時間：2022-10-29 07:53:42
開篇：寫作不僅是一種記錄，更是一種創造，它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感，將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇鋼結構工程論文，希望這些內容能成為您創作過程中的良師益友，陪伴您不斷探索和進步。
1.1鋼結構施工的嚴重性
在建筑施工中鋼結構具有其嚴重性。與鋼筋混凝土結構相比，鋼結構如果在施工中出現了問題，就會產生了一系列相關問題，包括：增加項目成本、延誤項目工程影響施工進度，甚至可能出現建筑倒塌，這樣就對人身安全及財產安全造成了威脅，也會產生不好的社會影響。綜上所述，鋼結構建筑施工具有一定的嚴重性。鋼結構與傳統結構的施工相比雖然具有抗震性較強、施工工期較短、自重較輕以及裝配簡單等優勢，如果在建筑施工中出現了問題，也會產生很嚴重的后果。
1.2鋼結構施工的復雜性
在建筑施工中，鋼結構具有復雜性。與鋼筋混凝土建筑相比，影響鋼結構建筑的因素更多且更復雜，所以，導致鋼結構質量問題的原因就更多更復雜。相同性質的質量問題也會因為不同的原因導致，這樣更加加大了質量問題的分析、判斷以及判斷的復雜性。例如：在鋼結構施工中，焊接裂縫的問題，在對其產生原因的分析中發現可能是發生于焊縫金屬中，也可能是母材熱影響。這種現象可能出現在焊縫內部也可能出現在焊縫表面，因為焊縫的冷熱性不相同，所以導致裂縫的走向也有差別。
2建筑鋼結構工程質量控制方法與應用
2.1加強施工原材料質量的控制
無論是任何建筑施工，原材料的質量都是非常關鍵的，鋼結構建筑施工也不例外，所以，建筑鋼結構工程的原材料質量的控制至關重要。原材料對工程整體的質量都起著非常關鍵的作用。我國鋼結構建筑對原材料的要求如下：鋼材應有屈服強度、抗拉強度、延伸率以及磷含量、碳含量和硫的合格保證。我國建筑行業在進行施工時的剛才必須附有鋼材的質量證明書，鋼材的規格、品種以及性能都必須與現行的國家產品設計文件以及標準相符合，也達到化學成分的要求。此外，剛才表面的質量在符合國家現行的標準外還需要與其他相關規定相符合，比如：如果剛才表面有劃痕、麻點以及銹蝕等缺陷的時候，深度必須小與該鋼材厚度的負偏差值的1/2；現行國家標準涂裝前鋼材表面銹蝕等級和除銹等級GB8923規定的C級及C級以上，剛才的表面銹蝕的等級必須與之相符合。所以對施工原材料的控制是必要的也是必須的。
2.2做好施工組織設計，及時與設計單位溝通，施工注重細部節點
鋼結構建筑施工時，必須按照施工圖進行施工及安裝。施工單位在確定施工圖之后，必須要組織相關的經驗豐富的技術人員對圖紙進行會審，對應用范圍進行仔細核對，仔細檢查有沒有問題，并且仔細檢查節點圖的表述。仔細檢查設計總說明中有沒有強制性條文要求內容的體現，以及各類材料的型號、等級、規格、性能、施工質量要求以及工程安全等級是否明確；節點設計的合理性；施工中的主要措施和施工難點，針對施工難點設計單位應該預先提出完善方案。完善鋼結構安裝的質量。梁、柱安裝的時候，主要對查柱底板下的墊鐵是否墊平、墊實進行檢查，也要對柱的位移和垂直進行檢查，梁的側向彎曲、垂直、平直進行檢查，螺栓摩擦面清理和擰緊程度進行檢查，以前全部驗收合格之后才可以起吊。鋼結構安裝形成了空間空間固定單元同時驗收合格之后，施工單位必須將基礎頂面的空間用膨脹混凝土以及柱底板進行二次澆筑密實。
2.3安裝階段的質量控制
