有关高层建筑钢结构论文
有关高层建筑钢结构论文
随着科技的不断发展,超高层建筑的钢结构施工技术也随之不断提高。下面是学习啦小编为大家整理的高层建筑钢结构论文，供大家参考。
高层建筑钢结构论文范文一：高层建筑钢结构施工技术
内容提要：本文简要介绍了高层、超高层建筑的结构体系，并结合“东南科技研发中心”超高层全钢结构的制作与安装及钢结构主要构件的翻样、下料、制作等各个重要环节的质量控制和材料选用提供一些粗浅的意见。对于支撑体系，消能减震装置不在此文内介绍。
关键词：超高层 智能大楼 耐火钢 施工技术
一、概况
高层钢结构建筑在国外已有110多年的历史，1883年最早一幢钢结构高层建筑在美国芝加哥拔地而起，到了二次世界大战后由于地价的上涨和人口的迅速增长，以及对高层及超高层建筑的结构体系的研究日趋完善、计算技术的发展和施工技术水平的不断提高，使高层和超高层建筑迅猛发展。我国的高层与超高层钢结构建筑自改革开放以来已有20年的历史，并在设计和施工中积累了不少经验，已有我国自行编制的《高层民用建筑钢结构技术规程》JGJ 99-98。东南网架集团的“东南科技研发中心”的初步设计已于2003年9月20日在萧山宾馆通过专家的论证和区政府领导的审查。这是一幢地下二层，地上二十六层，层高3.6m，集研发、设计、培训、检测为一体的多功能智能大楼。建筑物为总高度100m、建筑总面积4.0万平方米的全钢结构超高层建筑，建筑造型新颖、美观、大方，充分展示了钢结构的特性和现代建筑风格。全钢结构超高层建筑，国内为数不多，在杭州市乃至浙江省属于首创，这体现了东南网架集团对建设部授予“钢结构产业化基地”的荣誉和责任。
二、高层及超高层结构体系对于高层及超高层建筑的划分，建筑设计规范、建筑抗震设计规范、建筑防火设计规范没有一个统一规定，一般认为建筑总高度超过24m为高层建筑，建筑总高度超过60m为超高层建筑。对于结构设计来讲，按照建筑使用功能的要求、建筑高度的不同以及拟建场地的抗震设防烈度以经济、合理、安全、可靠的设计原则，选择相应的结构体系，一般分为六大类：框架结构体系、剪力墙结构体系、框架―剪力墙结构体系、框―筒结构体系、筒中筒结构体系、束筒结构体系。高层和超高层建筑在结构设计中除采用钢筋混凝土结构(代号RC)外，还采用型钢混凝土结构(代号SRC)，钢管混凝土结构(代号CFS)和全钢结构(代号S或SS)。东南科技研发中心，建筑高度100m，柱网为8.4m，抗震设防烈度为6度，采用框架―剪力墙或框―筒结构体系较为经济合理，这种结构体系的剪力墙或筒体是很好的抗侧力构件，常常承担了大部分的风载和地震荷载产生的水平侧力，总体刚度大，侧移小，且满足玻璃幕墙的外装饰要求。
三、材料的选用钢结构有很多优点，但其缺点是导热系数大，耐火性差。随着冶金技术的提高，耐火钢的研究成功并投入生产，为钢结构的进一步发展创造了条件。目前宝钢投入生产的有B400RNQ和B490RNQ两种型号的耐火钢，其物理力学指标、化学性能及抗冲击韧性和可焊性，都能达到结构钢的要求。高强度耐火钢的应用在高层及超高层建筑中，也展示了东南集团在采用新材料、新技术上的重大创举。
四、制作与安装
(一)统一测量仪器和钢尺量具建造一幢超高层大楼，涉及到土建、钢结构、玻璃幕墙和各类设备的安装，使用的测量仪器和使用的钢尺必须由国家法定的同一计量部门由同一标准鉴定。高层、超高层建筑施工周期较长，尚需定期对测量仪器和钢尺量具进行定期校验以保证建筑物各项指标符合规定的指标。一般以土建部门的测量仪器和钢尺量具为准。
