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摘要：对于建筑中钢结构施工的核心要点以及支撑性要素在于结构的材料选用，以及超高层钢结构的细化设置和建筑规划体系。同时考察在整体施工过程中，施工技术的监管是否实现了全过程的流程配备。超高层建筑如何依托现有结构脉络实现安全输出。这其中技术和实现措施将会是主导性的影响方略。
关键词：新型装配式钢结构;钢框架结构;应用研究
引言
就目前来看，建筑行业面临的竞争日益激烈，装配式建筑工程现已经成为重要的建筑形式。钢结构是装配式建筑工程的重要结构，与传统的混凝土建筑工程相比，虽然装配式建筑工程的造价较高，但是实际占地面积小、施工效率高、受环境影响小。目前，由于土地资源稀缺，城市建设需要采用钢构件和PC预制构件相结合的建造方式，并且有序完成下料、切割、焊接、浇筑等环节的任务。
1超高层建筑钢结构的根本性特征
装配式钢结构建筑的优势装配式钢结构建筑与传统的建筑形式相比，主要具有以下特点：（1）强度高、自重轻、承载力高。钢的强度和刚度比钢筋混凝土高几倍，所以使用钢结构建筑结构体系其重量是钢筋混凝土住宅的1/2左右，大大减小了房屋自重，构件截面的减小也增大了建筑可使用空间。（2）抗震性能优越。因为钢材是弹性变形材料，能大大提高建筑的安全可靠性。抗侧刚度大和建筑结构自重的减小也都有利于提升抗震性能，并且地震后方便及时更换损伤构件。（3）缩短施工工期、减少劳动力、提高工程质量及施工效率、降低安全隐患。装配式钢结构构件大多在工厂先预制好后运到现场安装。现场机械化程度高和作业量大为减少，对应的现场劳动力也大大减少、安全事故隐患大大减小、施工工期大大缩短和施工中产生的废水、噪音和扬尘也大大减小。（4）空间布置灵活、可模数化设计、集成化程度高、延长建筑寿命。（5）绿色环保，保护环境，化解钢铁行业过剩产能，可持续发展。钢材是属于可二次回收再利用的材料，建造和拆除时对环境污染小，其节能指标可达50%以上，属于绿色环保建筑材料。
2钢结构的主要形式
超高层建筑中常用的钢结构形式包括钢柱与钢梁、钢板墙、组合楼板、桁架结构等几种。在钢柱与钢梁结构中，根据截面形式不同，钢柱主要分为普通形状与异形状，普通形状截面主要有H形、十字形、圆管、箱型等，异形状则包括田子形、日字形等;钢梁则主要为箱型与H型。在实际工程中，钢柱可单独应用，也可与混凝土结构混合应用。钢板墙结构主要包括内嵌钢板与边缘构件两个部分，通过鱼尾板将两部分连接起来，钢板墙又包括加劲型、非加劲型、开洞型、组合型等，高层建筑中应用钢板墙可以增强结构抗侧力体系的延性及耗能能力。组合楼板主要包括压型钢板-混凝土组合楼板、钢筋桁架楼承板两种，其中压型钢板又包括三种，即开口形、缩口形与闭口形。超高层建筑中的桁架结构主要是指伸臂桁架与腰桁架，其主要作用是为了加建筑结构外框、外筒与内筒连接的整体性，提高结构的抗侧高度，消除剪力滞后等。
3新型装配式钢框架结构建筑体系的应用
结合我国装配式钢结构建筑推广应用过程中的标准化、模块化和产业化需求，本研究分别在多层建筑和高层建筑传统结构体系（以下简称传统体系）的基础上进行改进，提出了一系列的竖向承重体系和抗侧力体系相分离的结构体系方案（以下简称可分体系）。多层建筑的传统组合结构体系为刚接组合框架体系，该体系受力特点为重力-侧力耦合，具有承载能力高、结构冗余度大的优点，但同时由于梁参与抗侧作用，每层梁的受力情况均不相同，需要分别设计，标准化程度低。本研究基于传统的刚接框架体系做出改进，将梁柱连接改为铰接，以保证梁的标准化生产，同时在结构内增设剪力墙弥补结构抗侧刚度的不足。