①安裝之前要標志構件供應計劃以及安裝計劃，對土建基礎施工的柱腳定位軸線進行復核，之后進行埋設地腳螺栓。一般先進行軌道安裝，在完成軌道橫梁基礎后，再在橫梁指定的位置進行打孔，按照相關規范在孔中放入預留的螺栓，之后灌入硫磺水泥砂漿，最后用吊車將軌道放在橫梁上、裝上裝上軌件之后擰緊螺栓。②如果工程的結構跨度較大，最好的方法是首先安裝立柱，然后再進行吊裝組。立柱安裝的前提是保證基礎面和柱底面接觸緊密、平整，在此基礎上擰緊螺絲，焊牢之后再進行基礎二次澆注混凝土。③對鋼屋梁首先要用平拼法進行拼裝，按照圖紙的尺寸根據圖紙尺寸放出拼裝大樣圖，按照圖紙的要求來對鋼結構的拼裝尺寸及外形進行制造，之后才可以擰緊螺栓。在拼裝工作結束后，應該用木桿對鋼屋架進行牢固處理，堆放時保持立起翻身，如此可以有效的預防形變。④第一榀屋面梁吊裝到位后首先用1～2根檁條和梁連接固定，然后吊裝第二榀時用1～2根檁條與第一榀連接，同時把其他的檁條用吊車放置在兩梁智商，其他也按照此步驟進行操作。⑤在安裝屋面檁條的同時即可安裝墻面檁條。安裝檁條時應保證其與角鋼及梁焊接部位焊接牢固，墻面檁條要注意各檁條的位置、標高。預留門窗口尺寸要比實際尺寸大5～7mm，檁條的橫平豎直要用水準儀和磁力線墜測量。⑥檁條安裝結束之后，就可以對開始面板進行安裝，安裝屋面板的時候一定要屋脊和第1塊板垂直，保證墻面彩板沒有缺陷。與此同時，安裝人員應該與其保持距離，這樣才能更好的保證施工人員的安全，也是我國以人為本的體現。安裝結束之后，屋面不允許被人踩踏，并且對其他工作人員的負重行走進行嚴格的控制，尤其是其他作業絕對不可以在已經安裝的面板上進行。⑦最后進行門窗洞口的安裝，門口的兩側都需要設置通長槽鋼龍骨，門框與槽鋼龍骨連接，外包彩板連接扣件，窗框四周需提前安裝槽形彩板連接件，在窗口找正之后再用鉚釘把槽形連接件固定在彩板上。
2.4鋼結構油漆階段質量控制
在全部安裝工作結束后，需要對鋼結構進行基層處理，首先，清除干凈金屬表面的各種污物，比如砂、焊渣、灰漿、銹斑等；其次，在把金屬表面的污物處理干凈的基礎上涂防銹漆，然后等防銹漆干后，把構建表面的銹蝕和缺陷等用油漆配套的膩子進行刮平處理。如果金屬表面的油漆附著力加強可以延長油漆的使用年限，也可以更好的預防銹蝕，為了達到這樣的目的需要在鋼結構構件的表面先進行磷化底漆的噴涂，之后再進行涂裝面漆的操作。涂刷的順序通常都是先難后易、從上至下。在涂刷的過程中需要反復涂刷，刷油要達到色澤一致、不流不墜、飽滿以及光亮均勻等。涂刷結束之后要進行仔細檢查，這樣才不能漏刷，鋼結構的面漆通常刷二遍。
關鍵詞:超高層結構,抗震性能,施工技術
0.前言
鋼結構建筑具有強度高、自重輕、施工速度快、抗震性能好、節能環保及工業化程度高等特點,是我國十五期間重點推廣項目之一。隨著城市建筑業的迅速發展,高層鋼結構工程應用越來越多,合理確定鋼結構安裝的施工順序、采取各種措施提高安裝質量是保證整個工程質量和工期的關鍵。論文參考網。一旦鋼結構在施工過程中出現了問題,就會帶來許多后患。輕者會影響工期,破壞結構外觀,浪費材料等;重者則可能會造成人員的傷亡,甚至給社會帶來嚴重的不良影響。因此,對于鋼結構工程的施工必須嚴格控制,防患于未然。
1.鋼結構施工中存在的問題
鋼結構工程施工中產生的問題,是由于施工單位施工不善而造成的。論文參考網。主要問題有以下幾點:
(1)不熟悉圖紙,盲目施工,圖紙未經會審,倉促施工;未經設計部門同意擅自修改圖紙。
(2)未按相關施工驗收規范施工。
(3)未按相關操作規程施工。
(4)施工方案不周全,質量管理紊亂。
2.兩種鋼結構的施工技術
2.1 鋼結構廠房的施工技術
鋼結構構件主要制作工藝流程為:放樣F料電腦編程拼板一CNC切割組立埋弧焊接鉆孔組裝矯正成型鉚工零配件下料制作組裝焊接和焊接檢驗防銹處理、涂裝、編號構件驗收出廠。鋼材不易久放露天,造成母材銹蝕過度而不合格;焊接材料受潮后不能施焊等;構件嚴格按照操作流程制作。
鋼結構廠房施工技術:綜合考慮工程特點、現場的實際情況、工期等因素,選擇合適的吊裝設備、安裝設備等。
(1)地腳螺栓的安裝:地腳螺栓的精度關系到鋼結構定位,地腳螺栓的埋設須嚴格保證其精度,地腳螺栓的埋設精度:軸線位移±2.0mm,標高±5.0mm。
