钢结构在建筑工程中的应用

吴娜

摘 要：人们的居住环境不断被改变着，住房的安全性与舒适度受钢筋混凝土结构得到提高。所以该文就钢结构在建筑工程中的应用进行探讨，一开始的茅草结构转变为砖瓦结构，到现在的钢筋混凝土结构，住房无论是舒适度还是安全性能都有着极大程度的提高。本文研究钢结构在建筑工程中的，同时并对未来钢结构在建筑工程中的发展前景进行预测，希望能够为建筑工程事业提出一些意见与建议。

关键词：建筑工程；钢结构；应用策略

1 前言

由于钢结构具有抗震性能力强、强度高、制作安装迅速、承载能力好等特点，因此被广泛的运用于建筑行业当中去。在一些特区中，很多轻工业厂房也开始采用了钢结构，这主要是因为随着交通运输的发达，缩短了钢结构的运输时间，再加上自身的制作安装迅速、投资效果比较好的优点，因而提高了工程的投资效益。本文根据钢结构在建筑中的运用，对其进行了合理的发展预测，以便为钢结构的发展提供理论基础。

2 钢结构建筑的特点

2.1 钢结构建筑在建筑业中的优势

（1）施工周期短。对钢结构材料的生产往往是流水线生产，具有非常大的生产规模，因此，在施工中对钢结构的安装效率非常高，使得施工进程得以加快，施工工期较短，同时降低了施工成本。（2）钢结构综合性能好。钢结构相比混凝土结构具有很多明显的优点，包括钢结构的柔韧性强、可塑性高、材质较轻，承载能力也高于混凝土结构，实践发现，钢结构的承靈能力比混凝土高1.5倍，具有很强的抗震性能。同时在施工作业中，钢结构具有更小的截面，实现了对空间的有效利用。（3）钢结构可回收。相比混凝土效用的一次性，钢结构由于主要是钢材，因此，具有可回收和再次利用的价值，因而能够减少建筑垃圾，降低建筑成本。

2.2 钢结构建筑在建筑业中的劣势

（1）钢结构导热系数高。钢结构原材料都是钢材，钢材导热性强，在施工中往往出现超出钢熔点的情况，导致钢结构出现变化，强度和刚度有所下降，对整个建筑产生巨大影响。因此，在钢结构的设计中应当注重防火配置。（2）钢结构耐腐蚀性差。钢结构建筑采用的钢材具有较高的含铁量，由于铁的抗腐蚀性很差，導致钢材料在使用中会出现氧化腐蚀现象，出现生锈的情况，进而对建筑整体美观性和安全性产生威胁。

3 钢结构建筑的施工技术

3.1 螺栓预埋技术

螺栓预埋技术是钢结构建筑施工技术之一，运用这一技术时，应当确保螺栓预埋位置的准确无误，达到精准的施工要求。一旦预埋位置出现偏差，将会带来极大的隐患，造成后续工作难以开展，如果偏差过大，甚至会发生严重的安全事故，对工作人员的生命财产造成严重危害。因此，在预埋作业中，一定要确保实际操作的质安全，严格把关操作细节，保证数据准确无误。现场施工图见图1。

3.2 钢柱吊装技术

钢柱吊装时，钢柱是决定高以建筑层高和总高度的主要竖向构件，在加工制造中必须满足现行规范的标准。钢柱在翻样下料制作过程中应考虑焊缝的收缩变形和竖向荷载作用下引起的压缩变形，所以钢柱的翻样下料长度不等于设计长度，即使只有几毫米的義别也不能忽略不计。钢柱就位后，先调整标高，再调整位移，最后调整垂直度。柱子要按规范规定的数值进行校正，标准柱子的垂直偏差应校正到零。当上柱与下柱发生扭转错位时，可在连接上下的耳板处加垫板进行调整。

3.3 钢梁吊装

钢梁在吊装前，应于柱子牛腿处检查标高和柱子间距，主梁吊装前，应在梁上装好扶手杆和扶手绳，待主梁吊装就位后，将扶手绳与钢柱系牢，以保证施工人员的安全。通常在钢梁上翼缘处开孔作为吊点。吊点位置取决于钢梁的跨度。为加快吊装速度，对蜇显较小的次梁和其他小梁，多利用多头吊索一次吊装数根[1]。有时将梁、柱在地面组装成排架进行整体吊装，减少了高空作业，保证了质迓，并加快了吊装速度。

3.4 钢结构高强螺栓连接

高强度螺栓连接应在其结构架设调整完毕后，再对接合件进行矫正，消除接合件的变形、错位和错孔，板束接合摩擦面要贴紧后进行安装高强度螺栓。为了接合部板束间摩擦面贴紧，结合良好，先用临时变通螺栓和手动扳手紧固，直到贴紧为止。

4 工程案例分析

该工程为地下3 层，地上53层，总高度278.3 m，为超高层建筑。为筒中筒结构，内筒为型钢混凝土核心筒，内筒型钢采用H500×300×30×30。外筒为钢结构，外筒设计采用小1500×40钢管柱；地下室部分内外筒连接设计为钢筋混凝土结构，地上部分内外筒连接设为钢梁与仄型板组合钢筋混凝土楼板结构。针对钢结构耐火性差，外露钢柱、钢梁设计采用厚涂型钢结构防火涂料，耐火极限小于3.0，本工程项目设计上充分利用了钢构与混凝土结构的优点，两者相互结合。图2 为实例照片。

5 钢结构建筑的特点和综合效益

（1）结构轻质，强度高。由于钢材抗拉、抗剪、强度较高，钢结构住宅往往具有自重轻、延性好、可塑性强的特点，不仅如此，钢结构住宅受到的重力小、材质轻，所以具有稳定的抗震性能。（2）外形美观，内部灵活钢结构的原材料钢材具有很的柔韧性和轻质性，在具体的施工操作中具有较大的灵活性和便利性，能够形成大开间的建筑空间，灵活地布置建筑结构，达到各种空间布置的要求，以满足现代住宅建筑的需求。相比较混凝土结构，钢结构的施工技术能够提高建筑使用面积，丰富建筑造型，具有鲜明的美感和艺术性。（3）结构改造容易。钢结构具有灵活的接高、加固、分特性，同时便于管线的布置，使得建筑改造相对容易。

6 结语

以上所讲钢结构不仅能满足人们对建筑物的要求，还符合国建科学发展观的理念，对发展绿色产业，保护生态环境、建设美丽和谐的中国社会发挥着重要的意义。

参考文献：

[1] 安洁.我国绿色环保建筑的发展趋势——钢结构建筑浅谈[J].科技情报开发与经济， 2012（16）.

[2] 刘增生，任学甲，孔亚娜.高层民用钢结构在工程中应用[J].科技信息，2011（3）.