高层建筑的传统组合结构体系为组合框架-核心筒体系，该体系受力特点为重力-侧力耦合，但同多层建筑的传统体系一样，梁参与结构抗侧，标准化程度较低。本研究基于该体系进行优化将梁柱连接和梁墙连接均改为铰接，以实现梁的标准化生产，同时在外框架增设支撑等构件以增强结构抗侧刚度，以满足高层建筑的抗震需要。另外，可分体系采用叠合楼盖来代替传统的混凝土现浇楼盖，可以大大提高施工效率。这样的改进使得结构中的梁和柱作为竖向承重构件，斜撑、剪力墙、核心筒、束柱筒作为抗侧构件，传力路径明确，标准化程度提高，适用于装配式建筑。
4新型装配式钢框架结构建筑体系完善措施
4.1体系完善
装配式钢结构建造过程和传统砖混结构建造过程完全不同，前者更是一种工业流水式的建造方式，需要有一套完整成熟的体系支撑整个施工过程。一些落后地域钢结构建筑并不普遍，而是保守倾向于传统的砖混结构，或选择购买城镇的楼房。如今国家已经全面脱贫，响应“十四五”规划，乡村建设必然会有大的变革。随着政策的利好，钢结构产业链不断完善，国内兴起大量钢结构民建公司，为民用住宅建筑提供服务与保障。通过承包单位施工或政府扶持集中建设钢结构住宅，做到工业化建设。当装配式钢结构建设成为民用住宅建设的主流时，将为中国全面建设社会主义现代化国家提供坚实基础。
4.2复杂节点加工制作
钢结构加工过程中复杂节点的加工关键技术包括以下几个方面：钢结构节点焊接量工作量很大，因此胎架组装面可选择箱型梁进行正造，以保证节点顶部牛腿的安装基准面，注意要在重型平台上进行，因为节点处焊接变形较大。箱型梁的定位必须定对平台上板件中心线及端面企口线，定位完成后再划出安装构架线;上立柱的定位要在保证坡口间隙及垂直度的基础上定对平台上的中心线。下节点构件定位要在保证坡口间隙及垂直度的基础上必须定对平台上弦杆箱型构件端面企口线，支撑牛腿的定位则要在保证坡口间隙及垂直度的基础上定对节点上的端面企口线。
4.3全专业协同一体化技術
装配式建筑是由结构系统、外围护系统、设备与管线系统、内装系统4个子系统组成，它们既是一个各自完整独立存在的子系统，又共同构成一个更大的系统，也就是建筑工程项目。每个子系统是装配式，整个大系统也是装配式。结构系统、外围护系统、设备与管线系统、内装系统等各个子系统由若干构配件、部品部件等更小的子系统组成。为此，提出了技术实施细则，以实现设计中结构系统、外围护系统、设备与管线系统、内装系统等4大系统之间及系统内部的协同、集成设计和构造一体化，从而提高设计阶段的工作效率，缩短设计周期和建设工期，减少资源浪费。
结束语
综上所述，推动钢结构装配式建筑的发展，可以提高城市化建设水平，可以最大限度地发挥钢结构各项性能，可以实现建筑的绿色化、低碳化、环保化的目标，可以确保装配式钢结构的强度、稳定性符合实际建设项目要求。就目前来看，我国钢结构装配式施工技术水平与国外存在较大的差异，相关部门需要结合建筑工程建设要求，优化钢结构装配式建筑施工内容，建立一套更加完善的钢结构装配式施工技术体系，拓宽钢结构装配式建筑工程发展前景。
参考文献
[1]童林浪，建筑钢结构低合金高强钢焊接关键技术.安徽省，长江精工钢结构，2020-12-08.
[2]陈振明，孙朋.建筑钢结构高效焊接新技术及应用[J].焊接技术，2019，48（S2）：64-69.
[3]顾海东.工业化钢结构装配式住宅施工[J].江苏建筑，2019（S2）：58-62.
[4]姜自富.大跨度钢结构厂房火灾危险性和防火措施研究[J].消防界（电子版），2019，5（24）：47+49.