(二)定位轴线、标高和地脚螺栓钢柱的定位轴线可根据场地的宽窄，在建筑物外部或内部设置控制轴线。本工程高度在100m，设置二个控制桩，以供架设经纬仪或激光仪控制桩的位置，要求以能满足通视、可视为原则。钢柱的长度以满足起重量的大小和运输的可能性，一般为2～3层为一节，对每一节柱子安装不得使用下一节柱子的定位轴线，应从地面控制轴线引到高空，以保证每节柱子安装正确无误，避免产生累积误差。柱脚与钢筋混凝土基础的连接，一般采用埋入式刚性柱脚，地脚螺栓是在安装就位第一节钢柱时，控制平面尺寸和标高的临时固定措施。
(三)钢柱的制作与安装钢柱是高层、超高层建筑决定层高和建筑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验收标准。100m高的超高层钢柱一般分为8～12节构件，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，即使只有几毫米也不能忽略不计。而且上下两节钢柱截面完全相等时也不允许互换，要求对每节钢柱应编号予以区别，正确安装就位。矩形或方形钢柱内的加劲板的焊接应按现行规范要求采用熔嘴电渣焊，不允许采用其他如在箱板上开孔、槽塞焊等形式。
(四)框架梁的制作与安装高层、超高层框架梁一般采用H型钢，框架梁与钢柱宜采用刚性连接，钢柱为贯通型，在框架梁的上下翼缘处在钢柱内设置横向加劲肋。框架梁应按设计编号正确就位。为保证框架梁与钢柱连接处的节点域有较好的延性以及连接可靠性和楼层层高的精确性，在工厂制造时，在框架梁所在位置设置悬臂梁(短牛腿)，悬臂梁上下翼缘与钢柱的连接采用剖口熔透焊缝，腹板采用贴角焊缝。框架梁与钢柱的悬臂梁(短牛腿)连接，上下翼缘的连接采用衬板(兼引弧板)全熔透焊缝，腹板采用高强螺栓连接。由于钢筋混凝土施工允许偏差远远大于钢结构的精度要求，当框架梁与钢筋混凝土剪力墙或钢筋混凝土筒壁连接时，腹板的连接板可开椭圆孔，椭圆孔的长向尺寸不得大于2d0(d0为螺栓孔径)，并应保证孔边距的要求。框架梁的翻样下料长度同样不等于设计长度，需考虑焊接收缩变形。焊接收缩变形可用经验公式计算再按实际加工之后校核，确定其翻样下料的精确长度。框架梁上下翼缘的连接可采用高强螺栓连接或焊接连接，目前大部分采用带衬板的全熔透焊接连接。施工时先焊下翼缘再焊上翼缘，先一端点焊定位，再焊另一端。腹板则采用高强度螺栓连接，要充分理解设计时采用摩擦型还是承压型高强螺栓。采用摩擦型高强螺栓的摩擦系数应选用合理。采用高强螺栓群连接时，孔位的精度十分重要。目前制孔一般采用模板制孔和多轴数控钻孔，前者精度低，后者精度高，应优先考虑采用后者。当采用模板制孔时，应保证模板的精度，以确保高强螺栓的组装孔和工地安装孔的精度要求。如果孔位局部偏差，只允许使用铰刀扩孔。严禁使用气割扩孔，若用气割扩孔，则应按重大质量事故处理。高强螺栓群应同一方向插入螺栓孔内，高强螺栓群的拧紧顺序应由中心按幅射方向逐层向外扩展，初拧和终拧都得按预先设定的鲜明色彩在螺帽头上加以表示。
(五)楼盖的设计高层、超高层建筑的楼板和屋盖具有很大的平面刚度，是竖向钢柱与剪力墙或筒体的平面抗侧力构件，同时使钢柱与各竖向构件(剪力墙或筒体)起到变形协调作用。一般钢结构建筑物的楼板和屋盖，都采用轧制的压型钢板加现浇钢筋混凝土(简称钢承混凝土)楼板和屋盖，厚度一般不小于150mm。目前在设计钢承混凝土楼板和屋盖时没有考虑钢承混凝土楼板和屋盖与钢梁共同作用。主要是对于板底呈波形的计算原理不甚了解或认为计算繁琐，就按平板计算，这样既不安全又增加了钢梁的用钢量。如果采用钢梁与钢承混凝土楼板共同作用，简称MST组合梁，只要计算正确，配筋合理，栓钉可靠，则可以节约楼层和屋盖钢梁的用钢量20%左右，而且不需对钢梁进行稳定验算。
参考文献：
1. 高层民用建筑钢结构技术规程(JGJ 99-98)
