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浅论钢结构在住宅工程中的应用

摘要：钢结构住宅工业化和商品化程度在不断地提高，本文就

分析了钢结构在土木工程中的特点，不仅要从结构特性的角度考

虑，还要考虑施工的成本有效性以及施工有效性。进而使住宅产业

化水平得以提高。

关键词：钢结构；施工安装；应用

一、钢结构的特点

（1）强度。一般来说高层钢结构工程飞速的发展，使得钢结构

成为人们在高层建筑设计选型上的首选者。结构构件承受或者容纳

作用效应的能力是由材料的强度来决定的。可以利用有关的国家标

准来确定结构钢的构件性能，近几年来，由于炼钢技术与成型制造

工艺日趋发展，这就给运用钢结构工程带来新的生机，工程建设也

不断的增加，因此，也就不断完善了钢结构设计和施工方面的技术。

目前加拿大对于工程结构钢以及普通建筑结构钢的标准定出强度

级别。根据屈服强度，并不是全部的钢种都有所有的强度级别，因

此如果是一个特定的建筑钢结构设计，那么对钢种类型和强度级别

的选择就非常重要。从整体来说，采用钢结构可以减少物料消耗、

减轻结构自重、降低支撑部件与地基的尺寸，最终降低整个建筑的

结构成本。

（2）刚度。构件的刚度由材料的几何截面特性以及材料的弹性

模量来决定，结构钢的弹性模量通常为200gpa。而普通密度抗压强

度在20-40gpa范围内的混凝土其弹性模量通常在20-28gpa范围
内；即使对于高强度混凝土来说，其弹性模量也不过在40-45gpa

之间，由此可见，钢结构的钢性是混凝土的十倍及五倍左右，所以

钢结构的刚性有着显着的优势。

（3）延性。延性指的是某种材料拉伸的过程中无断裂的塑性变

形能力。一般情况下延性是结构设计中，特别是抗震设计中比较重

要的特性参数，延性值的能力和需求要与变延性水平、曲率延性（构

件延性）以及位移延性（结构延性）所匹配。不过虽然钢结构的应

变延性比较高，但是因为受弯构件的受力不稳定，所以构件的曲率

延性经常不足。

（4）韧性。韧性通常表示钢结构在制造、安装以及使用过程中

可以承受比较大的工业变形，是钢结构一个很重要的特点。正是因

为钢构件的韧性才使其在弯曲、剪切、冲孔、锻造、钻孔等制作过

程中降低了产生裂纹的可能性。钢结构足够的断裂韧性是必须具备

的，特别对受到交变荷载以及冲击荷载的建筑结构来说更要具备此

特性。

（5）钢结构的使用年限。钢结构一般的使用寿命只有五十年，

如果钢结构用在住宅建筑中，那么人们想到自己花费终身积蓄而购

买的房子只能住五十年，会让很多人丧失购买的欲望。不过随着保

险业的发展，住宅寿命问题应该相对容易解决。

二、钢结构施工安装要点

（1）钢梁安装，对于安装钢梁，我们可以将其分为主梁安装，

次梁安装以及外挑梁安装。同时要注意，在立柱形成单元后，主梁
要使用捆绑串吊施工，依据此工程的设计要求吊装的数量应在两到

四根。因为空间与接点的现实情况，次梁与剪力墙框架梁通常使用

单根吊装。

（2）箱型柱安装，在实际的施工过程中，箱型柱的完成要依照

五步：①材料采购②加工③运输④吊装⑤连接。所以，在刷防锈油

漆前，我们应把钢结构表面的铁锈、油污等清除掉。吊装顺序的基

本思路是从中心向四周拓展，进而确保框架在安装时的对称以及牢

固。立柱安装吊装采用qtz-80型塔式起重机，利用柱顶临时设计

连接耳板为吊装吊点进行吊装。立柱连接采用临时连接板和临时螺

栓进行连接，形成稳定的单元框架后调整焊接及ut检测。

（3）高强螺栓安装，在当前的建筑钢结构连接方法中，高强螺

栓可以说是最先进的。高强螺栓的特征有以下三点：①可以拆换。

②方便施工。③传力平均。在此工程的设计方案中，高强螺栓使用

的是摩擦型连接。紧固的方法是我们使用专用的棘轮扳手与扭矩扳

手在经过初拧与终拧之后完成。

（4）外墙板安装，我们使用的外墙板是厚为一百七十五毫米的

alc板。这种板全部是在工厂生产，然后运输到施工现场吊装的，

使用的吊装设备是塔吊。施工过程要依据厂商提供的施工图纸，楼

面的通长角钢用墙板内侧膨胀螺栓固定并与alc板上的专用联结杆

连接。采用嵌缝砂浆和密封胶对缝隙进行密封。

（5）内墙板安装，在安装内墙板时，我们使用的都是南京产c

型厚度是125的alc板。这种板都是在工厂加工生产，再运输到现
场进行安装。由于其操作简单，因此不会受到天气等的约束及影响。

卫生间等部位的墙板我们使用的是特别的pvc密封胶。安装内墙大

体上和安装外墙是相同的。

三、钢结构施工安装方法

对于钢结构加工制作箱型柱，我们一般使用钢板。对于加工以及

钢结构构件的除锈和焊接都在加工车间完成。

1.箱型柱制作工艺

（1）钢板拼接。因为各段柱高均在十二米之下，为了确保在下