[5]李业绩，马德志，段斌，刘菲，符定梅.建筑高性能结构钢Q550GJC的焊接性试验研究[J].焊接技术，2019，48（12）：7-11+5.
关键词：新型装配式钢结构;钢框架结构;应用研究
引言
就目前来看，建筑行业面临的竞争日益激烈，装配式建筑工程现已经成为重要的建筑形式。钢结构是装配式建筑工程的重要结构，与传统的混凝土建筑工程相比，虽然装配式建筑工程的造价较高，但是实际占地面积小、施工效率高、受环境影响小。目前，由于土地资源稀缺，城市建设需要采用钢构件和PC预制构件相结合的建造方式，并且有序完成下料、切割、焊接、浇筑等环节的任务。
1超高层建筑钢结构的根本性特征
装配式钢结构建筑的优势装配式钢结构建筑与传统的建筑形式相比，主要具有以下特点：（1）强度高、自重轻、承载力高。钢的强度和刚度比钢筋混凝土高几倍，所以使用钢结构建筑结构体系其重量是钢筋混凝土住宅的1/2左右，大大减小了房屋自重，构件截面的减小也增大了建筑可使用空间。（2）抗震性能优越。因为钢材是弹性变形材料，能大大提高建筑的安全可靠性。抗侧刚度大和建筑结构自重的减小也都有利于提升抗震性能，并且地震后方便及时更换损伤构件。（3）缩短施工工期、减少劳动力、提高工程质量及施工效率、降低安全隐患。装配式钢结构构件大多在工厂先预制好后运到现场安装。现场机械化程度高和作业量大为减少，对应的现场劳动力也大大减少、安全事故隐患大大减小、施工工期大大缩短和施工中产生的废水、噪音和扬尘也大大减小。（4）空间布置灵活、可模数化设计、集成化程度高、延长建筑寿命。（5）绿色环保，保护环境，化解钢铁行业过剩产能，可持续发展。钢材是属于可二次回收再利用的材料，建造和拆除时对环境污染小，其节能指标可达50%以上，属于绿色环保建筑材料。
2钢结构的主要形式
超高层建筑中常用的钢结构形式包括钢柱与钢梁、钢板墙、组合楼板、桁架结构等几种。在钢柱与钢梁结构中，根据截面形式不同，钢柱主要分为普通形状与异形状，普通形状截面主要有H形、十字形、圆管、箱型等，异形状则包括田子形、日字形等;钢梁则主要为箱型与H型。在实际工程中，钢柱可单独应用，也可与混凝土结构混合应用。钢板墙结构主要包括内嵌钢板与边缘构件两个部分，通过鱼尾板将两部分连接起来，钢板墙又包括加劲型、非加劲型、开洞型、组合型等，高层建筑中应用钢板墙可以增强结构抗侧力体系的延性及耗能能力。组合楼板主要包括压型钢板-混凝土组合楼板、钢筋桁架楼承板两种，其中压型钢板又包括三种，即开口形、缩口形与闭口形。超高层建筑中的桁架结构主要是指伸臂桁架与腰桁架，其主要作用是为了加建筑结构外框、外筒与内筒连接的整体性，提高结构的抗侧高度，消除剪力滞后等。
3新型装配式钢框架结构建筑体系的应用
结合我国装配式钢结构建筑推广应用过程中的标准化、模块化和产业化需求，本研究分别在多层建筑和高层建筑传统结构体系（以下简称传统体系）的基础上进行改进，提出了一系列的竖向承重体系和抗侧力体系相分离的结构体系方案（以下简称可分体系）。多层建筑的传统组合结构体系为刚接组合框架体系，该体系受力特点为重力-侧力耦合，具有承载能力高、结构冗余度大的优点，但同时由于梁参与抗侧作用，每层梁的受力情况均不相同，需要分别设计，标准化程度低。本研究基于传统的刚接框架体系做出改进，将梁柱连接改为铰接，以保证梁的标准化生产，同时在结构内增设剪力墙弥补结构抗侧刚度的不足。高层建筑的传统组合结构体系为组合框架-核心筒体系，该体系受力特点为重力-侧力耦合，但同多层建筑的传统体系一样，梁参与结构抗侧，标准化程度较低。本研究基于该体系进行优化将梁柱连接和梁墙连接均改为铰接，以实现梁的标准化生产，同时在外框架增设支撑等构件以增强结构抗侧刚度，以满足高层建筑的抗震需要。另外，可分体系采用叠合楼盖来代替传统的混凝土现浇楼盖，可以大大提高施工效率。这样的改进使得结构中的梁和柱作为竖向承重构件，斜撑、剪力墙、核心筒、束柱筒作为抗侧构件，传力路径明确，标准化程度提高，适用于装配式建筑。