(2)鋼架安裝順序:鋼柱鋼梁吊車梁連系梁水平支撐檁條拉桿隅撐。
(3)鋼柱吊裝:鋼柱安裝前應測出鋼柱牛腿面的標高,以此標高反算到柱腳及基礎支承面標高,并予以調整支承面。
(4)鋼梁的安裝:首先在地面胎架上拼接成整體,同時在鋼梁上架設好生命線,安裝檁條時可以在鋼梁上來回走動,吊裝就位后在鋼梁的兩側用纜風繩將鋼梁固定,保證鋼梁的平面外的穩定,然后吊裝下一跨間鋼梁,待下一跨間鋼梁安裝完成后,在此跨間安裝檁條,固定鋼梁,保證鋼梁不會傾斜扭曲。
2.2 高層建筑鋼結構的施工技術
我國的高層與超高層鋼結構建筑自改革開放以來已有20年的歷史,并在設計和施工中積累了不少經驗,我國已自行編制了《高層民用建筑鋼結構技術規程》。針對高層建筑鋼結構安裝構件數量多和施工技術復雜的特點,對關鍵工序進行了研究,通過編制各種專項施工技術方案及質量控制措施,實現高精度安裝、快速完成工期的目標。
高層建筑鋼結構的施工技術具體有:
(1)地腳螺栓預埋:地腳螺栓預埋位置的準確程度對鋼結構工程整體的安裝質量至關重要,為保證地腳螺栓的定位準確,采用適宜厚度的鋼板制作加工成定位鋼板,進行地腳螺栓的定位固定。
(2)鋼柱的安裝:鋼柱標高的控制一般有兩種方式:一是,按相對標高制作安裝鋼柱的長度誤差不得超過3mm,不考慮焊縫收縮變形和豎向荷載引起的壓縮變形,建筑物的總高度只要達到各節柱子制作允許偏差總和及鋼柱壓縮變形總和就算合格;二是,按設計標高制作安裝土建的標高安裝第一節鋼柱底面標高,每節鋼柱的累加尺寸總和應符合設計要求的總尺寸,每一節柱子的接頭產生的收縮變形和豎向荷載作用下引起的壓縮變形應加到每節鋼柱加工長度中。
(3)鋼梁的安裝:鋼梁安裝的重點在于控制鋼梁與鋼柱連接形成整體后的軸線位置及垂直度,可通過限位鋼板臨時固定、多次反復校正逐步完成。
(4)焊接:高層鋼結構的現場焊接順序
應按照力求減少焊接變形和降低焊接應力的原則加以確定。在平面上,從中心框架向四周擴展焊接。
(5)高強螺栓施工技術:對于通過高強螺栓進行連接的鋼結構,制作時必須首先注意高強螺栓摩擦面的加工質量及安裝前的保護,并應按標準要求對每兩千噸每種規格每種加工工藝的高強螺栓摩擦面進行抗滑移系數試驗。鋼構件角度偏差將嚴重影響構件組裝時的高強螺栓穿孔率。論文參考網。構件的扭曲會影響連接面間的間隙,因此在鋼結構制作時應準備。一定的胎架模具以控制其變形,并在構件運輸時采取切實可行的固定措施以保證其尺寸穩定性。鋼結構安裝單位在安裝高強螺栓摩擦面前,必須將摩擦面保護好,防止污染、銹蝕并在安裝前進行高強螺栓摩擦面的抗滑移系數試驗,檢查高強螺栓出廠證明批號,對不同批號的高強螺栓定期抽查并做軸力試驗,對高強螺栓安裝工藝、包括操作順序、安裝方法、緊固順序、初擰、終擰,進行嚴格控制檢查,擰螺栓的扭力扳手應進行標定等。
關鍵詞 鋼結構 工程造價 問題 策略
中圖分類號： TU391文獻標識碼：A 文章編號：
一、前言
造價控制的主要內容
1、控制人工費
人工費的控制體現為施工隊伍控制、價格控制和工資發放控制三個方面：
（一）項目部選擇。施工隊伍要優先使用內部隊伍，保證內部隊伍不息工。
（二）價格控制。內部施工隊伍的崗位工資，按照企業確定的崗位工資標準，由企業在核定項目部的責任預算時計算到責任預算中去，效益工資由項目部在實現的責任利潤中提取，沒有責任利潤的不發放效益工資。
2、控制機械費
（一）合理配置設備，在保證工期的前提下減少投入。
(二）采取招標采購、集中采購設備，降低設備采購成本。
（三）按照施工預算中的機械臺班數量、機械臺班定額中的人工費、燃料及動力消耗數量、經常修理費進行控制。
3、控制材料費
對材料費的控制，主要包括數量、價格和質量控制三個方面。材料數量控制包括材料總采購量控制、工程總發料數量控制和消耗數量控制。
（一）材料總采購量控制。項目部要根據材料預算定額，計算工程項目的材料計劃總量。
