抗震施工技术论文范文

导语：如何才能写好一篇抗震施工技术论文，这就需要搜集整理更多的资料和文献，欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文，供你借鉴。

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Abstract： In accordance with the different characteristics of people's living environment， on the basis of enhancing seismic foundation of building， the important safety precaution measures for building earthquake construction need to be taken into account. Based on the analysis of factors affecting the seismic performance of the building， this paper explored technology applications in the construction process. In architectural design specification， the seismic standards for different architectural structure of building are the same， and the building structural engineers will ensure seismic performance. In this paper， combining with actual work experience， the author discussed several building structures related to the seismic performance and the influencing factors.

关键词： 住宅建筑；建筑技术；抗震施工；抗震应用

Key words： residential buildings；construction technology；seismic construction；seismic applications

中图分类号：U45 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2012）32-0117-02

0 引言

围绕研究怎么样通过建筑的室内区域划分、陈设和家具的安排设计、材料的选择等各个方面做了不同的详细考虑，主要目的就是要保障建筑物居住者的生命和财产安全。目前，在建筑施工的框架中有很多的优点，比如，抗震性能良好、整体性能好、围护的墙体轻便、施工运行速度较快、布局设置灵活等等。在实际的工程中，抗震施工已经成为非常重要的结构构成。因此，要求工程的负责技术人员严格依据图纸进行施工和操作，从而确保施工的安全和质量。尤其要注意在施工环节中重视对防震设施的建筑质量，要加强对防震设施建筑的监督和专项部门检查，将抗震设防纳入到规范化管理，只有保证建筑施工的质量，才能满足抗震设防对房屋结构的要求，才能杜绝抗震隐患。

1 住宅建筑抗震施工技术及应用的影响因素分析

住宅建筑的抗震施工技术及应用能够取得成功，其中诸多的影响因素起到至关重要的作用，同时，能够直接或者间接影响到住宅建筑抗震性能的因素也是有许多的，各种复杂因素之间通过相互作用共同构成住宅建筑的抗震性能。比如，在影响住宅建筑抗震施工技术及应用的主要外部原因就是住宅建筑的设计是否始终按照规范的程序进行建设，其中包含住宅建筑的抗震构造设计是否合理、在住宅建筑施工过程中施工质量是否较高、住宅建筑选择的地位是否合理等诸多原因。对于住宅建筑本身的抗震性能来说，更多的需要考虑住宅建筑的房屋结构、使用年限、后期改造等方面的问题。

从抗震施工技术及应用的角度来看，主要包括以下几个方面的原因：

首先，最主要的就是住宅建筑的结构是否合理，整体建筑结构是否符合规则，在特性方面是否呈现出均匀、对称等特点，在上述特点之下，住宅建筑的抗震性能会比较强大。反之，那种不规则的住宅建筑，甚至头重脚轻式的住宅建筑，扭转的不规则住宅建筑，等等此类情况，其建筑的抗震性能都比较差。这里需要修正一个近年来通常认为的误区，那就是随着生活水平的提升，人们对于跃层、错层和复式等类型的住宅建筑情有独钟，诚然此类结构的住宅建筑在提升居住舒适度等方面有其不可比拟的优势，但是从增强住宅建筑抗震性能的角度上来讲，平层的住宅建筑的抗震性能更胜一筹。

其次，还需要考虑住宅建筑施工技术及应用的时间长短，有的住宅建筑虽然符合建筑规则，但是因为建造的时间较长，以往的住宅建筑的施工过程中虽然考虑抗震性能，但是由于技术水平等方面的限制，当时的住宅建筑抗震标准相对较低，导致住宅建筑的抗震性能相对较弱。而且随着人们对于自然灾害的认识越来越深刻，因此在住宅建筑抗震标准上也会随着实际情况的变化而进行相应的调整，总起来说，住宅建筑的抗震标准越来越严格，标准越来越高。

再次，住宅建筑的抗震施工技术及应用受到当时当地的建筑材料及施工质量的影响。有的住宅建筑抗震标准要求较高，因此对于建筑材料的标准、型号等要求也相对较高，比如建材质量的好坏，混凝土标号是否合理，钢筋是否合格等诸多因素，都能够在一定程度上影响抗震施工技术及应用。施工队伍的施工技术的高低也是影响施工技术及应用的重要因素，有的施工队伍技术高超，因此建造的房屋质量就高，抗震性能相应的就好。最后，住宅建筑的抗震施工技术及应用受到住宅建筑的后期改造的影响较大。在住宅建筑的初期设计过程中，大多数住宅建筑均会充分考虑到房屋的抗震需要，因此对于建筑内的有些部分是不能够进行改动的，因为一旦破坏建筑的整体防震设计和抗震结构，那么就会较大程度的降低建筑的抗震性能，甚至在发生强烈地震的时候，住宅建筑很有可能会发生整体坍塌的情况。

2 住宅建筑抗震施工技术及应用的几点对策建议

近年来，住宅建筑抗震施工技术及应用日益完善和提升，但是在实施过程中仍然面临着这样或者那样的弊端和缺陷。因此，结合实际工作经验，现对加强住宅建筑的抗震施工技术及应用提出几点粗浅的建议。

一是，加强住宅建筑墙体砌筑的抗震性能。因为，通常认为，住宅建筑的墙体框架结构是决定住宅建筑抗震施工技术及应用的关键所在，其所采用的围护构件属于承重构件的范畴，其所能够产生的抗震性能的高低，也重点取决于建筑施工材料的质量，以及建筑承重结构的连接方式，还要考虑到建筑施工的质量和建筑地基状态。比如，在实际的抗震施工技术及应用的过程之中，墙体的需要通过砂浆的粘结构共同构成墙面的整体，才能够有效实现住宅建筑的抗震要求，因此需要在抗震施工过程中采用高标号水泥，严格合理控制砂浆配比等方面，严格住宅建筑施工规范的要求，整个墙体的砌筑砂浆饱满度达到相应的标准。有的住宅建筑墙体的砌筑经常采用的是“三一”的砌砖方法，其中在竖向灰缝这一个环节上需要较高的技术和技巧。另外，在住宅建筑的框架结构施工过程之中，需要事先将墙体内的短钢筋埋置好，然后再进行砌筑前的焊接等各项工作，坚决避免那些拉结筋在墙体之中任意摆放，导致其弯折严重影响了住宅建筑结构的质量等问题的存在。针对上述几种情况，需要在住宅建筑施工之前，即对所需要的各种型号的配筋一次性备齐备足，动态检查是否有遗漏的情况。

二是，加强住宅建筑构造柱的抗震性能。在抗震施工技术之中构造柱和圈梁的施工处于比较重要的位置，必须予以加强和改进技术。因为，在众多的砖混结构的住宅建筑的抗震施工中，重点通过科学合理设计构造柱和圈梁等方式来确保抗震性能，从而实现整个住宅建筑的最大抗震效果和能力，特别是要高度重视构件之间的连接部分，需要更加注重采取强有力的施工措施。因为，这两者共同构成了住宅建筑的骨架，充分发挥着有效约束墙体的重要作用，进一步增强了纵横砖墙之间的有效连接，进一步增强了住宅建筑的整体抗震性。

三是，加强住宅建筑框架节点的抗震性能。因为住宅建筑的框架节点发挥着连接框架柱和梁之间的作用，因此框架节点比较符合抗震标准才能够实现整体抗震性能的提升。如果框架节点遭到破坏，直接就可能导致住宅建筑的整体结构出现位移甚至倾倒，由此可以看出，框架节点抗震技术施工的重要性和现实性。要全面加强框架节点及其周边区域的混凝土的强度，相关的配置应当采取积极有效的抗震性能保护措施。在实际的抗震技术施工过程中，一般情况下是将混凝土浇筑到梁底的标高位置，然后将框架节点的混凝土，连同梁板进行浇筑。对于施工队伍来说，要进一步增强抗震施工技术应用的超强意识，从坚决杜绝施工隐患的角度入手，严格遵守住宅建筑施工过程中的施工图纸要求，严格按照住宅建筑抗震构造图进行施工，确保建筑的整体框架柱的始终处于高强度的状态。在框架节点及其周边区域，住宅建筑框架柱的横断截面通常会包含梁的横断截面，这就要求在配置住宅建筑的柱箍筋和梁箍筋等环节上，更加的小心谨慎，坚决避免“形式箍筋”的情况出现，务必采取焊接封闭箍筋等方式，确保框架节点及其周边区域的箍筋整体质量。如果在施工过程中将配筋的材料改为采用拉筋的方式，那么拉筋的位置应该是紧紧贴近纵筋，同时加紧钩住封闭的箍筋，确保箍筋可以发挥对整体混凝土抗压作用发挥更大的作用。

3 结束语

就当前来说，大多数人对地震等自然灾害的了解甚少，因此和抗震有关的建筑设计情况也是基本处在探寻摸索的阶段，当前抗震的相关设计也未达到相当科学的程度。我国人口分布广泛，单纯的依靠建筑物来提高抗震性是不科学的、不全面的，并不能减少太大的地震损失。抗震设计的建筑物现在大都分布在新建建筑和大规模城市群中，而早期的一些建筑物尤其是农村的简陋建筑抗震设计几乎没有，从而导致最近几年我国发生地震损失伤亡尤为严重的就在这些地区。要求建筑物具备良好的抗震能力，应在做好建筑物的结构设计上实现良好的抗震，同时加上室内的抗震设计，共同实现建筑物的抗震性能，减少因建筑物自身质量、功能等问题而带来的地震损失。所以，如果对建筑物的室内设计也进行有序的科学的研究和设计安排，可以很好的保障人民在发生地震等自然灾害时造成的生命财产安全。这就给建筑物是设计要求提高了规范性和操作性，要加大多层砖房的建筑质量和抗震设计，把民用的建筑地震损害程度降到最低。同时，随着经济社会的飞速发展和人口的激增，在建筑物的质量和耗能等方面有了新的标准和要求。施工部门和单位就需要进一步打破传统建筑理念，不断的探索、学习和创新，努力实现建筑行业的健康快速高效发展。

参考文献：

[1]杨文斌，韩世文，张敬军等.地震应急避难场所的规划建设与城市防灾[J].自然灾害学报，2004，（1）：126-131.

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[3]赵风华，张久斌.CS板建筑体系在民用钢结构建筑中的应用[J].钢结构，2003，（3）：35，37.

[4]郭旭飞.关于建筑施工中抗震设防的几点认识[J].山西建筑，2010，（23）.

[5]张小俐.砖混结构抗震鉴定与加固的探讨[J].福建建材，2007，（03）.

[6]王志涛.汶川地震建筑物震害浅析[J].工程抗震与加固改造，2008，（12）：13，18.

[7]肖建庄，程才渊，朱伯龙.高层钢筋砼建筑结构抗震中的若干问题及发展趋势[J].四川建筑科学研究，1997.

[8]陈亚红，赵亚国，潘双进等.农村民居抗震性能存在的问题及对策[J].防灾科技学院学报，2006，（2）：91.

