龙源期刊网 https://www.doczj.com/doc/e216373973.html,
浅谈钢结构在高层建筑工程中的应用
作者：李业华
来源：《中国新技术新产品》2016年第11期
摘要：超高层建筑的钢结构施工技术对人们生活居住和办公效果有着非常大的影响，并
且决定了建筑使用功能和特点的展现。但是，受限于各种各样的现实条件，钢结构的施工存在着一些问题需要注意和解决。所以，工程人员对于超高层建筑的具体施工技术的掌握，对于施工的进程和建筑的质量有着重要的影响。本文对使用钢结构施工技术的超高层建筑的施工手段进行简单分析，希望对将来的工程建设工作提供参考。
关键词：超高层建筑；钢结构；施工技术
中图分类号：TU97 文献标识码：A
一、超高层建筑钢结构技术的特点
1 较高的材料强度
钢结构施工技术目前已经成为建筑行业中的重要组成要素，对于超高层建筑的建设同样有着重要的意义。从材料的角度来看，钢结构材料有着如下几种优势。
（1）钢材有着自身强度高的优势，应用在荷载或者跨度较大的工程构件中能发挥出良好的效果，其本身可以非常优秀地承受动力荷载。
（2）由于钢材具有良好的抗震性，决定了钢结构材料有着优良的延伸性和吸收能力等特点。因此，钢结构技术的应用对于超高层建筑的抗震性能有着极大的提高，对比其他的抗震材料，拥有更优越的抗震性能。
（3）钢材的强度更大，于是钢材制成的构件可以做到更小的截面面积，在压力承受的极限范围内能够做到稳定性更好。
（4）钢材的内部组织更加均匀，能够在达到某个应力幅度后处在完全的弹性状态，因而在现实施工时的使用效果和理论预期不会产生大的偏差，材料受力稳定性能优越。
为了钢结构技术在实际应用中达到令人满意的效果，钢结构构件在加工的过程中要进行严格的质量控制。
2 较短的施工工期
浅谈我国高层建筑钢结构现状和发展 摘要：近些年，我国经济飞速发展，人们对生产和生活水平的有了的较高的要求。这就给钢结构带来了巨大的机遇和挑战。在我国钢结构起步比较晚，但是我国钢结构发展迅速。随着经济的发展，社会对钢结构提出的要求越来越高。 关键词：钢结构优势钢结构现状发展 1高层建筑钢结构的优势 钢材的种类比较多，其主要是含铁和碳，碳的含量影响着钢材的韧性。我国钢建筑起步晚，它的建造规模、数量与我国整体经济实力是不相称的。钢固有的高抗压、施工速度快、延展性好、污染小，可以称得上是绿色环保建筑。钢结构建筑主要材料从国内采购，价格相对从国外采购的少，质量也有保证，加上钢的施工速度快，质量也有保证，导致我国钢结构建筑发展异常迅速。 1.1抗压、抗震延展性好 钢材的质量相对比较小，而韧性强面积大，所以能承担较大量的荷载，使其抗压能力比较强。由于采用了弯型钢构件做成的三角型屋架体系。构成了牢同的钢结构体系，发生地震时，房屋的地震作用可以减少一半，所以钢结构的建筑之所以有良好的抗震能力。在高烈度地震区，人们对房屋的抗震能力要求高，这种结构体系在那里得到充分的利用。另外，钢结构的延展性好，使部分构件易进入塑性，更能提高抗压抗震能力。 1.2施工速度较快 钢结构在施工过程中由于其有着较大的空间，所以施工起来非常的方便。如建造柱子时，工人可同时安装柱、框架及柱子进行装修，这样既减少了工作时间，又提高了工作效率。 1.3较高的质量 钢的构件一般是在工厂由专门的员工制造，加丁精度高，增加了制造钢的专业性。另外在工厂制造．减少了工地模板储运等作业时间及砂石堆放所需要的场地，这些都使得钢的质量得到很好的保证。 1.3使用中易改造而且污染小 钢结构建筑在使用中易接高，扩大楼面时割，变动的灵活性大，在进行房屋部分微调时，也减少了工人的工作，使用过程中很容易改造。其次钢结构可以重复利用，减少了矿产资源的开发，节约了社会资源。钢结构施工时，无粉尘污染，噪音小等特点使得钢结构的建筑成为了绿色环保性建筑，它的使用得到国
钢结构在高层建筑物中的应用 【摘要】文中从钢结构高层建筑物的发展过程，介绍了钢结构高层建筑物设计特点，包括钢结构建筑的“柔性”特点、钢结构建筑物“轻”的特点、钢结构的“宽敞”特点和钢结构建筑的设计思想；并对钢结构设计过程进行了探讨，提出我国钢结构在高层建筑中要体现时代的特色，促进我国建筑领域的发展。 【关键词】建筑设计；钢结构；设计特点；设计过程 高层钢结构一般是指六层以上(或30m以上)的建筑物，它主要采用型钢、钢板连接或焊接成构件，再经连接、焊接而成的结构体系。高层钢结构常用钢框架结构、钢框架―混凝土核心筒结构形式。后者在现代高层、超高层钢结构中应用较为广泛。中国的上海金茂大厦在世界各大高层建筑物排名第四名。它是具有中国传统风格的超高层建筑，是上海迈向21世纪的标志性建筑之一，由美国SOM 设计事务所主设计。1998年8月建成。占地236万平方米，建筑面积28.95万平方米。高420.5米，共有88层。金茂大厦充分体现了中国传统的文化与现代高新科技相融合的特点，它既是中国古老塔式建筑的延伸和发展，又是海派建筑风格在浦东的再现。 1.钢结构高层建筑物的设计特点 改革开放以来，高层建筑行业的发展最为时代标志，在城市建设的发展中独领风骚，这是源于钢结构的建筑具有很多独特之处。 1.1钢结构高层建筑的“柔性”特点 由于钢结构于混凝土结构的基础理论的区别，钢结构的设计思想与混凝土的结构设计思想不同，钢结构的设计思想是“柔性”的，为了充分的体现设计理念和设计师的创意，钢结构允许有变形存在，而这一点变形在混凝土结构中是根本不行的。因此，在钢结构设计过程中一定要将钢与其他材料的性质加以区分。充分考虑到钢材料的延展性和弹塑性，利用钢结构的变形性能，使钢结构建筑独具特色。同时钢结构还具有热导率比较大的特性，也存在明显的热变形。