（二）工程總發料數量控制。物資部門發放材料，要根據材料計劃總量進行控制，發放時按照定額材料數量控制發放。超出定額部分必須說明理由，并報項目部總工程師審批。
（三）消耗數量控制。必須嚴格按照責任預算中的定額領取材料，同時要做好周轉材料、報廢物資的及時回收、入庫。每月要進行一次清查盤點，保證盤點數量準確，查清材料在各個環節非正常減少的數量和責任。
（四）材料價格的控制，包括采購價格控制和價格波動風險控制，在采購價格控制方面，大宗材料采用招標采購、集中采購；零星用料采用選定優質服務供應商的方法。
4、施工工藝控制
嚴格執行施工工藝，保證每一道工序在規定的時間內執行完畢，實現快速施工，降低施工成本。同時，要積極運用新技術、新工藝、新設備，科學配置人工、材料、設備等資源，提高勞動效率，加快工序循環，節省勞動時間。控制產品一次合格率，確保每道工序的施工一次性檢驗通過。返工造成的人力物力浪費是施工成本增加的重要部分，是造價控制的重點。
5、環境的控制
環境因素對鋼結構工程質量的影響具有復雜而多變的特點，如氣象條件就千變萬化，現場的溫度、空氣的濕度、風向、酷暑、嚴寒、照明等都直接影響工程質量。因此，根據工程特點和具體條件，應對影響質量的環境因素，采取有效的措施嚴加控制，嚴格執行國家有關規范和標準對施工環境的規定，這樣才能避免不必要的成本增加。
二、鋼結構工程造價控制存在的問題
1、建筑單位（業主）提出施工變更的要求
在工程項目施工過程中，設計單位、建筑單位、施工單位都可能提出變更，而在專業性方面，建筑單位往往處于劣勢，不利于施工過程中變更。如果因為業主單位改變使用要求變更設計，如增加房屋層數、變更層高、改變工程使用功能、提高專修標準等，業主單位應承擔增加工程費用和延長工期的責任。
2、忽略工程進度，導致工期延長，各種開銷增加
因為在鋼結構工程中，材料的成本占有很大的比例，所以在施工過程中有可能因為工期的延長導致材料的上漲，出現由于材料價格管理不完善造成的造價提高 。
3、設計方案不合理
一項設計自醞釀之初就要考慮如何使投入的資金發揮最大的經濟效益，如何對一定的投資計劃提出合理的準確設計方案，也是工程造價控制問題。方案設計在項目建設中的作用是首位的，也是決定性的，這是在工程中非常重要的階段。但是由于我國鋼結構設計人員考慮不周，導致施工階段出現大量變更，影響工程進度和造價的控制。
4、現場簽證不嚴密
現場簽證是工程竣工結算的重要依據，如果在施工階段，監理對現場簽證沒有進行嚴格管理，在工程竣工結算時就有可能會出現重大問題。
三、鋼結構工程的造價控制
為了充分發揮鋼結構建筑技術經濟上的綜合優勢，有效的控制工程造價，工程設計、施工階段的造價控制是關鍵。
1、設計階段的造價控制
（一）選材方面。設計階段的造價控制是比較具體、直觀的，在設計過程中，可以利用價值工程對設計方案進行經濟比較，合理選擇建筑材料，從而達到控制造價，節約投資的目的。建筑鋼結構在設計階段材料的選擇上有很大的空間
2．結構體系方面
對于多層建筑，不同的結構體系和平、立面布置對工程造價的影響較明顯。根有關資料測算分析，不同層數對土建工程造價的影響為10％～25％；不同層高對土建工程造價的影響為1．5％一12％。因此，在設計階段只有根據建筑物的使用功能要求，確定合理的平、立面布置和結構體系，才能有效控制工程造價，做到經濟適用。
3．設計制度方面
（一)提高設計人員的素質，重視設計人員的繼續教育和業務知識的更新培訓。同時，把控制工程成本放到重要位置，強調技術與經濟相結合，設計中注重設計價值，要做多方案比較。
（二）在設計中引進競爭機制，以技術先進、安全適用、經濟合理、節約投資為目的，進行設計招標，開展方案優化競賽。
（三）不能只因注重技術性而忽視經濟性，采用限額設計和設計出圖前的成本審查制度。
三、實施階段工程造價的控制