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【关键词】钢结构，超高层建筑，施工技术，特点，环节探讨

中图分类号：TU391 文献标识码：A 文章编号：

一.前言

在很长的一段时期，我国的建筑行业多采取的是钢筋混泥土的建筑结构，但随着土木工程和新的力学体系，新的设计方法出现，经过时间见证，钢筋混泥土的结构在超高层建筑中，有着明显的缺陷，那就是自重很大，于是，更多的设计师和建造师便开始寻找新的建筑结构来更好的实施对建筑的设计施工。终于，经过无数次的实验和实践的检验，最终选用了强度很大的钢材来实施结构设计，甚至演变成为全钢的建筑结构。直到目前为止，全钢结构的建筑已经成为一种建筑风潮，不仅大大推进了我国建筑设计施工的发展，更大大提升了建筑的整体质量。

二.钢结构超高层建筑施工概述

1.工程实例分析

中关村金融中心工程地处北京市中关村科技园区的最核心位置，为北京西部最高建筑(总高度150m)，国际甲级写字楼。工程由塔楼、配楼、连廊3部分组成，总建筑面积111 818平方米。其中塔楼地下4层、地上35层，总建筑面积79 012平方米，总檐高150m，为全钢结构。

工程项目部组建了最强的管理团队，通过精心组织、精心施工，攻克了一道道技术难关。用6个月的时间完成了约15 000t钢结构安装施工任务，月施工最快完成9层；采用CO：气体保护半自动焊完成了超厚钢板焊接的施工(最厚达100mm)，整个工程的焊缝100％超声波探伤，100％合格，一次探伤合格率达98％；在钢结构吊装方面，经过项目技术人员不断探索与总结，解决了超高层钢结构空间定位及折线形钢结构箱型柱吊装技术问题，且整体垂直度最大偏差9mm。

本工程由于设计的特殊性，无法选用内爬式塔吊，根据工程的地理位置、结构形式及大量的特殊构件选择2台大型附着式塔吊，一台K80／115与一台36B，分别布置在塔楼的西侧与东侧，不仅满足了所有构件的垂直运输，而且为大量超重、超高及偏心构件的吊装创造了条件。K80／115附着式塔吊在国内尚属首次使用，可借鉴的成熟经验不多。施工中通过不断的摸索，很好地解决了塔吊的组装、顶升及施工工效等方面的难题，为工程的顺利进行创造了条件，塔吊平面布置如图1。

2.超高层建筑结构体系简析

每一种类型的建筑都有着不同的结构设计要求，先要综合考虑到建筑的主要用途，是民用还是商业，或者生产车间；再结合从实地勘察来的关于建筑要求的高度，地基的抗震烈度相关参数和数据，严格遵守我国建筑设计规范的安全可靠性原则，进行合理科学的结构设计，并选择符合设计方案的高层结构建筑体系。目前，我国的高层建筑结构体系一般有框架结构体系、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、束筒结构体系等可以供选择。

3.钢超高结构的建筑体系在设计施工的特点。

全钢结构的建筑体系在设计施工中有着很强的专业性和技术性要求，作为一种新型的建筑设计体系，有着自己的严格的设计施工要求，从地质地形的勘察测量，到对各种钢材料的选择运用，整体的框架的搭建，各部分大小构件的设计剪裁，到实地的施工安装，一直到后期的质量管理，质量的全面监控，及其对整体工程的保养维护，都是一个紧密结合的过程，对施工方的设计水平、技术能力、专业水平、管理能力等一系列综合能力提出了挑战。

一般而言，全钢结构建筑设计施工有着自己特性，加强对各种特点的研究，有助于正确的施工，减少失误。

首先，工序繁多。高层施工，立体施工，相互交叉施工，这是全钢高层建筑施工的第一特点，也是施工的难点之一，必须做好全面细致的科学设计，统筹安排，从设计施工到施工人员的安全保护，都要有着极其高的标准和要求。

其次，全钢结构施工多半位于高空，空间狭小，但由于工序繁多，需要准备的各种部件和施工器械品种繁多，操作人员的空间移动位置小，安全保障难度高，对众多的零部件和施工的构件无处安放，对升降传输速度安全性有着高端要求。

最后，工程进度控制难度大。高空作业，超高的施工标准，严格的施工规范，高端的材料处理，科学的安装，合理安全的拆迁等一系列巩固都受到了各种因素的影响，比如材料的质量，各种构件的传送，自然气候因素，焊接技术等各个方面。

三.钢结构建筑的施工技术操作

1.要做好施工前的各种准备。

首先，要经过实地勘察测量得到准确的各种数据，结合双方的建设协议，综合考虑各种影响因素，做出科学合理的工程设计，制定施工标准和施工规范，严格实行权责制度，做到目标明确，权责分明。

其次，在施工前要做好各种物料、装吊设备的准备和检测，保证施工要用到的各种机械设备够足够齐全，且都能够保持正常运行状态，同时，要做好对施工人员的培训，加强对相关技术的掌握，提高对各种机械的操控熟练程度，加强心理素质的测验和锻炼。

最后，要对即将施工的场地做出清理，对周边的人员和物品进行分离，同时，将各种即将用到的机械设备运输到现场合理布置。

2.以全钢结构施工中的钢柱安装为例做出简单技术分析

钢柱在整个全钢结构体系中起着重要的支撑作用，其安装关系到整个建筑的稳定和安全。因此，笔者将全钢结构施工的钢柱安装为例，探究其施工方法和施工技术，保证钢柱安装的质量。

节柱的标高具有及其重要的作用，如果出现差错，要做到随时随地科学严谨修改，同时，要密切和节柱的轴线检验，以保证二者之间的精确，为钢柱的安装做好准备。

在进行钢柱安装高空作业之时，要将钢爬梯等各种需要的施工构件准备好，并放到钢柱上。进行对钢柱的最后检查，看看钢柱的生产厂家生产的临时连接板是否稳定？若符合标准，则可以根据相关安装标准，采用螺栓开始固定，以保证施工时候随时应用。采用起吊设备，进行两点连接，同时起吊，于此，对钢柱的安装已初步完成。

3.钢柱安装质量受到的影响因素

(一)安装上存在着误差。主要由安装过程中碰撞及钢柱本身几何尺寸偏差引起，也包括校正过程中测量人员操作误差，须通过加强施工管理进行保证。

(二)焊接上存在着变形。钢梁施焊后，焊缝横向收缩变形对钢柱垂直度影响很大，由于本工程焊缝较厚，所以累计误差的影响比较大。因此，加强对焊接质量的监控，刻不容缓。

(三)大自然的日照温差。日照温差引起的偏差与柱子的细长比、温度差成正比。一年四季的温度变化会使钢结构产生较大的变形，尤其是夏季，在太阳光照射下，向阳面的膨胀量较大，故钢柱便向背向阳光的一面倾斜。

(四)缆风绳松紧不当。严禁利用揽风绳强行改变柱子垂偏值。此种做法，既不科学又不安全，难以对施工的质量产生积极意义。

四.关于钢结构超高建筑施工中的协调管理

1.进行施工人员的安全管理，由于全钢超高层的施工，都是立体高层施工，人员之间的上下空间重叠厉害，对各个楼层建设时期，要分开时段，实施分开分时段施工，避免高空坠物，同时，要加强施工人员上下运输和用电用火的监控。

2.对各种机械进行统一安排，严格按照施工程序进行，统一调度，统一进度，在使用高峰期，可以实时流水线作业或者是倒班制，提高机械的使用效率。

3.加强施工平面的管理。由于全钢超高层施工施工场地面向空中，施工场地受到限制，平面狭小，缺乏一定的空间摆放材料和施工器械，而在施工过程中，总会有大量的构件和设备进出。因此，要根据施工设计规范，随时进行场地的协调，对材料，设备的运输，摆放，加强管理监督，实施规范化摆放器械，保证场地的有序性。

五.结束语

钢超高结构建筑的施工具有极大的技术性和挑战性，施工单位必须做好科学合理的设计，设定严格科学的施工规范，并精心准备施工所用各种器械设备，加强对施工人员的培训，提高整个施工队伍的技术能力和综合素质。在施工时候既要保证施工进度，控制施工质量，又要结合施工的实际情况，从全局出发，统筹全局，兼顾细节，保证施工的科学合理性，保证整个全钢结构超高层施工的安全稳定，优质高效。为推动我国建筑业的进步，经济的发展，人们生活水平的提高，做出贡献。

参考文献：

[1]施红兵钢结构的超高层建筑施工技术 [期刊论文] 《建筑施工》 -2008年4期

[2]万荣涛 浅谈超高层建筑钢结构施工技术 [期刊论文] 《浙江建筑》 -2009年3期

[3]阿曼姑·买买提 浅论钢结构工程的施工技术 [期刊论文] 《城市建设理论研究（电子版）》 -2011年23期

[4]贾艳峰 超高层异形钢结构屋面施工技术 [期刊论文] 《施工技术》 ISTIC PKU -2009年10期

[5]张林基 浅谈钢结构工程施工安装技术 [期刊论文] 《城市建设理论研究（电子版）》 -2012年5期

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【关键字】超高层建筑，钢结构，吊装施工，关键技术，安全管理

中图分类号：TU391文献标识码： A 文章编号：

一．前言

加强超高层建筑钢结构施工中吊装工程的安全管理工作，有助于提高工程的施工进度和建筑质量，在实际施工过程中建立安全施工的监督管理机制，能够提高施工质量，在超高层建筑施工过程中建立一套完善的安全管理体系是十分复杂和必要的，应该针对建筑物的实际情况，建立切实可行的系统的有效的科学的管理模式。

二．工程概况

深圳市某超高层工程由地下室、裙楼、二座呈镜像对称分布的塔楼组成。建设用地面积14788.29 m2，总建筑面积157425.87 m2，其中地下建筑面积约30158m2，裙房约20234 m2，住宅约100696 m2，幼儿园约1600 m2。建筑基底面积8750.65 m2，容积率8.55，建筑密度59.17％，建筑高度：149.95m。本工程为超高层高尚住宅楼，建筑设计使用年限为100年，建筑防火分类：一类，建筑耐火等级：一级，抗震设防烈度：7度，人防工程等级：六级。结构类型：核心筒－框支剪力墙结构；建筑层数：地上48层，地下4层，裙房2层，19～20层、35～36层设有避难间。其中：①地下室：共四层，结构层高为3.9m、3.9m、3.9m、5.85m，地下四层至地下二层主要用途为车库与各设备用房，人防地下室设在地下四层，人防面积2542 m2；地下一层为商业用房。②裙房（2层），建筑层高分别为6.0m、4.8m，主要用途为商业用房。③塔楼（50层），转换层在3层、建筑层高为3层8.1m；3层以上（4～50）为住宅，建筑层高为2.9m。

本工程钢结构构件的分布情况为：在主塔楼-2至3层顶框支柱KZZ1a、KZZ1～KZZ5，设计采用型钢混凝土柱，转换层采用劲钢梁。劲钢柱56根，劲钢梁31根；型式为两个焊接H型钢交叉而成，壁厚25mm；总用钢量1200吨，由此可见，本工程钢结构吊装工程量是相当大的。另外，由于本工程是旧村改造工程，拆迁面积有限，造成现场施工用地紧张，工期紧凑，因此，钢结构吊装施工是本工程的一大重点和难点。

