浅析我国高层钢结构安装技术及发展趋势

裴迪斐

摘 要：层数较多的钢结构建筑物，有着近百年的发展历程。随着社会经济的进步，城市人口数量迅速上升，建筑用地价格也在提高，这些都在客观上推动了钢结构的技术进展。在我国，钢结构的推广时间较晚，然而这种类型的建筑物也受到了建筑行业的普遍重视。因此，有必要研究高层类型钢结构在安装方面的技术手段，并探索这种建筑物的大致发展方向。

关键词：高层钢结构；安装技术；发展趋势

中图分类号：TU97 文献标识码：A 文章编号：1671-3362（2013）07-0009-01

高层建筑上面用到的钢结构，具有构造性能稳定、坚固的优点，正在逐步被推广采用。然而，这一领域的安装施工技术，还处在起始的阶段中。在制作适用于高层建筑的这种结构时，应当发挥出建设施工监管的重要作用。在施工流程中，要调节好工序的进度安排，并严格保证安装质量。安装施工的负责人员，要注意提高安装的专业素质，强调钢结构施工的细节管理，落实各种工程监督制度。

1 建筑构造方面的优势

1.1 质地均匀

从机械属性的角度讲，钢结构的构造方式，与力学上关于计算前提的假设是吻合的。钢材料的构造特征，十分接近各种方向的同一性质；同时，钢原料的硬度浮动幅度不大，在限定的应力范围内，能够维持良好的伸缩性。在安装实践中，这种材料受到的实际作用力，能够符合工程计算得到的结论。

1.2 可塑性强

在常规的条件下，钢构造不会由于负荷过重而发生裂缝现象，也不会折断。钢原料可以再次分配不同部位受到的压力，从而衡平这些受力过多的部位。这样会导致应变值增大，但是不会损害到结构自身的完整。钢原料能够被重新塑造，弹性程度大，可以适应不同的负荷量。在强烈外力的震动条件下，这种构造依然可以延展。与其他类型的建筑物相比，钢结构的建筑物对于地震的抵抗能力更强。

1.3 坚固轻巧

钢原料十分坚固，这种优势已经得到了普遍认可。同时，与混凝土的构造比较起来，钢构造在垂直方向上的横截面积较小，这有利于增大建筑物能够被实际利用的面积。钢材料建成的建筑，自身重量很小，相当于混凝土原料建筑物的一半左右。这种轻巧的构造，降低了建筑在受到外界震动时，内部产生的干扰力量；这样的构造也能够减少地基的成本。

2 安装施工的具体方式

2.1 建筑物的钢柱

建筑物上面的钢柱，是用来控制楼层高度的重要部件，也是决定层级较多建筑物有效使用期限和质量等级的关键环节。因此，在加工和实际安装钢柱的流程中，应当确保钢柱符合安装规范。具体而言，高度超过100m的钢柱，应当分成10节左右进行建造；而在确定原料和制作时，还需要充分顾及到由于焊接作用，而造成的钢柱缝隙形状改变，以及由于竖直方向的负荷，压缩柱体而造成的形状改变。为钢柱进行下料和翻样，并不能简单依照预定的长度来确定；在所有施工步骤中，都要严格限制柱体长度的偏差量，因为即便是数值微小的误差，也可能造成钢柱安装的严重问题。

限制钢柱标准高度的方式，通常可以划分为两种：第一种是依照相对标准的柱体高度进行建造。这种方式比较适合层级数量较少的建筑物，或不需要严格限制层级高度的建筑物。只要建筑的整体高度符合了许可偏差数值的加和，就可以认为钢柱的建造达到标准。第二种是依照预先设置的标准高度进行制造。这种方式适合层级数量多的建筑物，或者对于精准程度等要求比较明确的建筑物。在安装时，应当依照土建施工的具体标准，第一节的柱体依照底面的标准数值来确定，而上面的每节柱体都累计尺寸的加和，才能满足总体性的尺寸标准。

2.2 建筑物的框架梁

层数较多的钢结构建筑物，框架梁所用到的通常为H型号的钢原料；同时，施工人员最好运用刚性的方式，来连接框架横梁和对应的柱体，并采用贯通类型的钢柱。还需要依照预定的编号，对框架梁进行定位。为了有效提升横梁和柱体相连处的端点延展性，并确保建筑高度数值和建筑稳定性能达到要求，在具体生产框架梁时，应当在横梁所处部位预先设计悬臂的连接构件。牛腿的边缘，要采用熔透的焊接方法，与柱体进行衔接，腹板则最好运用贴角的措施进行焊接。

对于钢构造的建筑精确程度要求，要高于混凝土的构造。因此，施工人员在采取措施衔接框架梁和剪力墙以及筒壁的过程中，对于腹板的连接应当设计为较长的圆形小孔，同时确保小孔边缘的距离符合标准。柱体在经过焊接操作后会改变形状，这种改变的数值，可以用经验公式去计算，然后依照加工的实际数值去检验。这种做法有助于正确界定下料和翻样过程中的精准长度。

在具体施工时，应当首先焊接牛腿的下部边缘，然后再焊接上部边缘。在连接腹板的过程中，应当采用比较坚固的螺栓，并依据安装的状况，决定选取摩擦类型或者承受压力类型的螺栓。如果选取了摩擦类型，就应当准确界定计算系数。在连接螺栓群体时，要重点关注小孔的精准程度。

3 发展趋势的预测

目前，我国已经具备了生产热轧类型H钢材的技术能力。随着钢结构施工工艺的全面进展，这种类型原料的种类也更加多样，例如新近出现的H类型、T类型和L类型原料等。这些新式产品的诞生，为层次较多建筑物钢结构的推广提供物质条件。

国家政策方面的支持，也是完善钢结构技术的重要条件。过去的政策倾向于限制钢结构的推广，但是随着建筑物施工的进展，国家政策已经转变为支持这种建筑构造的运用。建筑管理的行政部门，将钢结构的发展纳入了重点技术范围，并组织建立了协调钢应用技术手段的专业小组，配合有关部门促进钢原料的生产和实际应用。近些年，建筑部门还召集了关于发展这种技术的研究会议，在全国范围内成立了专家组，探讨将钢构造列入产业发展计划的问题。这些政策上的转变，都是钢结构安装手段进步的良好条件。

4 结语

目前，与安装层数较多钢结构有关的技术措施，还没有形成一个完善的体系，安装钢结构的施工技巧还不够完整。我国居民生活质量的提升，以及国家对于这种构造建筑物的支持政策，为钢结构技术的进一步使用提供了有利时机。施工技术人员需要采纳科学的态度，来探究钢结构建筑物的施工技巧，并结合安装技术的进展趋势，逐步探索提高施工质量的方案。

参考文献

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[2] 艾志军.我国高层钢结构建筑的发展及其安装技术[J].企业导报，2010（11）.

[3] 李国炜.高层钢结构建筑的发展及其安装技术[J].科技传播，2011（01）.