高層建筑鋼結(jié)構(gòu)施工

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1、高層建筑鋼結(jié)構(gòu)的施工內(nèi)容提要：本文簡要介紹了高層、超高層建筑的結(jié)構(gòu)體系，并結(jié)合“東南科技研發(fā)中心”超高層全鋼結(jié)構(gòu)的制作與安裝及鋼結(jié)構(gòu)主要構(gòu)件的翻樣、下料、制作等各個重要環(huán)節(jié)的質(zhì)量控制和材料選用提供一些粗淺的意見。對于支撐體系，消能減震裝置不在此文內(nèi)介紹。關(guān)鍵詞：超高層智能大樓節(jié)點域MST組合梁耐火鋼焊接收縮變形熔嘴電渣焊。一、概況　　高層鋼結(jié)構(gòu)建筑在國外已有110多年的歷史，1883年最早一幢鋼結(jié)構(gòu)高層建筑在美國芝加哥拔地而起，到了二次世界大戰(zhàn)后由于地價的上漲和人口的迅速增長，以及對高層及超高層建筑的結(jié)構(gòu)體系的研究日趨完善、計算技術(shù)的發(fā)展和

2、施工技術(shù)水平的不斷提高，使高層和超高層建筑迅猛發(fā)展。鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)在超高層建筑中由于自重大，柱子所占的建筑面積比率越來越大，在超高層建筑中采用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)受到質(zhì)疑；同時高強度鋼材應(yīng)運而生，在超高層建筑中采用部分鋼結(jié)構(gòu)或全鋼結(jié)構(gòu)的理論研究與設(shè)計建造可說是同步前進(jìn)。超高層建筑的發(fā)展體現(xiàn)了發(fā)達(dá)國家的建筑科技水平、材料工業(yè)水平和綜合技術(shù)水平，也是建設(shè)部門財力雄厚的象征。我國的高層與超高層鋼結(jié)構(gòu)建筑自改革開放以來已有20年的歷史，并在設(shè)計和施工中積累了不少經(jīng)驗，已有我國自行編制的《高層民用建筑鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》JGJ99-98。東南網(wǎng)架集團(tuán)的“東南科

3、技研發(fā)中心”的初步設(shè)計已于2003年9月20日在蕭山賓館通過專家的論證和區(qū)政府領(lǐng)導(dǎo)的審查。這是一幢地下二層，地上二十六層，層高3.6m，集研發(fā)、設(shè)計、培訓(xùn)、檢測為一體的多功能智能大樓。建筑物為總高度100m、建筑總面積4.0萬平方米的全鋼結(jié)構(gòu)超高層建筑，建筑造型新穎、美觀、大方，充分展示了鋼結(jié)構(gòu)的特性和現(xiàn)代建筑風(fēng)格。全鋼結(jié)構(gòu)超高層建筑，國內(nèi)為數(shù)不多，在杭州市乃至浙江省屬于首創(chuàng)，這體現(xiàn)了東南網(wǎng)架集團(tuán)對建設(shè)部授予“鋼結(jié)構(gòu)產(chǎn)業(yè)化基地”的榮譽和責(zé)任。東南網(wǎng)架集團(tuán)已設(shè)計、制作、安裝了4000多項難度大、造型復(fù)雜鋼結(jié)構(gòu)工程，如廣州新體育館主場館、廣州新

4、白云國際機(jī)場、廣州國際會展中心、黃龍體育中心、河南省體育場、杭州大劇院、寧波新橋化工辦公樓、廈門氣象局綜合樓等工程，在鋼結(jié)構(gòu)方面已經(jīng)積累了豐富的設(shè)計、制作、安裝經(jīng)驗。為了進(jìn)一步提高廣大員工在超高層鋼結(jié)構(gòu)上的技術(shù)水平，從結(jié)構(gòu)體系、材料選用、制作與安裝等方面加以闡述。二、高層及超高層結(jié)構(gòu)體系對于高層及超高層建筑的劃分，建筑設(shè)計規(guī)范、建筑抗震設(shè)計規(guī)范、建筑防火設(shè)計規(guī)范沒有一個統(tǒng)一規(guī)定，一般認(rèn)為建筑總高度超過24m為高層建筑，建筑總高度超過60m為超高層建筑。對于結(jié)構(gòu)設(shè)計來講，按照建筑使用功能的要求、建筑高度的不同以及擬建場地的抗震設(shè)防烈度以經(jīng)濟(jì)、