三．超高层建筑钢结构吊装施工前准备

为了使吊装施工快速、安全的开展，在吊装之前必须做好以下几个方面的准备：

1．检查设计图纸并对图纸进行学习、审核和会审，对图纸中的不详、有疑问的地方及时地向甲方交谈，并对其交谈结果进行确认。

2．组织施工人员熟悉设计图纸与安装规范要求，掌握安装工程验收标准，并备齐相关施工质量检查、验收规范及质量表格。

3．钢构件的加工制作质量以及型号必须符合规范与设计的规定，并有出厂技术文件和合格证明。

4．施工现场必须满足其施工的要求，路面无障碍、地面结实、标高与轴线符合要求。

5．必要的工器具必须准备好，如吊索具、扳乎、垫木、装机械、扭矩扳乎、焊机、乎持电动砂轮、电钻、撬棍、焊钳等。

6．焊条、螺栓、涂料等连接材料必须有相关质量的证明，并符合有关国家标准的规定以及设计的要求。

7．对施工机械进行组装、调试，使其有良好性能。

四．超高层建筑钢结构吊装施工关键技术

1．吊装顺序

不同的建筑工程有着不同的吊装顺序，就本工程而言，其吊装顺序没有明确的规定，则按照实际情况决定。

2．钢梁吊装

本工程钢梁安装经调整后必须满足下列技术要求:钢梁水平偏差为L/1000,目不应大于10. 0mm;钢柱的垂直度偏差为H/1000,目不应大于10.0mm;钢柱间距偏差为士4mm。吊装梁的吊索夹角一般不得大于60度，钢梁的吊点设置在梁的二等分点处，在吊点处的吊耳设置在钢梁上翼缘上，待钢梁吊装就位完成之后割除。钢梁拼装:钢梁在吊装前以地面作为工作平台进行涂装、拼装，用螺栓按要求紧固。钢梁绑扎:钢梁按合理的绑扎点进行两点绑扎。钢梁起吊:在钢梁两端分别绑扎一根缆风绳随钢梁起吊，起吊时保持钢梁两端平衡，钢梁超过钢柱柱顶200mm以上才能徐徐下降，与柱了对位，起吊时要注意风力对起吊的影响。

3．钢柱吊装

在进行钢柱安装定位时，应该注意在每一节钢柱安装完工后对其进行测量调整，在本工程中，要求如下:十字中心线偏差毛小于等于1mm;柱顶标高偏差为3mm;垂直度偏差h/1000,且不应大于10. 0mm。钢柱安装过程中偏差控制要点:地下室钢柱主要包括Z1钢竹柱、Z2箱形柱、Z3日字巨柱。安装时全部采用100t履带吊吊装就位，其最大吊装分段为Z3-3(分段3)钢柱，重量为32. 8t 钢柱安装后，应对柱顶作一次标高实测，根据实测标高的偏差值来确定是否对后一节钢柱的高度进行调整。标高偏差值为3mm，只记录不调整，超过3mm需进行调整。

本工程钢柱安装过程中结构稳定控制措施：

（一）采用揽风绳临时固定。

（二）采用码板进行加强。

（三）采用临时支撑进行固定。钢柱安装过程中垂直度校正措施校正的方法是:大多采用螺旋千斤顶作微调来完成垂直度的校正，校正过程中应边调整边测量，每次调整幅度不宜过大。吊点设置在预先焊好的连接耳板处。为防止吊耳起吊时的变形，采用专用吊装卡具，采用单机回转法起吊。采用4根钢兹绳起吊，起吊时，不得使柱端在地面上有拖拉现象。

五．超高层建筑吊装施工安全管理分析

1．在对超高建筑物钢结构工程的安全管理过程中，应该对楼板混凝土建筑、栓钉熔焊、压型钢板铺设、焊接结构、测量校正、吊装、构件验收和构件制造等环节进行安全管理。在超高层建筑物之中的吊装工程之中，完善安全管理体系是一项具体而负责的工作，应该对在施工过程之中出现的矛盾进行及时的解决、如果没有对过程进行及时有效的控制，不仅会使工程的工期受到损害，同时会使建筑物的质量受到一定程度的影响。

2．对施工过程的管理可以分为安全文明施工、施工工期控制、材料质量控制、焊接质量控制、精度控制、构件安装、吊装前的准备、构件进场验收、构件制造等。在施工的过程中使用整体调整和单柱校正相结合的方式，使超高层建筑钢结构吊装施工的施工关键技术与安全管理水平得到有效的提高。

3．在对钢结构进行安全管理的过程中，应该将制造的规范、工艺和工程试验有效的结合起来，最终在实验的过程之中，覆盖所有的接头要求和接头形式，针对在超高层建筑物之中的形式要求和规范要求，进行灵活的选择。与此同时，对于那些富有经验的承包商，应该对其以往的焊接工艺进行评价，在制造钢柱的过程中，应该采取切实可行的工程措施和工艺措施，最终促进施工过程的顺利进行，并使其施工质量得到进一步的提高。

4．在进行吊装的过程之中，安全施工是十分重要的环节，在进行钢结构施工的过程中，因为其具有悬空作业和高空作业的特点，因此，十分容易产生在高空中坠下零件的现象，很容易造成严重的安全事故，为了减少这种安全隐患的产生，应该在施工的现场设立完善的监督安全小组，在每个安装过程中设置专门的人员进行管理，对员工进行在职培训，使员工的安全教育水平得到提高，不断完善员工的安全施工意识，在员工之中树立起“安全第一”的思想。

5．在管理的过程之中，将安全管理知识落实到生产之中。在建立完善的安全管理的基础之上，着重对薄弱部分加强保护，通过安全网的增设和树立安全护栏，使施工现场的文明程度和安全程度得到提高，最终提高超高层建筑之中的安全管理机制。

六．结束语

超高层建筑钢结构吊装施工关键技术对于钢结构吊装施工的质量具有重要的意义，同时加强钢结构吊装施工技术的安全管理对于确保工程安全具有重要的作用。

参考文献：

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【关键词】框剪结构；梁柱节点；钢筋绑扎；模板安装

前言

随着我国经济的快速发展，建筑业的水平也不断提高，当前的高层建筑设计中，普遍采用的是高层框剪结构。在高层建筑施工中，框剪结构的节点是联系整个结构体系的枢纽，起到承上启下的作用。当受到自然灾害或者还是地质灾害等外力的破坏时，建筑主体发生的损害多半是在梁柱节点这个部位，对于框架结构粱柱节点的损害一般都是指剪切破坏和钢筋的锚固发生了破坏，当这种破坏程度达到所能够承受的极限时候，很可能造成整个框剪结构主体建筑的坍塌，从而引起严重的建筑质量问题和人身安全事故，不仅仅很大程度的造成了整个建筑工程的资源浪费，也对人们的生命财产安全造成严重的损害。因而，对施工过程中的各个环结都要给予严格的要求，特别是梁柱节点。我们要加强对节点施工技术的分析，采取合理的施工措施，遵循设计及规范的要求， 确保梁柱节点施工质量和整个建筑工程的整体稳定性，实现良好的建筑经济效益。

一、工程概况

星河西岸工程项目位于扬州市邗江区润扬路与文汇西路交叉口东南角，此区位条件较好，周边已经形成较好的交通路网。工程为地上十五层、地下一层，建筑面积约22040.95㎡，其中地下一层面积约2785.72㎡，地上十五层，建筑高度79.2米，总建筑面积为22040.95㎡；主要功能：商业+办公（地上）；裙楼（1-3层）为商业与办公用房；主楼（4-15层）为公寓式办公用房；层高为5.4米，地下室为汽车库及设备房等。本工程建筑结构形式为框架—剪力墙结构，梁柱节点区钢筋很多， 纵横交错， 安装箍筋和浇混凝土难度均非常大。

二、框剪结构建筑梁柱节点的施工控制

1.节点区的钢筋绑扎

梁柱节点之间的钢筋绑扎是重要的施工环节，在进行钢筋施工过程中要注意一些技术要点。首先，是箍筋之间的距离设置。在进行箍筋距离设计的时候，要严格遵守各种规范要求，科学的求取这个间距。一般而言，节点区的箍筋和箍筋加密区域的距离是一样的。其次是纵筋的锚固，要严格遵守各种规范要求，对伸入支座的直段和相关的弯钩长度做出科学合理的设计，在进行节点区的钢筋绑扎施工过程中，很容易出现一些问题，比如，节点区的箍筋缺乏绑扎，或者是绑扎的数量难以满足施工要求，或者是箍筋绑扎施工不规范，出现很多箍筋绑扎在一起的现象。因而，要采取有效的措施进行解决。

（1）采用沉梁法进行框剪结构钢筋的绑扎。在使用这种施工方式的过程中，准备进行钢筋绑扎时，要先空出节点区域的箍筋不绑扎，要先让节点的模板施工安装完毕之后，再实施钢筋的绑扎工作，当钢筋的绑扎完成之后，要将临时的支架规范的拆除，让钢梁骨架回归到梁模之内。经过此项目和过去的施工总结，这种施工方法很容易产生一些漏洞，比如很容易忽视掉对节点区的柱箍筋施工，会整个工程的质量造成影响，容易埋下安全隐患。面对这种问题，在工程项目中，采取在箍筋的角处设置导筋，把节点区的箍筋严格按照相关的规范要求绑扎在导筋上，并做好固定措施，之后随着梁骨架一同沉入模板内部。

（2）除此沉梁法之外，还有一种施工方法，这种方法要求对各层的梁柱的柱身、加密区域和各处对应的节点区域的箍筋的绑扎都一次彻底的完成。当这些绑扎一次性完成之后，严格遵守相关的规范安装柱模板，并在梁柱的下部分按照工程的具体实际情况留下合适的施工缝，便于浇灌柱砼的施工。当梁柱施工过程中侧模进行规范的拆除后，要遵守施工设计流程，接着安装梁柱的柱头节点模板和梁柱的底模，等这些工序完成之后，可以对框剪结构梁钢筋进行绑扎。

2.节点区的模板安装施工技术

框剪结构梁柱节点施工过程中，模板的安装施工具有很强的专业性，操作相对比较复杂，工作效率比较低。在工程项目中采用现场临时散装的施工方式，在操作过程中，很容易出现一些质量问题，比如尺寸偏差大，表面平整度不满足施工要求等。在进行施工过程中，要科学设定绑扎的顺序，要在梁底模，穿梁底筋施工完成后，绑扎节点箍筋，之后将节点的模板进行规范的安装。其施工技术要点如下所示。

（1）要严格测量框剪结构梁柱节点处的相关楼板和梁柱的尺寸，和相互的位置关系，严格控制误差，并在此基础上进行节点的分类和编号。并编号和相关的测量数据进行模板制作方案的确定和制作。

（2）安排熟练木工根据各节点的模板制作图预制节点工具式模板，并做好相应的标识。模板可用18mm厚夹板制作，用40mm-60mm做木枋做背楞，背楞间距不超过300mm，装模专用的夹具也预先加工好，矩形柱采用钢管夹具，圆形柱采用扁铁圆箍夹具，紧固对拉螺栓采用12圆钢。

（3）随施工进度，现场安装节点模板。先用铁钉将相应的模板在柱身初步固定，检查安装标高及垂直度，调整合适后安装夹具并初步收紧螺栓，再复查无误后用力收紧螺栓完成安装。另外，视情况可将节点模板与梁板模连结加固，采用工具式定制节点模板体系，节点模板一般可以周转使用10次左右，可节省人工和材料提前制作，又可节省现场作业时间，加快进度。工具式定制模板尺寸准确、接驳垂直、拼缝严密且不易变形，质量比较有保障，可减少或杜绝节点装模的通病，模板装拆比较灵活简便配合了节点箍筋的绑扎。

3.节点区的混凝土浇灌

（1）根据我个人多年的施工实践，梁柱节点不同混凝土强度等级均按先柱后梁的次序浇捣。首先浇筑混凝土至柱顶即梁底（图 1A 区域），再浇筑梁柱节点区（图1B 区域）混凝土（混凝土强度等级同柱），最后统一浇筑梁板的低强度等级混凝土（图1C区域）。

（2）在节点和梁板混凝土集中浇筑时，在施工中用双层钢丝网片（ 网格为5 mm × 5 mm） 隔开（ 见图 1） ，目的主要是避免梁、板低强度等级混凝土易流入墙柱内，起到分隔的作用。双层钢丝网片不是在混凝土浇筑的时候临时使用的，而是在绑扎梁钢筋时，一起固定绑入梁内，并敷设至梁底，以至于不要在浇筑过程中经过梁下保护层流入墙柱内。

