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土建工程中的高层建筑钢结构应用思考
摘要:在城市土地资源越发紧张的今天,国内建筑趋于高层化发展。工程施工中,钢结构重要性得到提升,人们对钢结构质量提出全新要求。土建工程中,高层钢结构的使用,能够显著提高工程质量,缩短工期。但在这样的背景下,也有许多新问题的出现。为在土建工程中,发挥高层建筑钢结构作用,本文将对其优缺点进行分析,研究土建工程中的钢结构使用思路,旨在为高层建筑的钢结构技术合理使用提供参考。
关键词:高层建筑;土建工程;钢结构
前言:在国内建筑行业快速发展的同时,建筑领域中出现了各种各样的新材料与新技术,提高了工程施工质量与施工效率,意义十分突出。当前土建工程中,高层钢结构是很常见的技术,使用这一技术能够满足人们对工程的安全、质量要求,减少资金浪费,提高工程整体效益。高层建筑在使用钢结构技术时,需要意识到技术缺点,灵活使用施工技术,提高技术使用水平。
一、高层建筑的钢结构优缺点分析
(一)优点解读
1.强度高
相较于混凝土结构,钢结构密度更高,有着良好的抗震性,延伸性与吸收能力比较突出,可以满足工程要求。钢材有着很高的强度,可以实现最小截面构件,让构件拥有比较稳定的承载力[1]。钢材的内部组织十分均匀,可以提高工程施工质量。
2.工期短
相较于其他类型的工程,钢结构项目除了可以满足工程需求,同时还能节省很多的工程投入与成本,缩短工程工期。简单来说,钢结构属于成品材料,因此钢结构施工,能够节省很多工作量,保障材料效率。施工人员作业的时候,可以直接安装钢结构,完成材料加固,没有繁杂的工序,可以节省大量工期。
3.质地低
面对科技的快速发展,如今钢结构质地变得非常低,在钢结构与混凝土结构为同等重量情况下,钢结构承重能力会更加突出。钢结构有着比较轻的质地,因此,钢结构施工中,材料的运输成本不会很高[2]。
4.韧性塑性高
相较于其他类型的材料,钢结构韧性与塑性非常出色,钢结构有着很好的适应性,很多环境中都可以使用,获得很好的使用效果。钢结构能够降低荷载影响,以防钢结构工程断裂与变形[3]。此外,钢结构能够再回收利用,节省了大量材料资源,避免了材料浪费,减少了环境污染,让我国社会得以可持续发展与进步。
(二)缺点解读
1.技术要求高
高层建筑使用钢结构方法施工,需要考虑钢结构有哪些特点与功能,考虑荷载引起的钢结构变形。应充分计算钢结构螺栓安装中的缝隙和焊接情况。相较于混凝土结构,钢结构的技术要求非常高。钢结构施工中,如果技术水平不足,必然会影响钢结构施工质量与效率。
2.材料成本高
土建工程中,高层建筑钢结构有着广泛的使用,在这样的背景下,钢结构项目中的各种材料价格变得非常高。我国有着很庞大的钢产量,但即便如此,国内很多工程项目也不得已只能从国外大量进口材料。钢结构市场价格波动比较大,经常出现价格过高一类的问题。
3.耐温性较差
众所周知,钢材导热性能很好,高温环境下,钢材会有比较大的质量变化,影响钢材寿命,在质量缺陷的影响下,建筑物就会塌陷。钢结构耐火性并不能满足要求,在钢材上需要涂抹防火材料,提高钢结构性能。
二、土木工程中高层建筑的钢结构使用分析
(一)吊装作业
高层建筑的钢结构施工,应当充分利用各种设备吊装钢柱与钢梁,保障吊装过程有效性与安全性。吊装作业期间,需要施工人员考虑竖向荷载带给钢柱的各种不良影响,要防止竖向荷载引起的钢柱变形,提高吊装作业效果。施工人员有必要了解钢柱设计要求、长度情况,让钢柱质量满足工程规定。在钢柱设计长度与实际长度相同情况下,不可以随意更换,才能保障工程施工严谨性、科学性。施工之前,施工人员必须做好防护,使用栏杆与绳索保护,按照钢梁跨度确定孔的位置,并焊接吊耳,提高施工质量。
(二)预埋地脚螺栓
在高层建筑的钢结构施工中,预埋地脚螺栓属于常用技术。施工前,应当做好螺栓位置的确定,随后控制与安装施工,保障钢柱能够顺利完成安装。施工人员,必须做好现场勘查,以了解工程情况为前提,按照特定标准、规定确定螺栓预埋水平与垂直标高。安装螺栓的时候,需要做好控制与管理工作,控制好预埋误差。此外,预埋完螺栓之后,需要准确测量螺栓预埋位置,随后展开混凝土作业。凝固了混凝土以后,需要二次测量,提高测量准确度。
(三)连接螺栓
土建作业期间,连接钢结构螺栓的时候,必须保障其连接紧密性,否则必然会影响工程稳固性,这是保障工程安全、寿命的关键工作。施工人员,必须足够了解螺栓连接的方法与技术,包括如何加固、如何安装。只有在螺栓连接质量满足规定以后,才可以进行后续工作。架设完螺栓结构之后,需要以工程构件状况合理矫正,以免有螺栓错位和变形问题出现。螺栓作业期间,从相同方向穿入螺栓,有效管控所有细节,保障螺栓的安装效果,确保后续工程顺利进行。如果安装螺栓的时候,没法穿孔,则使用铰刀矫正,让螺栓能够顺利穿过。
(四)焊接作业
高层建筑的钢结构作业,焊接质量的控制十分重要,要仔细检查焊接焊缝,找出问题并及时处理,提高焊接质量和效果。应合理选择焊接参数、电瓶、材料,确定焊接位置。施工中,应当使用合适的工艺焊接。为了有效检查焊接焊缝、熔池问题,让施工人员能够准确判定焊缝成因,最有效的方式是左向焊法。一般情况下,右向焊法常用在横焊。不同情况下,需要使用不同的焊接技术。如果有必要,还要使用电渣焊技术,控制焊接熔缝、电流、电压,让焊接参数符合规定,保障焊接作业效果。
结语:在土建工程中,高层建筑钢结构属于比较常见的一种类型,钢结构优势众多,但也要考虑其劣势问题。应做好技术研究,每一个工序都要严格按照规定、工程实际设计作业思路。以保障技术合理性为前提,充分满足工程施工对于技术的使用需要,在实践中总结经验,做好吊装、预埋、连接和焊接工作,提高技术使用有效性,为人们提供优质的建筑项目。
参考文献
[1]阳向杰.高层建筑钢结构性能化防火设计方法与运用[J].中华建设,2020(05):130-131.
[2]王殊智.超高层建筑中钢结构安装质量控制[J].居舍,2020(12):144-145.
[3]刘军武.高层建筑钢结构吊装技术[J].四川水泥,2020(04):228-229.
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