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摘要: 随着市场经济的快速发展,我国的城市建设的速度以及步伐正在逐渐加快,这就导致了城市人口的不断增加、城市的可用面积就不断的减少、新兴科学技术的不断发展,城市的建筑也越来越趋向于高层化,同时对于建设的要求也是越来越高,由于钢结构自身体系的特点,就使得钢结构在高层建筑的建设过程中的应用也是越来越广泛,本文就对高层建筑对钢结构应用发展历程及结构体系分类进行了分析,从而比较全面的探究了高层建筑中钢结构的施工技术与管理,对高层建筑的建设具有一定的参考意义。
关键词:高层建筑;钢结构;施工技术
中图分类号:TU208文献标识码: A
引言
由于现代高层建筑的特点,就对建筑结构的建设提出了更高的要求,传统的钢筋混凝土结构体系已经无法在满足城市建设的需求,然而由于钢结构的体系具有的高、大、轻这些特点,加上炼钢技术和成型制造工艺的成熟,使得现代高层建筑中大都采用钢结构体系,高层建筑的钢结构施工复杂,综合性强对施工技术与管理的要求都是很高的,只有充分了解钢结构体系的類型及具体施工技术,才能确保施工过程有序进行,才能保证超高层建筑的质量安全从而体现建筑企业的施工技术水平和管理水平提高企业的经济效益。
一、钢结构在高层建筑中应用的发展历程
现代超高层建筑起源于美国尽有110的发展历史超高层建筑楼层多、造型多样、建造复杂、施工困难、技术含量高,它的兴建不仅可以满足现代的建设需求和居住需求,还可以展示一个国家的科技与经济水平。因此,无论是发达国家还是发展中国家都把兴建高层建筑作为展示社会发展成就的重要手段,由于历史遗留问题以及科技水平的束缚,直到19世纪末随着我国炼钢技术的成熟,我国才开始使用现代化钢结构建造高层建筑,并且建造水平进步迅速,能够完成各种复杂的钢结构高层建筑的设计和施工扭转的广州新电视塔、倾斜的中央电视台新台址、北京的鸟巢体育馆等均是我国典型的运用钢结构的超高层建筑。
二、高层建筑钢结构体系分类
对于超高层建筑的钢结构设计而言,应按照建筑的使用功能、建筑高度、成本要求等设计要求选择合适的钢结构体系,以满足不同的建设需求高层建筑的钢结构体系,主要有型钢混凝土结构体系、钢管混凝土结构体系、钢硷结构体系、巨型钢结构体系等,其中型钢混凝土结构是指钢筋混凝土构件内含型钢的结构,这种结构是以型钢为钢骨,并在型钢周围配置钢筋和混凝土的埋入式组合结构体系。型钢与其外包混凝土的结合,使得两种材料的强度都得到充分利用,在很大程度上提高了构件的承载力、延伸性、耐久性以及抗震能力。是一种经济适用的钢结构体系。钢管混凝土结构体系是在薄壁钢管内填充普通混凝土将两种不同性质的材料组合而形成的复合结构,这种结构利用两种材料在受力过程中的相互作用既改善了混凝土的塑性和韧性,又克服了钢结构易发生局部屈曲的缺点;钢硷结构体系是在管柱外包裹钢管材料,而管柱内部填充混凝土材料的结构,在这种结构下,钢管壁对管内混凝土形成刚性约束作用肪止混凝土的脆性破坏在减轻自重、方便施工方面具有极大的优势;巨型钢结构体系是由巨型梁、巨型柱和大型支撑等大型构件组成的主结构与由常规结构构件组成的次结构共同工作的一种结构体系,巨型钢结构体系主次结构受力明确布置灵活很适合在高层建筑中应用。
三、高层建筑钢结构的关键施工技术与管理
在钢结构的高层建筑施工过程中,对施工技术的掌握与管理对建筑工程质量的提高与施工进度的保证影响极大。高层建筑钢结构的关键施工技术主要有以下几个方面:
1、设备的选择与材料的选用