（3）坍落度处理： 施工现场所用混凝土均为商品混凝土，由混凝土泵车将混凝土泵送至浇筑面。由于泵送高度较大，为保证混凝土泵送顺利，经过搅拌站试配，混凝土坍落度定为 190 mm ±20 mm。然而该坍落度混凝土流动性大，在浇筑梁柱节点时，混凝土中砂浆部分极易从钢丝网片流入梁内，且流入梁内混凝土为无石砂浆部分，该部分砂浆将大大削弱梁混凝土的抗弯剪能力。为保证整体框剪结构施工质量，施工现场将梁柱节点部分混凝土坍落度调整为 130 mm ±20 mm，由塔吊料斗运输至浇筑面。

（4）振捣处理： 梁柱节点区混凝土强度等级相差大，且混凝土坍落度相差大，该节点区混凝土极易出现裂缝。为保证框剪结构混凝土整体性强，施工现场精确计算，合理安排，保证在柱混凝土（ A区域） 初凝前浇筑节点区混凝土（ B 区域） ，在节点区混凝土初凝前浇筑梁板混凝土（ C 区域） 。

（5）养护处理： 对掺加减水剂的商品混凝土而言，混凝土的养护至关重要，而梁柱节点区域混凝土更需要重点养护。施工现场根据混凝土拌合物的性能及气候等情况，在浇筑后利用薄膜覆盖楼板面，以减少混凝土的失水，并在初凝后 8 h 内对楼板洒水养护，并利用高压水枪对板下梁侧喷水养护，养护不少于 7 d。

（6）该高层框剪结构写字楼不同强度等级混凝土的梁柱节点核心区混凝土施工，采取了多种措施，确保框剪结构混凝土的整体质量，避免节点区混凝土裂缝。经过检查，混凝土强度符合设计要求，节点区未出现任何有害裂纹，以上措施是合理有效的。

三、结束语

伴随着我国建筑行业的快速发展，框剪结构将会在建筑行业得到更为广泛的运用，梁柱节点是整个框剪结构中的重要环节，在进行建筑工程施工过程中，必须要加以重视，采用先进的施工技术，规范的操作，对粱柱节点区的相关工序作出科学严格的处理，在遵守“强柱弱梁，强剪弱弯，强节点、强锚固”的设计准则的基础上，作出科学合理的施工设计，提高施工人员的专业素质，注重细节，加强对梁柱节点施工质量的检查和监督，保证梁柱节点的施工能够满足各项工程质量控制标准，如此，保证整个工程的质量，更好的发挥出整个建筑工程的各种性能，实现工程的经济效益和社会效益。

参考文献：

[1]混凝土结构设计规范（GB50010- 2002）中国建筑工业出版社.2002年

[2]卢俊宇.浅谈框架结构梁柱节点的施工；[期刊论文]；《大众科技》一2005年8期

[3]申钢.钢筋混凝土框架结构节点施工技术的探讨[J].内蒙古农业大学学报，2007，（4）.

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关键词：加气砼砌块，施工技术，使用美观

 

墙体是建筑物的围护结构和分隔材料。约占建筑物重量的2/3以上，是十分重要的建筑构件，它的主要功能是：承重、保温、隔热、隔声和遮蔽视线。近年来大量采用的加气砼砌块，在满足墙体主要功能的情况下，大大减轻了结构重量，得到了广泛的应用。但由于施工等原因造成的墙体裂缝等质量通病，也给建筑物的使用和美观带来不便。所以严格加气砼砌块的施工技术和施工方法就显得尤为重要。现结合本人体会就加气砼砌块的施工方法概述如下：

1.工艺流程

施工准备 →试排块，确定组砌方法 →填充墙砌筑→敷墙管线件预埋 →基层处理及挂网 →饰面抹灰。

2.操作要点

2.1施工准备

砌体工程施工前，应将砌筑部位的砂浆和杂物清理干净，准确弹出墙体定位轴线及砌筑用控制线，标出门窗洞口位置。砌筑前，将框架柱上拉结筋焊接完好，保证位置准确，数量、长度、满足设计及规范要求。墙底部应砌多孔砖，高度不宜小于200mm。砌筑前一天向砌块的砌筑面适量浇水，砌筑当天再浇一次，以水浸入砌块面深度8～10mm为宜，含水率不宜小于15%。根据楼层高度和灰缝厚度，设立皮数杆，将皮数杆立于框架柱或房屋四角及内外墙相接处，间距以10～15 m为宜。

2.2试排块，确定组砌方法

根据砌块主规格尺寸在现场进行试排块，试排块的原则是上下错缝，砌块搭接长度不宜小于砌块长度的1/3，并不小于150mm，搭接长度不足时，可在水平灰缝中设置2φ6钢筋或φ4钢筋网片加强，加强筋长度不小于500mm, 试排块尽可能使用主规格，除必要部位外，尽量少镶嵌其他砌体，局部需要镶嵌部位宜分散、对称，使砌体受力均匀。试排块应特别注意门窗洞口部位，异形墙体等复杂部位的排块方法，并绘制砌块排列图。

2.3砌块砌筑

砌块砌筑时铺浆长度以一块砌块长度为宜，铺浆要均匀，厚度适当，浆面平整，铺浆后立即放置砌块、一次摆正找平。如铺浆后不能立即放置砌块，砂浆失去塑性，则应铲去砂浆重铺，竖向灰缝可采用挡板堵缝法填满、倒实、刮平，也可以采用其它能使竖缝砂浆饱满的方法。严禁用水冲缝灌浆。砌筑时灰缝应横平竖直，砂浆饱满，水平灰缝厚度可根据墙体高度与砌块高度确定，但不得大于15mm，也不应小于10mm，垂直灰缝宽度以15mm为宜，不得大于20mm。填充墙与框架柱间及填充墙与填充墙之间的拉接筋长度、数量、间距均能满足设计要求，墙与柱间缝隙用砂浆填满。当遇洞口时，拉结筋伸至门窗洞边。拉结筋保护层厚度≥40mm,末端弯钩突出墙面长度以5～10mm为宜，并用毛笔做出标识。为避免洞口下部砌体产生沿45°角的斜裂缝，凡宽度≥600mm的洞口,应在窗台板下或窗台板下第一皮砌块灰缝内设置加固钢筋。

2.4抗震构造

根据抗震构造要求，当填充墙高度超过4m时，墙高中部设置与柱连接的通长钢筋混凝土水平腰梁，填充墙长度超5米时，墙顶部要与梁设置拉结。钢筋混泥土拦板与加气混泥土墙体设置拉结(可在墙体上增设构造柱)。墙顶部与梁相接处采用斜砌时，其倾斜角度宜为60左右，端部可用梯形砌块紧并应待墙体砌筑五日后进行，以使下部墙体充分沉降。论文参考网。斜砌砖顶部应填塞严密。加气砼砌块填充墙门窗框安装采用后塞口法施工。钢塑门窗应预填素砼预制砼，并用钢件固定法固定门窗框。

2.5管线预埋

墙上埋设电线管时只能垂直埋设，不得水平剔槽。开竖槽时不得用锤斧剔凿而应用专用剔槽工具进行。电线管直径不宜大于20mm，按规定固定好后，用水冲洗净粉末，再用与粉末相当强度等级的砂浆分层分遍填实找平，不用高标号砂浆填补。电器卧盆应在墙面贴饼后进行，以便控制其与抹灰面齐平。为保证预埋管线处抹灰质量，可在这些部位满钉铁丝网加强层。

2.6饰面抹灰

由于加气砼砌块本身具有吸水先快后慢、延续时间长、弹性模量及强度较低的特点，且砌块表面往往带有一些渣屑粉末，因此在饰面工程中不能完全沿用传统抹灰方式，而必须采用适合于加气砼的正确抹灰方法，才能保证饰面质量。施工准备：抹灰工程施工前，将墙体表面渣屑粉末清扫干净，且事先对砌体工程质量进行复核、检校，根据抹灰厚度作出灰饼并冲筋。基层处理及挂网：为保证抹灰面与基层间粘接牢固，抹灰前应对基层进行处理，方法为：用细砂拌制1：0.5水泥砂浆对墙表面（包括砼柱梁板）进行甩浆处理,待甩浆面干燥后方可进行抹灰。论文参考网。对填充墙与柱梁板相交处易产生抹灰裂纹、空鼓部位，宜采取钉铁丝网等加强措施以保证抹灰质量。加气砼墙体抹灰可分为过渡层和面层做法。过渡层抹灰宜采用与加气砼强度接近的混合砂浆，抹灰必须分层进行，每层厚度以6～8mm为宜，不得超过10mm，若找平层厚度较大时，可分层加厚。每层抹灰间歇时间应待前一抹灰层终凝后进行，切忌连续流水作业，抹灰分层接茬处，现施工的抹灰层应稍薄，结合部要均匀接通，接茬不应过多，防止面部突起。面层做法：待过渡层硬化后，按常规方法施工各种层面，面层施工时应该注意：A.墙面面积较大时，为避免墙体抹灰层开裂，可采用界格方法，界格条必须深入过渡层表面。B.墙体易被水浸部位，如卫生间、墙裙等应抹防水砂浆（防水砂浆参考配比1：2.5水泥砂浆中加入水泥重量5%的防水剂）。论文参考网。C.石灰砂浆抹面的墙面阳角处应做水泥砂浆暗保护，护角每边宽约50～80mm高约2000mm。D.加气砼的饰面应对冻融交替、干湿循环、自然炭化和磕碰磨损等起保护作用，饰面材料应与基层粘结良好，不得空鼓。

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【关键字】大跨度施工；钢结构施工

1 引言

随着经济、文化建设需求的扩大以及人们对建筑欣赏品位的提高，大跨度空间钢结构由于其形式多样化，造型美观，经济性好等特点越来越受到设计师们的青睐。目前大跨度空间结构主要被应用到机场建筑、会展中心、体育场馆、展览馆等大型公共建筑的屋盖结构中。各种类型的大跨度空间钢结构在美、日、欧、澳等发达国家发展很快，其跨度和规模越来越大，新材料和新技术的应用越来越广泛，结构形式越来越丰富。许多宏伟而富有特色的大跨度建筑已成为当地的象征性或标志性人文景观。

2 大跨度空间钢结构建筑的结构类型

大跨度空间钢结构和形式丰富多彩，最典型的表现就是奥运建筑，综观奥运近50余年的发展历史，奥运建筑为大跨度空间结构技术提供了精美的展示舞台和实践机会，而大跨度空间结构技术对丰富多彩的奥运建筑产生了起到促进作用，例如：奥运历史上著名的罗马大小体育馆（1960年意大利罗马奥运会）采用了装配现浇式钢筋混凝土薄壳结构，莫斯科中央之家综合体育馆（1980年莫斯科奥运会）采用了空间桁架网架结构，东京代代木国立体育中心（1964年东京奥运会）采用了张拉结构，巴塞罗那圣乔地体育馆（1992年巴塞罗那奥运会）采用了网壳结构。大跨度结构建筑是指横向跨越30米以上空间的各类结构形式的建筑，其结构类型可以分为以下四类：一、实体结构类--薄壳结构、折板结构；二、网格结构类--网架结构、网壳结构；三、张力结构--悬架结构、薄膜结构；四、其它新型大跨度空间结构-- 可展开折叠式结构、开合屋盖、 张拉整体结构、 张弦结构、 整体张拉预应力拱架结构。几种主要的大跨度空间结构分析：

2.1 网架结构：由多根杆件按照一定的网格形式通过节点连结而成的空间结构。具有空间受力、重量轻、刚度大、抗震性能好等优点；网架结构广泛用作体育馆、展览馆、俱乐部、影剧院、食堂、会议室、候车厅、飞机库、车间等的屋盖结构。具有工业化程度高、自重轻、稳定性好、外形美观的特点。缺点是汇交于节点上的杆件数量较多，制作安装较平面结构复杂。 如图1、图2所示。

