多高层钢结构住宅的建筑技术和施工应用研究

柯晨辉

【摘要】在建筑行业发展过程中，面对不同体式建筑的施工要求，建筑结构形式逐渐丰富，当前，较为常用的施工结构之一为钢结构，此结构具有环保、灵活等特征，能够显著提高工程质量和环保效益。本文从多高层住宅中的钢结构施工技术出发，首先对钢结构建筑体系进行简要介绍，并结合实际工程经验探究多高层钢结构住宅建筑技术应用要点。

【关键词】多高层住宅;钢结构施工;技术要点

【DOI】10.12334/j.issn.1002-8536.2021.02.126

在推广应用钢结构施工技术的过程中，要提高对多高层建筑施工的关注度。在现阶段的钢结构施工过程中，由于该技术形式相对新颖，缺乏充足的施工经验作为支撑，从而导致在施工过程中出现部分质量问题。而钢结构已经成为多高层住宅的主要结构形式，作为工程施工人员，必须加深对其的研究，并在不断实践中总结经验，帮助提高实际应用成效。

1、钢结构建筑体系

分析当前钢结构施工体系可知，其主要分为纯框架体系、框架支撑体系、新型抗侧力体系和交错桁架结构体系四种。一是纯框架体系。构成材料主要为型钢，具有较为均匀的受力面和良好的延伸以及抗震效果;二是框架支撑体系。在具体配置时，一般要通过窗台下方到下层上方之间进行层层配置，以改善力学支撑性能;三是新型抗侧力体系。该体系的设置可有效承载竖向荷载，在设置抗侧力体系时，应根据建筑结构实际需求科学进行配置;四是交错桁架结构体系。在配置该体系时，工程人员应对平面钢架和楼板面进行上下交错布置，并按照楼层高度对桁架高度进行控制，确保整体空间布局更为简单灵活。

2、多高层钢结构住宅施工技术应用要点

2.1承重钢结构施工技术

施工人员在对多高层钢结构住宅施工过程中，一般会应用多种差异性明显的建筑技术，主要表现为以下几点：第一，钢框架结构。这种建筑结构受力性非常明确，如果是进行平面建筑设计，该建筑结构具有非常强的灵活性，因此在住宅室内设计中应用具有一定的优势，不但能够扩大室内的空间，而且还具有较强的抗震性，和传统形式的施工方式相比，能够节省施工时间，缩短施工周期。但是，该结构框架在适用方面具有一定的局限性，由于该技术属于柔性建筑技术，因此缺乏一定的刚度，容易造成结构损坏;第二，钢框架支撑结构。是以钢框架结构为基础进行施工，一般会在墙体中间设置支撑结构。如果住宅建筑较高，和钢框架结构相比，采用支撑结构能够有效减少在资金以及材料上的投入。而且也具有一定的抗震优势，因此，该结构被广泛应用于地震多发地带;第三，新型抗侧力结构，此结构的框架结构主要是由竖向力支撑，从而控制施工结构进行水平移动。在设计该结构时，要依托于住宅建筑的整体高度，和水平位移方向力相结合，运用具有差异性的抗侧力结构。

在设计承重钢结构时，要严格按照节点、基础梁等实际变化情况进行设计。在设计过程中，如果不能满足设计要求，要确保能够达到轴压比相关要求。在开展多高层钢结构住宅施工过程中，要应用热轧或是H型钢作为主梁的施工材料，并采用高频率焊接的方式进行处理。次梁的处理方式则比较多元化，可以采用和主梁一样的处理方式，也可以采用焊接方圆钢管等方式进行处理。

在连接承重钢结构时，一般可以选择刚性连接方式连接框架横梁与柱。如果是在弱轴方向进行连接，则需要和铰接的方式相结合。因此，在对承重钢结构进行连接时，要按照焊接的节点刚度、混合节点的施工顺序进行连接。