在高层建筑钢结构的施工中使用的核心设备便是吊装机械,它的选择与布置要综合考虑建筑物的位置、现场施工条件、钢结构重量等一系列问题,还要保证在施工完成后装拆的安全性与便捷性。目前,在钢结构的高层建筑施工中使用较为广泛的是内爬式塔吊其在设置时自由度大对塔吊的起重能力和幅度要求较低具有极大的适用性,对于钢结构材料的选用,应综合考虑钢材料的物理力学指标、化学性能、抗冲击韧性、可焊性等性能保证选用的钢材料在质量和性能上符合建筑施工要求。
2、吊装施工技术
高层建筑钢结构构件吊装是一项综合性极强的施工技术,具有较高的技术和管理要求,在施工前期应对吊装施工进行准备和策划工作充分考虑。建筑工程的结构平面与立面形状、结构形式、塔吊的数量和位置设置、现场施工条件、环境因素等对吊装的顺序和方式进行安排和协调在施工过程中应根据具体的施工进度、进展情况、环境变化、人员变动等因素进行及时调整使得吊装施工有序进行。
3、测量施工技术
高层建筑钢结构在施工过程中对垂直度、轴线、标高的偏差等指标的要求很高,这些指标是否达到施工要求,直接影响整个建筑结构的造型和质量安全超高层建筑钢结构对测量施工技术的要求很高,并且整个施工过程,都会涉及测量施工技术包括吊装前标高和定位测定、吊装后的纠偏校正等,这就要求施工技术人员选择适用精确的测量仪器设备,精心布置基准点和基准网选择,正确的测量方法和数值传递路线,对钢结构施工进行准确测量,保证施工的精确性和安全性。
4、焊接施工技术
高层建筑钢结构的构建大都采用焊接连接,施工任务重、质量要求高焊接顺序的安排、工艺参数的选择、焊接水平的高低都直接影响工程的构件牢固性,以及建筑安全性。在焊接施工前期准备阶段,应根据建筑工程的施工要求、钢结构体系、施工环境等,制定合理的焊接方案,选择熟练的焊接施工技术人员配以适用的焊接工艺、设备和材料,以保证钢结构构件的焊接质量,就目前而言,适用最为广泛的焊接方式为以二氧化碳气体保护半自动焊为主手工焊为辅河以使焊接施工既保证施工进度,又确保每一个细节得到充分焊接从而保证钢结构的稳定性。
5、安全控制施工技术
在钢结构的超高层建筑施工过程中,由于钢结构的施工有高空、悬空作业点多的特点,会遇到很多突发事件和施工安全问题,对安全控制的施工技术要求也同样很高,建筑企业在施工准备阶段,就应针对安全问题,制定安全防护方案,严格选购防坠版、防坠器、安全梯、缆风绳等防护设备,并加强对施工技术人员的安全意识培训,在施工过程中为保证施工过程的可控和安全建筑,企业应运用实时监控技术对施工过程进行全程监督,以保证在出现安全问题时进行及时处理,确保施工安全、顺利的地进行。
结束语
综上所述,随着社会的发展和科技的进步,高层建筑钢结构技术越来越具有工艺的复杂、难度大、要求高等这些问题。这就对高层建筑钢结构的建设工作,提出了越来越高的要求,这就促使在高层建筑的施工的过程中各种先进的仪器设备,以及先进的施工工艺在施工的过程中得到了广泛的运用,在高层建筑的钢结构建设的过程中,施工技术是施工的关键部分,直接影响着建筑的施工质量以及工程的安全。因此,充分的掌握在施工过程中所需要的施工技术,不断制定和完善施工方案,并且采取合理的管理措施,以确保钢结构在高层建筑的施工过程的高质、高效且安全,这是在工程建设技术发展中,赋予工程施工人员的必然义务和责任。
参考文献
[1]张意.高层建筑钢结构施工技术与管理[J].《黑龙江科技信息》,2014,(14).
[2]吴钢,王微星.高层建筑钢结构施工技术与管理[J]. 《商品与质量·建筑与发展》,2013,(6).