2.2 网壳结构。网壳结构是一种与平板网架类似的空间杆系结构，系以杆件为基础，按一定规律组成网格，按壳体结构布置的空间架构，它兼具杆系和壳体的性质。其传力特点主要是通过壳内两个方向的拉力、压力或剪力逐点传力。1989年建成的北京奥林匹克体育中心综合体育馆，平面尺寸为70m X 83.Zm，采用人字形截面双层圆柱面斜拉网壳，为目前国内跨度最大的网壳结构。同年建成的濮阳中原化肥尿素散装库，平面尺寸为58mX135m，采用双层正放四角锥圆柱面网壳，为国内覆盖建筑面积最大的网壳结构，也是第一个采用螺栓球节点的网状筒壳。1967年建成的郑州体育馆，采用肋环形穹顶网壳，平面直径64m，矢高9.14m，为国内跨度最大的单层球面网完。又如1988年建成的北京体院体育馆，采用带斜撑的四块组合型双层扭网壳，平面尺寸为59.2m见方，矢高3.5m,挑檐3.5m，为我国跨度最大的四块组合型扭网壳。

2.3 悬索结构。如图3所示，北京工人体育馆是我国第一座大跨度圆形悬索结构的多功能综合体育馆。悬索结构由柔性受拉索及其边缘构件所形成的承重结构。索的材料可以采用钢丝束、钢丝绳、钢铰线、链条、圆钢，以及其他受拉性能良好的线材。悬索结构能充分利用高强材料的抗拉性能，可以做到跨度大、自重小、材料省、易施工。其应用可以追溯到古代就的竹、藤等材料做成的用来跨越深谷的吊桥、明朝成化年间（1465～1487年）用铁链建成霁虹桥。近代的悬索结构，除了应用于大跨度桥梁工程外，还在体育馆、飞机库、展览馆、仓库等大跨度屋盖结构中应用。

3 目前我国大跨度空间钢结构施工技术的新特点

3.1 大跨度空间结构跨度趋大化，空间结构形式多样化，施工技术复杂化，如“鸟巢”跨度296米，“水立方”跨度177米，广州国际会展中心跨度126.6米，南京奥体中心体育场跨度360米。

3.2 结构形式不再局限于采用传统的单一结构形式，新的结构形式和各种组合结构形式不断涌现，如“水立方”采用了基于泡沫理论的多面体空间刚架结构、“鸟巢”采用复杂扭曲空间桁架结构、奥运会羽毛球馆则采用世界跨度最大的弦支穹顶结构、广州国际会展中心采用了张弦桁架结构。

3.3 预应力作为一项新技术，得到充分应用，涌现了索穹顶、张拉整体结构和索膜结构等新型结构形式，如奥运会羽毛球馆(北京工业大学体育馆)采用了世界跨度最大的弦支穹顶结构、国家体育馆采用了世界跨度最大的双向张弦梁结构。在大跨度空间结构中引入现代预应力技术，不仅使结构体形更为丰富而且也使其先进性、合理性、经济性得到充分展示。通过适当配置拉索，使结构获得新的中间弹性支点或使结构产生与外载作用反向的内力和挠度而卸载，前者即为斜拉结构体系，后者则为预应力结构体系。这一类“杂交”结构体系改善了原结构的受力状态，降低内力峰值，增强结构刚度，技术经济效果明显提高。

3.4 现代空间钢结构大多采用仿生态建筑，为了满足建筑造型，采用了各种各样的节点形式，结构复杂、设计难度越来越大，如铸钢节点、锻钢节点、球铰节点等。构件数量和截面类型越来越多，深化设计难度越来越大。一般而言，这类大型工程都由几万个构件，甚至逾10万个构件组成，并且这些构件的截面形式尺寸和长度均不相同，这样给施工单位放样带来极大困难，对于有些弯扭构件，还需进行专门试验和研究才能完成。

3.5 构件加工难度大，加工精度要求高。这类工程都属于国家重点工程，工程质量要求相当高。只有提高构件加工精度，才能满足质量要求。并且大量焊缝要求一级焊缝标准，给施工带来极大难度。现场焊接工作量大，施工技术难度高。为保证施工精度，这些工程都需要进行预拼装，并且现场焊接工作量特别大。由于结构新、跨度大，为了保证经济、安全，都必须采用先进的施工技术才能顺利完成。

4 大跨度空间钢结构建设项目及新技术

大跨度空间钢结构施工技术的新特点，给大跨度空间钢结构施工带来了机遇与挑战，促进了施工技术的革新。近年来我国多项重点建设项目工程中，研究和实施了许多新的施工技术和方法，填补了国内外大跨度空间钢结构施工工艺的空白，推动了我国此类大跨度空间结构形式的应用和推广，带动了我国相关行业国民经济建设的发展。下面将通过几个重点建设项目来分析其中的大跨度空间钢结构施工技术：

4.1 国家体育场大跨度空间钢结构施工工程。国家体育场，钢结构总重4.2万吨，最大跨度343米，是一个大跨度的曲线结构，体育场建筑屋面为马鞍形双曲面，整体结构按照主次分为主结构(包括桁架柱，桁架梁)，立面次结构和楼梯，肩部次结构和顶面次结构。主结构构件相互支撑，形成网格状，次结构构件采用与主构件相同的外形尺寸，不规则地分布于主结构的外表面，从而形成体育场独特的“鸟巢”造型。主、次结构构件均为大尺寸焊接薄壁箱形截面，在肩部大量采用空间扭曲箱形构件。多根箱形构件空间交汇形成节点，其构造及其复杂。

该工程的实际施工不仅面临着支撑塔架设置、特大型构件吊装、空间异型构件安装、安装精度控制、铸钢件与高强钢焊接、厚板与低温焊接、冬季施工、结构合拢等方面的技术问题，还面临着主结构安装完成后的支撑塔架卸载与拆除方案、防腐涂装方案及安全措施设置等问题，施工难度相当大。针对这一系列技术上的问题，施工方组织了大跨度空间钢结构技术研究，在吸收以往工程经验的基础上，形成了系列特大型空间异型钢结构工程施工技术：（1）特大型、空间异型钢结构安装综合技术；（2）多功能可拆卸式支承塔架的研发和使用；（3）计算机动态吊装模拟，包括吊装现场平面模拟、巨型钢桁架吊装分段的重心和吊点位置确定及巨型钢桁架吊装全过程工况模拟分析；（4）热电偶自动温度监测系统在合拢温度监测中的应用；（5）分区分级等比例液压同步卸载技术。

4.2 五棵松体育馆大跨度空间钢结构施工工程。五棵松体育场馆主体结构为多层混凝土框架，屋架结构为双向正交鱼腹式空间钢桁架体系，它的比赛场馆的屋顶的轴线跨度为120*120米，屋顶结构支撑于沿建筑物周边布置的二十棵柱子上。钢桁架间距12米，共有26榀。桁架截面共有7种形式，支座处高位6.3米，跨中高6.3米到9.3米，工程特点是：施工时结构受力体系改变大、结构跨度大、结构双向布置、其桁架下弦存在空间关系、单件体型大，构件重、钢结构加工、安装焊接技术难度较大等。在该工程中，施工方根据工程的实际特点，采用整体累积滑移技术进行钢桁架的安装。滑移采用了三滑到施工方法，应用油缸行程自动控制结核榕栅位移传感器闭环检测、人工测量印证的同步控制方法来控制滑移同步，应力应变检测来确保施工期间屋面桁架钢结构及滑道钢结构在滑移及卸载过程中的安全。

5 结束语

近二十余年来，建筑物的跨度和规模越来越大，目前，尺度达150m以上的超大规模建筑已非个别，采用了许多新材料和新技术，发展了许多新的空间结构形式。相信随着理论研究的深入和工程实践的大量增加，我国科技人员必将进一步研制开发出适应我国大跨空间钢结构需要的新体系、新技术、新材料，更充分地体现大跨度空间结构的先进性、经济性与合理性，促使我国大跨空间钢结构更积极、健康发展，更好地为我国经济建设服务。

参考文献

[1]杜杨. 基于仿真分析的大跨斜拉索拱钢结构安装方法研究[D]东南大学, 2006 .

[2]杜秀丽. 大跨钢结构合拢与卸载研究[D]太原理工大学, 2007 .

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目前我国水利工程管理，已经从粗放型向集约型转化，从适应计划经济到适应市场经济的转化。在管理体系上，实行从中央到地方分级负责的管理体制，并分为水行政主管部门及业务管理部门两个体系。在法规建设方面，先后颁布了《中华人民共和国水法》、《中华人民共和国防洪法》、《中华人民共和国河道管理条例》、《中华人民共和国防汛条例》及《水库大坝安全管理条例》等水利工程管理的根本法规，并制订了相应的配套法规，如《混凝土大坝安全监测技术规范》、《土石坝安全监测技术规范》、《防洪标准》、《水库大坝安全鉴定办法》、《水库大坝注册登记办法》、《水闸安全鉴定规定》、《水利建设项目经济评价规范》以及《水库大坝安全评价导则》等几十种法规和技术标准。在上述法规的规范和指导下，使水利工程管理逐步走上法制化、规范化、科学化及现代化的轨道。

2水利工程建设与管理中存在的主要问题

2.1部分已建工程设计标准偏低，工程质量有待提高，不能满足防洪兴利需要

例如，一些大江大河的堤防工程普遍存在堤顶高程不足、堤身断面单薄、堤基渗涌严重等问题。以长江为例，1998年洪水期间，仅中下游干堤就出现险情6100处，高水位时，每天险情300余处。洪水灾害所造成的损失极其严重，据统计，l993-l998年，全国洪灾造成的直接经挤损失高达10500亿元。我国已建各类水库大坝86000余座，病险水库占40％左右。这些病险水库有的降低水位，甚至空库运行，严重影响其效益的发挥；有的带病运行，对下游人民的生命财产构成严重威胁，一旦失事，将会造成惨重损失。

2.2“重建轻管”使水利工程管理手段落后，技术水平低，影响工程建设及其效益的发挥

例如，大量的水利工程年久失修，不少病险工程没能得到及时除险加固。在管理手段和技术方面，就水利工程安全监测（控）而言，目前的监测（控）覆盖范围及水平与我国水利工程安全和调度运行要求还很不相称，我国至今还没有一个关于工程安全监测和评价的国家级水利工程管理信息系统。在管理“软件”上，无论是水利工程安全管理，还是除险加固安排与资金投入都需要对工程做出安全风险分析和评估。

2.3水利工程建设跟不上国民经济和社会及环境发展的需要

目前的水利工程建设落后于形势需要，有些大江大河至今仍无控制性水库工程，缺乏对洪水的调控手段，致使防洪处于被动局面。北方的干旱缺水严重影响人民生话和国民经济发展及生态环境，中央提出的西部大开发战略也必须要有足够水资源作保证。我国修建了不少地面水库，可对资源丰富的地下水库的利用却研究的不多。我国在解决北方、西部的干旱缺水和生态恶化问题时，应结合地下水库的利用采取综台治理措施。我国城市建设发展很快，现代化大都市的污水排放及处理是必须解决的环保问题，尤其是工业化大都市。

