现代建筑钢结构施工技术分析

现代社会处于钢筋水泥的森林包围之中，多数建筑都是由钢筋和水泥构成，钢结构已经成为现在建筑中必不可少的元素之一，也是主要形式之一。我国在秦朝时就已经有金属承重利用的例子，历史的发展证明钢结构兴盛的历史必然性，尤其是在现代建筑的应用中，钢结构的应用越来越普遍，其重要性也日益突出。随着现代经济的发展和科技水平的提高，钢结构已经脱离了原始钢材利用的范畴，在不断进步的建筑水平和技术发展过程中得到了升华，钢结构技术的进步也为钢结构在建筑中利用的发展提供了广阔的舞台。

1.现代建筑钢结构

1.1 钢结构简介

钢结构是指利用钢铁作为主要制作材料的结构。钢结构是主要的建筑结构之一，由于其材料主要是钢铁，因此与其他建筑结构相比具有质量较轻、受力强度高、可以循环利用、绿色环保等特点。但是相比其他结构形式，钢结构造价比较高，结构的设计、安装比较复杂，这些都限制了钢结构在现代建筑中的大量使用，目前我国钢结构主要应用于大型高层建筑和公共建筑上，用于住宅建筑的比较少。

1.2 现代建筑钢结构的优点

(1)绿色环保

随着现代生活水平的提高，人们对生活质量的要求越来越高。节能、环保、低碳已经渐渐融入人们的生活理念当中。传统的建筑行业多采用土、砂、石等作为建筑材料，这些材料在开采和使用的过程中容易导致环境破坏，同时在作为建筑材料使用后基本上无法进行回收，产生大量建筑垃圾。钢结构由于其质量较传统的混凝土等建筑材料轻，所以在建筑施工过程中可以减少取土量，有效的减少了对土地资源的破坏。钢结构可以达到100%的重新回收循环利用，同时建筑拆除时只会产生较少量的建筑垃圾。传统的建筑施工现场噪音大、粉尘较多，建筑施工过程中容易对周边环境造成污染，而建筑中使用钢结构主要有两个阶段，首先要进行构件制作，然后才是构件的安装。构件制作主要由构件制作商在车间进行集中生产制作，减少了对其他区域的环境污染和破坏。同时钢构件的安装周期时间较短，整个安装过程在施工工地进行的时间较短，可以将对周边环境的影响降到最低。

(2)抗震性能好

钢结构因为其抗力强度高所以有较好的抗震性能。现在的建筑结构主要有砖混式、框架式、钢结构式，虽然从理论上说所有的结构形式只要设计合理、建筑程序合理规范、建筑高度和设计构想匹配基本上都具有一定的抗震性，但是相比而言，钢结构建筑的抗震性能要明显的优于其他结构形式的。传统的砖混结构由于其主要的承力材料是脆性较大的砖砌体，因此抗震性能较差。框架结构又分为底框架结构和框架剪力墙结构。底框架结构的建筑主要是底层采用框架结构，但是二层以上还是砖混结构，同样抗震效果也不尽如人意。框架剪力墙结构建筑相比前两种结构建筑其抗震性能已经有了较大的提高。钢结构建筑因为其采用了延性好和塑变能力较强的钢材料在抗震性方面有较好的表现，是现有的建筑结构里抗震性最高的，多用于商场、车站等大型公共建筑。

(3)施工周期短

钢结构建筑施工的工期较传统的建筑结构形式短，可以比砖混结构等传统结构的施工时间少至少三分之一，而且受季节影响较小。钢结构构件在工厂生产时基本上不受季节的限制，在工地进行安装时由于安装时间较短，相比其他两种结构形式受季节的影响也显著的减小。

2.现代建筑钢结构施工技术

2.1 钢结构施工技术交底

施工技术交底是指在施工之前由主管技术领导向参与施工人员进行详细的技术交代，其目的主要是让施工人员对该工程的特点、质量要求、施工方法和安全措施等方面有较为详细的了解，保证施工科学严谨、减少安全隐患、提高施工质量。钢结构施工技术交底的内容主要介绍在钢结构施工过程中遇到的各种问题和容易导致施工错误的地方。

钢结构施工技术的交底内容主要有：①根据工程实际情况向施工单位介绍施工范围、施工工程量和进度要求。②向施工人员介绍施工图纸情况，阐述工程设计者的大体设计思路，说明施工过程中要注意的问题。③根据工程质量、技术和进度要求制定施工方案以及施工过程中的安全措施和制度等。④说明工程质量验收的有关事宜及参考标准。⑤施工过程中原材料的使用制度和施工记录等方面的要求。⑥其他在施工过程中需要注意的事项。

2.2 现代建筑钢结构的安装

钢结构在安装前首先要对其进行质量检查，确保构件的变形等在允许偏差范围内。采用扩大拼装单元进行安装时要对容易变形的构件进行强度和稳定性验算，必要时采取加固措施。采用综合安装时应该进行独立单元的划分，每个单元全部构件安装完成后应形成空间钢度空间。钢结构的主要部件安装完成后应该及时进行校正和固定，并综合考虑内外温差和焊接变形等因素。高强度螺栓在安装时一定要保证可以自由的穿入孔内，并按照顺序拧紧，同时要保证所有的螺栓在施工当天全部拧紧。有些特殊情况需要利用已经安装完毕的构件吊装其他构件时一定要和设计单位进行协商，在严密计算和论证的前提下再进行。

2.3 现代建筑钢结构的连接

钢结构根据建筑施工要求装配成建筑需要钢连接才能实现，在各种条件的限制下，如何科学严谨的完成各个构件的连接在钢结构建筑中起着至关重要的作用。

钢结构的连接方式主要有铆接、焊接和螺栓连接三种形式。钢结构早期的连接多采用铆接方式，但是容易导致铆接节点处受力过大造成钢结构不稳定。焊接方式可以使构件受力连续，增大构件的稳定性，但是施工作业要求较高。现代钢结构中一般采用高强度螺栓连接方式，施工简单且可以达到焊接的强度要求。钢结构的连接类型主要有索与索的连接、杆与杆的连接、索与杆的连接，这主要是由钢结构的构件类型所决定。

3.现代建筑钢结构的发展趋势

相比欧美发达国家，现阶段我国建筑中钢结构的利用还较少，其主要利用于工厂厂房、体育馆、车站、机场等大型建筑，在住宅建筑中的利用很少。随着我国国民经济和钢铁行业的发展，坚实的经济基础和钢铁产量的提高为我国钢结构在未来建筑中的利用提供了广阔的发展空间，同时人们生活水平的提高对建筑舒适性和安全性要求的提高，也为钢结构的发展提供了市场空间。国家“节能减排”和“绿色经济”的政策引导也为钢结构建筑的发展提供了巨大的动力。钢结构住宅将成为未来我国住宅建筑的主要形式，同时新技术的应用也促使钢结构的利用向着生态化、环保化和智能化方面转变。

4.结语

钢结构建筑相对于其他建筑形式的明显优势使其成为了欧美日等发达国家的主要建筑形式，但是在我国的发展还处于起步阶段。随着现代建筑技术的进步和建筑形式对安全和环保的新需要为钢结构建筑提供了一个广阔的发展空间，新的建筑理念和技术的利用使得钢结构在建筑中的利用不仅仅局限于建筑功能，同时还向生态化、环保化和智能化转变，从而改变传统的建筑功能形式，提高了建筑的利用效率。

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