[3]杨龙阵高层建筑钢结构施工技术与管理[J].《城市建设理论研究(电子版)》,2013,(16).
[4]李跃,彬戴刚.高层建筑钢结构施工技术与管理[J].《城市建设理论研究(电子版)》,2011,(33).
[5]龙金宁高层建筑钢结构施工技术与管理[J].《江西建材》,2014,(4).
关键词:高层建筑;钢结构;施工技术
中图分类号:TU208文献标识码: A
引言
由于现代高层建筑的特点,就对建筑结构的建设提出了更高的要求,传统的钢筋混凝土结构体系已经无法在满足城市建设的需求,然而由于钢结构的体系具有的高、大、轻这些特点,加上炼钢技术和成型制造工艺的成熟,使得现代高层建筑中大都采用钢结构体系,高层建筑的钢结构施工复杂,综合性强对施工技术与管理的要求都是很高的,只有充分了解钢结构体系的類型及具体施工技术,才能确保施工过程有序进行,才能保证超高层建筑的质量安全从而体现建筑企业的施工技术水平和管理水平提高企业的经济效益。
一、钢结构在高层建筑中应用的发展历程
现代超高层建筑起源于美国尽有110的发展历史超高层建筑楼层多、造型多样、建造复杂、施工困难、技术含量高,它的兴建不仅可以满足现代的建设需求和居住需求,还可以展示一个国家的科技与经济水平。因此,无论是发达国家还是发展中国家都把兴建高层建筑作为展示社会发展成就的重要手段,由于历史遗留问题以及科技水平的束缚,直到19世纪末随着我国炼钢技术的成熟,我国才开始使用现代化钢结构建造高层建筑,并且建造水平进步迅速,能够完成各种复杂的钢结构高层建筑的设计和施工扭转的广州新电视塔、倾斜的中央电视台新台址、北京的鸟巢体育馆等均是我国典型的运用钢结构的超高层建筑。
二、高层建筑钢结构体系分类
对于超高层建筑的钢结构设计而言,应按照建筑的使用功能、建筑高度、成本要求等设计要求选择合适的钢结构体系,以满足不同的建设需求高层建筑的钢结构体系,主要有型钢混凝土结构体系、钢管混凝土结构体系、钢硷结构体系、巨型钢结构体系等,其中型钢混凝土结构是指钢筋混凝土构件内含型钢的结构,这种结构是以型钢为钢骨,并在型钢周围配置钢筋和混凝土的埋入式组合结构体系。型钢与其外包混凝土的结合,使得两种材料的强度都得到充分利用,在很大程度上提高了构件的承载力、延伸性、耐久性以及抗震能力。是一种经济适用的钢结构体系。钢管混凝土结构体系是在薄壁钢管内填充普通混凝土将两种不同性质的材料组合而形成的复合结构,这种结构利用两种材料在受力过程中的相互作用既改善了混凝土的塑性和韧性,又克服了钢结构易发生局部屈曲的缺点;钢硷结构体系是在管柱外包裹钢管材料,而管柱内部填充混凝土材料的结构,在这种结构下,钢管壁对管内混凝土形成刚性约束作用肪止混凝土的脆性破坏在减轻自重、方便施工方面具有极大的优势;巨型钢结构体系是由巨型梁、巨型柱和大型支撑等大型构件组成的主结构与由常规结构构件组成的次结构共同工作的一种结构体系,巨型钢结构体系主次结构受力明确布置灵活很适合在高层建筑中应用。
三、高层建筑钢结构的关键施工技术与管理
在钢结构的高层建筑施工过程中,对施工技术的掌握与管理对建筑工程质量的提高与施工进度的保证影响极大。高层建筑钢结构的关键施工技术主要有以下几个方面:
1、设备的选择与材料的选用
在高层建筑钢结构的施工中使用的核心设备便是吊装机械,它的选择与布置要综合考虑建筑物的位置、现场施工条件、钢结构重量等一系列问题,还要保证在施工完成后装拆的安全性与便捷性。目前,在钢结构的高层建筑施工中使用较为广泛的是内爬式塔吊其在设置时自由度大对塔吊的起重能力和幅度要求较低具有极大的适用性,对于钢结构材料的选用,应综合考虑钢材料的物理力学指标、化学性能、抗冲击韧性、可焊性等性能保证选用的钢材料在质量和性能上符合建筑施工要求。
