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摘要：随着城市居住建筑用地价格的日益飞涨，高层住宅越来越多，与传统的建筑模式相比，高层建筑有占地面积相对少，自动化程度高，容纳量大等比较明显的优势。中国《民用建筑设计通则》中规定：1~3层为低层住宅，4~6层为多层住宅，7~9层为中高层住宅，十层及以上为高层住宅。现在城市的住宅多为10~30层建筑，但随着层数的增加，非钢结构住宅自重增大，对地基持力层要求增大，绝大分需地基加固处理，建造成本增大，同时结构抗震、抗剪、抗扭性能也比钢结构差。因此，高层住宅建筑应用钢结构建筑技术已成为发展趋势。本文对这种建筑技术进行详细分析，并以此希望进一步提高多高层钢结构住宅建筑水平，为加快我国建筑水平奠定坚实基础。
关键词：住宅建筑；钢结构；建筑技术；建筑行业
引言
新时期下，全力推进建筑行业改革发展，提升设计水平以及工程质量已经成为了建筑产业工作的重点内容。建筑行业改革技术创新是关键，钢结构建筑技术无疑是技术研究的重点。钢结构技术的最新发展是钢管束组合结构住宅体系，此建筑技术的开发再次突破了行业发展水平，不仅可以降低施工成本，还能够提升建筑质量和节能环保性。
1高层钢结构住宅建筑技术特点
1.1施工速度快
与传统建筑相比，混凝土钢结构需要在施工现场进行操作，还要搭设相关的辅助设施，需要大量时间，施工期较长。而高层钢结构住宅建设过程中构件可以提前预制，最大程度上减少施工的步骤，节约了建筑材料，避免浪费的同时降低了环境的污染。能够实现工程效益的最大化。
1.2质量保证，承压能力强
钢材重量较水泥重量较轻，但是密度高于水泥、混凝土，具有很高的抗震性。同时钢材具有良好的可塑性和延展性。在施工过程中便于运输，造价相比较水泥较低。使建筑能够拥有良好的承重性的同时，质量更为优越。
1.3结构美观
钢结构的配件轻巧，可以预制构件，其构件在安装的过程中不需要辅助设施，施工操作较为方便，基本不受天气影响。在建筑空间上，传统的水泥混凝土建筑墙体所占空间较大，房屋老旧速度快。而高层钢结构住宅能够预留较大的建筑空间，在保障建筑承压力的同时，室内格局更加开阔，从而更加符合现代人的需求。
1.4节能环保，降低污染
传统建筑使用水泥混凝土建造住宅，一旦成型，材料不可以二次使用、回收。高层建筑住宅使用材料以钢材为主。在施工完毕后，部分材料能够回收，减少建筑垃圾，使建筑行业绿色环保，符合国家可持续发展的政策。
2高层钢结构住宅建筑技术分析
2.1承重钢结构体系
高层住宅建筑承重结构体系主要有以下体系构成，即纯框架型、框架支撑型、新型抗侧力体系与交错桁架结构体系。高层结构体系主要具有以下特点：第一，对于纯框架型而言，其主要材料为型钢，由于其分刚度较均匀，因此具备结构受力明确、较大的延展性与抗震特性特点，但是由于该结构本的柔性特点，使得该结构极易遭受破坏。第二，对于支撑型结构体系而言，由于该结构有效的提升了侧向刚度，因而使得建筑强度得到极大提升。相比于纯框架体系在高层建筑中具备良好的稳定性，并且经济实用。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆为满足支撑体系需求，获得较好的支撑位置，通常在窗台下与下层窗顶之间采用不同的方式进行布置。第三，对于新型抗侧力结构体系而言，它可被应用于多种框架体系中，并且在实际的建筑中多以承担竖向荷载的方式被施工人员所用，满足了不同的抗侧力需求。第四，对于交错桁架结构体系而言，由于其与层高相等，因此为满足建筑需求，通常使用上下交错的方式布置，以减小侧向位移。
2.2钢结构住宅设计