这些钢材料的特殊性质，可能会引起钢建筑物的变形，因此，必须采用科学的手段加以控制，消除建筑结构内部产生应力，避免使建筑物局部或者整体造成危害。 1.2钢结构高层建筑具有“轻”的特点 由于钢结构对荷载有敏感的反应。在采用钢结构建筑的设计中首先要选择强度高、质量轻的材料，尽可能的减轻建筑物整体的质量。严格控制钢结构建筑的荷重，这不仅仅是出于钢结构本身材料的性质才应该的考虑，同时建设成本的经济原因也是影响荷重的因素，与其他材料相比，同样是增加一个荷重，钢结构增加的费用是钢筋混凝土结构增加费用的15-20倍。钢结构建筑在装饰时往往选用玻璃幕墙、金属幕墙，除了美观的原因外，选择的原因还在于幕墙质量轻，与墙面相比，玻璃幕墙的质量只占砖墙的1/7，这可以极大控制钢结构建筑的荷重。 1.3钢结构高层建筑的“宽敞”特点 高层建筑在选用材料强度对比上，金属的强度要比混凝土强度大很多，合金的强度更高。由于材料强度越高，可承载的外力就越大，显然，钢结构建筑承受同样荷载的构件截面要小很多。从节约投资成本的角度考虑，由于钢的价格比混凝土要高很多，同样的荷载用钢量少就会使建筑成本更经济。同样的建筑面积，柱距的大小与柱子数量成反比。柱距数值越大，柱子所用的数量就越少。从经济性的角度出发，框架结构中一般选用10-15米的柱距。另外，在梁柱节点的设计
2009年7月14日星期二 高层建筑钢结构 高层建筑钢结构 学时：36 学分：2.0 考核方法：笔试主讲教师：张文元 哈尔滨工业大学土木工程学院 College of Civil Engineering, HIT 2009年7月14日星期二 高层建筑钢结构 1、概论 2、结构用钢 3、结构体系和布置 4、荷载和作用效应 5、结构分析 6、构件设计 7、节点设计 8、非结构构件设计9、防灾 10、案例与实践 主要内容： 2009年7月14日星期二 高层建筑钢结构1、陈富生等，高层建筑钢结构设计，中国建筑工业出版 社，2004 2、刘大海等，高楼钢结构设计，中国建筑工业出版社， 2003 2、行业标准，高层民用建筑钢结构技术规程，JGJ99-98，中国建筑工业出版社，1998 3、Bungale S. Taranth, Steel, Conctete, &Composite Design of Tall Buildings, McGraw-Hill, 1998(已有中文译本)4、李国强，多高层建筑钢结构设计，中国建筑工业出版 社，2004 5、F. 哈特等，钢结构建筑资料集，中国建筑工业出版 社，2000 主要参考书： 2009年7月14日星期二 高层建筑钢结构 城市化进程加速、人口集中、低价飞 涨，节约用地成为关键； 缩短道路和管线设施长度，节约城市基础设施总投资； 改善城市面貌，体现经济实力和技术水平，成为地标性建筑。 1.1 高层建筑的发展背景 1 概论 2009年7月14日星期二 高层建筑钢结构 1）高层建筑的定义 联合国教科文组织世界高层委员会1972年将9层及9层 以上的建筑定义为高层建筑，并分成4类：第一类9～16层（最高50m 俗称小高层）第二类17～25层（最高75m 俗称中高层）第三类26～40层（最高100m 俗称高层） 第四类40层以上（高度100m 以上，称超高层）1.2 钢结构在高层建筑中的地位 高层建筑 我国《高层民用建筑设计防火规范》GB50045-95规定： ≥10层的居住建筑 ≥24m 且2层以上的民用建筑 2009年7月14日星期二 高层建筑钢结构 我国《钢筋混凝土高层建筑结构设计与施工规程》 JGJ3-91规定≥8层为高层。 主要考虑目前登高消防车的供水高度仅为24m
国内外钢结构建筑的发展历史 一、国外钢结构建筑的发展历史 最早在建造房屋中使用的金属结构可以追溯到18世纪未的英国。由于当时棉纺厂经常发生火灾，因而在厂房结构中采用了铁框架。100年后，美国的芝加哥学派建造了一批钢结构摩天大楼，法国工程师埃菲尔建造了著名的铁塔，金属建筑从此进入了第一个光辉时代。在那个时代，人们也建造金属结构的独户住宅，有些金属住宅，至今状态良好。 在以后的半个多世纪里，钢筋混凝土结构兴起，金属在建筑领域里失去了它的名声和魅力，主要用于建造工厂、飞机库等。 钢结构建筑在20世纪60年代再次开始新发展。建筑钢材获得了突破性进展，计算机也开始早期应用，金属建筑的各种结构体系日趋成熟。70年代法国蓬皮杜文化中心建成，高科技潮流开始出现；到80、90年代，雷诺汽车零件配送中心、香港汇丰银行、法国里昂机场TGV铁路客运站、日本关西国际机场等则把钢结构推向了一个新的高度。与此同时，建筑师们在中小型项目中，也把钢结构技艺发挥得淋漓尽致，如FRANCE建筑工作室设计的大学生餐厅、儒勒. 瓦尔纳中学、美国ABC公司制造的住宅等。特别值得指出的是，西方发达国家已提出预工程化金属建筑概念，预工程化金属建筑是指将建筑结构分成若干模块在工厂加工完成，从而使钢结构建筑的设计、加工和安装得以一体化，这就大大降低了建筑成本（比传统结构型式低10 ~20%），缩短了施工周期，使钢结构的综合优势更加明显。
在新结构方面，许多国家都加大了研究力度，现在人类已具有建造跨度超过1000m的超大型穹顶与高度超过1000m最高至4000m 的超高层建筑的能力。大跨度开合空间钢结构亦有较大的进展，1989年建成的加拿大多伦多天空穹顶体育馆，跨度205m，能容纳7万人，屋盖关合后可做全封闭有空气调节的体育场。1993年建成的日本福冈室内体育场，直径222m，是当代世界上最大的开合空间钢结构。膜结构的发展亦令人瞩目，1992年在美国亚特兰大建成的奥运会主馆“佐治亚穹顶”，平面尺寸为240m×193m，是世界上最大跨度的索网与膜杂交结构屋顶。 由于科技之发展及钢材品质之进步，钢结构之重要性被先进国家所肯定，在欧洲、美洲、日本、台湾等地，厂房之兴建全部采用钢结构。而在一些先进城市，大楼、桥梁、大型公共工程，亦多采用钢结构建筑。最近10年，在美国，大约70% 的非民居和两层及以下的建筑均采用了轻钢刚架体系。 二、钢结构建筑的主要优点 1.强度高、刚度大、自重轻。大体而言钢结构与钢筋混凝土自重之比约为1:1 .6，而地震力=质量*地震加速度，故重量愈轻，地震力也减少。钢结构若以适当处理，对耐地震力更有效。同时还可以减少基础工程量和基础造价。 2.钢结构件及其配套技术相应部件绝大部分可以实现工厂化制作，使质量容易保证，便于标准化及推广使用。