工程項目的實階段是建筑物實體形成階段，是人力、物力、財力消耗的主要階段。要提高建設質量，控制工程造價，發揮投資效益，就要在工程實施階段加強工程建設的管理和監督職能，從而加強對工程項目建設的全方位、全過程的造價控制。由于建設工程的復雜性，影響因素的多變性的特點，工程實施階段往往會出現一些意想不到的費用。
1、有效控制工程變更和現場經濟簽證
在工程建設項目中，工程變更和現場簽證是不可避免的，但要進行有效的控制。為防止在施工圖設計中產生漏洞，除在審核時把關外，還應在甲乙方的圖紙會審、設計院的技術咨詢中消除，總之。應消滅在開工之前。設計變更應盡量提前，變更發生得越早，損失越小，反之就越大。為此，必須加強設計變更管理，盡可能把設計變更控制在設計階段初期，尤其對影響工程造價的重大設計變更，更要用先算帳后變更的辦法解決，使工程造價得到有效控制。
2、嚴格審核工程施工圖預算
根據施工圖設計的進度計劃和現場施工的實際進度，及時核定施工圖預算。對于預算超出相應概算的施工圖設計部分，要加以詳細分析，找出原因，并及時與項目負責人通氣，調整或修正控制目標，對工程造價實施動態控制。
3、擇優確定專業分包單位
防止少數壟斷性行業任意抬價在工程建設中，有些特殊專業工種不得不委托專業施工單位承擔，如變配電所安裝工程、通訊工程、綠化工程等，而這些行業往往又帶有一定的壟斷性質。在這些項目中，一方面應該尊重供電部門的“規定”，由他們總承包變配電系統；另一方面要求允許另一家供貨商參與競爭。
4、深入現場
收集和掌握施工有關資料在工程施工過程，審價人員和費用控制人員經常深入施工現場，對照圖紙察看施工情況，有時與監理、總承包方及施工人員進行座談，了解、收集工程的有關資料，及時掌握現場施工動態；協助業主及時審核因設計變更、現場簽證等發生的費用，相應凋整控制目標，并為最終的工程總結算提供依據和做好必要的準備工作。
結論
隨著經濟建設的發展和鋼結構整體技術水平的提高，高層建筑采用鋼結構的綜合經濟效益將越來越顯著。因此，我們要在鋼結構工程設計、施工階段全方位、全過程嚴格把關，以充分發揮鋼結構建筑技術經濟上的綜合優勢。
【參考文獻】
關鍵詞： 鋼結構施工技術質量控制
Abstract: the steel structure as one type of building structure, compared with traditional concrete frame structure, its appearance is more beautiful, the construction efficiency and faster, so popular in the field of construction, and to get a wide range of applications. Safety degree of the project depends largely on the quality of steel structure, so the good control quality of steel structure become the key points and difficulties in construction. This paper will be based on some characteristics of steel structure to discuss steel structure construction technology, and how to do the quality control problem
Key words: quality control of steel structure construction technology
中圖分類號： TU391文獻標識碼： A 文章編號：
引言