在进行钢结构住宅设计的过程中，需要基于高层住宅建筑的设计要求，从抗震性与环保节能等角度来分析，以确保设计的合理性。此工程使用的是钢管束组合剪力墙结构体系。结构体系中水平构件和竖向构件的设计，重点从节点区设计把控，考虑混凝土强度等级，竖向构件混凝土强度等级设计，要遵循“级别不宜过多”的原则，确保竖向构件截面变化和错层同步。而水平构件的混凝土的强度等级要在合理范围内。水平构件和竖向构件的混凝土强度等级要相互搭配，以简化施工，避免节点区域独立浇筑。在安全的前提下，按照抗震等级来设计截面尺寸以及混凝土强度等级，合理地降低安全系数，控制混凝土等级强度差值。
2.3安装作业
内外墙安装方面，外墙板厚度是175mm，为ALC轻质材料，在材料加工厂经过加工后运输到现场进行吊装作业，使用塔吊作业。外墙墙板总数为9782块，主要是TU平板与艺术板。按照施工图纸作业，采取螺栓固定法，使用砂浆与密封胶进行密封，窗户四周加设角钢。内墙版厚度为125mm，为ALC板，现场安装，安装方法和外墙类似，但是卫生间与厨房等位置的墙板使用PVC密封胶进行密封处理。钢结构安装施工的质量直接影响住宅建筑工程整体质量，因此，必须要加强安装施工环节的质量控制，做好全面把控，以确保安装质量。装配式围护结构多使用压型钢板建材，在选择的过程中，要基于结构功能以及住宅建筑表现功能，充分考虑材料的强度与单坡长度等。在实际施工过程中，建筑常用的版型建材是YX51-475型。屋面板在安装时要配合应用电动咬边机，按照屋面安装操作标准，在现场施工，以此避免搭接。除此之外，金属幕墙板也较为常用，分为横装与竖装形式，在实际安装作业时采取插装式安装方法，利用隐藏螺钉来固定。
2.4钢框架-偏心支撑
一般情况下，偏心支撑结构的框架刚度和中心支撑框架本身存在一定的相似性，其刚度的大小与承受荷载的梁段长短成反比。如果一个地区发生中小型地震，此时的建筑结构是以弹性的状态存在的，可以根据实际情况进行改变；在地震等级过高时，可以运用梁段自身可塑性对能量进行吸收转化，保持支撑的弹力。偏心支撑框架的显著优点表现在刚度好、纯框架耗能大抗侧移刚度大、延性好等方面，而且还可以对刚度、强度和耗能方面的问题进行有效融合。不仅如此，偏心支撑框架在对地震产生的破坏能力进行有效分散的过程中能够发挥出更大的作用，极大的降低结构侧向位移和顶层位移，缩短楼层间的差距，还能有效抵御变形问题，而且在使用的过程中容易掌握其自身的运作规律，利用施工操作的展开。当施工过程中出现耗能梁段的偏心支撑情况，可以在第一时间对支撑进行有效保护，如果出现特大地震情况，支撑可以及时保护耗能梁段不受到损害，避免由于支撑失稳而造成整体刚度下降的情况出现。除此之外，在进行设置支撑斜杆相应要点的基础上，需要施工人员运用先进的施工技术有效简化节点构造，保证轴线和梁柱之间一直处于水平状态，如此，可以灵活随性的设置门窗的开口处。利用偏心支撑框架结构体系，在防止结构发生变形的同时，还起到节材的作用。
结束语
高层建筑是城市发展的重要体现，也是城市建设的标志。在高层建筑施工中，有必要结合不同类型的施工技术，改变人们对建筑功能和结构的要求。高层施工技术需要逐步满足现阶段施工技术的创新与改进。因此，加强对高层住宅钢结构建筑施工技术的研究，明确其施工特点和施工技术要点，提高钢结构高层建筑的施工技术水平，实现高水平建设促进高层建筑系统的安全和稳定，使得高层建筑工程的经济效益和社会效益得以实现。
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论文作者:颜军
论文发表刊物:《防护工程》2017年第16期
论文发表时间:2017/10/19
标签：建筑论文; 钢结构论文; 住宅论文; 结构论文; 体系论文; 刚度论文; 高层论文; 《防护工程》2017年第16期论文;