我们只分享有价值的知识点，本文由李雪梅老师精心收编，大家可以下载学习！此行文字可以删除。 【精品结构设计知识】高层混凝土结构和高层钢结构的区别与联系 高层混凝土结构和高层钢结构的区别与联系 钢结构自重小，延性好，但耐火性差，易受外界腐蚀，密闭性差。混凝土结构自重大，刚度大，地震作用下震害比较明显，但抗压性、整体性比较好，不易受外界侵蚀，密闭性好从多个角度比较分析和比较了高层混凝土结构和高层钢结构的异同点，加以分析并提出了未来的展望。 随着经济和科技的发展，世界各国莫不致力于高层建筑，甚至超高层建筑的发展。高层建筑之所以有如此大的生命力，是因为它能有效地利用空间，能在有限的土地面积内增加建筑面积，缓解用地紧张的问题，同时高层建筑的建筑高度的竞争也反映了国家的政治地位和经济实力。而先如今，我国的高层建筑结构采用的比较多的是钢筋混凝土结构和钢结构，并且高层钢结构发展仅处于起步发展阶段，高层钢筋混凝土结构发展较成熟。本文从多个角度对高层混凝土结构和高层钢结构进行比较分析，试图能为高层结构的发展大概地指出一个方向，并为之努力。 1.从定义方面进行比较。联合国教科文组织所属的世界高层建筑委员会1972年召开的国际高层建筑会议，将9层和9层以上的建筑定义为高层建筑。当然主体用的钢筋混凝土的是高层混凝土结构，目前钢筋混凝土结构广泛应用于各种建筑，而主体是刚结构的是高层钢结构，目前主要用于轻钢厂房，大跨建筑，高层建筑和嗦膜结构等。 2.从二者的优缺点进行比较。首先谈谈混凝土结构的优缺点。优点：（1）可模性好。（2）整体性好。（3）耐久性好。（4）耐火性好。（5）易于就地取材。钢筋混凝土结构具有下述主要缺点：（1）自重大。（2）抗裂性差。（3）性质脆。综上所述不难看出，钢筋混凝土结构的优点多于其缺点。
高层建筑钢结构施工技术探讨 【摘要】钢结构施工技术以其独特的优势在我国高层建筑中的应用越来越广泛，因为钢材本身具有较强的韧性、塑性以及强度等力学性能，并且质地分布均匀，所以整体受力状况较好，能够有效的提高高层建筑的稳定性和安全性。本文对高层建筑钢结构施工技术进行了探讨。 1、钢结构建筑的施工更加方便 对于高层建筑的施工来讲，钢结构建筑最主要的特点就是施工方便，相较于钢筋混凝土钢结构的自重更轻，并且强度与钢筋混凝土相差无几，因而当前国内的大跨度建筑一般都以钢结构作为主要骨架。利用传统的钢筋混凝土制造大跨度的建筑，其施工难度较大，施工的成本也更高，并且也难以保证建筑建成之后的美观性。相较于钢筋混凝土建筑，钢结构建筑的施工更加快捷，要事先将钢结构加工到位，然后运至工地进行组装，避免了整个建筑的施工过程中可能产生的误差，能够有效保证建筑建成之后的质量和美观性。 2、钢结构建筑有很好的抗形变能力 与传统的钢筋混凝土建筑相比，钢结构建筑与钢筋混凝土建筑在强度方面的差别不大，但是在抗形变方面的差别很大。钢结构建筑可以承受一定程度的形变，并且有恢复的可能，即具有较好的抗形变能力。而混凝土建筑能够承受的形变量比钢结构建筑要小得多，并且一旦超过限度便极易产生裂纹，不再具有任何的抗形变的能力。这种良好的抗形变能力在地震多发地带以及地基较软的地区的应用价值更
大，在地震发生时能够呈现出更好的抵抗性，减少财产损失和人员伤亡。 3、钢结构建筑的施工周期较短 传统的钢筋混凝土建筑在施工的过程中受到季节、环境的变化影响非常大，季节、环境的变化会直接影响混凝土凝结的速度和质量。而相较于钢筋混凝土建筑，钢结构的建筑受到季节、环境的影响更小，因而更容易在规定的工期内完成施工。所有的钢结构建筑的组件都是在工厂内生产，成品组件直接由工厂运输到施工工地，然后进行组装，基本上不会受到季节、环境的影响。钢结构建筑施工周期比较短的原因还有机械化程度比较高，由人力并不能完成钢结构的组装和吊运工作，而高度的机械化施工能够极大地提高施工效率，直接缩短施工周期。 4、钢结构应用在高层建筑中造价较低 相较于传统的钢筋混凝土建筑，钢结构建筑的建设过程中所需要的人力更少，这就意味着人力成本更低；而由于钢结构的自重较轻，因此运输和装卸的费用也相对较低。同时，钢结构建筑对于各项建材的使用量也更低。较低的人力成本、较低的运输费用、较低的建材使用量，使得钢结构应用于高层建筑中造价更低，更符合建筑企业对利益的追求。 二、高层建筑钢结构的施工技术 1、构件的验收、进场与堆放 因为钢材构件是钢结构施工的主要原料，所以构件的质量直接影