鋼結構目前普遍運用于體育館建設、機場建設等大型建筑物里，具有高達空曠的特點，無論是在空間上還是高度上，它都具有獨特的優勢，鋼結構住宅開創了建筑業帶來了全新的世界，不管是在施工上，還是設計上，它都是建筑行業的一次深層次的改革，這些特點使它很快取代了傳統的混凝土結構，在整個建筑行業中占有主要的地位。
鋼結構特點
鋼結構同其他建設相比，自身具有很多優勢，這些優勢體現在經濟實用性、施工過程、造價等方面。鋼結構自身具有的優勢有：在節能方面占有很大的優勢，它的材料是采用節能標準化的C型鋼，因此節能效果顯著；其次，如果鋼結構運用于建筑物上，當一些自然災害，比如地震臺風發生時，它能夠起到很好的防震抗風效果，穩定性好，使得建筑物的安全性得到了很大的保障；鋼結構還具有一個特點就是綠色環保，鋼結構運用于建筑中，就可以減少石灰磚瓦的使用，而且當建筑物需要拆遷時，它可以再回收利用，不至于造成資源的浪費；最后由于鋼結構質量輕便，因此就加快了施工進度，而且對于人力的要求也不是很大，節省了造價成本。
除了這些優點之外，鋼結構還具有一些缺點。比如鋼結構防腐蝕能力不好，在高溫狀態下容易發生形變，鋼材成本高。鋼結構工程引起的質量問題的觸發因素是很多的，不單一，這些因素也是錯綜復雜，相互影響的。比如在焊接裂縫的過程中出現質量問題，裂縫可以出現在內部，也可以出現在外部，它的觸發因素既可能是焊接的金屬，也可能是原材料的熱影響，而至于裂縫的方向可能平行也可能垂直于焊道，所以要判斷這些質量問題的導致原因也是極有難度的。
鋼結構施工技術
鋼結構的平面布置以及結構選型
鋼結構在那些平面布置的平整的建筑面上應用的比較廣泛，這類建筑面符合鋼結構的平面布置選擇，對于那些建筑面凸凹不平、不規則、容易發生形變的則不適合應用。在設計鋼結構建筑的時候，還要考慮到它的抗震性能和抗風性能，事先確定好風力以及地震對于住宅水平側移的影響并加以質量上的控制，還要注意的質量控制就是對于抗側力結構的控制，抗側力結構一般指的是建筑物樓梯以及電梯的設計控制。
確定層數以及層的高度
在有很多樓層的建筑物中，鋼結構運用于某些樓層效果會更好，這種適宜的高度叫做最佳高度，鋼結構它比較適用于一些高層建筑，同那些普通樓層用的混凝土立柱、橫梁的建筑物相比，鋼結構建筑物就具有獨特的優勢。一般的建筑物都希望可以實現大空間范圍的分割，以實現墻體結構中的理想空間的獲取，但是這樣會造成樓層重量的增加以及用鋼量的加多，也會影響抗震效果以及剪力墻的厚度強度指數。
鋼結構節點的構造
鋼材的用量很大程度上由節點的構造決定，需要考慮的節點主要有立柱腳根部以及鋼框架鋼梁和鋼筋混凝土剪力墻的連接。對于立柱腳根部，由于它是處于最底層的頂板標高處，因此要采用高強度的螺栓進行連接。為了保持建筑物的安全性，在鋼框架的鋼梁高度處用鋼桁架作為芯柱與芯柱之間的橫向連接，為了保證這個部位節點的工作狀態和原先預測的假設的是一致的。
如何選擇結構體系
對于結構體系，不高于六層的建筑物，可以采用框架體系來支撐，高于六層的可以用框架支撐體系來支撐，很多建筑物通常是兩種方式都會采用，以實現建筑物的最佳支撐體系結構的選擇。在發生地震的時候，就要考慮到鋼結構的延性，延性好的地震力就小，對建筑物不至于構成威脅，延性小的抗震性就自然不好，而鋼結構比剪力墻的延性好，所以鋼結構在抗震中是最佳的選擇。
如何做好鋼結構質量控制
工程進行之前做好質量控制準備
工程開始之前，首先需要注意的是工程所要用到的圖紙，圖紙關系到整個施工過程，施工都要依據整張圖紙來進行，因此要做好圖紙的檢查工作，工程部門要派取相關人員事先熟悉好圖紙的設計標準，施工步驟以及施工規范，充分理解好圖紙的設計要點。
除了審查好設計圖紙之外，還要審查好鋼結構安裝組織設計。由于施工單位實行技術指導的文件是施工組織設計，因此施工組織設計的準確度完善程度直接關系著工程的竣工時間以及最后的質量。鋼結構的審查主要包含以下幾個方面：技術管理制度和質量控制體系是否建立，一些需要特殊技能或者危險性高的崗位工作者是否持有相關的上崗證件，整個工程是否引進了全新的技術，施工組織設計對于整個項目的針對性是否特別強，關于質量、工程進度是否制定了具體的規定和安排以及施工日期的確定等等。
