摘要：鋼材作為一種擁有再循環(huán)使用價(jià)值極高的環(huán)保綠色建筑結(jié)構(gòu)材料，其機(jī)械加工性能、抗震性能良好且鋼結(jié)構(gòu)強(qiáng)度高，適用于高層建筑的建造，同時(shí)將工業(yè)化生產(chǎn)的目的實(shí)現(xiàn)。使用現(xiàn)場(chǎng)螺栓連接可對(duì)拆卸和全裝配提供便利，將施工工期縮短的同時(shí)有效降低勞動(dòng)強(qiáng)度。高層鋼結(jié)構(gòu)建筑雖同傳統(tǒng)鋼筋混凝土建筑有相似的結(jié)構(gòu)，但依然在后期使用優(yōu)勢(shì)材料選用方面完全不同。

關(guān)鍵詞：高層建筑；鋼結(jié)構(gòu)；裝配式施工技術(shù)；探究

高層建筑將不斷加劇的城市土地供求矛盾在很大程度上緩解，而在高層建筑中占據(jù)很大比例的鋼結(jié)構(gòu)伴隨不斷增加的建筑層數(shù)面臨著更高的施工難度，因此將鋼結(jié)構(gòu)施工質(zhì)量水平進(jìn)一步提高成為當(dāng)前建筑行業(yè)發(fā)展急需解決的問(wèn)題。裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑因其一體化裝修、信息化管理、裝配化施工等特點(diǎn)，成為發(fā)達(dá)國(guó)家建筑的重要形式，也成為未來(lái)我國(guó)建筑發(fā)展的一種主要形式。本文針對(duì)鋼結(jié)構(gòu)裝配式施工技術(shù)在高層建筑中的應(yīng)用進(jìn)行探究。

1高層建筑結(jié)構(gòu)裝配式施工技術(shù)的優(yōu)勢(shì)

使用軟件AUTOCAD和TEKLA及BIM技術(shù)能夠準(zhǔn)確的模擬出現(xiàn)場(chǎng)施工的情況，將加工期間出現(xiàn)的錯(cuò)誤降低的同時(shí)進(jìn)一步提高鋼構(gòu)件加工的質(zhì)量，在將加工時(shí)間大大節(jié)省的同時(shí)創(chuàng)造更多的經(jīng)濟(jì)效益給加工企業(yè)。準(zhǔn)確的BIM技術(shù)現(xiàn)場(chǎng)構(gòu)型模擬技術(shù)可將現(xiàn)場(chǎng)施工的錯(cuò)誤規(guī)定，從而將現(xiàn)場(chǎng)對(duì)接安裝修改的工程量間接減少，使施工效率大大提高并將整體的建筑工期縮短。比較簡(jiǎn)便的施工梁與柱的加工過(guò)程將傳統(tǒng)裝配式鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)與木結(jié)構(gòu)加工的繁瑣程序大大縮減，這種簡(jiǎn)便的加工方法將加工期間所需的時(shí)間大大節(jié)省并有效降低了諸多麻煩。一鉤多吊的方法可在結(jié)束吊裝主梁后將吊裝次梁的工作速度加快，工作時(shí)間能夠極大節(jié)省，從而使建筑工程的整體工作量得到有效控制。

2裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑體系發(fā)展

2.1裝配式鋼管混凝土框架結(jié)構(gòu)模式。該結(jié)構(gòu)體系的基礎(chǔ)為鋼管混凝土框架，對(duì)如核心筒、鋼支撐混凝土剪力墻等傳統(tǒng)抗側(cè)力構(gòu)件進(jìn)行設(shè)置，圍護(hù)結(jié)構(gòu)為輕型建筑內(nèi)外墻并使用部分裝配化樓板，其他配套不減相配合構(gòu)成鋼結(jié)構(gòu)住宅形式。由于鋼管混凝土結(jié)構(gòu)的。耐火、防火、抗震性能優(yōu)良且承載能力好等諸多特點(diǎn)對(duì)高層建筑適用[1]。且與鋼柱相比較能夠?qū)摬母嗟墓?jié)約并將造價(jià)減少，相較于傳統(tǒng)鋼筋混凝土建筑擁有更短的工期和較快的建造速度。壓型鋼板組合板、混凝土疊合板等樓板形式是該體系經(jīng)常使用的，樓板形式將部分裝配化的支模工作量免去，但由于現(xiàn)澆層中需要敷設(shè)管線(xiàn)設(shè)備，與裝配式建筑所提倡的設(shè)備管線(xiàn)和主體結(jié)構(gòu)相分離的方式不相符。2.2結(jié)構(gòu)模塊化新型建筑體系。該體系可分成模塊化結(jié)構(gòu)模式和可建模式，其中模塊化建筑的部品化率能夠大于90%且擁有較高的裝配率[2]。該模式有較高的材料利用率及較快的建造速度，進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)安裝時(shí)墻體門(mén)窗位置容易改變且不會(huì)有垃圾產(chǎn)生、噪音小等特點(diǎn)，但依然會(huì)出現(xiàn)隔音不好其裸露斜撐和立柱等問(wèn)題。模塊化模式是根據(jù)功能區(qū)域劃分傳統(tǒng)建筑房間，工廠(chǎng)將模塊的樓板、墻體、立柱、裝修等提前預(yù)制好，之后運(yùn)輸箱形模塊到現(xiàn)場(chǎng)吊裝，該模式有高的裝配化程度且工期短，建筑自重輕。目前國(guó)內(nèi)對(duì)模塊化模式的應(yīng)用不多，因其自身特點(diǎn)，建筑外戶(hù)型、立面可能會(huì)受到限制，仍需完善構(gòu)件吊裝和運(yùn)輸，成本也是是該模式發(fā)展受到制約的原因。2.3鋼管混凝土組合異形柱框架支撐體系。組合異形柱由單只矩形鋼管混凝土柱豎向相互連接，并在一定間隔對(duì)橫向加勁肋板焊接形成。借助連接板各單只柱可以有效的協(xié)同工作從而使格構(gòu)式空間結(jié)構(gòu)形式形成，使異形柱的抗側(cè)力能力進(jìn)一步提高。能夠靈活布置且截面較小的異形柱鋼管可在建筑墻體內(nèi)部隱藏，方便房間布置。2.4整體式空間鋼網(wǎng)格盒式結(jié)構(gòu)體系。該結(jié)構(gòu)體系主要使用鋼框架-核心筒結(jié)構(gòu)在高層建筑中，住宅建筑的樓板體系配合使用裝配整體式鋼空腹夾層板網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，施工現(xiàn)場(chǎng)住宅建筑的分戶(hù)墻和承重外墻由脫硫石膏或磷石膏澆筑在裝配整體式鋼網(wǎng)絡(luò)式框架中構(gòu)成，豎向與橫向鋼網(wǎng)格墻架與樓蓋的網(wǎng)格尺寸不大且擁有板的受力特點(diǎn)，連接兩者便使三維受力的核式結(jié)構(gòu)形成。

3高層建筑鋼結(jié)構(gòu)裝配式施工技術(shù)

