试述高层建筑钢结构施工

【前言】试述高层建筑钢结构施工由文秘帮小编整理而成，但愿对你的学习工作带来帮助。2.自重轻、抗震性能好 相同建筑面积的建筑楼层，钢结构自重轻，根据比较，六层轻钢结构住宅的重量，仅相当于四层砖混结构住宅的重量。而且钢材具有延性，能比较好的消耗地震带来的能量，所以抗震性能好，结构安全度高。 3.施工方便、工期短 钢结构构件，可以实行工厂...

【摘要】钢结构由于钢材的优异性能，制作安装的高度工业化以及结构体形的新颖和灵巧，抗震性能好、节能环保及工业化程度高等特点，而被广泛的应用。但是由于钢结构工程的特殊性，在设计、制作、施工过程中可能产生各种缺陷，这就要求我们综合考虑工程特点、现场的实际情况、工期等因素，选择合适的吊装设备、安装设备、和施工方法等。

【关键词】高层建筑 钢结构

一、住宅建筑中应用钢结构的优势

1.能合理布置功能区间

利用钢材强度高的特点，设计可采用大开间布置，使建筑平面能够合理分隔，灵活方便，创造开放式住宅。

2.自重轻、抗震性能好

相同建筑面积的建筑楼层，钢结构自重轻，根据比较，六层轻钢结构住宅的重量，仅相当于四层砖混结构住宅的重量。而且钢材具有延性，能比较好的消耗地震带来的能量，所以抗震性能好，结构安全度高。

3.施工方便、工期短

钢结构构件，可以实行工厂化生产，现场安装。由于现场作业量小，对周围环境污染少，同时，施工机械化程度高，加快了施工速度。根据统计，同样面积建筑物，钢结构比砼结构工期，可缩短三分之一，而且可节省支模材料。

4.综合造价低

由于自重轻，基础费用降低，总体用料减少，直接成本降低，建设工期短，间接费又可减少，所以综合造价低。

5.符合住宅产业化和可持续发展的要求

钢结构适宜工厂大批量生产，工业化程度高，并且能将节能、防水、隔热、门窗等先进成品集合于一体，成套应用，将设计、生产、施工一体化，提高住宅产业化的水平。

二、钢结构加固的方法

1.改变结构计算图形的加固

改变结构计算图形的加固方法指采用改变荷载分布状况、传力途径、节点性质和边界条件，增设附加杆件和支撑，施加预应力，考虑空间协同工作等措施对结构进行加固的方法。

1)钢柱的加固

(1)增设支撑减少柱计算长度。

(2)将屋架与柱交接改为刚接，减少柱计算弯矩和计算长度。

(3)增加屋盖支撑使排架柱可按空间结构进行验算。

(4)加强某柱列，使排架所受水平荷载主要由该列柱承担，其他柱列卸载，减少加固工作量。

2)钢梁的加固

(1)增设支柱或支撑以减少梁的跨度，提高梁的承载力。

(2)增设拉杆施加预应力。

(3)将各单跨梁支座连接成连续梁，以减少跨中弯矩。

2.增大构件截面的加固

1)钢柱的加固可采用改变截面形式方式，来提高弯矩作用平面内外的承载能力。

2)钢梁加固，焊接组合梁和型钢梁都可在翼缘板上加焊水平板，斜板或型钢进行加固，一般宜上下翼缘均加固，但当有铺板上翼缘加固困难时，亦可仅对下翼缘补强加固。对用于梁腹板抗剪强度不足的加固，当梁腹板稳定性不能保证时，往往采用设置加劲肋的方式。

3.连接和节点加固

1)原焊接连接的加固

焊接连接的加固应采用焊接，可采用增加焊缝长度，加大焊缝高度或两者同时进行的方法实现，优先考虑增加焊缝长度。

2)原铆钉螺栓连接的加固

铆钉连接的加固宜用高强螺栓摩擦型连接；螺栓连接的加固也宜用高强螺栓。当用焊缝加固普通螺栓或铆钉连接时，应按焊缝承受全部作用力设计计算其连接，不考虑两种连接的共同工作，且不宜拆除原有连接件。

