鋼結(jié)構(gòu)在高層建筑工程中的應(yīng)用及對綠色建筑發(fā)展思考

李鶴

摘要：超高層建筑的鋼結(jié)構(gòu)施工技術(shù)對人們生活居住和辦公效果有著非常大的影響，并且決定了建筑使用功能和特點的展現(xiàn)。但是，受限于各種各樣的現(xiàn)實條件，鋼結(jié)構(gòu)的施工存在著一些問題需要注意和解決。所以，工程人員對于超高層建筑的具體施工技術(shù)的掌握，對于施工的進(jìn)程和建筑的質(zhì)量有著重要的影響。本文對使用鋼結(jié)構(gòu)施工技術(shù)的超高層建筑的施工手段進(jìn)行簡單分析，希望對將來的工程建設(shè)工作提供參考。

關(guān)鍵詞：鋼結(jié)構(gòu)；高層建筑工程；應(yīng)用；綠色建筑；發(fā)展思考

鋼結(jié)構(gòu)具有材料密度高，材質(zhì)均勻，生產(chǎn)簡單等優(yōu)點，并憑借其較大的荷載與良好的結(jié)構(gòu)性能，在高層建筑工程中的得到了廣泛的應(yīng)用。鋼結(jié)構(gòu)建筑施工涉及的環(huán)節(jié)較多，一旦某個環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題，都可能對工程質(zhì)量造成影響，為此應(yīng)采取有效的施工安全和質(zhì)量管理措施，保證工程按質(zhì)、按量、按時完成。

一、鋼結(jié)構(gòu)建筑體系概述

高層鋼結(jié)構(gòu)民用建筑結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)形式、工藝要求都不同于傳統(tǒng)磚混建筑結(jié)構(gòu)。近些年來，綠色環(huán)保理念逐漸在建筑行業(yè)盛行，在政府的推動下，粘土磚、木材等材料的用量逐年減少，鋼混建筑結(jié)構(gòu)成為民用建筑中主流的建筑結(jié)構(gòu)形式。鋼結(jié)構(gòu)被廣泛用在廠房工程和住宅建筑工程中。在建筑施工中，鋼結(jié)構(gòu)的材料及施工工法主要根據(jù)不同的住宅高度而定。在鋼結(jié)構(gòu)施工中，通常要根據(jù)強柱弱梁的原則和現(xiàn)場施工條件來選擇合適的鋼結(jié)構(gòu)。

（一）鋼結(jié)構(gòu)建筑的基礎(chǔ)形式一般采用鋼筋混凝土獨立基礎(chǔ)、樁基礎(chǔ)或筏板基礎(chǔ)。當(dāng)有地下室時，鋼柱可直接延伸至地下室，結(jié)構(gòu)傳力途徑簡捷；結(jié)構(gòu)體系的施工周期比較短，建筑工程總體造價比較低。

（二）鋼框架-支撐結(jié)構(gòu)體系鋼結(jié)構(gòu)體系在鋼結(jié)構(gòu)住宅中，主要采用兩種鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)成的縱橫兩個方向的多層框架體系類型，此類的施工方法是將鋼管混凝土柱、輕型H型梁框架體系和H型鋼T型連接鋼柱、輕型H型梁預(yù)制鋼框架片通過鋼梁現(xiàn)場組裝的組合框架體系。

二、鋼結(jié)構(gòu)的優(yōu)勢

（一）自重比較輕，而且抗震效果較好

通過比較能夠看出，薄壁鋼管和車型熱軋鋼截面受力情況更加合理，而且質(zhì)量比較輕，屬于重要的裝配式結(jié)構(gòu)建筑物的承重構(gòu)件，對于建筑墻體以及建筑樓面來說，最好是選擇質(zhì)地比較輕的建筑材料。裝配式鋼結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)的建筑物抗震效果較強，而且可以顯著提升裝配式建筑結(jié)構(gòu)的安全性、穩(wěn)定性和可靠性，在進(jìn)行施工的時候，通過使用質(zhì)量比較輕的建筑材料能夠顯著降低住宅的各項費用。

（二）在環(huán)境保護方面的優(yōu)勢

一個國家在發(fā)展的過程出現(xiàn)環(huán)境污染的問題是制約其發(fā)展的主要因素，而且這也是世界范圍內(nèi)的共性問題，因此，只要是有利于環(huán)境保護的措施我們就采用。鋼結(jié)構(gòu)在環(huán)境保護方面的優(yōu)勢明顯，一是可減少施工現(xiàn)場的污染，傳統(tǒng)的混凝土建筑工藝的現(xiàn)場攪拌和澆筑工藝，使得施工現(xiàn)場的文明程度大大降低，而鋼結(jié)構(gòu)就基本沒有這個工序，因此，施工現(xiàn)場的污染程度減輕了。二是減少了對土地資源的破壞，鋼結(jié)構(gòu)在建設(shè)時基礎(chǔ)地基中的取土量大大減少，而且在拆卸時產(chǎn)生的建筑垃圾較少，并且很多的構(gòu)件是還可再循環(huán)利用的，從而也節(jié)約了資源。三是鋼結(jié)構(gòu)件在節(jié)能方面的優(yōu)勢就更明顯，它幾乎能提高一半的節(jié)能效率。因此，基于這些優(yōu)勢，我們稱鋼結(jié)構(gòu)建筑為綠色建筑。