3水利工程建设所需采用的关键技术

3.1深覆盖层堤坝地基渗流控制技术

完善防渗体系、防渗效果检测技术，分析超深、超薄防渗墙防渗机理，开发质优价廉的新型防渗土工合成材料，开发适应大变形的高抗渗塑性混凝土。

3.2堤防崩岸机理分析、预报及处理措施

崩岸形成的地质资料及河流地质作用分析、崩岸变形破坏机理分析、崩岸稳定性分析及评价研究、崩岸监测研究及预报技术研究、崩岸防治及施工技术研究、崩岸预警抢险应急技术及决策支持系统研究。

3.3水利工程老化及病险问题分析

水利工程老化病害机理、堤防隐患探测技术与关键设备、病险堤坝安全评价与除险加固决策系统、堤坝渗流控制和加固关键技术、长效减压技术、堤坝防渗加固技术，已有堤坝防渗加固技术的完善与规范化。

3.4水利工程监测技术

高精度、耐久、强抗干扰的小量程钢弦式孔隙水压力计，智能型分布式自动化监测系统，水利工程中的光导纤维监测技术，大型水利工程泄水建筑物长期动态观测及数据分析评价方法研究，网络技术在水利工程监测系统中的应用，大坝工作与安全性态评价专家系统，堤防安全监测技术，水利工程工情与水情自动监测系统，及高坝及超高坝的关键技术：设计参数的分析，强度、变形及稳定计算分析，高速及超高速水力学研究。

3.5碾压混凝土及面板胶结堆石筑坝新技术的研究

对于碾压混凝土坝，涉及结构设计的改进、材料配比的研究、施工方法的改进、温控方法及施工质量控制；做好面板胶结堆石坝，集料级配及掺入料配台比的试验。做好胶结堆石料的耐久性、坝体可能的破坏形态及安全准则、坝体及其材料的动力特性、高坝坝体变形特性及对上游防渗体系的影响做好认真分析。另外水利工程抗震技术，工程地震反应及安全监测，震害调查，抗震设计，以及抗震加固技术应用。

3.6高边坡技术研究

高边坡工程力学模型破坏机理和岩石力学参数研究，高边坡研究中的岩石水力学研究，高边坡稳定分析及评价技术，高边坡加固技术及施工工艺研究，高边坡监测技术研究，以及高边坡反馈设计理论和方法研究。

3.7地下工程

复杂地质环境下大型地下洞室群岩体地质模型的建立及地质超前预报方法，不均匀岩体围岩稳定力学模型及岩体力学作用研究，围岩结构关系研究，岩石力学参数确定及分析研究，强度及稳定性准则研究，应力场与渗流场的耦台研究，大型地下洞室群工程模型研究，洞室群布置优化，洞口边坡与洞室相互影响及其稳定性和变形破坏规律研究，地下洞室群施工顺序、施工技术优化，地下洞室围岩加固机理及效应研究，大型地下洞室群监测技术研究，隧洞盾构施工关键技术研究，岩爆的监测、预报及防治技术以及围岩大变形支护材料和控制技术。

3.8新型材料及新型结构

新型材料研究涉及新型混凝土外加剂与掺合料、自排水模板、各种新型防护材料、各种水上和水下修补新材料、各种土工合成新材料，以及用于灌浆的超细水泥等。

3.9做好水利工程安全管理信息系统

建立现场自动采集系统，远程传输系统的开发研制，中心站网络系统与综合数据库的建立及信息接收子系统、数据库管理子系统、安全评价子系统与信息服务子系统等，以及建立中央指挥站。

4结束语

水利是国民经济的基础设施，目前，水利已经成为经济社会发展的制约因素，洪涝灾害、干旱缺水及水生态恶化是水利工作亟待解决的三大问题，水利工程建设与管理应围绕解决这三大问题开展工作。科学技术是第一生产力，要做好水利科技发展规划，并付诸实施。在采取必要的水利工程措施的同时，还要采取相应的非工程措施。

篇8

【关键词】高层钢结构 工业厂房 厂房设计 钢结构设计 高层结构设计 框架

中图分类号：TU391 文献标识码：A 文章编号：

一．引言。

高层钢结构，一般是指层数为6层以上或者是高度为30米以上的，主要采用型钢、钢板连接或者是采用焊接成为构件，在经过焊接连接而成的结构体系。高层钢结构通常分为钢框架结构和钢框架—混凝土核心筒结构形式。钢结构框架是采用钢材制作为主的建筑结构，也是最主要的建筑结构类型之一，由于钢结构刚度大、强度高、自重轻等优点，被广泛应用于超重型、超高、大跨度的建筑物结构设计中。钢框架-混凝土核心筒结构一般用于现代高层或是超高层钢结构建筑中，其实质是钢—混凝土混合结构，应用较为广泛。

二．工业厂房高层钢结构方案选择。

 1.工程概况。

国内某铜冶炼厂需要从国外引进3台奥斯麦特炉，其中有沉降炉、熔炼炉、吹炼炉各有一台，需要将设备集中放置于熔炼炉的主厂房内。熔炼炉主厂房车间平面为矩形厂房，长度为36米，宽度为25米，主跨度为21米，副跨度为4米，其檐口标高为47.2米，总建筑面积为5000平方米。主跨内设置有50T和10T重量级的桥式起重机各一台，其轨顶标高为41.77米，在屋面梁下悬挂有供炉子提升氧枪所用的2台10T电动葫芦，该厂房楼面的大部分活载为30kN/㎡。

工程工艺较为新颖，要求较为严格，施工流程较为复杂，同时室内具有高温热源，受到二氧化硫等气体的腐蚀影响，楼层间的高低差距较大，工程位于7度地震区，厂房业主要求工期较为紧迫。

2.方案选择。

由于该工程的特殊性，同时考虑工艺流程配置的特殊要求，综合考虑其他因素，确定采用钢框架结构较为适宜。考虑到厂房形式为自下而上的敞开大空间，没有完整的楼层，其结构空间刚度较弱，在厂房四周设置垂直的支撑，设计时室内柱间无障碍物，便于设备管线的布置。采用钢框架结构的结构体系，具有较为稳定的抗侧刚度，其稳定性取决于柱和梁的连接接点刚度及其延性。

3.结构类型选择参考。

钢结构工业厂房设计中，通常采用的建筑结构形式有三种:

(1)第一种为框架和支撑体系，设计时将横向设计为刚接框架，钢架梁和柱子也为刚接；纵向设计成为柱-支撑体系，框架梁和柱子为铰接，各柱间的支撑抵抗水平的荷载。此种结构比较适合横向较短，纵向较长的工业厂房，结构较为经济，比较节省钢材，其缺点为各柱间的支撑可能会影响到上部钢结构的使用。

（2）纯框架结构体系。此种结构为将纵向和横向两个方向上都设计为刚接框架，不在各柱间设置支撑。纯框架结构体系的使用空间不容易受到影响，在设计时不适合采用工字型截面柱，一般适宜采用口形或圆形等两个方向上惯性矩差别不大的截面形式，采用此结构需要较多的钢材用量，施工制作相对较为困难。

（3）钢架+支撑混合体系。钢架和支撑混合体系综合了框架和支撑体系、纯框架结构体系两种结构体系的优点，结构设计时将纵向设计为钢架和支撑混合的结构形式，在厂房的外侧设置柱间支撑，依靠二者的共同作用来抵抗水平力。钢架和支撑混合体系将少了柱子的纵向弯矩，柱间的支撑抵抗水平力效果较好，设计可以采用工字型的截面柱，此种结构需要较大的楼层刚度，适合采用钢筋混凝土楼面来保证整体的空间刚度，其截面宽度较大。

结合工程要求和钢结构各结构体系的优缺点，本方案选择钢架和支撑混合体系。

三.高层钢结构工业厂房设计。

1.高层钢结构工业厂房刚度保证。

工业厂房中的钢结构体系具有较好的延性，非常利于建筑的抗震设计。钢结构体系要满足建筑结构使用要求，就必须保证结构中的钢材具有足够的刚度。因此，在高层钢结构工业厂房的设计中，要从结构计算和结构构造两个方面来保证建筑厂房的刚度要求。

（1）结构计算。

本工程内厂房没有较为完整的楼层，其建筑空间工作性能较差，在进行厂房设计时，要根据平面框架体系来进行计算，其结构的侧向变形要严格控制。

在厂房外部风荷载作用下，其顶点的侧移要低于建筑物高度的1/500，各层间的位移要低于建筑楼层的1/400;考虑吊车的水平横向上的刹车力作用，要将厂房柱在吊车梁的顶面处横向变为控制在小于Ht/2000。考虑厂房位于7度地震区内，在地震的水平力作用影响下，建筑结构在弹性阶段的层间位移不能高于结构层高的1/250。根据设备提供方的所标明的设备安装工艺要求，在标高21.2米处，受到风荷载作用影响时，最大的水平位移要控制在35mm以内。

（2）结构构造。

高层钢结构厂房设计的结构构造是要通过加强构造措施，来保证结构关键和薄弱部位，来提升结构设计。结合本工程的实际情况，要从多方面来考虑。

结构设计中，在不影响生产操作的大前提条件下，在厂房的四周上要设置水平和垂直的支撑，来加强支撑体系。在本方案中，厂房高度为47米，楼层层数为9层，各层高平均为5.2米，层高是普通民用建筑的2倍之多，楼层中最矮的层高为3米，楼层最高的层高为7米。在整个楼层建筑中，基本上没有一个是较为完整的楼层，部分楼层还是钢格板，其建筑空间的工作性能较差。为了保证结构安装时的稳定性和加强厂房的刚度，在厂房的部分要增设柱间支撑，在每隔一层楼板的位置，沿着厂房的外侧来设置宽度大于3米的水平支撑。

厂房设计时，要考虑框架梁的侧向支撑。考虑抗震设计要求，在框架的各节点中，距离柱轴线的1/10梁跨处，为防止框架梁在弹塑性的状态下的侧向屈曲，有可能出现塑性铰的位置上要设置侧向的支撑构件。结合本方案情况，在设计时需要考虑一下两种情况：第一，当梁上翼缘和楼板相连在一起时，可只设置下翼缘受压区的侧向支撑；第二，独立框架梁在上下翼缘都设置有支撑时，其基本方式是要在互相垂直的两根梁的中间部位设置偶撑。

结构设计中，要在框架的纵横两个方向上都要采用刚性节点的方式，各柱脚位置要采用外包式的刚性柱柱脚。

2.钢结构厂房在设计时需要考虑的因素。

钢结构的发展是随着我国建材市场的发展而得到广泛应用，现代的工程通常都采用了钢结构的厂房，其由于抗震性能好、自重较轻、施工速度较快等诸多优点，被广泛应用到建筑工程中。本工程案例就是钢结构应用的典型。作为建筑结构类型之一的钢结构，在进行高层厂房设计时，需要考虑多方面因素。

（1）钢结构工业厂房的图纸设计的重要性。

工业建筑工程的图纸是工程施工的重要依据，在高层钢结构工业厂房的设计期间，要组织专业的技术人员对设计图纸进行严格审核，要检查施工图纸中是否存在“漏、错、缺”等问题，要力争将问题在施工之前进行解决，要尽量减少因施工图纸对工程施工进度和施工质量产生影响。高层钢结构工业厂房在工程设计中要针对制作阶段和工程安装阶段分别编制对应的施工组织设计，在结构中的制作工艺要包括制作阶段工序、分项的技术要求和质量标准，要为提高建筑结构的产品质量制定各类具体措施。