施工之中，做好現場的質量控制
施工之中對于質量控制首先要做的是鋼結構的基礎工程的質量控制
鋼結構工程的基礎一般都使用的是混凝土獨立柱基礎，而混凝土獨立柱基礎和其他的施工步驟沒有太大的差別，質量控制的關鍵在于基礎獨立柱中的螺栓的控制。螺栓與螺栓之間的距離、螺栓高度間的差距都影響著鋼結構工程的質量。
其次的質量控制就是鋼結構主體工程的控制
首先要做好關于鋼結構構件的質量的檢驗，這些構件已經被相關工廠進行了加工，它的質量檢測也是至關重要的。其次就是關于鋼構件安裝質量的控制，在進行鋼結構的柱子和橫梁的安裝的時候，要檢查好立柱的垂直度以及橫梁的彎曲程度是否在規定范圍內，螺栓的表面是否夠干凈整潔，如果合格，才可以再次用混凝土進行立柱底板和頂面基礎縫隙間的澆筑，確保鋼結構的穩定性和嚴實性。
關于質量控制的就是在螺栓安裝的控制
高強螺栓和普通螺栓兩種螺栓一般會運用于鋼結構工程中的螺栓連接問題上，對于高強螺栓連接，在使用高強螺栓之前，要先檢查螺栓是否合格，安裝的時候要注意接觸面應保持平整整潔，接觸面的面積要達到總面積的四分之三，而且邊緣之間的縫隙也不得超過0.8毫米；穿孔的時候也要遵循自由的原則，不得強行傳入；對于普通螺栓，螺栓的空隙不可以用物理方式進行擴大，擰緊之后的螺紋間距至少要有兩個螺紋的距離。
最后就是關于鋼結構門窗安裝質量的控制
鋼結構門窗你的安裝主要需要注意的問題是：首先是用于鋼結構門窗的材料是否有合格證，不合格的一律不采用，還有外觀是否完好無損；其次是用于固定鋼窗的立柱和鋼窗間隙的檢查，避免出現間隙過大，或者過小無法正常安裝的情況，在施工的過程中，要按照施工步驟來，確保立柱與鋼窗的縫隙在控制范圍之內。
結束語
鋼結構工程施工技術目前還處于發展階段，在我國興起的時間還不長，因此在施工技術和質量控制方面還存在一些不足，還存在很多問題需要去改善和提高，在施工的時候，做好質量方面的控制是尤為重要的，而且這種質量控制應該是針對整個過程，而不是針對某一個方面，施工的全過程都要嚴格按照施工流程和標準去操作，避免質量不過關，只有質量得到了保障，工程項目最后才能達到預期的標準。
參考文獻
[1]蔣雪萍；步巍；鋼結構工程施工質量監理控制要點[J]；河南科技，2010年07期
[2]李敬巖；付華杰；李會玲；鋼結構應用技術及發展前景[A]；河南省建筑業行業優秀論文集(2009)[C]，2009年
[3]翟俊峰；淺談鋼結構焊接變形的成因與控制策略[J]；中國城市經濟，2012年02期
關鍵詞：建筑鋼結構；焊接施工工藝
建筑鋼結構具有自重輕、建設周期短、適應性強、外形豐富、維護方便等優點，其應用范圍廣泛。焊接技術是鋼結構工程建設中非常重要的技術，焊接技術的好壞不僅僅決定著鋼結構工程的質量，從跟高的角度來看，是焊接技術賦予了鋼結構以生命。目前我國的建筑鋼材存在很大不足，在品種、規格和質量水平上和發達國家還有較大差距。在高層鋼框架結構施工領域，技術水平高、管理能力強的建筑企業很少，鋼結構施工成套技術尚處于完善階段。為此，有必要加強對鋼結構的施工工藝及其焊接變形方面的探討，這也是本論文的研究出發點。
1 建筑鋼結構焊接施工要點
1 . 1 加工準備及下料
加工之前需要按照施工圖進行準備工作，放樣和號料都需要根據施工要求有預備措施，樣板需要根據放樣來制作。鋼材矯正：鋼材下料前需要進行調整工作，偏差不能插過允許的范圍，促進施工的質量更有保障。對于鋼板需要進行多方面的處理工作，防止被腐蝕，確保施工質量。
1 . 2 測量放線
土建標高基準線是預測標高的重要依據，對于標高可能出現的偏差，需要進行仔細檢測，當然對于可能出現的左右偏差也需要提前預防。整理測量結果，給出具體的方案。沿樓板外沿進行具體工作的實施。