3.1加工制作高層建筑鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件。加工制作高層建筑鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)建期間會(huì)用到TEKLA、AUTOCAD等多種三維模擬軟件和BIM技術(shù)。其中BIM技術(shù)是指借助建立起來(lái)的三維物理模型串聯(lián)起一切的建筑信息，將建筑的生產(chǎn)方式進(jìn)行有效改變并合理管理[3]。尤其應(yīng)當(dāng)注意該技術(shù)因其虛擬建筑構(gòu)型和資源設(shè)計(jì)層面的優(yōu)勢(shì)很大，在復(fù)雜程度較大建筑環(huán)境中應(yīng)用能夠準(zhǔn)確的把控整體建筑，同時(shí)可利用建立起的三維物理模型從空間和時(shí)間順序?qū)ㄖ䴓?gòu)件模擬。準(zhǔn)確的建立三維物理模型能夠講很多方便提供給施工，將施工期間出現(xiàn)的各種差錯(cuò)減少的同時(shí)將施工效率有效提高。建造動(dòng)態(tài)模擬三維建筑構(gòu)型往往應(yīng)用AUTOCAD和TEKLA等三維模擬軟件。借助AUTOCAD軟件可將建筑使用材料的詳細(xì)圖轉(zhuǎn)換出來(lái)，而TEKLA軟件可對(duì)建筑材料排版從而加工工藝。除了準(zhǔn)確把控整體建筑外還可細(xì)分成兩方面：一是制作加工柱，為了防止梁先到而柱子沒(méi)到的情況在施工期間出現(xiàn)，應(yīng)當(dāng)先制作加工柱。工廠(chǎng)應(yīng)當(dāng)有定位、矯正、加工平臺(tái)等硬件設(shè)施，從而及時(shí)的糾正存在缺陷的柱并使異形變截面鋼立柱的加工質(zhì)量得以保證，同時(shí)保證柱子彎曲變形不會(huì)影響施工并將施工原料大大節(jié)省。加大鋼梁組裝期間穩(wěn)定性的定位頑板、剛性平臺(tái)、平臺(tái)基礎(chǔ)與負(fù)責(zé)平面數(shù)控鉆床制孔的相匹配模板是構(gòu)成梁的加工制作平臺(tái)的四方面，使界面不同的梁的加工制作得以確保。3.2安裝鋼立柱。制作梁、柱和建筑整體模型結(jié)束后便可安裝施工現(xiàn)場(chǎng)的鋼立柱，柱安裝的三維模擬與碰撞檢查依據(jù)以BIM技術(shù)模擬的現(xiàn)場(chǎng)施工順序?yàn)闇?zhǔn)，從而獲取最理想的鋼立柱安裝尺寸與位置。注意安裝建筑節(jié)點(diǎn)位置期間對(duì)于臨時(shí)安裝鋼立柱應(yīng)當(dāng)使用縱橫梁平面試拼法[4]，從而保證差錯(cuò)不會(huì)在安裝期間出現(xiàn)。3.3安裝梁。梁與柱在建筑中都會(huì)起到承重作用，當(dāng)自然災(zāi)害如地震發(fā)生時(shí)建筑整體是否能夠在災(zāi)害中保存下來(lái)取決于這兩者自身安裝及質(zhì)量的優(yōu)良程度。在施工現(xiàn)場(chǎng)安裝量前應(yīng)對(duì)已經(jīng)出廠(chǎng)的梁的質(zhì)量及型號(hào)與施工要求是否相符合仔細(xì)檢查[5]，完成檢查后注意將安全扶手繩和扶手套上。完成前期準(zhǔn)備工作后現(xiàn)場(chǎng)安裝梁，為了防止錯(cuò)位、移位的情況在吊裝主梁過(guò)程中出現(xiàn)應(yīng)在扎綁吊裝主梁兩側(cè)后再按照次序逐根吊裝其余的梁。注意吊裝次梁期間為了將施工速度加快并將施工時(shí)間大大節(jié)省應(yīng)使用就近一鉤多吊技術(shù)，該技術(shù)還可使用于單次起吊重量≥5t的次梁。

4結(jié)語(yǔ)

綜上所述，高層建筑鋼結(jié)構(gòu)裝配式施工技術(shù)擁有能耗低、高效、污染少等諸多優(yōu)點(diǎn)，因此在當(dāng)前的國(guó)內(nèi)建筑企業(yè)發(fā)展中得到了高度重視。發(fā)展裝配式鋼結(jié)構(gòu)高層建筑需要對(duì)建筑整體進(jìn)行綜合考慮，對(duì)裝配式建筑和結(jié)構(gòu)的差異把握好，建筑應(yīng)是裝配式發(fā)展的落腳點(diǎn)。也就是對(duì)傳統(tǒng)鋼結(jié)構(gòu)建筑領(lǐng)域過(guò)度強(qiáng)調(diào)結(jié)構(gòu)重要性進(jìn)行改變，對(duì)其內(nèi)裝、護(hù)及設(shè)備管線(xiàn)系統(tǒng)的裝配化重點(diǎn)發(fā)展，從而使居住者的居住體驗(yàn)及鋼結(jié)構(gòu)建筑的裝配率大大提高。

參考文獻(xiàn)

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