钢结构在建筑工程中的应用及发展 摘要：钢结构住宅体系易于实现工业化生产，标准化制作，而与之相配套的墙体材料可以采用节能、环保的新型材料，它属绿色环保性建筑，可再生重复利用，符合可持续发展的战略。 关键词：钢结构；优点；应用 Abstract: The steel housing is easy to be industrialized, standardized production, while the contrast matching wall materials using energy-saving, environmentally friendly new materials; it is a green building, renewable re-use, consistent with sustainable development strategy.Key words: steel; advantages; application 目前，国内的建筑业生产效率较低，尚属劳动密集型产业。而钢结构住 宅属于高技术、高效率的产业，加快对钢结构住宅的研究，将促进建筑业向技术密集型产业转化，并将带动建材、冶金、信息机械尤其是钢铁企业的发展。钢结构住宅的发展将带动住宅施工行业的革新。尽管钢结构住宅体系在我国还处在刚刚起步阶段，但该体系集众多优点于一身，一旦相关的配套技术及市场问题进一步解决之后，钢结构住宅的发展将有着非常光明、广阔的前景。 钢结构与传统砖混、钢混结构相比，具有抗震、抗飓风、环保、节能、结构自重轻、基础承载力要求低、构件生产工业化、现场装配化施工、施工周期短、室内空间分隔灵活、有效使用面积高优点。钢结构建筑房屋体系的综合经济指标要优于传统的钢筋混凝土结构，其保温、隔音性能远优于钢筋混凝土结构。正是由于该结构体系具有如此多的优点，轻钢结构建筑体系必将发展成为今后我国低层建筑结构的重要形式之一。 1、钢结构的优点 1.1钢结构的重量轻钢材容重大，强度高，做成的结构却比较轻。结构的轻质性可以用材料的质量密度和强度的比值来衡量，比值越小，结构相对越轻。因而当承受的荷载和条件相同时，钢结构要比其它结构轻，以同样跨度承受同样的荷载，钢屋架的重量最多不过为钢筋混凝土屋架的1/3—1/4。重量轻，可减轻基础的负荷，降低地基、基础部分的造价，同时还方便运输和吊装。 1.2建筑钢材强度高，塑性韧性好强度高，适用于建造跨度大、高度高、承载重的结构。但由于强度高，一般构件截面小而壁薄，在受压时容易为稳定计算和刚度计算所控制，强度难以得到充分的利用。塑性好，结构在一般条件下不会因超载而突然断裂，只增大变形，故易于被发现。此外，尚能将局部高峰应力重分配，使应力变化趋于平缓。韧性好，适宜在动力荷载下工作，因此在地震区
天津大学网络教育学院 专科毕业论文 题目：高型超高层建筑结构体发展 完成期限：2016年7月5日至 2016年11月5日 学习中心：选择一项。 专业名称：选择一项。 学生姓名：[此处键入学生姓名] 学生学号：[此处键入学生学号] 指导教师：[此处键入教师姓名]
高型超高层建筑结构体发展 一、研究背景 近年来随着世界人口的增加，住房紧张的问题越来越严重，传统意义的住房已满足不了人们的需求。在这种情况下，高层建筑因运而生。所以高层建筑是社会生产的需要和人类生活需求的产物，是现代工业化、商业化和城市化的必然结果。而科学技术的发展，高强轻质材料的出现以及机械化、电气化在建筑中的实现等，为高层建筑的发展提供了技术条件和物质基础。虽然高层现在也有很多缺点，但是随着科技的发展和技术的进步，高层建筑的缺点会逐步改正并成为未来大多人们的居住房。 二、研究内容 1、高层建筑发展情况 19世纪末，随着科学技术的发展，钢筋混领土结构、钢结构在土木工程领域中代替传统的砖、石、木结构得到了推广和应用，建筑高度的增加、层数的增多、跨度的增大，现代意义上的高层建筑开始出现。回顾高层建筑的发展历史，我们可以看到其中代表建筑是美国1931年建成的纽约帝国大厦（高381m，102层）、1972年建成的纽约世界贸易中心的姊妹楼（417m和415m，100层，“9.11”事件中被毁）和1974年建成的芝加哥西尔斯大厦（441.9m，110层），前苏联和波兰与1953年和1955年分别渐层的莫斯科国立大学（239m，26层）和华沙科学文化宫（231m，42层），1978年澳大利亚悉尼建成的MLC中心（229m65层）。1985年以来，亚洲的日本、韩国、马来西亚、朝鲜及中国等国家迅速发展了高层及超高层建筑，其中有1996年建成的深圳的帝王大厦（高325m，69层）、广州中信广场（321.9，80层），1998年建成的吉隆坡石油大厦（400m，88层）上海金茂大厦（395m，69层）。将世界上最高的100幢高层建筑的建筑年代和在世界上各地的分布表作统计表（表1），则可看出：随着时间推移20实际中，北美洲在前100幢高层建筑中所占的数量由多变少，而亚洲则从无到有，有少变多。并由此推论在21实际中亚洲将成为世界建造高层及超高层建筑的中心。 世界高的100幢高层建筑的建筑年代及分布表 将较熟悉的世界上10幢最高的建筑物数据加以列表，（见表2）
超高层钢结构工程安装施工的重点难点及对策
论高层超高层钢结构工程安装施工的重点、难点及对策 摘要：高层超高层钢结构工程的安装施工控制是一项艰巨而复杂的技术。对工程的质量和进度有很大的影响。本文从国内外高塔学习、实践（迪拜塔/700米；广州新电视塔/610米等等）进行了总结，对塔吊选择、布置及装拆、吊装、测量控制、焊接技术、安全施工等为高层超高层钢结构工程安装施工控制中的重点、难点及对策等进行了全面分析与总结。 关键词：塔吊选择测量控制高塔 1.前言 当今世界高层与超高层钢结构安装工程方兴未艾，大有“欲与天公试比高”之势。迪拜塔高700米；广州新电视塔高度为610米；台北101大楼高度509米；上海环球金融中心高度492米；上海东方明珠塔高度468米；马来西亚国家石油大厦（双峰塔）高度452 米；广州双子塔高度430米；上海金茂大厦高度421米；广州中信广场高度391米；深圳地王大厦高度384米；台湾高雄85大楼高度378米；东北地区大连双子塔最高263米；安徽国际金融中心242米；厦门洪文世界山庄188.51米。国内外高层与超高层钢结构工程的出现是人类美好愿望、社会需求、科技进步和经济发展的完美结合。