浅析高层建筑中钢结构的设计与施工

2013-08-15彭建嵩

中国建筑金属结构 2013年24期

关键词：钢结构抗震结构

彭建嵩

（通辽市科信建筑设计有限责任公司，内蒙古通辽 028400)

当前，在建筑工程中钢结构得到了越来越广泛的应用，相对于钢筋混凝土，它具有工期较短及稳定性能更强的优势，对于建筑物本身的安全稳定性能及行业的利益发展都具有重要的影响意义。

1 钢结构应用于高层建筑的优势特征

1.1 稳定性及抗震性能较强

钢结构在高层建筑中的应用，比钢筋混凝土结构具备更强的稳定性能，它能够承受更大的压力负重，同时能够抵抗住更强劲的地震灾害，有效的提升建筑物整体的安全性能。钢结构之所以会有这种优势，是由于在一样负荷量的情况下，其横截面面积要明显的没有其他结构大，一样得道理，在横截面面积相等的情况下，钢结构的负重能力最强。在以往的建筑工程中，往往所选择的是钢筋混凝土这种结构，在建筑物投入使用之后就会慢慢的体现出各种问题，其根本原因就是这种结构抗震性能较弱。而钢结构的使用能够有效的增强建筑工程的抗震功能，让建筑物在投入使用之后能够抵抗住更强的地震灾害，并且就算是建筑物本身被破坏，钢结构也能最大限度的保持原结构框架的完整性，这样一来在灾后的修建就变得更加方便。

1.2 合理规划建筑结构，确保空间利用的高效性

通常情况下，建筑工程在施工的过程中，会选择很多的施工材料去撑起整个结构框架，导致建筑空间占用，可利用空间变小。假如想要对建筑结构实现合理的规划，提高空间的利用效率就要利用很厚的楼板，导致建筑本身的美观性降低。而钢结构的应用恰好能够解决这一问题，能够实现对建筑结构的合理规划，同时确保建筑空间的高效应用。这是由于钢结构本身强度性能较强，当施工的过程中，能够将建筑布局在一个水平面上完成合理的间隔。并且钢结构在建筑施工过程中的应用，所需要占用的面积较小，从而实现建筑空间的高效利用，这种建筑施工效果是钢筋混凝土等材料无法实现的。

1.3 所需花费的费用少，施工便利性提高

钢结构在建筑中应用的时候，由于其本身质量较轻的特点，施工开展就更加便利，并且能够省去一部分材料输送等成本。这对于建筑成本控制工作的开展是十分有利的。并且，在建筑施工的过程中，整个钢结构所需要花费的时间是相对较短的，这样以来就有效缩短了施工工期，同时相同的工程只需要更少的人力就能够完成，这样一来能够帮助企业节约更多的人力成本，能够为建筑工程创造更多的经济利益。更为重要的是钢结构在施工的过程中，外界因素所造成的影响费用较小，从而确保工程的顺利开展。

1.4 能够反复应用，满足生态保护的理念

在高层建筑中，钢结构的应用，能够为企业创造更丰厚的利润，并且更为重要的一点是钢结构能够反复利用，符合生态保护的生产理念。在施工过程中，钢结构不会产生大量的灰尘以及垃圾废物，且在建筑拆除之后还能够再次的应用，这对于节约型社会的建设具有重要的推动意义。

2 当前高层建筑钢结构设计中体现出的问题

2.1 设计工作者设计方案缺少创新性，缺乏较强的科学性意识

在高层建筑钢结构的设计环节，设计工作者一般对于方案的合理性能考虑的过于片面，没有从多个角度去衡量方案的效益价值。这往往会造成在工程开展的过程中，施工单位就必须花费很多没必要的成本费用，从而为企业带来利益亏损。要想有效避免这一现象，就必须全面的提升设计工作者的综合能力，在设计工作开展的过程中，要综合成本费用、结构合理性等各个方面，确保设计方案的最高效益价值，并且针对那些需要注重的位置，做好相应的标记，确保工程进展的高效性。

2.2 设计方案较为随性

当针对建筑钢结构开展设计工作的过程中，设计工作者一般会选择套图设计的方法，这样设计之后的方案就很容易发生图纸与实际施工状况不一致的问题。因此在设计的过程中，设计工作者必须充分考虑工程的实际开展需求，确保设计方案符合工程的开展情况，防止在施工过程中出现由于设计的问题而导致进度受阻的情况。

3 高层建筑钢结构的设计及施工改进方法

3.1 钢结构的设计改进

加强对钢结构设计专业技术培训和继续教育，提高设计责任心和综合设计能力，充分考虑施工的难度和需要，抓好钢结构节点细化设计工作。严格执行钢结构设计施工图出图前的专业会签和三级审核制度，确保其预留孔、预埋件、管线布置整体的系统性。减少施工中的设计变更和设计不合理等一系列问题。在钢结构体系节点的设计和构件的设计具有同等的重要性，因此必须给予充分的重视。设计时应确保节点的安全可靠，并尽量采用简捷、稳定、可靠的施工工艺，减少或避免现场的焊缝连接。墙、板布置设计要详细，与主体结构的连接节点设计要考虑抗震措施及温度变形引起墙板裂缝的防治。

3.2 钢结构的施工改进

钢结构安装工程施工组织设计编制要有针对性和重点。重点包括质量保证体系的建立；特殊工种的培训合格证和上岗证；关键工序的施工方法及新工艺的应用；上下道工序交接等。提高翻样人员的业务素质，积极采用国内外比较先进的钢结构翻样软件，使第一阶段不出错；加强焊接工人的培养，使焊接人员的实际操作水平不断提高，人员保持稳定；根据工程的规模和自身实力，努力更新设备，大力推广使用三维数控钻床、数控平板钻床、数控高速精细等离子切割机等能提高制作质量的设备；开发热轧箱形、圆形构件，最大限度地使用现有热轧H型钢，尽量减少工厂焊接量。