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)�鋼材更多的�?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)管線設(shè)備，與裝配式建筑所提倡的設(shè)備管線和主體結(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)�建筑�?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到的情況在施工期間出現(xiàn)，應(yīng)當(dāng)先制作加工柱。工廠應(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)

[1]王斌.談高層建筑裝配式鋼結(jié)構(gòu)關(guān)鍵施工技術(shù)[J].居舍，2018（23）：73+255.

[2]徐銳.新型裝配式高層鋼結(jié)構(gòu)住宅體系抗震性與經(jīng)濟(jì)性研究[D].西安建筑科技大學(xué)，2018.

[3]李荷英.談高層建筑裝配式鋼結(jié)構(gòu)關(guān)鍵施工技術(shù)[J].山西建筑，2018，44（15）：86-87.

[4]晏金洲.100m裝配式高層鋼結(jié)構(gòu)住宅關(guān)鍵施工技術(shù)[J].施工技術(shù)，2017，46（12）：102-106.

[5]肖時(shí)杰.裝配式斜支撐節(jié)點(diǎn)鋼框架順風(fēng)向舒適度研究[D].湖南大學(xué)，2014.