多高层钢结构住宅的建筑技术与工程应用

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摘 要：钢结构是近期住房和城乡建设工作重点推广的建筑结构之一，是住宅类建筑施工中一项绿色且环保的新型就工作体系，综合考虑了各种不良工程因素。在目前的钢结构工程中，做好钢结构施工技术便显得极为重要。本文从钢结构特点和优势入手，结合工程实例探讨了其在住宅工程项目中的应用情况，以供同行参考。

关键词：钢结构；住宅工程；施工技术；建筑物

在我国，为了满足人民群众日益增长的物质需求和住房要求，推进住宅产业现代化发展已成为人们关注的重点，与此同时国家建设部也将钢结构住宅列为重点推广的工程项目。近年来，国内大多数地区都已经建立了钢结构住宅建筑物，且取得了巨大的社会经济效益。为此，我们有必要在当前的工作中对钢结构住宅建筑施工技术进行研究，提高工程施工措施。

一、钢结构概述

随着我国国民经济的飞速发展和城市化进程的不断加快，我国建筑行业得到了空前发展。人们居住条件逐步提高，并对居住质量的要求也越来越高。截至目前，我国已经成为世界第一产钢大国、也是世界上有数的钢材消费大国。在这种时代背景下，以钢结构为主的建筑物不断涌现，尤其是在工厂、住宅等建筑物中，钢结构的应用更为广泛，其工业化、商品化程度不断提升，可以将其进行设计、生产、施工、安装为一体进行，从而提高了住宅工程施工技术水平。

1、钢结构分析

钢结构是目前建筑工程领域的主要结构，是通过型钢和钢板为基础，以焊接、螺栓、铆接的方式而制成的一种工程结构。这类建筑结构在目前的工业厂房、住宅工程中极为常见，也是现代建筑工程普遍采用的结构形式之一。钢结构在高层建筑物中的应用已经有数十年的历史，其最早出现于二战之后的美国，由于当时经济处于恢复阶段，高层钢结构工程建设再度兴起，在这种时代背景下，随着科学技术的飞速发展，炼钢技术也迎来了发展的新时期，这给钢结构工程的发展注入了新的生机和活力。截至目前，钢结构已成为整个整个工程建设领域最为关心的问题。

2、钢结构特点

以钢结构为主的结构是目前建筑工程施工中最为常见的结构类型之一，由于钢材本身具备着强度高、自重轻、整体性刚度好、变形能力强的特点，为此其所构成的结构也有着弹性理想、质地均匀、韧性好、抗变形能力强的特点。钢结构在今后的应用研究上是一个强度高的材料极大的提高了其屈服点强度。另外，建筑本身是一个不节能的施工流程，但是如果在工作中采用新技术、新方法进行施工，这对于提高建筑工程节能性有着极为重要的意义。

3、钢结构施工优势

截至目前，钢结构建筑物的多少已成为衡量一个国家和地区经济实力、经济发达程度的主要依据。自新世纪以来，随着我国国民经济的增长和科学技术的进步，钢材产量已经位列世界强国，与此同时在建筑工程施工建设中提出了积极、合理用钢的要求。钢结构是一个具备着轻质、抗震性好、基础工程造价低、工程施工周期短、质量可靠、商品化程度高、建筑布局灵活等一系列优势。与传统的混凝土结构相比较，钢结构可谓是一种具备着良好节能性、环保性的工程。为此，其在发展的现阶段深受着人们的重视与青睐。

二、多层钢结构体系分析

多层钢结构体系与传统的混凝土结构、砖混结构相比较存在着很大的差异，它在施工中主要是利用型钢承重体系为主、楼面结构体系和围墙结构共同构成的。

1、承重体系

在多层钢结构工程中，承重体系主要包含钢框架结构体系、钢框架-支撑结构体系、新型抗震结构体系、交错桁架结构体系等。

2、应用范围

在目前的建筑工程项目中，钢结构主要应用住宅建筑、厂房工程之中。其中在住宅工程中，由于住宅结构高度的不同，所选择的钢结构材料和结构施工方法也不尽相同。一般来说，在钢结构工程施工中，结构体系的选择应当遵循强柱弱梁。强节点弱构件的一般原则，同时在工程中还需要结合具体的施工要求进行严格选择和分析。

三、多层钢结构住宅的施工技术分析

1、工程概况

某工程建筑面积为3.3万平方米，地下一层，地上26层（其中地下为立体式车库，1～3层为公建，4层以上为住宅楼）。承重框架为箱形截面柱及H型梁，柱采用马钢生产的Q345B型钢车间加工制作。内、外墙板采用南京产ALC（蒸压轻质加气混凝土板），外墙直接在ALC板刷涂料。

2、主要施工方法

2.1 钢结构加工制作箱型柱采用钢板，在钢构件加工车间加工、钢结构构件的除锈、焊接完成。

1）钢板拼接

由于每段柱高在12米以下，为保证下料后钢板的直线度，首先将两块钢板拼接。钢板两端开坡口。

2）划线下料

按排料图划线，划线宽度方向留余量3mm，长度方向留余量50mm。中间隔板划线不留余量。长度方向沿划线每隔5m钻Φ8mm孔。

2.2 梁及连接板加工及组焊

1）下料

型钢采用型钢切割机下料，钢板采用半自动切割机下料，下料后应进行清渣修磨，编号归类放置；

2）钻孔

先在构件上用划针和钢尺划出孔的中心和直径，在孔的四周（90°位置）打四只冲孔，钻孔后检查。

3、钢结构安装

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。手工除锈达到St2，机械除锈达到Sa2.本工程四层以下裙楼立柱为48根，主楼立柱为37根。立柱单根最短4.5米，最长12.5米。截面形状为箱形。单根立柱最大设计重量为3.5吨，最小设计重量为1.88吨。

4、混凝土施工

本工程中混凝土部分主要是核心筒筒壁和现浇混凝土楼面两个部分。混凝土的运输。混凝土竖向运输主要通过砼泵泵送。楼面模板支撑方案，根据本工程的结构特点，利用H型梁下翼缘支撑小规格H型钢，在H型钢上铺设竹胶板、钢筋。

5、外墙板安装

外墙板采用南京旭建产175MM厚度ALC板。该板材全部采用工厂化加工，运输到现场吊装，吊装设备为塔吊。外墙墙板共计约9780块，其中TU平板4600多块，TU艺术板5180块。按照厂家提供图集施工，由墙板内侧膨胀螺栓固定在楼面的通长角钢和ALC板上的专用联结杆连接，缝隙用嵌缝砂浆和密封胶密封。于床连接处在窗四周另加角钢。

6、内墙板安装

内墙板均采用南京产C型125厚度ALC板。工厂化生产，现场安装。施工工艺简单，不受天气等情况的制约。内墙的安装基本与外墙类似。卫生间、厨房等部位的墙板采用特殊PVC密封胶。

四、结束语

钢结构的安装施工质量直接影响着整个工程的质量，一旦大意即有可能给整个工程带来质量隐患，因此在钢结构安装施工过程中，必须从钢材本身质量、构件制作、焊接处理、构件装配、涂装处理等多个方面入手，保证每一环节的质量，才能切实提高整个钢结构的安装施工质量。

参考文献

[1] 柴昶. 我国建筑钢结构用钢材的现状与展望. 钢结构. 2001，No.1

[2] 唐一凡. 《碳素结构钢》（GB700-88）标准编制情况综述. 钢结构. 2001，No.1