我国现有高层建筑162000多栋，其中超过100米的超高层建筑就有1500余栋，多数为钢结构。如上海：超高层建筑达400多栋，建筑数量已经远远超过中国香港，成为全球高楼建筑数量第一的城市。又如广州：18层以上建筑有7000多座。重庆高层建筑达10754座。超高层建筑能有效解决城市空间问题，对于“寸土寸金”的上海来说，超高层建筑的建造是适合城市发展需要的。高层与超高层钢结构一般都具备结构新颖独特、技术要求高、工期紧、吊装、焊接与连接工程量大、施工难度大、危险性大、安全防护困难等特点。但是，在发展超高层建筑的过程中，要在经济效益与城市环境、当前需求与可持续发展之间找到平衡点。 2.塔吊的选择 塔吊是高层超高层钢结构工程安装施工的核心设备，其选择与布置要根据钢结构体系的特点、外形尺寸、场地的布置、现场条件、安装施工队伍的技术力量及钢结构的重量等因素综合考虑，并保证塔吊装拆的安全、方便、可靠。并且有专项装拆方案。 塔吊有内爬塔和附着式自升外爬塔两种，按照塔吊使用安全、经济、方便、可靠的原则，建议优先选用内爬塔。因内爬塔有如下优点： （1）有效施工能力大。内爬式塔式起重机安装在建筑物内部（电梯井
高层建筑结构特点、现状及发展趋势 摘要：高层建筑是社会生产的需要和人类生活需求的产物，是现代工业化、商业化和城市化的必然结果。而科学技术的发展，高强轻质材料的出现以及机械化、电气化在建筑中的实现等，为高层建筑的发展提供了技术条件和物质基础。简要论述了高层建筑结构的特点、现状及今后的发展趋势。 关键词：高层建筑结构；特点；现状；趋势 前言 超过一定层数或高度的建筑称为高层建筑。高层建筑的起点高度或层数，各国规定不一,且多无绝对、严格的标准。它与各个国家和地区的地理环境、地震强度、建筑材料、建筑技术、电梯的设置标准以及防火的特殊要求等很多因素有关。如在美国，24.6ｍ或7 层以上视为高层建筑；日本则为31ｍ或8 层以上；英国为等于或大于24.3ｍ；在我国一般8 层以上的房屋就需要设置电梯，对10 层以上的房屋就有提出特殊的防火要求的防火规范，因此我国的《民用建筑设计通则》（GB50352-2005）、《高层民用建筑设计防火规范》（GB50045-９５）将10 层及10 层以上的住宅建筑与高度超过24ｍ的公共建筑和综合性建筑称为高层建筑。从结构受力性态的角度来看,8 层以上的房屋,风和地震等水平荷载或作用显得越来越重要，甚至起控制作用，因此《高层建筑混凝土结构技术规程》（JGJ3-2002）将10 层及10 层以上或高层超过28m 的钢筋混凝土结构称为高层建筑结构。当建筑结构高度超过100m 时，称为超高层建筑。 1高层建筑的特点 建筑结构需同时承受水平和竖向的荷载或作用。低层建筑结构通常抵抗竖向荷载为主，水平荷载（如风荷载）或作用（如地震作用）的影响较小，它所产生的内力和位移较小，一般可以忽略。因此在低层建筑结构中，竖向荷载往往就是设计的控制因素。但在高层建筑结构中，较大的建筑高度造成了完全不同的受力情况，水平荷载不仅是主要荷载的一种，跟竖向荷载共同起作用，而且往往还成为设计中的控制因素。因此，在水平荷载作用下，若高层建筑结构的抵抗侧向变形能力或侧向刚度不足，将会产生过大的侧向变形，不仅使人产生不舒服的感觉，而且会使结构在竖向荷载作用下产生附加内力，会使填充墙、建筑装修和电梯轨道等服务设施出现裂缝、变形，甚至会导致结构性的损伤或裂缝，从而危及结构的正常使用和耐久性。因此设计高层建筑结构时，不仅要求结构有足够的强度，而且要求结构有合理的刚度，使水平荷载所产生的侧向变形限制在规定的范围内。同时，有抗震设防要求的高层建筑还应具有良好的抗震性能，使结构在可能的强震作用下当构件进入屈服阶段后，仍具有良好的塑性变形能力，即具有良好的延性性能。除了上述的结构受力特点之外，高层建筑还具有建筑功用上的特点。人们常说建筑是凝固的音乐，优美的高层建筑犹如艺术品，成为城市的一道道绚丽景观；建筑同时是时代跳动的脉搏，高层建筑占地面积小，符合了地价昂贵时代的需求，它可以节约建设用地或获得更多的空闲地面，以作为绿化等环境用地，并因向高空方向发展而缩短了城市道路和各种管线（如给排水管线等）的长度，减少了基础设施的投资。当然，大量高层建筑的建设，也会给城市带来不利的影响，如人口会密集化而造成交通拥挤问题；城市局部热场发生不利的变化以及地质的沉陷、消防的复杂化等问题。综合高层建筑的上述受力特点可知，与低层结构不同，高层建筑结构在强度、刚度和延性三方面要满足更多的设计要求。抗侧力结构的设计成为高层建筑结构设计的关键。 2 高层建筑的发展概况 随着工业化、商业化、城市化的进程，城市人口剧增，造成城市生产和生活用房紧张，地价昂贵，迫使建筑物向高空发展，由多层发展为高层。19 世纪末期，开始出现了现代形式的
高层建筑主体钢结构的施工技术探析 【内容摘要】：主体钢结构工程由于其造价低、结构性能好、施工速度快，在高层建筑领域被广泛应用，施工质量的好坏就直接影响工程结构的安全，如何控制工程施工质量已引起业内人士的重视。 【关键词】：主体钢结构施工质量控制工程结构 随着中国国民经济发展和人口城市化进程加快，我国高层建筑建设持续空前发展。钢结构体系因其本身所具有的自重轻、强度高、施工快等优点，与钢筋混凝土结构相比，更具有在“高、大、轻”三个方面发展的独特优势。中国已成为第一产钢大国，钢结构住宅适宜工厂大批量生产，工业化、商品化程度高，可以将设计、生产、施工、安装一体化，提高建筑产业化水平。钢结构应用于高层建筑已有数十年的历史。首先采用钢结构建造高层建筑的是美国，战后经过经济恢复，高层钢结构工程建设再度兴起，随着炼钢技术和成型制造工艺的发展，给钢结构工程的应用带来新的活力：工程建设日益增加，相应又推动了钢结构设计与施工技术的不断进步积完善。