【摘 要】 鋼筋混凝土結構在超高層建筑中由于自重大，柱子所占的建筑面積比率越來(lái)越大，在超高層建筑中采用鋼筋混凝土結構受到質(zhì)疑，因此，高強度鋼材便應運而生，并在超高層建筑中采用部分鋼結構或全鋼結構的理論研究與設計建造得到了充分的運用。

　　【關(guān)鍵詞】 高層；鋼結構；施工

　　鋼結構是以鋼材制作為主，一般由型鋼和鋼板通過(guò)焊接、螺栓連接或鉚接而制成的工程結構，是主要的建筑結構類(lèi)型之一。鋼結構與普通鋼筋混凝土結構相比，具有均質(zhì)、高強、施工速度快、抗震性好和回收率高等優(yōu)越性。鋼結構廠(chǎng)房廣泛應用于大跨度工業(yè)廠(chǎng)房、倉庫、冷庫、高層建筑、辦公大樓，多層停車(chē)車(chē)場(chǎng)及民宅等建筑行業(yè)。

　　對于高層與超高層建筑結構設計來(lái)講，按照建筑實(shí)用功能的要求、高度、擬建場(chǎng)地的抗震設防烈度以及經(jīng)濟、合理、安全、可靠的設計原則，選擇相應的結構體系，一般分為幾大類(lèi)：

　　1材料的選用

　　鋼結構有很多優(yōu)點(diǎn)，但其缺點(diǎn)是導熱系數大，耐火性差。隨著(zhù)冶金技術(shù)的提高，耐火鋼的研究成功并投入生產(chǎn)，為鋼結構的進(jìn)一步發(fā)展創(chuàng )造了條件，目前投生產(chǎn)的B400RNQ和B490RNQ種型號的耐火鋼，在達到600C時(shí)其屈服強度依舊有150~220MPa一般高層和超高層建筑當采用框一剪、框一筒結構體系時(shí)的經(jīng)濟性統計為：鋼結構造價(jià)等于鋼材費用（約占40%）制作安裝費用（約占30%）防火涂料費用（約占30%）放火涂料所占總造價(jià)的比重較大，如果使用高強度耐火鋼雖價(jià)格有上升，但防火涂料價(jià)格有大幅度下降，可部分抵消由此帶來(lái)的成本上升，而且可靠度及安全性有了一定的保障。

　　2制作與安裝

　　2.1統一測量?jì)x器和鋼尺量具。建造一幢超高層大樓，涉及到土建、鋼結構、玻璃幕墻和各類(lèi)設備的安裝，使用的測量?jì)x器和使用的鋼尺必須是國家法定的統一計量部門(mén)由同一標準鑒定高層、超高層建筑施工周期較反，尚需定期對測量?jì)x器和鋼尺量具進(jìn)行定期校驗以保證建筑物各項指標符合規定的指標。

　　2.2定位軸線(xiàn)、標高和地腳螺栓。鋼柱的定位軸線(xiàn)可根據場(chǎng)地的寬窄，在建筑物外部或內部設置控制軸線(xiàn)100m高度的建筑需設置一個(gè)控制樁，一共架設經(jīng)緯儀或激光儀控制樁的位置，要求以能滿(mǎn)足通視、可視為原則鋼柱的長(cháng)度以滿(mǎn)足起重量的大小和運輸的可能性，一般為2~3層為一節，對每一節柱r安裝小得使用下一節柱子的定位軸線(xiàn)，應從地面控制軸線(xiàn)引到高空，以保證每節柱r安裝正確無(wú)誤，避免產(chǎn)生累積誤差。柱腳與鋼筋混凝土基礎的連接，一般采用埋入式鋼性柱腳，地腳螺栓是在安裝就位第節鋼柱時(shí)，控制平面尺寸和標高的臨時(shí)固定措施。