（三）滿足可持續(xù)發(fā)展觀念需求

通過比較能夠看出，鋼結(jié)構(gòu)住宅能夠顯著改善施工時期所存在的各種問題，而且不會影響到附近的環(huán)境，鋼結(jié)構(gòu)建筑主要就是在加工之后將其運輸?shù)窖b修現(xiàn)場開展裝配工作，這樣可以顯著降低對于能源的消耗，而且可以有效地避免產(chǎn)生噪音的情況。不僅如此，裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑比較方便進(jìn)行拆遷和改建，并且這些建筑結(jié)構(gòu)在拆遷的時候出現(xiàn)的廢棄材料能夠進(jìn)行回收使用，如此可以有效地實現(xiàn)綠色建筑。

三、鋼結(jié)構(gòu)建筑的綠色施工

（一）建筑設(shè)計

在鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計的過程中，應(yīng)該始終強調(diào)概念設(shè)計的重要作用，無論是在結(jié)構(gòu)選型還是布置環(huán)節(jié)概念設(shè)計，都會產(chǎn)生重要的影響。要從全局的角度出發(fā)，對整體的布置措施和控制結(jié)構(gòu)進(jìn)行方案的制定。除此之外，在設(shè)計的過程中也要保障設(shè)計和整體的結(jié)構(gòu)布局之間的協(xié)調(diào)統(tǒng)一，要針對具體的要求來加強彈性設(shè)計，要保障位移驗算能夠得到一個準(zhǔn)確的結(jié)果。設(shè)計的過程中，也可以緊密地結(jié)合計算機技術(shù)，通過計算機設(shè)計程序來實現(xiàn)后期的制作與拼接，從而將設(shè)計和生產(chǎn)緊密的結(jié)合在一起，大幅度的提升施工的效率。

（二）成本方面

高層住宅建筑建設(shè)的整個壽命周期的成本管理涵蓋了從工程立項審批、可行性研究，到建筑及施工設(shè)計、土地開發(fā)、施工建造到最終的使用、維修和報廢的全部過程形成的費用，成本內(nèi)容主要為項目的資金、環(huán)境與社會三方面。為保證傳統(tǒng)施工作業(yè)的順利進(jìn)行，所需人力較大，盡可能避免任何環(huán)節(jié)出現(xiàn)差錯，否則會延長工期，而國內(nèi)農(nóng)民工十分匱乏，“用工荒”問題嚴(yán)重，所以，導(dǎo)致人工成本也大大增加。且由于高層住宅建筑的建設(shè)資金通常是向商業(yè)銀行申請貸款獲得，因此需要大量投入，很難獲得良好的經(jīng)濟效應(yīng)。針對此，裝配式方式成為了最佳選擇，可大大減少人工需求，降低人工成本，保證施工進(jìn)度和良好建筑質(zhì)量，同時在后期住宅使用維修保養(yǎng)上的費用也相應(yīng)地減少。按照整體成本核算結(jié)果可知，該新型建造模式需大量投入，但是在其廣泛應(yīng)用后能有效控制建造成本，并且能有效提升高層住宅建筑質(zhì)量和安全，具有至關(guān)重要的意義。

四、結(jié)語：

隨著我國經(jīng)濟突飛猛進(jìn)地發(fā)展，我國的經(jīng)濟實力和技術(shù)水平都得到了迅速地提高。鋼結(jié)構(gòu)以其獨特的優(yōu)越憂，在建筑業(yè)被越來越廣泛的重視和應(yīng)用，在“大力發(fā)展鋼結(jié)構(gòu)”政策的指導(dǎo)下，我國鋼結(jié)構(gòu)發(fā)展的歷史機遇已經(jīng)到來。作為監(jiān)理行業(yè)的從業(yè)人員，面對鋼結(jié)構(gòu)建筑的大量涌現(xiàn)，應(yīng)與時俱進(jìn)，加強學(xué)習(xí)有關(guān)鋼結(jié)構(gòu)工程的專業(yè)知識與管理內(nèi)容，特別是對鋼結(jié)構(gòu)工程設(shè)計方面、駐廠監(jiān)造方面以及施工安裝監(jiān)控方面的問題引起足夠重視，圓滿地完成國家賦予監(jiān)理工程師的社會責(zé)任。

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