现对超高层钢结构施工技术进行简要总结。超高层钢结构施工技术主要包含如下几方面内容：（1）做好施工前的准备工作；（2）塔吊的选择与布置；（3）严格原材料；（4）钢构件验收；（5）螺栓安装；（6）钢柱安装；（7）焊接；（8）门窗工程安装。 一、做好施工前的准备工作 首先是强化施工图纸的会审工作，图纸是工程施工的依据，工程开工前项目监理机构要组织监理人员熟悉工程图纸与项目有关的规范标准、工艺技术条件，充分领会设计意图。同时，要组织施工单位专业技术人员对图纸进行会审，检查施工图纸中的“错、漏、碰、缺”，力争把问题解决在施工之前，减少因图纸问题对工程质量、进度的影响。其次是认真审查钢结构安装施工组织设计，施工组织设计是施工单位全面指导工程实施的技术性文件，施工组织设计的完善程度直接影响工程的质量、进度。因此，钢结构安装工程施工组织设计审查要针对性和重点，主要内容有：①质量保证体系和技术管理体系的建立；②特殊工种的培训合格证和上岗证；③新工艺的应用；④对工程项目的针对性；⑤质量、进度控制的措施和方法； ⑥施工计划(工期)的安排。 二、塔吊的选择与布置 塔吊是超高层钢结构工程施工的核心设备，其选择与布置要根据建筑物的布置、现场条件及钢结构的重量等因素综合考虑，并保证装拆的安全、方便、可靠。在塔吊的选择上应优先考虑内爬式塔吊，因为钢结构建筑采用内爬式塔吊不需要对楼层进行加固，并且在起重机布设位置上有较大的自由度。另一方面，采用内爬式塔吊进行钢结构高层建筑吊装施工，对塔吊起重能力和幅度要求不像采用附着式塔吊那样苛刻。从经济上考虑，为节约成本，优先选用内爬式塔吊进行钢结构超高层建筑的施工。 三、严格原材料
钢结构在国内建筑中的应用与发展 摘要：由于钢结构自身的优点突出，目前在国内得到越来越广泛的应用。本文结合工程实践经验，概述了钢结构在国内建筑工程中应用情况，分析了钢结构在国内建筑中能够得到快速发展的原因，总结了国内钢结构应用中存在的问题并提出解决方案，同时提出了个人的一些建议，以供同行参考。 关键词：钢结构；应用现状；处理措施；发展前景 0 引言 随着国内经济的发展和改革开放的深入，国内钢材每年的产量已连续超过1×108t，成为世界世界第一，迅速增长的钢材产量为发展国内钢结构建筑创造了优越的条件。钢结构建筑具有高强轻质、抗震性能好、力学性能优越、施工迅速、工业化程度高、外观优美、可多次利用并且符合国家可持续发展的政策等一系列优点，近几年钢结构建筑在国内发展得很迅速，应用范围不断扩大，但与国外一些发达国家相比，还存在着明显的差距和问题，由此可见，今后国内钢结构建筑市场有着巨大的发展空间。本文结合工程实践经验，概述了钢结构在国内建筑工程中应用情况，分析了钢结构在国内建筑中能够得到快速发展的原因，总结了国内钢结构应用中存在的问题并提出解决方案，同时提出了个人的一些建议，以供同行参考。 1 国内钢结构建筑的应用概况 由于国内已经具备了长期发展钢结构建筑而形成的基本条件，近几年国内钢结构建筑取得较大发展，具体体现在以下几个方面。 1.1 轻钢结构的发展 自1985年以来，国内就从国外引入大量轻型钢结构建筑系统，这种新型钢结构建筑体系开始在国内慢慢崛起。该钢结构建筑体系是以美国MBMA设计规范及《门式刚架轻型房屋钢结构技术规范》为基础设计建造的。其结构形式为门式刚架以及以门式钢架为基础衍生出的不同形式，保护体系为彩色压型钢板、复合板和保温棉等轻型体材料为主，如今已形成了囊括采光、通风、密封等在内的成系统的新型钢结构建筑系统，称之为轻型钢结构。这种轻型钢结构大多用在建造厂房，仓库，商场和机库等工商业类建筑，逐渐替代了传统的钢结构、混凝土建筑，并以其较好的经济、技术及安全性，在国内建筑市场上异军突起，逐渐形成了一个现实的市场。
我国钢结构行业发展的现状和存在的问题 2009年5月14日 一、我国已经具备了发展钢结构建筑的条件 （一）我国建筑业持续、稳定的发展 我国经济持续快速发展，建筑业作为国民经济的支柱产业，更是发展迅速。据国家统计局统计，从2002年到2006年，我国固定资产投资从43500亿增加至109870亿，年均增长26%；同期，建筑业总产值由18527亿元增加到40975亿元，年均增长22%，建筑业增加值由7005亿元增加到11653亿元，年均增长13。6%。2004～2006年，建筑业增加值占GDP的比重稳定在5%～7%，成为拉动国民经济快速增长的重要力量。 （二）建筑钢材数量、品种、质量已基本满足钢结构行业发展的需要 2005年钢材产量达到3。71亿吨，2006年钢材产量己达到4。18亿吨，预计2007年粗钢产量达4。9亿吨左右，人均消费300公斤左右。马钢、莱钢生产的热轧H型钢从零开始到2006年底产量达到500多万吨。2006年彩涂板产量212万吨，实际己达500万吨。其他钢结构用的型钢、钢管、高频焊接H型钢、冷弯型钢及镀层钢板等都有明显增长。 （三）钢结构企业发展迅速、应用领域不断扩大 最近各地成立了一些钢结构设计研究所，专门从事钢结构的结构设计、详图设计和咨询工作。涌现出一大批优秀钢结构设计机构，设计软件和科研成果不断开发，修订了钢结构设计、施工质量验收规范、编写技术规程、设计图集等90多本，出版了大量钢结构专业教材、论文著作和应用手册。 30多家特级钢结构制造企业（年产量超过5万吨的企业称为特级企业）走在行业前头，有的年产量己超过20万吨，制造水平达到了国际先进水平。近千家中小企业发挥自己的特长，形成钢结构加工行业百舸争流的大好形势。 30多家有实力的钢结构安装企业承担了国内重点大型钢结构工程的安装。新技术、新工法、新设备层出不穷，其施工安装水平达到了国际先进水平。 钢结构配套产品齐全（包括高强螺栓、栓钉、各类焊接材料、各种连接件及保温隔热材料），加工设备制造厂发展迅速，满足了钢结构行业的需求。（四）我国钢结构总量及预测 我过钢结构总量及预测（见表1略）具有以下特点： 1。上海、浙江、江苏地区钢结构加工量约为350万吨以上，约占全国钢结构加