（2）高层钢结构工业厂房的支撑系统设计原则。

高层钢结构工业厂房具有特殊的结构形式，为了保证厂房空间工作性能，要提高建筑结构的整体刚度，要能承受和传递纵向方面的水平力，最大程度的防治杆件产生过大变形，要避免压杆出现失稳，以此来保证结构的整体稳定。设计中要根据厂房的结构形式，设置车间吊车、振动设备、厂房跨度以及厂房的高度、温度区段的长度等等基本情况来设置稳定可靠的支撑系统。在厂房结构中，对每一温度区段要设置较为稳定的柱间支撑系统，要同屋盖的横向水平支撑保持相互协调的布置。作为决定厂房在纵向结构变形方向上的重要因素，要控制下柱的支撑位置，并减少下柱支撑位置对温度应力的影响，要考虑吊车梁等纵向构件会由于温度的变化而在自由区段向两端伸缩。在温度区段的长度较小时，通常情况下要在温度区段的中间位置设置一道下端柱支撑，当温度区段的程度超过150米时，要在温度区段内设置两道下段柱支撑，以此来保证和提升厂房的纵向刚度，下段柱的布置位置要尽可能布置在温度区段中间的1/3位置范围内，同时，为了考虑避免出现过大的温度应力，在两道支撑的中心距离要控制在72米以内。

（3）高层钢结构工业厂房抗震设计要点。

在进行高层钢结构工业厂房设计时，要考虑厂房的抗震性能。在厂房的总体布置要求上，要将厂房结构刚度和质量进行均匀分布，保证厂房的均匀受力，通过协调变形，来尽量避免厂房因结构的刚度不均匀造成厂房抗震影响。钢结构厂房的横向结构采用钢架或屋架和柱的框架连接，要保证钢结构的受力性能，避免减少横向结构的变形。通常情况下，钢结构的厂房破坏主要是由于杆件的强度不足高层杆件失稳而造成的，所以要通过合理布置支撑系统，来提升厂房结构的整体稳定性能。同时，要考虑在地震的作用下，存在低周疲劳作用影响，在设计时 要考虑其对高层钢结构工业厂房的影响。钢结构的连接点设计时，要保证节点的破坏不能先于结构构件的截面屈服，要在结构构件能够进入塑性工作时，能够充分吸收地震的能量，能充分发挥结构的抗震能力。

（4）高层钢结构工业厂房的耐热能力设计。

钢结构的工业厂房本身具有较差的防火能力，在钢材受热温度超过100℃以上时，随着温度升高，钢材的抗拉强度逐渐降低，同时其塑性增大；在受热温度超过250℃时，钢材的抗拉强度增大，但是塑性却降低，容易出现蓝脆现象；在钢结构的表面温度基本上出于150℃时，要必须做好隔热和防火设计，一般都通过涂刷耐热涂料来处理，同时也可以在钢结构构件外包耐火砖、硬质防火板材、混凝土等来进行隔离处理。

（5）高层钢结构工业厂房的防锈蚀设计。

由于工业钢结构厂房外部无其他保护措施，都是直接暴露在空气中，因而容易受到空气中的侵蚀介质和在刚结构构件受到外部潮湿环境，产生结构锈蚀或构件损坏等问题。钢结构的锈蚀造成构件截面厚度变薄，同时会在构件饿表层形成局部的锈坑，当修饰时间较长时，锈坑的长期锈蚀，会形成空洞，在结构构件受力较为集中时，会造成结构的过早破坏。因此，在进行高层钢结构工业厂房设计时，钢结构构件的防锈蚀要引起足够的重视。在进行设计时，要考虑厂房的侵蚀介质情况和环境条件，设计中要在厂房布置、结构内部、工艺布置、结构选型、材料选择上来设置相对应的对策和相关措施，以此来保证钢结构厂房的安全。通常情况下，钢结构的防锈蚀一般多采用涂刷防锈漆到构件表面，来提升构件防锈蚀的能力，涂刷的层数和涂刷厚度根据涂层性质和构件使用环境来进行确定。室内钢结构在自然大气介质作用下，钢构件的涂层厚度约为100μm左右，通常涂刷形式为底漆两遍、面漆两遍的形式。对露天的钢结构长期暴露在工业大气的侵蚀下，要求的涂刷总厚度为150μm至200μm以上。在钢柱的柱脚部位，地面以下部分涂刷强度和等级要超过C20混凝土的包裹，涂刷的保护层厚度要超过50mm。高层钢结构工业厂房中，有侵蚀介质的厂房中的受力构件，设计时的型钢厚度不得少于8mm，其受力焊接的厚度不能低于8mm。

（6）刚性节点设计控制因素。

高层钢结构工业厂房在进行刚性节点设计时，其节点的构造要尽量保持和设计的假定相符，在受力后的节点产生转动时，要同节点连接各杆件的夹角要保持不变，虽然这是一种较为理想的假定，但由于节点部位并不是绝对的刚度，会存在一定的剪切变形，为了能够减少刚性节点的剪切变形作用，在进行厂房设计时，要采取构造措施，来增加劲板来加强节点区的刚度。各节点的杆件之间要能保证具有相互传递剪力和弯矩的能力，要尽可能采用直接传力的方式来进行传递。同时，要尽可能设计较为简单的构造，达到节省材料的目的。虽然，节省材料、构造简单和传力安全可靠有所矛盾，但是要根据负荷大小和节点的重要性，来综合考虑。根据节点的具体情况来选择合理的节点形式。为了提高节点的运输能力和安全能力，要在安装时便于固定和调整，在进行设计时，要在节点部分杆件主材连接外，要适当增加连接件，同时要注意，连接件越多时，在制作过程中需要切割下料和拼接焊接时的工作量会有所增加，这点在进行设计时要引起注意。

四．结束语

高层钢结构工业厂房是常见的厂房结构形式，其具有空间工作性能好，其具有的高空间能力、较高抗震水平，被广泛应用于现代工业建设中。在进行设计时，要综合考虑多方面因素，来提升钢结构的整体性能，保障建筑结构安全。

参考文献：

[1] 杨萍 高层钢结构工业厂房设计 [期刊论文] 《沈阳大学学报》 -2004年4期

[2] 魏利金 高层钢结构在工业厂房中的应用 [期刊论文] 《钢结构》 -2000年3期

[3] 何乃文 陈四川 高层钢结构工业厂房制造安装施工技术 [会议论文] 2004 - 第18届全国高层建筑结构学术交流会

[4] 江利 浅议多高层钢结构厂房的结构设计 [期刊论文] 《中华民居》 -2012年19期

[5] 赵正旭 辽镁海城高纯镁砂工程高层钢结构厂房建筑设计 [会议论文] 1987 - 中国金属学会冶金建筑及建筑物理专业学术会议

篇9

【关键词】钢筋混凝土，建筑工程，结构设计，优化研究

中图分类号：TU37 文献标识码：A 文章编号：

一.前言

伴随着我国建筑行业的迅速发展，工程建筑行业日渐成为了我国国民经济新的经济增长点，不仅仅在国民经济的增长中占据着越来越重要的地位，而且在改善居民生活方式，提高居民的生活质量方面有着巨大的推动作用。随着钢筋混凝土建筑结构在建筑行业中的广泛应用，建筑结构的设计和施工都有了新的标准和要求，在钢筋混凝土结构的设计施工中，不仅仅要使得结构的平面，立面布置符合相关规则，更要使得建筑结构的各种构件的强度和变形能够达到相关的标准，同时，要在满足建筑设计基本目标的基础上，更加重视建筑结构的抗震设计，提高建筑结构的抗震能力，保证整个建筑结构的质量。

二.钢筋混凝土建筑结构设计的优化措施

1．严格控制钢筋混凝土建筑结构设计中的各种材料设计

(一)在掺合料选择方面上。选择一些增加混凝土强度性能的一些掺合料。

(二)沙，沙石，水泥的配合比上面，优化三者配合比。

(三)在水泥的选择方面上。根据工程的需要，选择相对应的水泥。

(四)在钢筋的选型上面。比如，用U型钢，工字钢代替圆形钢。

2．结构体系的选型方面

由于大开间剪力墙结构体系，可以做到房间不露出梁柱，有效空间大、隔音效果较好，当采用钢制模板时，墙面和楼板表面平整并且不需要在湿作业的情况下抹灰。另外该结构体系不但用钢量少，施工周期短、造价低，还具有整体性强、侧向刚度大等优点，有利于抗风抗震，所以自九十年代起建筑结构体系基本上都采用大开间现浇钢筋混凝土剪力墙结构。随着经济的发展，为了进一步降低建筑造价，近几年来部分地区越来越多地采用短肢剪力墙与简体或一般剪力墙组成的结构体系。这个结构体系也属于剪力墙结构的一种。它的特点是建筑平面布置更具灵活性，并且又能节省钢筋和混凝土用量，减轻建筑的总重量，从而降低地基基础造价。

3．建筑结构的基础设计方面

在建筑的基础设计中，要综合考虑建筑场地的地质情况以及水位、使用功能、上部结构类型、施工条件和相邻建筑的相互影响，以保证建筑物不会过量沉降或倾斜，而且还能满足正常使用要求。另外还要注意相邻地下建筑物及各类地下设施的位置，以保证施工的安全。

4．建筑结构设计的抗震方面

（一）房建结构设计要从建筑的全局出发

全面考虑各种建筑部位的功能，在此基础上，科学设计每个部分的构件，保证每个部件之间的契合，促使每个部件或者是若干部件组合起来可以完成某一特定的设计要求，满足一定的现实需求，同时，通过抗震设计，使得每个构件都可以具有相应的承载力，当地震来袭，每个构件都可以有着一定的次序先后破坏，整体组合构件将会有着更强大的承载力和柔性，从而延缓地震破坏的速度，消耗爆发的能量。增强建筑的整体抗震能力。

（二）要严格选择地基选址

地基选址是进行建筑结构设计的基础，因此，在房间结构抗震设计中，要科学避开山嘴，山包，陡坡，河流等不利因素，要本着坚硬，牢固，平坦，开阔的选址原则。亲身实地，利用先进技术设备，进行地质勘探，山石水土监测，并取样论证，科学严谨分析。力求使得整个地基牢固可靠，地质稳定无渗漏，无坍塌，无暗河，无熔岩，无火山……从而保证整个地基不会因为承载而发生小范围的坍塌。影响到整体承载能力和抗震能力设计。

（三）采用合理的建筑平立面

建筑物的动力性能基本上取决于其建筑布局和结构布置。建筑布局简单合理，结构布置符合抗震原则，通过无数次的实验表明，简单、规则、对称的建筑结构抗震能力强，对延缓地震烈度范围延伸，消耗地震的能量，减少地震对整体结构的破坏，而且，对称结构容易准确计算其地震反应。

5. 加强对连梁的设计优化

（一）对连梁的刚度进行折减

连梁由于跨高比较小与之相连的墙肢刚度大等原因，在水平力作用下的内力往往很大，在连梁遇到外力发生屈服的过程中，主要有几个表现，比如出现裂缝，连梁的刚度减弱，内力发生重新分布，因此，一般而言，在进行建筑结构设计之前，要对连梁的刚度实施折减，从高规中的相关条款解释而言，是要对整个混凝土建筑结构的各个环节的刚度和弹性进行比较科学合理的分析，但是，在具体实际的操作过程中，各个部分的构件都需要承担比较大的弯矩和剪力，并且配筋设计具有很大的难度，因而，在笔者多年的建筑结构设计过程中，可以减少对竖向荷载能力的考虑，而更多的进行适当的开裂设计，将内力转移到墙体上去，如此，可以更好的实现建筑结构设计的优化。

（二）在设计过程中适当的减少连梁的高度

在进行连梁的设计中，为了达到降低连梁刚度，减少地震影响效果的目的，可以在保证整个建筑功能的基础上，让连梁的总体的跨度不断增加，如此，可以很大程度的让连梁的整体高度降低，一定程度而言，也使得可以讲整个连梁的整体承载能力控制在一定的范围之内，既可以让设计得到优化，又可以让建筑的功能得到正常发挥。