4新型装配式钢框架结构建筑体系完善措施
4.1体系完善
装配式钢结构建造过程和传统砖混结构建造过程完全不同，前者更是一种工业流水式的建造方式，需要有一套完整成熟的体系支撑整个施工过程。一些落后地域钢结构建筑并不普遍，而是保守倾向于传统的砖混结构，或选择购买城镇的楼房。如今国家已经全面脱贫，响应“十四五”规划，乡村建设必然会有大的变革。随着政策的利好，钢结构产业链不断完善，国内兴起大量钢结构民建公司，为民用住宅建筑提供服务与保障。通过承包单位施工或政府扶持集中建设钢结构住宅，做到工业化建设。当装配式钢结构建设成为民用住宅建设的主流时，将为中国全面建设社会主义现代化国家提供坚实基础。
4.2复杂节点加工制作
钢结构加工过程中复杂节点的加工关键技术包括以下几个方面：钢结构节点焊接量工作量很大，因此胎架组装面可选择箱型梁进行正造，以保证节点顶部牛腿的安装基准面，注意要在重型平台上进行，因为节点处焊接变形较大。箱型梁的定位必须定对平台上板件中心线及端面企口线，定位完成后再划出安装构架线;上立柱的定位要在保证坡口间隙及垂直度的基础上定对平台上的中心线。下节点构件定位要在保证坡口间隙及垂直度的基础上必须定对平台上弦杆箱型构件端面企口线，支撑牛腿的定位则要在保证坡口间隙及垂直度的基础上定对节点上的端面企口线。
4.3全专业协同一体化技術
装配式建筑是由结构系统、外围护系统、设备与管线系统、内装系统4个子系统组成，它们既是一个各自完整独立存在的子系统，又共同构成一个更大的系统，也就是建筑工程项目。每个子系统是装配式，整个大系统也是装配式。结构系统、外围护系统、设备与管线系统、内装系统等各个子系统由若干构配件、部品部件等更小的子系统组成。为此，提出了技术实施细则，以实现设计中结构系统、外围护系统、设备与管线系统、内装系统等4大系统之间及系统内部的协同、集成设计和构造一体化，从而提高设计阶段的工作效率，缩短设计周期和建设工期，减少资源浪费。
结束语
综上所述，推动钢结构装配式建筑的发展，可以提高城市化建设水平，可以最大限度地发挥钢结构各项性能，可以实现建筑的绿色化、低碳化、环保化的目标，可以确保装配式钢结构的强度、稳定性符合实际建设项目要求。就目前来看，我国钢结构装配式施工技术水平与国外存在较大的差异，相关部门需要结合建筑工程建设要求，优化钢结构装配式建筑施工内容，建立一套更加完善的钢结构装配式施工技术体系，拓宽钢结构装配式建筑工程发展前景。
参考文献
[1]童林浪，建筑钢结构低合金高强钢焊接关键技术.安徽省，长江精工钢结构，2020-12-08.
[2]陈振明，孙朋.建筑钢结构高效焊接新技术及应用[J].焊接技术，2019，48（S2）：64-69.
[3]顾海东.工业化钢结构装配式住宅施工[J].江苏建筑，2019（S2）：58-62.
[4]姜自富.大跨度钢结构厂房火灾危险性和防火措施研究[J].消防界（电子版），2019，5（24）：47+49.
[5]李业绩，马德志，段斌，刘菲，符定梅.建筑高性能结构钢Q550GJC的焊接性试验研究[J].焊接技术，2019，48（12）：7-11+5.