浅谈钢结构在某高层建筑结构设计中的实际应用 摘要：在高层建筑结构设计中，钢结构设计是一项复杂且艰巨的工作，科学、合理应用钢结构，可优化和完善高层建筑结构，提高建筑的整体质量。本文结合高层建筑的实际情况，对钢结构在高层建筑结构设计中的应用进行分析与探讨，以推动城市高层建筑的发展。 关键词：高层建筑；结构设计；钢结构；应用 随着社会经济的迅速发展，高层建筑日益驱多，其在城市发展过程中发挥着重要的作用，是城市发展的缩影。由于高层建筑自重大，结构构件的截面尺寸也相应较大，在高层建筑结构设计中，钢结构的应用越来越广泛。钢结构设计是高层建筑整体结构设计中不可忽视的重要环节，关系到高层建筑整体的施工质量，因此需给予高度重视。本文着重阐述某高层建筑结构设计中钢结构的应用情况。 1 工程概况及结构选型 某高层建筑工程共43层，其中地上40层，地下3层，总建筑面积13万m2，建筑物总高度167m。抗震设防烈度为6度。 高层建筑钢结构的类型，按材料区分有全钢结构、钢-混凝土组合结构和钢-混凝土混合结构3种类型，根据工程条件和特点，结合建筑使用功能、荷载情况、材料供应等因素，本工程采用了钢-混凝土组合结构，其结构型式如下：地下3层至地上3层均采用框架-筒体结构，第4层为梁式转换层，层高3.5m，梁截面尺寸最大为1200mm×3500mm，板厚190mm，5层以上采用剪力墙-核芯筒结构。基础方案为预应力管桩，采用型钢混凝土柱，±0.000楼面采用钢筋混凝土楼板及型钢混凝土梁。 2 钢结构的设计 根据结构受力情况，型钢混凝土梁柱中的型钢均采用Q345B级钢材。高强度螺栓采用10.9级扭剪型高强螺栓，表面喷砂处理，摩擦面抗滑移动系数取0.45。 采用实腹式┼字形为型钢混凝土柱中型钢的截面形式，型钢混凝土柱中的型钢含钢率控制在5%左右，而型钢混凝土梁中的型钢则采用H型钢，采用中国建筑科学研究院编制的PKPM系列程序中多、高层建筑结构空间有限元分析与设计软件SATWE进行整体计算，并根据计算结果合理调整梁柱截面钢筋及钢骨大小。本工程若采用钢筋混凝土柱，则底层柱的截面需要1600mm×1600mm，而采用钢骨混凝土柱，底层柱的截面仅需要1100mm×1100mm。 钢板的厚度均不小于6mm，一般为翼缘厚度≥20mm，腹板厚度≥16mm；由于在轧制过程中，较厚的钢板存在各向异性，常在焊缝附近形成约束，焊接时易引致层状撕裂，很难保证焊接质量，因此当钢板厚度大于36mm时，必须按《厚
多层及高层钢结构安装工程
1、工程概况 2、施工准备 2.1技术准备 1.钢结构安装前，应具备钢结构设计图、建筑图、相关基础图、钢结构施工总图、各分部工程施工详图及其他有关图纸等技术文件。 2.参加图纸会审，与业主、设计单位、监理充分沟通，确定图纸与其他专业工程设计文件无矛盾；与其他专业工程配合施工程序合理。 3.编制施工组织设计，分项作业指导书。施工组织设计包括工程概况及特点说明、工程量清单、现场平面布置、能源、道路及临时建筑设施等的规划、主要施工机械和吊装方法、施工技术措施及降低成本计划、专项施工方案、劳动组织及用工计划、工程质量标准、安全及环境保护、主要资源表等。其中吊装主要机械选型及平面布置是吊装重点。分项作业指导书可以细化为作业卡，主要用于作业人员明确相应工序的操作步骤、质量标准、施工工具和检测内容、检测标准。 4.依承接工程的具体情况，确定钢构件进场检验内容及适用标准，以及钢结构安装检验批划分、检验内容、检验标准、检测方法、检验工具，在遵循国家标准的基础上，参照部标或其他权威认可的标准，确定后在工程中使用。 5.组织必要的工艺试验，如焊接工艺试验、压型钢板施工及栓钉焊接检测工艺试验。
根据结构深化图纸，验算钢结构框架安装时构件受力情况，科学地预计其可能的变形情况，并采取相应合理的技术措施来保证钢结构安装的顺利进行。 7.和工程所在地的相关部门，如治安、交通、绿化、环保、文保、电力进行协调等。并到当地的气象部门了解以往年份的气象资料，做好防台风、防雨、防寒、防高温等措施。 2.2材料要求 1.在多层与高层钢结构现场施工中，安装用的材料，如焊接材料、高强度螺栓、压型钢板、栓钉等应符合现行国家产品标准和设计要求。 2.多层与高层建筑钢结构的钢材，主要采用Q235等级B、C、D、E的碳素结构钢和Q345等级B、C、D的低合金高强度结构钢。其质量标准应分别符合我国现行国家标准《碳素结构钢》GB700和《低合金高强度结构钢》GB/T1591的规定。当有可靠根据时，可采用其他牌号的钢材。当设计文件采用其他牌号的结构钢时，应符合相对应的现行国家标准。多层与高层钢结构连接材料主要采用E43、ES0系列焊条或H08系列焊丝，高强度螺栓主要采用45号钢、40B钢、20MnT钢，栓钉主要采用MLl5、DLl5钢。 2.3主要机具 在多层与高层钢结构施工中，常用主要机具有：塔式起重机、汽车式起重机、履带式起重机、交直流电焊机、C02气体保护焊机、空压机、碳弧气刨、砂轮机、超声波探伤仪、磁粉探伤、着色探伤、焊缝检查量规、大六角头和扭剪型高强度螺栓扳手、高强度螺栓初拧电动扳手、栓钉机、千斤顶、葫芦、卷扬机、滑车及滑车组、钢丝绳、索具、经纬仪、水准仪、全站仪等。
