（扬州金锋钢构有限公司，江苏扬州225000）
摘要：建筑行业已经成为目前我国迅速发展的行业之一，随着人们生活水平不断提高，对于建筑的要求也在不断增加，建筑物越来越高就是其中要求的一种具体体现。贵州省也随着时代发展的潮流修建了许多高层建筑，笔者通过总结贵州当地应用情况，结合国内外相关先进经验，对钢结构在应用上的优劣点进行阐述与对比，详细论述钢结构在我国高层建筑中应用的优点。
关键词：高层建筑；钢结构；应用
前言
近几年来，我国国民经济取得了十分迅速的发展，科学技术水平也得到了很大程度上的提高。在这一背景之下，我国的高层住宅建筑工程抓住机遇，加快发展，新建了较多数量的项目，同时在规模上也在进行不断的扩大。尤其表现在高层住宅的建筑当中，在一定程度上促进了经济的发展以及人民生活水平的提高。而对于一个建筑物能否取得成功，关键在于钢结构在高层住宅中所起的作用，由此也可以看出，对建筑材料中的钢结构的要求将显得尤为重要。这就给高层住宅建筑工程建设的钢结构提出了更为严格的要求。对高层住宅建筑工程建设的钢结构的运用以及控制是施工单位管理的重要内容，对钢结构的运用以及控制尤为重要，如何衡量工程质量的优劣，主要在于高层住宅建筑工程建设的钢结构的运用，如果出现质量问题，施工单位的效益都会受到影响。
1钢结构优点
1.1钢材质地均匀
钢材自身的材料性能与力学计算方面的假定比较符合，并且钢材内部组织接近各项同性，钢材质地自身波动范围比较小，属于理想弹性材料，并且在固定的受力幅度内，属于完全弹性的，并且实际受力状态与工程力学的计算结果相符。
1.2钢材塑性、韧性好
钢结构在普通条件下，不会发生因为超载的原因造成断裂的现象，钢才自身可以将峰值应力重新分配，并且可以让应力变化幅度逐渐趋于平缓。因为钢材自身具有良好的塑性以及韧性，所以对于载荷适应能力比较强，在地震的作用下，通过结构自身弹性形变以及塑性形变，可以在很高程度上吸收地震带来的能量，从而达到提升钢结构抗震性的目的。从历年来的地震灾害调查表中我们可以发现，全钢结构在地震中受到的损害与其他结构相比，明显减少。
1.3高强度低重量
钢结构自身强度比较高，并且与混凝土结构比较起来，钢结构的截面面积比较小，从而有效增加了建筑的实际使用面积。钢结构与建造相比较的混凝土建筑物相比，高层钢结构主体截面的面积要比高层混凝土结构截面少一半。钢结构自身重量比较轻，为混凝土结构的1/2～3/5之间，结构自身的重量比较小，从而减少地震作用的响应，并且也可以减小结构设计的内力。并且钢结构自身重量比较低，可以减少工程造价，钢结构这一优势在贵州省的优势格外明显。
1.4制造周期较短、施工速度快
大部分钢结构的零件均在工厂进行生产，之后送往施工现场进行焊接或者组装，并且可以实现全天候作业。因为钢结构自身韧性比较强，所以在承担结构自身荷载力以及施工荷载力方面，不需要进行支模以拆模工作，所以降低了工程成本，而且大幅度加快了施工速度。经笔者多年工作经验总结，钢结构的施工速度比混凝土结构施工速度快1.5倍。
2钢结构的制作及安装
2.1统一测量仪器和钢尺的量具
当建筑公司在建造高层住宅建筑物的时候，都会涉及到土地建设，钢结构，玻璃幕墙，以及各种设备的安装。对此，对其的统一测量仪器和钢尺的量具都必须经过国家部门的批准才可以使用。
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2.2钢柱结构的制作与安装
钢柱是高层建筑的重要组成部分，在高层建筑中钢柱作为主要的竖向构件起到决定高层建筑的总高度以及各层高度的作用，同时在加工制造钢柱的过程中要求亦较为严格，需要满足现有的规范，并且在验收中具有特有的验收标准。由于钢柱需要被分为多节构建，比如，100m高的钢柱需要被分成8～12节构件。另外在钢柱生产制作进行反样下料过程中，需要考虑到钢柱的竖向荷载可能导致的压缩变形以及焊接过程中可能出现的收缩变形等问题，因此在进行钢柱分节时需要意识到钢柱翻样下料的长度并不等同于设计时的设计长度，而是稍短于设计长度，在实际生产过程中需要做到精确生产，即便几毫米的误差也不可以忽略。焊接收缩变形程度可通过经验公式计算出，之后再按实际加工之后的标准进行校核，确保其翻样下料长度为精确长度。框架梁上下翼缘的连接可采用高强螺栓连接或焊接连接，统计发现目前大部分部门在连接过程中采用带衬板的全熔透焊接进行连接。即在施工时先焊接下翼缘之后再焊上翼缘，先对一个端点焊定位，再对另一个端点进行焊接。除此以外，每节钢柱都需要进行相应编码，以保证其按照正确次序安装，原则上，上下相邻两节钢柱的截面即便完全相等也不可以互换位置。