轻钢结构体系在煤矿地面建筑中的应用

李华文

（山西煤炭进出口集团左云长春兴煤业有限公司，山西 大同 037100）

随着建筑技术日益成熟，现代煤矿地面各类厂房、车间一般均采用钢结构型式，主要是因为钢结构的质量相比于钢筋混凝土结构，具有施工工期短，便于安装等优点。为了更好地利用钢结构在建筑行业里的众多优势，本文将对钢结构建筑进行深入研究。

1 轻钢结构在煤矿地面建筑中的优势

在煤矿建设的过程中，确保采煤工作面周围地面建筑结构的稳定性。钢结构建筑的使用，使得煤矿地表建筑施工中出现的问题得到了及时的解决。具体来说，轻钢结构在建筑工程中主要有以下几个优势：

1.1 施工成本低、质量较轻

钢筋混凝土结构是目前建筑行业当中主要用到的建筑结构型式，但对于一些对煤矿厂房、车间的需求来说，该类建筑结构重量较大，不适宜作为首选目标。轻钢结构本身具有质量轻，安装方便，且购置成本低，能够极大的降低施工成本等特点。对于煤矿地面这种厂房和车间地来说，质量较轻且成本低的轻钢结构建筑成为首选。

1.2 抗震性能好，不易变形

在煤矿地面工程施工过程中，设计单位需要对建筑的抗震性、稳定性进行充分设计，并根据矿方的实际需求来对建筑的整体性能进行充分优化。通过对各类建材的研究分析可知钢结构的抗震性能和稳定性较好，抗压性和抗拉伸性较强。煤矿所处位置一般为山区，需要建筑拥有极高的抗风能力和抗震能力，而轻钢建筑结构能够基本满足煤矿对于地面建筑的各方面要求。

1.3 钢结构施工效率高，且环保耐用

钢结构建筑在施工过程中，一般采用吊装搭建的形式，相比于传统的钢筋混凝土结构的施工过程，轻钢结构施工过程免去了不必要的等待时间，整个施工过程流畅，施工效率得到了有效提升，相应的，施工周期得到缩减；另外，在施工过程中，由于轻钢结构建筑中不涉及到混凝土结构，所以施工过程不会产生沙尘，避免对周围环境造成污染，施工过后剩余的钢材还可以进行循环使用，不但避免了建材的浪费，而且为企业节省了一部分建材购置的成本。

2 高层建筑钢结构设计要素分析

在煤矿地面建筑施工过程中，选择轻钢结构作为建筑结构主体，需要在施工过程中注意以下几个施工要素。

2.1 钢结构水平力

轻钢结构施工当中，为了使施工工作能够顺利进行，同时能够保障施工质量符合相应的要求与标准。在施工过程中应当把钢材水平受力情况作为主要考虑因素之一。施工单位在施工时，一般会将轻钢结构竖向受力情况作为主要考虑方面，而忽略了轻钢结构横向受力情况。在施工前，要对钢材的性能进行多次试验，通过进行实验结果对比来选择水平载荷能力较强的钢材。

2.2 钢结构设计控制标准

在煤矿地面建筑施工当中，需要有专业人员在场进行施工指导，同时还需要对现场施工状况进行严格的管控。轻钢结构的设计过程可能存在对现场施工情况考虑不周、对周围环境勘察不够全面等因素，在施工时，应当重视各施工环节的技术控制。如果受到地形结构的影响，轻钢的竖向受力就会不均匀，使得竖向偏心加剧，最终导致结构坍塌的情况发生。因而要在设计过程中充分考虑施工过程中可能出现的情况，同时要合理设计轻钢结构服务年限，从而保证工程使用过程的稳定性。

3 煤矿地面建筑钢结构应用途径分析

在煤矿地面轻钢结构建筑施工过程中，针对轻钢结构的应用，需要用到以下几种技术来确保轻钢结构的建筑工程质量。

3.1 地脚螺栓预埋技术

地脚螺栓预埋技术是轻钢结构的建筑工程施工过程中常见的技术之一。在具体应用时，要严格控制螺栓的位置。施工人员应当根据现场施工要求来标注螺栓预埋位置，保证水平高度与处置高度的合理性，严格检测误差，控制误差范围。

3.2 吊装施工

吊装技术主要用于对钢结构梁与钢柱的吊装。钢柱的实际尺寸是与设计尺寸存在一定偏差的，这主要是因为在钢柱浇筑、运输过程中产生的变形所导致的。因此，在吊装过程中要充分考虑到钢柱的尺寸偏差问题，吊装过程要尤为注意；钢梁安装时要做好充分的安全措施，对钢结构梁整体进行加强固定。

3.3 螺栓连接与焊接施工

螺栓连接时，要求施工人员具有较高的技术水平，能够熟练掌握螺栓安装与紧固技术，能够正确进行螺栓连接，同时，还能够对问题连接进行矫正；焊接时，要确定合理的焊接参数，同时要提前确定焊点。施工过程要严格按照标准进行，在焊接结束后要及时查看焊接的质量。

4 结语

通过对轻钢结构在煤矿地面结构中的具体应用进行分析，可以得知：轻钢结构的应用对于煤矿地面建筑施工来说是一项重要的创新举措，对于促进传统施工方式的改革起到的重要作用。钢结构的应用不但能够减轻建筑的质量，同时还能够提高建筑的整体稳定性。钢结构建筑施工便捷，工期较短，且节约原材料，是现代建筑施工发展的一大趋势。在未来，通过对钢结构建筑进行技术、材料上的完善，钢结构建筑的应用领域会更加广泛。