浅谈钢结构发展及应用前景 Steel structure on the development and application prospect 摘要 钢结构住宅或者工厂比传统建筑能更好的满足建筑上大开间灵活分隔的要求、节能效果好，墙体采用轻型节能标准化的C型钢、方钢、夹芯板，保温性能好，抗震度好。钢结构的延性好、塑性变形能力强，具有优良的，大大提高了住宅的安全可靠性。建筑总重轻，钢结构住宅体系自重轻，约为混凝土结构的一半，可以大大减少基础造价。施工速度快，工期比传统住宅体系至少缩短三分之一，环保效果好。钢结构住宅施工时大大减少了砂、石、灰的用量，所用的材料主要是绿色，100%回收或降解的材料，在建筑物拆除时，大部分材料可以再用或降解，不会造成垃圾。以灵活、丰实。大开间设计，户内空间可多方案分割，可满足用户的不同需求。符合住宅产业化和可持续发展的要求。钢结构适宜工厂大批量生产，工业化程度高。 随着社会分工的不断细化，钢结构设计及应用必将走向专业化发展道路，前景广阔！关键字：钢结构, 绿色环保性建筑, 抗震抗风性能, 灵活分隔. main point The steel structure housing than traditional architecture or factory better meet building large bay multi-ribbed slab frame flexible space requirements, energy saving, good effect, the light energy wall standardized C payments, ones, sandwich board, insulation performance is good, seismic for good. The steel structure of the good ductility, plastic deformation, ability, excellent, greatly improving the safety and reliability of the residence. Building the total weight of light, the steel structure housing system light weight, about half of the concrete structure, can greatly reduce the cost basis. Construction speed is quick, period than traditional housing system at least a third shorten, environmental protection effect is good. Steel structure housing construction greatly reduces the sand, stone, the dosage of the ash, used materials mainly green, 100% recycling or degradation of materials, in building dismantled, most of the materials used again or degradation, won't cause rubbish. With flexible and informative. Large bay multi-ribbed slab frame design, indoor space can many solutions division, can meet the different needs of users. Housing industrialization and comply with the requirement of sustainable development.
试述高层建筑钢结构施工 随着人口城市化进程加快，我国住宅建设持续空前发展，人们的居住条件逐步提高，并对居住质量的要求也越来越高。由于钢结构体系住宅易于实现工业化生产、标准化制作，且与之相配套的墙体材料可以采用节能、环保的新型材料，因此，研究钢结构体系住宅成套技术，将大大促进住宅产业化的快速发展，钢结构在住宅市场必将有良好的发展前景。 标签：高层建筑钢结构施工 1 施工准备 1.1 组织有关工程管理和技术人员对设计图纸进行会审。对图纸不明确及施工中有困难的地方，要与设计单位作好变更鉴证手续。 1.2 根据施工图纸结合本单位的设备和技术条件，制定出工程的主體施工方案，并提出材料计划。 1.3 对钢结构工程所使用的机械和检测设备的性能进行检验，保证施工过程中各种设备的工作状态良好，使用功能齐全。 1.4 钢结构工程所使用的材料除应有质量证明书外，还应根据现行国家标准的规定作出复试检验，符合标准后方可使用。 1.5 在钢结构工程施工前，应对各工序的施工人员进行必要的岗位培训，并对其进行技术、质量、安全交底，预防发生安全和质量事故。 1.6 钢结构进入现场需进行构件检验并合理堆放，以便于构件进入现场后顺利的安装。 1.7 现场吊装前，应在柱脚埋件上弹好十字线，同时将标高控制点设置好。现场场地应平整夯实，没有积水，并且要预留车道。 2 主要的施工技术 2.1 箱型砼柱 箱型柱－砼柱是在箱型柱内灌注高强度等级砼，在箱型柱中间内部加隔板支撑，形成两种材料相辅相成共同工作的机理，解决了在荷载作用下，强度尚未达到极限时率先发生变形过大的问题。它具有承载力高、抗震性能好、施工简捷的特点，一般每四层为一个制作安装单元，整根钢管柱一次吊装就位，为主体结构安装创造了流水作业的条件。箱型柱－砼外包防火板后，钢管混凝土柱耐火极限大于三小时，满足高层建筑的防火要求。