浅析高层建筑钢结构在土建工程中的应用

隋强

摘要：钢结构施工技术是传统土建工程建设技术的一项新改革。钢结构技术其施工成本比较低，同时确保了工程的整体稳定性。在施工中利用钢结构技术可以有效提高建筑质量，加快建筑进度，而且还节省了建筑材料，从根本上满足了现代建筑的需求。在此基础上，本文将主要分析总结钢结构技术在施工中的相关应用，而且由于其灵活性高，所以施工作业简单，稳定性高，并且可以在施工过程中得到良好地应用。

关键词：高层建筑;钢结构;土建工程;应用

1 高层建筑钢结构建设的优点

在高层建筑项目建设的过程中，钢结构具有非常明显的优点，下面作者就会对其进行细致的分析：首先，钢结构本身拥有非常优质的承载能力，相同的工程使用钢结构能够产生拥有更安全的效果。在空间利用方面来说，钢结构本身拥有极强的延展性，在相同的截面下能够产生更大的使用空间，扩大房屋的实用面积，减少环境空间的浪费。和传统的建筑用材相比较，传统建筑材料的密度小，而钢材料因为密度大能够保护材料内部不受环境压迫，产生的破坏较小。其次，钢结构还有另外的一个显著的特性，就是刚才本身的重量轻。当我们身边发生自然灾害的时候，钢结构就能够发挥自重轻的优势，增加内部弹性，保证建筑不受到破坏，使其获得良好的保护，从而增加房屋本身的抗震性能。再次，钢材料本身还存在一种基本的特性，就是可再生性。钢结构不会危害环境，当不再使用时能够被再次改造，项目建设人员能够将它们收集起来，在以后项目建造的过程中提供可需要的帮助，这恰恰也符合当代社会勤俭节约、可持续发展的理念，不断提升社会环境对节能、环保的重视程度。不仅如此，还能够降低工程建设的成本，提升整体项目的经济效益[1]。最后，因为钢的可塑性较强，在制成钢板的过程中，制作流程非常容易、一次成型，不再需要相关人员进行二次改造，对建造人员的要求也少，能够从根本上减少项目搭建的时间，降低工程的时间成本，提升经济效益。

2 高层建筑钢结构的设计

2.1 钢结构的水平力

在高层建筑工程设计过程中，钢结构设计占据主体地位，为了有效的确保建筑工程质量，要将水平力放在首位。在竖向构件中，建筑自身和楼面种类负载产生的弯矩和建筑高度的一次方是成正比例关系。然而水平荷载对建筑产生的轴向力和建筑高度的二次方成正比。所以，在钢结构设计过程中，不但要考虑竖向荷载，同时要注重水平荷载，选择水平荷载能力比较高的钢材。

2.2 钢结构设计控制指标

在低层建筑中，钢结构只作为连接构件使用，但在高层建筑中，钢结构可以确保工程的安全性。因此，在高层建筑钢结构的施工过程中，必须重视各工程技术指标的控制。例如，竖向钢结构偏心加剧的情况下，会发生位移现象，导致附加内力产生，在附加内力达到限制的时候，就会出现建筑倒塌情况。因此，要科学设计钢结构构件，防止竖向构件出现位移问题，防止侧移带来的隐患问题[2]。

3 高层建筑钢结构应用关键技术

3.1 吊装工作

在钢结构项目建设的时候，最为关键、核心的就是吊装。吊装的好坏和时间对项目整体都有重要的影响。在高层建筑建设时，不仅要考虑整体的项目布局，还要把握塔吊的准确位置，从而保证项目建设的完整和顺利。下面针对钢梁和钢柱的房屋吊装进行分析：

3.1.1 钢柱的吊装

在对钢柱进行吊装的时候，首先要对大的框架进行全面安排规划，之后按照先中间再周围的、先主后次的原则对钢柱进行吊装，从而降低钢柱在安装完成的时候出现地脚螺栓的丝牙受损的情况产生，并且在安装的过程中，首节钢柱的安装一定要对提前安放的地脚螺栓进行适当的保护，例如套上保护层。

3.1.2 钢梁的吊装

在对钢梁进行吊装的时候，我们要精准地确定钢柱和钢梁所连接成的个体，不管从垂直的角度还是两者轴线的定点都要有稳定地把控，以上工作想要完成，一定要根据限位钢板多次尝试性的固定，并不斷试验、不断更正才能确定的。

3.2 焊接技术

在实际的高层建筑施工过程中，有一项避免不了的技术就是焊接技术，当我们使用焊接的时候，一定要牢记焊接的基本原则，尽量降低焊接的时候出现变形，减少焊接应力出现和发生。在平面焊接的时候，先焊接平面的中心位置，然后由这一点向周围延伸进行焊接[3]。

首先需要判断好所使用的焊接技术，然后挑选适合的焊接参数，一定要在钢柱和钢梁吊装完毕，建筑的高度没有任何问题以后，再对关键部位采用焊接技术，在焊接的过程中也要细心、仔细，保证钢梁和钢柱能够精准的完成。当所有部位的焊接都完成之后，相关的焊接人员要在其焊接部位打上个人的钢印，明确焊接的责任，当出现问题时保证能够找到对应的当事人，对相关问题进行妥善的解决和返修。在对焊接完成部位进行质量检测时，均按照国家规定的标准进行检测，像那种超声波探伤检测不合格的都要进行重焊返修，最终确保焊接成果能够符合标准，保证焊接的质量。

3.3 预埋螺栓

在钢结构的预埋螺栓项目建设的时候，一定要坚决把控螺栓安装位点的基本轴线和高度进行精准的确定，准确的测量独立柱地脚螺栓组两者距离的差值，然后在制造平面图的过程中，标示出偏差的数据和方向。并且相关技术人员要对地脚螺栓钢柱安装孔采取仔细的监测，从而保证安装孔的安装达到要求。对区型钢板进行建设的时候，一定要提前规划好，保证项目建设能够统筹规划。因为这项工作具有很多的关联性，在区型钢板建设的速度也要好好控制，只有这样才能保证项目建设人员的安全，最终确保钢结构项目建设的质量水平。

4 结语

在土建工程施工中，钢结构具有许多优点。它的实用性很好，不仅降低了建筑成本，而且保证了项目的整体质量。从建筑发展的角度来看，建筑业的未来将会趋于智能化、个性化和大规模的发展模式。由于现阶段工程的不断更新，传统的水泥结构和木结构以不能达到相关的标准。优质的钢材可显著提高建筑物的承载能力。因此，在土建工程施工中，应充分对钢结构技术进行深入的分析和研究，以使其运用到土建工程中，并发挥其最大的使用价值。

参考文献：

[1]高智鑫.高层建筑钢结构施工技术分析[J].砖瓦世界，2019（16）：79.

[2]郭鑫.高层建筑钢结构施工技术现状与对策分析[J].山西建筑，2019（3）：103～104.

[3]罗晓玲.钢结构在高层建筑工程中的应用及对绿色建筑发展思考[J].中国住宅设施，2018，（02）：37-38.