2.2楼层结构施工技术

多高层住宅建筑施工过程中，各个楼层的衔接一般是采用钢梁和楼层面板之间的协同作用。另外，还需要以力学理论为基础进行实际考量，在设计楼层结构体系时，要确保有效分散垂直方向力的作用，从而维持住宅建筑结构空间的协同。另外，在进行多高层钢结构住宅建筑设计时，要重点关注楼盖自身的物理强度，确保楼层结构的稳固性。在选择建筑材料时，要严格把关，确保质量符合要求才能投入施工。要在最大程度上降低楼板自身的重量，从而提高住宅建筑的使用寿命，有效缩短施工周期。

2.3外层围护结构施工技术

在多高层钢结构中，围护结构为主要的构成部分，工程人员要严格做好施工准备，并按照施工方案要求开展施工。在该建筑体系中，外层围护设备所花费的费用在总开销的三分之一。同时也要求相关施工人员具有专业化的施工操作技术。在采购材料时，要选择具有自重轻、强度高、安全性高的材料，一般会采用以下几种建设技术进行内外墙建设：

第一，填充技术。在梁柱与楼板底部之间镶嵌轻质隔墙板，从而形成一定的围护体系。在对整个围护结构开展施工时，要注重对围护结构材料加以优选，确保具有较好的隔热性和防水性。一般会采用玻璃纤维加强水泥墙板、SRC保温板墙等。而在进行具体填充时，则要找准填充位置，精准确定填充量，提高填充施工质量。

第二，外挂技术。一般会在两板、楼板之间通过应用轻质隔板墙形成围护。为了确保能够荷载整体的重量，每套连强杆至少需要配备两套，而且每个接触点要确保分别具有独立的承重作用。

第三，连接体系。在进行多高层钢结构建筑施工时，可以采用的连接体系方式比较多，焊接连接、螺栓连接、混合性连接是经常应用的连接技术。相对来说，焊接和螺栓连接的方式操作比较简单，且能有效节约施工时间。如果是强轴方向，经常会采用焊接这类刚性的连接方式。螺栓连接的一个比较明显的特点是施工速度快，在减少施工难度的同时能够保障整体施工质量。在进行主梁和次梁连接作业时，要应用焊接混合连接的方法，以确保整体的强度达标，从而提高结构的稳固性。

对于房屋的屋盖系统，通过统一屋面和楼面的材料，可以形成较为有效的防水体系。当前，彩色涂层钢板屋面系統是比较常用的施工方式，因为其外表颜色较为艳丽，很难发现钉子的存在，而且也具有非常明显的防水效果。在制作楼顶时，要重点做好楼顶本身的防水构造，如果没有做好防水措施，则很容易会造成屋顶漏水问题。

2.4楼板结构施工技术

在多高层的钢结构中，叠合式和整体现浇式是比较常用的楼板系统，一般来说，底板会应用轻型混凝土预应力板材，以形成板材和混凝土叠合楼板。整体现浇式楼板和普通结构所采用的施工技术相同，但是相较而言，叠合式施工则更为简便。对压型钢现浇混凝土叠合楼板进行分析研究可以发现，利用栓钉把压型钢板固定到钢梁上，能够实现永久模板的作用，从而减少对支模环节的应用。要对叠合模板向异性对框架梁所产生的影响进行综合分析。预制预应力混凝土叠合楼板主要是通过把钢梁与预制预应力混凝土薄板有效进行连接，形成完整的楼板，从而提高整体的稳定性。

结语：

总之，对多高层住宅进行施工时，应提高对钢结构施工技术的关注度，要从改善建筑施工性能、优化建筑外形、彰显生态效益等方面加强对钢结构施工技术的研究和应用。在具体施工过程中，施工人员应了解具体的钢结构建筑体系，并有针对性的对承重钢结构、楼层结构、外层围护结构以及楼板结构开展施工，确保提高整体工程质量。

参考文献：

[1]李润章.超高层钢结构安装技术分析[J].工程技术研究，2018，5（21）：144-146.

[2]程炯.超高层钢结构安装操作面安全防护措施[J].安装，2018（08）：83-85.

[3]程炯.超高层钢结构不同施工阶段关键安装技术[J].安装，2017（07）：53-55.