（三）在连梁设计过程中适当增加厚度

在进行连梁设计，在做好各种构件的设计优化的基础上，可以让连梁的整体截面的宽度进一步扩大，如此，不仅仅可以让建筑结构整体的刚度变大，也能够让整个地震过程中产生的各种内力作用相对而言变得更大。而且，由于连梁的抗剪承载力与连梁宽度的增加成正比。通过剪力墙的厚度增加，也有可能达到让连梁抗剪承载力符合限度的目的。

（四）提高混凝土等级

为了让连梁的抗剪承载能力不会超过规定个标准，可以合理的提高剪力墙的混泥土的等级，当混泥土的等级得到提升，混泥土的弹性模量增加比例会小于抗剪承载力的提升比例，从而，可以达到控制目标。

6．建筑结构设计的施工方面

为满足结构承载力的需求，通常在结构设计中柱与梁板选择不同强度等级的混凝土。施工规范规定柱的施工缝宜留设在梁底标高以下20mm-30mm处，其原则是施工缝宜留在结构受力小且便于施工的位置。施工时，为方便柱身混凝土的下料与振捣，在梁内钢筋未绑扎之前进行浇注。按施工规范的要求，当梁柱的混凝土强度等级不同时，节点处应按。弱梁强柱”的原则。在实际施工中，施工班组制定合理的节点保证措施，监理人员加强对浇注质量的监管和提高整体结构的抗震性能十分重要。

三.结束语

钢筋混凝土建筑结构设计是一项专业性极强的工作，必须综合考虑到多种因素，既要满足居民的生活生产多种需要，更要从地震防护，防水防渗漏等各种因素对建筑结构做出性能设计，同时，从城市整体的人文自然，交通政治等各方面的因素出发，选择合理的建筑结构体系，做出科学严谨的设计，实现实用价值和美学价值的统一，为整个建筑业的发展和居民生活质量的提高，奠定基础。

参考文献：

[1]刘利峰 钢筋混凝土建筑结构设计优化研究 [期刊论文] 《科技资讯》 -2010年20期

[2]张红标 建筑结构设计成本优化研究--以深圳高层钢筋混凝土建筑结构为例 [学位论文] 2011 - 浙江大学：企业管理

[3]张民 钢筋混凝土框架-剪力墙结构设计的优化研究 [学位论文]2008 - 同济大学土木工程学院 同济大学：结构工程

[4]洪叶 空间钢筋混凝土框架结构优化研究 [学位论文]2007 - 上海大学：结构工程

篇10

【关键词】：钢结构；连接节点；预埋件；混凝土构件

中图分类号： TU391 文献标识码： A

1引言

改革开放以来，随着钢产量的提高，国家政策导向也开始转变为鼓励钢结构应用于建设工程中[1]。 钢结构设计中钢结构节点是钢结构体系的枢纽，节点的主要作用是连接多个构件和传递杆件内力。因此节点设计是设计中十分重要的环节[2]。有限元理论和技术的发展以及计算机计算能力的不断提高促进了计算机辅助技术在钢结构设计中的应用。一些大型结构分析通用软件，如SAP、ANSYS、ADINA等，可以进行各类钢结构的静动力、弹塑性分析[3]。钢构预埋件与混凝土构件在前期设计及实际施工十分复杂和困难，需各单位相互配合协调。本文结合某体育馆工程实例来讨论钢构预埋件与混凝土构件连接节点所存在的问题及相关建议。

2工程介绍

该工程为东南某省某市体育馆，建筑面积约一万三千平方米左右，顶部为钢结构网架顶棚，底部为混凝土看台及基础。体育馆设计时涉及混凝土、钢结构、幕墙等多个结构专项设计。

本工程建筑结构的安全等级为一级，结构设计基准期为50年，结构设计使用年限为100年。建筑抗震设防类别为乙类。本工程结构承载力按100年重现期设计，挠度按50年重现期设计。本工程抗震设防类别为重点设防类，工程所在地区的抗震设防烈度为6度，地震作用计算按7度（0.10g）、抗震构造措施按7度考虑。钢结构设计时根据《钢结构设计规范》(GB50017-2003)、《冷弯薄壁型钢结构技术规范》(GB50018-2002)等国家规范。

3钢构件与混凝土构件连接设计问题

混凝土部分设计时，其本身的复杂性，本构关系随受力状态的不同而变化；加上顶部钢结构对其影响，而变得更加复杂。但通常仅将顶部钢结构的荷载输入到混凝土结构计算模型中。混凝土核心筒承担主要竖向和水平荷载,支撑上部桁架钢结构,形成钢-混凝土组合结构 [4]。在现今的体育场馆设计中，由于钢结构部分与混凝土部分是分别由不同设计人员设计，因而往往在设计时缺乏相互协调。因此钢构件与混凝土构件连接节点的设计是体育场馆设计上的一个盲区，容易产生设计问题，存在设计安全隐患。

对于顶部钢结构网架通过钢结构设计软件单独进行受力计算后将其荷载加载到底部看台混凝土梁柱上，对应的钢构件与混凝土梁柱构件连接节点主要承受抗拔力，通过设计抗拔预埋件（如图1所示）埋入混凝土中实现抗拔效应（参考图2）。

图1.预埋件示意图

图2.抗拔效应示意图

3.1预埋件体积对其抗拔能力有削弱影响

预埋件设计体积太大使得混凝土梁柱构件中混凝土用量大幅减少。预埋件所在位置为混凝土梁柱端部，这些位置均为箍筋加密区且配有较多纵向钢筋。这将导致混凝土构件内部由大量钢筋及钢预埋件组成而混凝土实际含量变少。根据《混凝土结构设计规范》（GB50010-2010）[5]中第9.7条对于预埋件及连接件的规定，未对预埋件体积与混凝土构件的比例进行规定。

参照钢筋抗拔性能的规定，抗拔力主要通过预埋件与混凝土接触面的咬合能力实现的，形成一种内约束。如果预埋件与混凝土的接触面不足，将对其抗拔能力有着严重的削弱。在混凝土看台结构设计时，通常未考虑预埋件埋入后对框架梁受力改变的影响。钢预埋件埋入后（如图3、4所示）等同于增大了梁端部的实际用钢比率，同时也削减的混凝土用量，并且改变了两端部的受力性能；同时，巨大预埋件埋入有密集钢筋网的混凝土梁端或柱端后，势必对现场混凝土下料和工人振捣操作造成困难，容易造成内孔洞。这也将使得预埋件的抗拔能力大大幅减少，甚至丧失抗拔能力。

因此建议：（1）设计单位在原有钢筋总用量基本不变的情况下，绘制预埋件安装二次深化图。通过将钢筋的截面面积和间距同时增大等办法来实现较大的空间，减小密度同时使施工时更为便利。（2）优化基础混凝土的强度设计，以弥补接触面不足等问题；分批多次浇筑混凝土，使混凝土的收缩在多阶段完成，减少混凝土的水化热现象，也可以使大体积混凝土的收缩应力和温度应力减少，降低混凝土收缩开裂的可能性。（3）混凝土浇筑时, 预埋件处混凝土浇筑要对称均匀下料, 振捣也需对称。振捣棒在预留排气孔内均匀振捣，使混凝土中气泡充分排除，混凝土高度高出预埋件表面，使混凝土与预埋件充分接触，不发生空鼓。

图3.预埋件置入示意图

图4. 预埋件埋入示意图

3.2钢结构预埋件的埋入势必会对混凝土结构构件产生一定的破坏

目前体育场馆的钢结构顶棚和底部混凝土看台经常分包施工。由于是两个施工单位分别承包施工，钢结构与混凝土连接节点常常在施工上出现不协调。

由于钢结构预埋件设计时并未考虑混凝土构件中钢筋的分布，使得在实际情况下大体积钢结构预埋件难以埋入有密集钢筋的梁端和柱顶。施工时为了将预埋件放到对应位置，往往要大费周章，影响施工进度。当框架梁端部的配筋率太大时往往使框架梁产生超筋破坏。这种超筋脆性破坏将使得混凝土压碎脱落后钢筋尚未屈服，丧失结构延性。借鉴混凝土的超筋破坏，大体积钢预埋件埋入混凝土梁端后，用钢率过大可能产生同混凝土梁超筋破坏相似的脆性破坏。

因此，对于预埋件的设计、施工这一重要环节,需要设计单位间相互协调，完成埋件件深化设计。将原设计柱顶梁钢筋在设计规范允许的条件下作相应变更，让出预埋件预埋空间，就配筋率、钢筋的绑扎方式、混凝土的浇筑位置等交叉设计，在完成施工图确认后，针对预埋件的施工编制作业方案；施工与设计单位互相合作，予以安装指导和检查，施工单位应严格按照设计图纸内容和相关规范安装作业。如遇特殊情况需做出变更，应得到设计单位主管的认可。

柱子顶端设置预埋件时，钢结构施工单位为了保证预埋件能够埋入混凝土构件中，由于柱顶锚固钢筋内弯加上梁顶部有纵向钢筋通过（如图5所示），现场施工时往往通过减少柱子纵筋锚固长度和撬动梁两端箍筋与纵向钢筋来埋入柱顶预埋件，使得梁端箍筋间距与设计不符，更有甚者会剪短梁端箍筋，这也从某种程度上降低混凝土柱节点的受力性能。框架梁端部箍筋加密区是梁主要受剪部位，混凝土梁柱节点是结构抗震的重要部位，是混凝土结构概念设计中要重点加强的位置。变大箍筋间距或者裁断箍筋使得其受剪承载力大幅降低。梁端预埋件与混凝土交界处是受剪斜裂缝最常出现的部位。如果此处缺乏箍筋起到的抗剪切能力将会严重影响结构的承载能力，存在严重的工程结构的安全隐患。

因此建议：（1）应与设计单位设计人员协调,解决前期图纸中梁顶部所出现的纵向钢筋和柱端内弯钢筋影响预埋件安装做出调整，绘制预埋件安装二次深化图。梁顶部的纵向钢筋由原来的单排布筋更改为双排布筋；也可将原有的梁主筋过柱面的通长筋，变更为梁主筋在柱面处断开，锚入框架柱内。将柱端少量影响到预埋件安装的内弯钢筋更改为直接通过柱面锚入预埋件内部的加长筋，为预埋件提供埋设空间。但上述方案必须经过设计单位主设计人的同意。（2）预埋件的施工属于隐蔽工程，预埋件在完成埋设后，混凝土浇注前，须派人在现场对其进行监测检查，如发现问题应及时汇报并解决。

图5.纵向钢筋通过柱顶示意图

4 总结

对于以上几点钢构件与混凝土构件连接节点的问题，无论是理论分析还是试验研究都还处于空白阶段。因此有必要针对钢构件和混凝土构件的连接节点进行实验研究和理论分析。同时规范应提出关于预埋件的构造规定与实际破坏情况相符合的计算公式。设计上应对钢构件和混凝土构件的连接节点进行有针对交叉设计。钢结构部分和混凝土结构部分的设计应相互协调，方便施工。设计时要避免由于预埋件的埋入对混凝土构件产生的不利影响。施工时要保证混凝土构件中钢筋不受破坏等要求。本文以工程实例简述建议，仅供参考。

参 考 文 献

[1]上官磊. 基于Java3D的钢结构节点的虚拟装配 [D]. 武汉科技大学硕士论文.2010：1.

[2]赵卫东，孙浩波，卫刚，等．三维钢结构CAD软件中的节点设计[J]．计算机工程，2003，29(7)：33-34．

[3]杨武. 基于面向对象技术的钢结构节点设计系统的研究与开发 [D]. 武汉科技大学硕士论文.2010：3.