对方形或矩形钢柱内的加筋板进行焊接时需要按照现行规范要求，利用熔嘴电焊渣技术进行焊接，在生产制作过程中可以允许其采用槽塞焊接以及在箱板上开孔焊接等其他常见焊接方式。对钢柱的标高进行控制时主要有两种控制方式：第一，按照相对标高进行制作安装。要求钢柱长度存在的误差不能超过3毫米，而且不需要考虑坚向荷载引起的压缩变形以及焊缝收缩变形等对其产生的影响。要求建筑物的总高度达到各节柱子制作过程中允许的偏差总和以及钢柱压缩变形的总和，满足以上条件者即为合格。此类制作安装方式一般用于12层以下的高层建筑以及层高控制要求较低的建筑物的设计建造中。第二，按照设计标高进行制作安装。一般情况下12层以上的高层建筑在层高方面精度要求较高，需要按照土建的标准高度进行第一节钢柱的安装。另外要求每节钢柱累加尺寸的总和要符合设计要求的总尺寸。与前一种安装方式不同，此种安装方式需要将竖向荷载作用下引起的压缩变形和每一节柱子的接头产生的收缩变形加到每节钢柱的加工长度中去。另外，在高层建筑的钢结构的安装过程中，对相邻的每一节钢柱之间相互连接的垂直度均需要进行有效的控制，这也是钢结构安装过程中的一项重要内容，在安装过程中还需要对钢结构三维方向出现的一些数据偏差是否在规范允许值范围内进行核对。在安装钢结构过程中控制钢柱的垂直度与位置时，第一节钢柱安装时的安装控制方法以及重点与第二节以上的各节钢柱有些不相同。在所有钢柱的安装中对第一节的钢柱进行有效控制最为重要，其中的主要部分是建筑竖向的水平标高与建筑结构平面位置与轴线之间的偏差，并主要是经过对定位钢板与双螺母的调节控制或用千斤顶、楔形钢垫块来调整完成安装的。
2.3框架梁的制作与安装
高层建筑的钢结构中框架梁的制作与安装具体措施如下：（1）在进行框架梁的制作与安装前，都必须对钢柱的连接件上的埋件进行预检。预检的内容为：a.连接件面的平整度，摩擦面以及出现的螺栓孔。b.检查件的位置，平整度，以及清洁情况。（2）框架梁必须采取两点吊的方法来安装。（3）采用高强螺栓来连接框架梁上下的翼缘。（4）在进行高强螺栓来连接框架梁上下翼缘时，必须做到先在翼缘的一个端点进行焊定位，焊定位之后，再焊接另一个定位点，之后再采用高强螺栓来连接腹板。（5）采用高强螺栓来连接腹板或者框架梁上下的翼缘的时候，必须要充分考虑到打孔的准确性。（6）禁止使用气割来进行打孔。
2.4影响高层建筑钢结构安装的因素
影响高层建筑钢结构安装的因素有很多，其中自然条件对安装的影响很大，一般情况下，一旦自然条件出现较为剧烈的变化，包括雨天、冬季寒冷的天气以及夏季常出现的六级以上的大风均会对现场焊接质量产生严重影响，如焊接根部出现严重的根部收缩、裂缝或者夹有残渣等。焊接质量严重受损时甚至会出现严重的安全事故，给施工人员的生命安全造成威胁。
3高层建筑钢结构体系
3.1框架—支撑结构
所谓的高层住宅建筑物中的框架支撑体系，其实就是指需要借助外力支撑来承受水平力，从而来提供侧向的刚度。主要是因为该框架支撑体系主要适合一些比较高的住宅建筑物，因为其比较的经济适用。
3.2简体结构
简体结构属于受力性能比较好的一种结构，内外筒都可以提供较大的抗弯刚度，也可以起到二道防线的效果。通常情况下，外框筒承受30～40%的水平力。
3.3巨型框架
巨型框架在高层建筑钢结构中属于新兴起的一种。其中外露巨型框架的支撑体系，因为丰富了建筑立面，进而成为目前我国建筑业中比较时髦的一种处理方法。巨型框架虽好，但是想要彻底发挥其作用，还需要进行进一步的研究。
3.4钢框架—钢筋混凝土核心筒的混合结构
钢框架—钢筋混凝土核心筒的混合结构在我国应用十分广泛，该结构从自身重量、、施工速度、工程造价等方面，完全优于钢筋混凝土结构，所以被业主广泛接受。
4结语
总而言之，对于一个建筑物能否取得成功，关键在于钢结构在高层住宅中所起的作用，由此也可以看出，对建筑材料中的钢结构的要求将显得尤为重要。对建筑材料中的钢结构的控制是开展高层住宅建筑工程建设的前提，只有将建筑材料中的钢结构的应用做好了，才能够建设出比较完备的高层住宅建筑物。
参考文献：
[1]徐伟良，龙莉萍．高层钢结构建筑和新型轻钢结构建筑在我国的发展[J]．重庆建筑大学学报，2013 （12）
[2]许世雄．浅谈高层建筑钢结构施工技术与工艺[J]．科技创新导报，2010（13）
[3]张永泉．钢结构施工质量控制分析[J]．科技创新与应用，2012（09）
论文作者:孟庆胜
论文发表刊物:《建筑建材装饰》2015年8月下
论文发表时间:2016/8/30
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