2、吊装施工技术
高层建筑钢结构构件吊装是一项综合性极强的施工技术,具有较高的技术和管理要求,在施工前期应对吊装施工进行准备和策划工作充分考虑。建筑工程的结构平面与立面形状、结构形式、塔吊的数量和位置设置、现场施工条件、环境因素等对吊装的顺序和方式进行安排和协调在施工过程中应根据具体的施工进度、进展情况、环境变化、人员变动等因素进行及时调整使得吊装施工有序进行。
3、测量施工技术
高层建筑钢结构在施工过程中对垂直度、轴线、标高的偏差等指标的要求很高,这些指标是否达到施工要求,直接影响整个建筑结构的造型和质量安全超高层建筑钢结构对测量施工技术的要求很高,并且整个施工过程,都会涉及测量施工技术包括吊装前标高和定位测定、吊装后的纠偏校正等,这就要求施工技术人员选择适用精确的测量仪器设备,精心布置基准点和基准网选择,正确的测量方法和数值传递路线,对钢结构施工进行准确测量,保证施工的精确性和安全性。
4、焊接施工技术
高层建筑钢结构的构建大都采用焊接连接,施工任务重、质量要求高焊接顺序的安排、工艺参数的选择、焊接水平的高低都直接影响工程的构件牢固性,以及建筑安全性。在焊接施工前期准备阶段,应根据建筑工程的施工要求、钢结构体系、施工环境等,制定合理的焊接方案,选择熟练的焊接施工技术人员配以适用的焊接工艺、设备和材料,以保证钢结构构件的焊接质量,就目前而言,适用最为广泛的焊接方式为以二氧化碳气体保护半自动焊为主手工焊为辅河以使焊接施工既保证施工进度,又确保每一个细节得到充分焊接从而保证钢结构的稳定性。
5、安全控制施工技术
在钢结构的超高层建筑施工过程中,由于钢结构的施工有高空、悬空作业点多的特点,会遇到很多突发事件和施工安全问题,对安全控制的施工技术要求也同样很高,建筑企业在施工准备阶段,就应针对安全问题,制定安全防护方案,严格选购防坠版、防坠器、安全梯、缆风绳等防护设备,并加强对施工技术人员的安全意识培训,在施工过程中为保证施工过程的可控和安全建筑,企业应运用实时监控技术对施工过程进行全程监督,以保证在出现安全问题时进行及时处理,确保施工安全、顺利的地进行。
结束语
综上所述,随着社会的发展和科技的进步,高层建筑钢结构技术越来越具有工艺的复杂、难度大、要求高等这些问题。这就对高层建筑钢结构的建设工作,提出了越来越高的要求,这就促使在高层建筑的施工的过程中各种先进的仪器设备,以及先进的施工工艺在施工的过程中得到了广泛的运用,在高层建筑的钢结构建设的过程中,施工技术是施工的关键部分,直接影响着建筑的施工质量以及工程的安全。因此,充分的掌握在施工过程中所需要的施工技术,不断制定和完善施工方案,并且采取合理的管理措施,以确保钢结构在高层建筑的施工过程的高质、高效且安全,这是在工程建设技术发展中,赋予工程施工人员的必然义务和责任。
参考文献
[1]张意.高层建筑钢结构施工技术与管理[J].《黑龙江科技信息》,2014,(14).
[2]吴钢,王微星.高层建筑钢结构施工技术与管理[J]. 《商品与质量·建筑与发展》,2013,(6).
[3]杨龙阵高层建筑钢结构施工技术与管理[J].《城市建设理论研究(电子版)》,2013,(16).
[4]李跃,彬戴刚.高层建筑钢结构施工技术与管理[J].《城市建设理论研究(电子版)》,2011,(33).
[5]龙金宁高层建筑钢结构施工技术与管理[J].《江西建材》,2014,(4).