试论钢结构在简述施工中的应用

牛海涛

（中油吉林化建工程有限公司，吉林 吉林 132021）

钢结构同钢筋混凝土结构想比较具有着体积小承重高的优势，具体的表现在：跨度相同，高度上混凝土结构的钢筋要比钢梁高一倍。而承载力相同的时候，钢筋混凝土在面积上是钢柱的四倍。这就在很大程度上减少了钢筋混凝土结构上的框架大的弊端。但是在住宅的设计上，钢梁和钢柱还是需要隐藏在墙体内部的，这也是住宅设计的主要考虑内容。

1 施工技术的简述

1.1 布置以及选型

形心以及质心的距离和扭转度较大的住宅平面不适宜应用钢结构，并且运用钢结构的建筑应当在体型上保证均匀规整，凹凸变化少，并且轴线尽量少的错开。

一般的钢结构在住宅设计时都要对应用后的抗侧力进行水平位移的控制，这种侧力作用主要是包括了风荷载以及地震荷载。这对于住宅建筑的安全性能是很重要的。在设计中，一般情况下会把电梯间以及楼梯间的墙体作为抗侧力的结构进行设计考量。当抗侧力的水平位移无法控制在允许范围中时，则可以利用单元的分户墙或者是卫生间和厨房等一些不动墙作为抗侧力的设计结构。

1.2 变形限值的概述

钢筋混凝土以及钢结构都可以成为抗侧力的控制结构被设计在建筑中。这种抗侧力的结构在抗侧力能力上是有范围限定的，当抗侧力结构是钢衍架时规定在风力作用以及地震的作用中分别是：风力作用下是，1/400的间层位移，1/500的顶点位移；而地震时，水平位移应当控制在间层位移的1/250，以及顶点位移的1/300。由于抗侧力在结构上对于钢衍架的要求较高，因此会很大程度上提高造价。

并且需要考虑到的问题是钢衍架的抗侧力结构是否可以和钢筋混凝土的剪力墙具有共同的刚度。如果限制钢结构的1/300对整体刚度进行控制，地震时，剪力墙和抗侧力结构是无法保持一样的刚度，因此这种应用的安全性不高。 但是若是限值为混凝土结构的1/800时钢柱以及钢梁的截面就会增加。

1.3 层数以及层高

钢结构在建筑中的应用是有着最佳的层高和层数的，这也是由于任何的结构都是具有适应范围和适应环境的。在高层以及超高层的建筑中钢结构的应用优势是最明显的。在平常的居民住宅中，梁柱的存在不但影响了空间应用，同时也是对视觉上的影响。虽然在体积上钢结构要比钢筋混凝土的结构要小的多，但是仍旧是会存在。因此钢结构在分户较多的多层以及高层建筑中的应用时较为合理和优势明显的。

在住宅的使用中，在空间上的扩大和分割的自由一直以来是住宅建筑的追求。而这种目的的实现就是需要大空间以及进深实现，但是空间的扩大就会造成楼板的加厚，而楼板的加厚优惠使得钢材的使用量增加，从而加重了楼体结构，加大的地震力又会使得剪力墙在厚度以及强度配筋傻瓜受到影响。

1.4 柱网以及柱断面在型式上的选择柱网在结构上需要根据截面的高度以及梁位置进行分割设定，这也是由于钢梁在应用时需要被隐藏的特点决定的。柱网在决定上的关键点就是外墙中的钢柱的距离，外墙的墙窗上皮在高度上和钢梁的关系确定那么柱网的结构也就确定了。

1.5 节点构造

适宜的节点会再构造上影响钢材的使用情况，主要对柱脚以及和剪力墙的连接部分进行解决。（1）柱脚：试点工程地下层结构按钢筋混凝土框架-剪力墙结构考虑，柱脚位于地下室顶板标高处，柱脚与顶板预埋钢板用高强螺栓连接。（2）钢框架的钢梁和钢筋混凝土剪力墙（核心筒）的连接：为了确保试点工程安全可靠，设计中没有采用单纯在剪力墙中预埋钢板的连接方法，而是在剪力墙端部和核心筒拐角处自柱脚标高起，以确保该部位节点的工作状态和计算假定相吻合。

1.6 结构体系

（1）5～6层以下的，可采用框架体系或框架-支撑体系，6层以上的可采用框架支撑体系或框架-混凝土剪力墙（核心筒）体系。多层房屋大多采用双重体系。（2）框架柱有H型钢柱，钢管砼柱和钢骨砼柱，后两种为组合柱。在小高层中，组合柱比H型钢柱省钢。（3）剪力墙比钢支撑的延性低，在大震时延性低的地震力大，延性好的地震力小，从抗大震的性能来说，钢支撑比砼剪力墙好。（4）钢框架-砼剪力墙体系属混合结构，核心筒宜用小钢柱加强，也有利于安装。

2 如何作好钢结构施工的质量控制

2.1 做好工程开工前准备工作

（1）强化施工图纸的会审工作。图纸是工程施工的依据，工程开工前项目控制机构要组织控制人员熟悉工程图纸与项目有关的规范标准、工艺技术条件，充分领会设计意图。（2）认真审查钢结构安装施工组织设计。施工组织设计是施工单位全面指导工程实施的技术性文件，施工组织设计的完善程度直接影响工程的质量、进度。因此，钢结构安装工程施工组织设计审查要针对性和重点。审查的重点内容有：a.质量保证体系和技术管理体系的建立；b.特殊工种的培训合格证和上岗证；c.新工艺的应用；d.对工程项目的针对性；e.质量、进度控制的措施和方法；f.施工计划（工期）的安排。

2.2 加强现场施工过程中的质量控制

（1）做好钢结构基础工程的质量控制。钢结构工程的基础一般都采用混凝土独立柱基础，基础的混凝土及钢筋、模板的施工与其他工程的施工工序及方法相同，而基础独立柱中预埋的螺栓是质量控制的重点，单个螺栓及每组螺栓之间的间距、高低的偏差，直接影响钢结构工程的安装质量，我们在控制质量控制过程中，要求施工单位必须严格控制好。（2）钢结构主体工程的质量控制。a.钢构件的质量验收。钢构件的加工已实行工厂化生产，钢构件的进场质量验收就非常重要。b.钢构件安装质量控制。c.螺栓安装质量的控制。（3）门窗工程安装质量的控制。钢窗安装质量的控制重点有两点，一是，钢窗进场合格证、产品试验报告及外观的检查。二是，钢窗和固定钢窗的立柱之间的间隙控制。先施工固定钢窗的立柱，有可能出现钢窗与立柱之间缝隙过大或钢窗安不上。

钢结构工程的施工在我国刚起步，在钢结构工程施工控制过程中，要真正发挥工程控制的作用，要求工程在施工时要严格控制好进度，同时工程师也要做好质量把关工作，这样才能保证钢结构工程的施工质量。

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