5、合理、安全、可靠的設(shè)計原則，選擇相應(yīng)的結(jié)構(gòu)體系，一般分為六大類：框架結(jié)構(gòu)體系、剪力墻結(jié)構(gòu)體系、框架—剪力墻結(jié)構(gòu)體系、框—筒結(jié)構(gòu)體系、筒中筒結(jié)構(gòu)體系、束筒結(jié)構(gòu)體系。高層和超高層建筑在結(jié)構(gòu)設(shè)計中除采用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)（代號RC）外，還采用型鋼混凝土結(jié)構(gòu)（代號SRC），鋼管混凝土結(jié)構(gòu)（代號CFS）和全鋼結(jié)構(gòu)（代號S或SS）。東南科技研發(fā)中心，建筑高度100m，柱網(wǎng)為8.4m，抗震設(shè)防烈度為6度，采用框架—剪力墻或框—筒結(jié)構(gòu)體系較為經(jīng)濟(jì)合理，這種結(jié)構(gòu)體系的剪力墻或筒體是很好的抗側(cè)力構(gòu)件，常常承擔(dān)了大部分的風(fēng)載和地震荷載產(chǎn)生的水平側(cè)力，總體剛度大，側(cè)移

6、小，且滿足玻璃幕墻的外裝飾要求。三、材料的選用鋼結(jié)構(gòu)有很多優(yōu)點，但其缺點是導(dǎo)熱系數(shù)大，耐火性差。隨著冶金技術(shù)的提高，耐火鋼的研究成功并投入生產(chǎn)，為鋼結(jié)構(gòu)的進(jìn)一步發(fā)展創(chuàng)造了條件。目前寶鋼投入生產(chǎn)的有B400RNQ和B490RNQ兩種型號的耐火鋼，其物理力學(xué)指標(biāo)、化學(xué)性能及抗沖擊韌性和可焊性，都能達(dá)到結(jié)構(gòu)鋼的要求。普通鋼材當(dāng)達(dá)到600℃的高溫時已完全喪失承載能力，寶鋼生產(chǎn)的這兩個品種鋼材當(dāng)達(dá)到600℃時其屈服強度還有150～220Mpa。一般高層和超高層建筑當(dāng)采用框—剪、框—筒結(jié)構(gòu)體系時的經(jīng)濟(jì)性統(tǒng)計為：鋼結(jié)構(gòu)造價=鋼材費用（約占40%）+制作安

7、裝費用（約占30%）+防火涂料費用（約占30%），防火涂料所占總造價的比重較大。如果使用高強度耐火鋼雖價格略有上升，但防火涂料價格有較大幅度下降，可望部分抵消由此帶來的成本上升，而且可靠度及安全性有了一定的保障。高強度耐火鋼的應(yīng)用在高層及超高層建筑中，也展示了東南集團(tuán)在采用新材料、新技術(shù)上的重大創(chuàng)舉。四、制作與安裝(一)統(tǒng)一測量儀器和鋼尺量具建造一幢超高層大樓，涉及到土建、鋼結(jié)構(gòu)、玻璃幕墻和各類設(shè)備的安裝，使用的測量儀器和使用的鋼尺必須由國家法定的同一計量部門由同一標(biāo)準(zhǔn)鑒定。高層、超高層建筑施工周期較長，尚需定期對測量儀器和鋼尺量具進(jìn)行定期

8、校驗以保證建筑物各項指標(biāo)符合規(guī)定的指標(biāo)。一般以土建部門的測量儀器和鋼尺量具為準(zhǔn)。(二)定位軸線、標(biāo)高和地腳螺栓鋼柱的定位軸線可根據(jù)場地的寬窄，在建筑物外部或內(nèi)部設(shè)置控制軸線。本工