2. 钢结构工程施工质量验收规范(GB50205-2001)3. 陈富生、邱国桦、范重，高层建筑钢结构设计，中国建筑工业出版社。
高层建筑钢结构论文范文二：浅谈高层建筑钢结构施工技术
【摘要】 随着经济技术的不断发展，越来越多的高科技技术不断更新换代，其中高层建筑施工技术也在不断提高，主要体现在高层建筑的钢结构施工技术上。其有着强度高、自重轻及施工快等优势，因此，在高层建筑中运用逐渐普遍。本文从高层建筑钢结构施工的基本要求以及优劣势入手，对高层建筑钢结构施工技术进行了分析。
【关键词】 高层建筑 钢结构 施工技术
随着建筑各项事业的迅猛发展，各种先进的施工技术层出不穷，其中在高层建筑施工中，钢结构的使用越来越广泛，在技术上也有所提高，提高了高层建筑事业的发展效率。因此，大力发展钢结构建筑已成为当前的工程结构中优先考虑的结构类型。目前钢结构以其良好的抗风、抗震及占有面积少、施工快等诸多优点在建筑工程中得到广泛的认可。在运用此项技术时，要遵循施工过程的规范性以及施工技术的可靠性，严格按照施工图纸进行作业，保障施工的整体质量，确保取得长远的利益。
1.高层建筑钢结构的分析
高层建筑事业的不断发展，明显标志之一便是钢建筑的广泛使用，所谓的钢结构就是以钢材为主要建筑材料，通过钢板焊接、钢柱安装、螺栓连接而成的建筑结构，优势诸多，在施工过程中所需钢结构的配件可以直接通过工厂化生产，安装可以随时进行，使用空间范围较广，整个施工工程所需要的时间比较短，材料购买成本低，具备一定的施工安全可靠性，传统的钢筋混凝土在使用上一旦受到强烈的抗压，便会造成建筑质量的损坏，钢材的抗压强度比钢筋混凝土大，固定性强，利于导热，强烈的耐火性能维持建筑结构的抗火性，建筑结构所需材料较多，在一定程度上会有成本上的压力，但是钢材料有可循环再利用的效果，避免出现材料浪费的现象。因此，正被广泛运用在高层建筑中。
2.高层建筑钢结构的优劣势分析
2.1刚结构的优势
钢结构有很多优势。自重轻、可跨越度大，用钢结构建造的住宅重量是钢筋混凝土住宅重量的一半。抗展性好，钢材的塑性和韧性好，即钢结构不会因为偶然超载或局部超载而突然断裂破坏，且对动力荷载的适应性较强。设计风格灵活、丰富，在梁高相同的情况下，钢结构的开间可比混凝土结构的开间大百分之五十，钢结构多采用螺栓连接，结构轻，施工简便，施工安装周期短。可以有效保护环境，即钢结构产生的噪音小!粉尘少，对土地资源破坏小，产生的固体垃圾量小，废钢资源回收价值高;综合造价低。
2.2刚结构的劣势
钢结构也存在很多问题。耐腐蚀性不强，钢结构适用的钢材表面有大量的铁元素，其铁原子容易与空气发生氧化作用而产生氧化铁锈，这种锈蚀作用能引起应力的集中，从而对钢结构的适用造成威胁，使得钢结构提前破坏。耐火性差，如果遇到了火灾，钢结构建筑钢材导热系数过大，其耐火性能较差，使得刚才屈服强度及弹性模量等会随着温度的上升而急速降低。比如说，当温度分别为350 度与500度时，钢材强度分别下降 30%与 50%，若温度达到了600度。那么钢材结构的刚度与强度几乎全部丧失。
3.高层建筑钢结构施工技术分析
3.1施工前准备
开展施工之前，相关监理人员必须对工程图纸及相关工艺技术进行了解，熟悉技术条件与规范标准，对于设计图纸的意图应充分领会，要加强重点与难点的理解;及时组织相关专业技术人员做好图纸会审工作，检查图纸中可能出现的漏、缺及错等问题，力求将问题扼杀在施工前，从而减少图纸带来的工程质量及进度问题;做好施工图纸交底，进而对接下来的工作做好方案编制，并交予相关专家
进行论证，待审核通过后方可进行施工。
3.2准确预埋螺栓，完成钢柱的安装