3)节点连接的扩大

当原有连接节点无法布置加固新增的连接件或焊缝时，可考虑加大节点连接板或加辅助件，新增节点板应牢靠地焊接在原节点板上，加辅助件的方法一般要求短斜板与节点板间的焊缝承载力是该短斜板与杆件连接焊缝承载力的1.5倍。

三、钢结构安装

1.箱型柱安装：箱型柱在实际施工过程中按照材料采购、加工、运输、吊装、连接（加固）工艺完成。所有钢结构制品，在刷防锈油漆前，必须将构件表面的毛刺、铁锈、油污及附着物清除干净。立柱安装吊装采用塔式起重机，利用柱顶临时设计连接耳板为吊装吊点进行吊装。立柱连接采用临时连接板和临时螺栓进行连接，形成稳定的单元框架后调整焊接及UT检测。

2.钢梁安装钢梁的安装分主梁、次梁和外挑梁的安装；主梁材质为Q345B轧制H型钢。主梁在立柱形成单元后采用捆绑串吊施工，根据该工程的设计特点吊装数量2~4根；次梁和剪力墙框架梁由于空间和接点的实际情况，一般采用单根吊装。

3.高强螺栓安装高强螺栓是目前建筑钢结构最先进的连接方法之一。它的特点是施工方便，可拆可换，传力均匀。根据本工程的设计方案高强螺栓采用摩擦型连接。紧固办法采用专用棘轮扳手和扭矩扳手经初拧和终拧完成。

4.栓钉焊接栓钉焊接是高层钢结构施工中不可缺少的一个环节，常见的栓钉焊接分为直接焊接在钢梁上和穿过压型钢板后焊接在钢梁上两种方式。本工程采用直接焊接在钢梁上。

四、钢结构工程的事故破坏形式及原因分析。

1.钢结构的承载力失效。

1)钢结构的强度指标不合格。在钢结构设计中有两个重要的强度指标：屈服强度和抗拉强度。当构件承受较大剪力或扭转时，钢材抗剪强度也是一个重要强度指标。

2)钢结构的连接强度不满足要求。包括焊接强度，螺栓连接强度。

3)使用荷载和条件的改变。

2.钢结构的刚度失效。

主要因素有轴心受压构件的长细比要求，受弯构件的允许挠度要求，压弯构件的长细比和挠度的要求，支撑体系的选择和设置。

3.钢结构的稳定。

钢结构构件由于材料强度高，所需截面相对较小，所以最容易失稳，钢结构的失稳最容易发生在其基本的轴心受压构件、压弯构件和受弯构件。因此，在钢结构设计中保证其构件不丧失稳定性极为重要。

1)影响结构构件的整体稳定的主要原因。

(1)构件的各类初始缺陷。

主要包括：初弯曲、初偏心，热轧和冷加工产生的残余变形及其分布，焊接残余应力和残余变形等。

(2)构件受力条件的改变。

钢结构使用荷载和使用条件的改变引起受压构件应力增加，使受拉构件转变为受压构件，从而导致构件整体失稳。

(3)施工临时支撑体系不够。

2)导致钢结构构件局部失稳的主要原因。

(1)构件局部稳定的不满足。

组合截面要构件设计中，加劲肋的布置和构造应当合理而经济，以加强局部稳定。

(2)局部受力部位加以劲构造措施不合理。

如支座、较大集中荷载作用点，应当设支承加劲肋，构件运输单元的两端及较大构件的中间设置横隔等。

(3)吊装时吊点位置选择不当。

钢结构在设计时，图纸应详细说明正确的起吊方法和吊点位置。

4.钢结构的疲劳破坏。

钢结构的疲劳破坏往往在其循环应力摊牌作用下发生。如果钢结构构件的实际循环应力特征和实际循环次数超过设计时所采取的参数，就很可能产生疲劳破坏。

结论

随着钢结构建筑被大量使用，以及对住宅总体质量的要求不断提高，住宅设计必然需要考虑与这些不断变化的因素相协调、相适应。而钢结构项目施工过程中产生的问题非常复杂，主要是由于引发质量问题的因素繁多。因而要建立一套完整的钢结构工程质量控制体系,进行有效的施工质量控制。