　　2.3鋼柱的制作與安裝。鋼柱是高層、超高層建筑決定層高和建筑總高度的主要豎向構建，在加工制造中必須滿(mǎn)足現行規范的驗收標準100m高的超高層鋼柱，一般分為8~12節構件，鋼柱在翻樣下料制作過(guò)程中應考慮焊縫的收縮變形和豎向荷載作用下引起的壓縮變形，所以鋼柱的翻樣下料長(cháng)度不等與設計長(cháng)度，即使只有幾毫米也小能忽略不計。而且上下兩節鋼柱截面完全相等時(shí)也不允許互換，要求對每節鋼柱應編號予以區別，正確安裝就位。矩形或力形鋼柱內的加勁板的焊接應按現行規范要求采用熔嘴電渣焊，不允許采用其他如在箱板上開(kāi)孔焊等形式。鋼柱標高的控制一般有兩種力式：①按相對標高制作安裝。鋼柱的長(cháng)度誤差不得超過(guò)3mm，不考慮焊縫收縮變形和豎向荷載引起的壓縮變形，建筑物的總高度只要達到各節柱制作允許偏差總和及鋼柱壓縮變形總和就算合格，這種制作安裝一邊在12層以下，層高控制不十分嚴格的建筑物；②按設計標高制作安裝土建的標高安裝第一節鋼柱底面標高，每節鋼柱的累加尺寸總和應符合設計要求的總尺寸每一節柱的接頭產(chǎn)生的收縮變形和豎向荷載作用下引起的壓縮變形應加到每節鋼柱加工長(cháng)度中無(wú)論采用何種安裝力式，都應在翻樣下料制作過(guò)程中充分表達出來(lái)，并應符合設計要求的總高度。

　　2.4框架梁的制作與安裝。高層、超高層框架梁一般采用H型鋼，框架梁與鋼柱宜采用鋼性連接，鋼柱為貫通型，在框架梁的上下翼緣處在鋼柱內設置橫向加勁肋框架梁應按設計編號正確就位，為保證框架梁與鋼柱連接處的節點(diǎn)域有較好的延性以及連接可靠性和樓層層高的準確性，在工廠(chǎng)制造時(shí)，在框架梁所在位置設置懸臂梁，懸臂梁上下翼緣的連接采用襯板個(gè)熔透焊縫，腹板采用高強螺栓連接。由于鋼筋混凝土施工允許偏差遠遠大于鋼結構的精度要求，當框架梁與鋼筋混凝土剪力墻或鋼筋混凝土筒壁連接時(shí)，腹板的連接可開(kāi)橢圓孔，并應保證孔邊距的要求�？蚣芰旱姆瓨酉铝祥L(cháng)度同樣小等與設計長(cháng)度，需考慮焊接收縮變形焊接收縮變形可用經(jīng)驗公式計算再按實(shí)際加工之后校核，確定其翻樣下料的準確長(cháng)度�？蚣芰荷舷乱砭壍倪B接可采用高強螺栓連接或焊接連接，目前大部分采用帶襯板的全熔透焊接連接施工時(shí)先焊下翼緣在焊上翼緣，先一端點(diǎn)焊定位，再焊另一端，腹板則采用高強度螺栓連接，要充分理解設計時(shí)采用摩擦型還是承托型高強螺栓。采用摩擦型高度螺栓的摩擦系數應選用合理。采用高強螺栓群連接時(shí)，孔位的精確十分重要，目前制孔一般采用模板制孔和多軸數控鉆孔，前者精度低，后者精度高，應優(yōu)先考慮采用后者。當采用模板制孔時(shí)，應保證模板的精度，以確保高強螺栓的組裝孔和工地安裝孔的精度要求。如果孔位局部偏差，只允許使用鉸刀擴孔。嚴禁使用氣割擴孔，若用氣割擴孔，則應按重大質(zhì)量事故處理。高強螺栓群應同一方向插入螺栓孔內，高強螺栓群的擰緊順序應有中心按輻射力向逐層向外擴展，初擰和終擰都得按預先設定的鮮明色彩在螺帽頭加以表示。

　　3樓蓋的設計

　　高層、超高層建筑的樓板和屋蓋具有很大的平面剛度，是豎向鋼柱與剪力墻或筒體的平面抗側力構件，同時(shí)使鋼柱與各豎向構件起到變形協(xié)調作用，一般鋼結構建筑物的樓板和屋蓋，都采用軋制的托型鋼板加現澆鋼筋混凝土樓板和屋蓋，厚度一般不小于150mm，目前在設計鋼承混凝土樓板和屋蓋時(shí)沒(méi)有考慮鋼承混凝土樓板和屋蓋與鋼梁共同作用，主要是對于板底旱波形的計算原理不甚了解或認為記算繁瑣，就按平板計算，這樣既不安全又增加了鋼梁的用鋼量。如果采用鋼梁與鋼承混凝土樓板共同作用，簡(jiǎn)稱(chēng)MST組合梁，只要計算正確，配筋合理，栓釘可靠，則可以節約樓層和屋蓋鋼梁的用鋼量20%左右，而且不需對鋼梁進(jìn)行穩定驗算。

　　參考文獻

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