高层建筑钢结构施工首先要做好螺栓的预埋，施工中对于螺栓的定位点选择要依靠轴线的中心位置，其中找到标高基准点也是关键，找到这两个位置进行深度的预埋，轴线的选择偏差不可偏离2 mm以上，高基准点保持在5 mm左右，提前做好预埋预算，具体数据根据建筑施工面积而定，保障接下来钢柱的安装作业质量，预埋螺栓之后要进行一项重要的检测，分两个阶段进行。第一阶段是找到轴线定位点后，第二阶段是在预埋螺栓之后进行填土浇筑固定过程中，两个阶段的检测都要按规定执行复查;准确预埋螺栓之后便是钢柱的安装，安装方式采用吊装，吊装执行之前要将涉及到的部位分离出来，构成相对独立的区域，执行平行吊装，然后要做好预埋螺栓的保护，可以加上保护套。想保持钢柱在整个吊装过程中不出现意外，就要调整钢柱的定点高度、位置以及垂直度，步骤不能更改，要按照顺序进行调整，确保钢柱垂直度为零，如果发现钢柱出现偏离时，就要及时调整，安装钢柱过程中避免出现太大的误差。
3.3焊接施工技术
二氧化碳气体保护焊操作工艺，施工操作中要注意焊接参数的选择，焊丝的选择和焊接电弧电压与电流的选择，电流要根据工件的厚度、施焊位置和焊丝直径和熔滴过渡形式来选择，电弧电压的选择要与电流恰好配合;不同位置选择不同的焊接方式，平焊多选择左向焊法，能清楚地看到焊缝和熔池，便于控制焊缝的成型，横焊大多采用右向焊法，立焊分为向上立焊和向下立焊，中厚板的细丝焊接使用向上立焊，薄板可使用向下立焊。自动埋弧焊操作工艺，在施工操作中首先是焊丝的选择，可参照《钢结构高层建筑设计与施工规程》进行选择;其次是焊丝的数目，可选择双丝焊，可一次得到大量的熔敷金属，焊接变形小同时也能提高焊接速度;其次对于无法使用衬热的焊缝，可先用手工焊封底，再用埋弧焊，对于较厚钢板可采用多层焊，在塔接接头和 T 形接头中，可以采用斜角焊接和船型焊接的形式。
3.4钢结构框架梁与钢柱的连接
高层建筑钢结构的施工少不了框架梁的搭建，框架梁的稳定能为钢柱的连接提供帮助，在材料的选择上一般采用H型钢，在进行钢柱连接过程中的材料常采用连接性较好的刚性材料，保障钢柱的贯通性，整个框架梁分为上下翼，分别在钢柱内部执行横加肋力，区分钢柱与框架梁的连接点，连接时，注意框架梁的不同编号，这种编号是为了对每个钢柱进行连接部位的辨别，防止出现连接重复性。框架梁的安装设计要在悬臂梁上执行，悬臂梁上会有框架梁所需要的连接点，但是同样会有上下翼缘，为了避免钢柱连接出现脱落，可以采用在腹板上执行贴角焊接，在钢柱的一头刨开一个剖口，利用高熔点溶解透析进行焊接，在腹板上进行连接的椭圆孔尺度要符合螺栓孔的直径大小，整个框架梁钢柱连接过程都要仔细，确保高层建筑在施工中的的精确度以及连接的质量。
4.结语
综上所述，钢结构因其诸多的优越性，在高层建筑工程中被广泛应用。而且，随着工程计算和施工技术水平的不断提高和理论研究的不断进步，以及新型更高强度钢材的不断研制，钢结构更好地满足住宅在适用性能、环境性能、经济性能、安全性能、耐久性能方面的综合要求。但管理者在高层建筑工程钢结构的施工中需要规范的施工技术，按照施工图纸的具体要求进行施工作业。同时要做好相关的监管工作。应做好各个步骤的准确到位，同时要不断进行相关技术的研究与探索，只有这样才能保障工程的质量以及施工效率。
5.参考文献
[1] 李秀玉.浅谈高层建筑钢结构施工与管理[J]. 科技致富向导. 2011(30) ：23-24.
[2] 李进.高层建筑钢结构施工技术与管理[J]. 中小企业管理与科技(上旬刊). 2010(06)：12-29.
[3] 杨颀，王淑红.高层建筑钢结构施工技术与管理[J]. 黑龙江科技信息. 2011(11)：25-34.有关高层建筑钢结构论文相关文章：
7.土建论文格式范文