1 . 3 懸掛臂安裝焊接
懸掛臂安裝是用焊接的方式進行的，需要對焊接點進行調試，也需要不斷對懸掛臂設計坡度進行規范，做到沒有差錯，然后再進行下一步工作。只有其中一條懸掛臂做到準確之后，才能夠確保第二條懸掛臂的工作，位置準確之后才能夠進行點焊工作。通過以上工作作為基礎將懸掛臂的最高、最底標高線確定下來，確保工作的順利，促進下一步工作的開展。型鋼需接長需要按照操作規范進行落實。在進行接頭工作的時候，型鋼與鋼板預埋需要規范進行，將楞角的地方去除掉。規范進行焊接工作，并在焊接工作完成之后進行磨平工作。
1 . 4 校準檢驗
懸掛臂安裝工作完成之后，需要對安裝質量進行多方面檢查。懸掛臂安裝質量需要仔細檢查在垂直方面的方向；對于側面的下垂程度的需要準確把握；保證施工完成之后的懸掛臂坡，促進整體的穩定。
1 . 5 防銹噴漆處理
對于廢棄物品需要進行清理，對于易銹的表面需要進行涂漆的處理工作。涂料及漆膜厚度需要嚴格根據安裝的要求和設計的方案來落實。以肢型鋼里面也需要進行涂漆處理，避免工作中出現遺漏。
1 . 6 調整檢驗
點式玻璃需要全面檢測，將玻璃的各個側面都進行加工處理，保障操作的準確性。
1 . 7 上下打膠
對玻璃上的水、油漬、涂料、鐵銹、水泥砂漿、灰塵等物質一定要進行綜合清理。進行全面的清晰，保證干燥性。在打膠的時候要保障粘合性，防止出現三面粘膠的情況。在施工的時候要保證玻璃的干凈，進行一些施工前的處理工作。在進行打膠工作的時候需要將多余的膠去掉，保證工作順暢，保證膠的干凈，放在在干燥之氣出現污塵。
2 鋼結構焊接變形的預防方法
焊接鋼結構出現的變形應該控制在一定的范圍之內。對焊接進行調整，保證焊接工作符合施工要求，保障產品質量。實踐證明，幾種常見的矯正方法都是通過抵消的方式消除變型。具體常用的矯正方法有：機械矯正具有相對較容易的操作性；火焰矯正相對比較難掌握，如果在操作中把握不好，會出現變型的情況，在操作中需要豐富的工作經驗，才能夠保證施工的額順利；而綜合矯正則需要對矯正進行綜合的把握。
（1）裂紋試驗控制。工作中最低溫度的確定非常重要。
（2）硬度控制。需要采用專業的設備和分析數據進行實施，促進工作落實。
（3）最低預熱溫的確定需要綜合考慮各種因素，保證數據的準確。
（4）建筑鋼結構焊接施工工藝需要綜合考慮到各方面的細節和操作流程。
2 . 1 焊材選配原則
（1）強匹配。在強度、塑性、沖擊韌性等數據的把握方面需要在母材標準規定的最低值上進行考量。焊接接頭需要整體分析焊材的情況。（2）兼顧焊縫塑性。厚板焊接時需要注意的因素有很多，有各種需要把控的方面，最終落實焊材的指標。（3）滿足沖擊韌性要求。需要再焊接工作中做出重要的選擇，將工作全方位落實，促進工程的順利進行。
2 . 2 電渣焊焊接時的注意要點
電渣焊是自動操作的，在電流和電壓方面需要正確選擇，保障焊接工作的正確實施，在不同的階段對電壓和電流的選擇是不一樣的，需要考慮到施工的時間階段，做出正確的選擇。在工作規范方面也有重要的要求，對于不符合操作流程的施工技術需要嚴格控制。在工人施工的時候需要充分考慮到安全操作，不僅保障施工的質量和速度，也要保證施工的安全性。
2 . 3 最低預熱溫度確定方法
（1）裂紋試驗控制需要考慮到施工的最低預熱溫度。（2）硬度控制。需要根據特定的指標考慮到安全性。（ 3 ）根據裂紋敏感指數、板厚范圍、拘束度等級、熔敷金屬擴散氫含量確定最低預熱溫。（4）根據接頭熱輸入、冷卻時間和鋼材的特定曲線圖確定最低預熱溫度。
2 . 4 自動埋弧焊焊接時的注意要點
自動埋弧焊有很多的優點，比如熔深大、焊接效率比較高、焊縫質量有保證等，在生產生活實踐中已經得到很廣泛的應用。在施工需要注意的事項比較多是：首先要選擇適合的焊絲，具體的方法可以翻閱《鋼結構高層建筑設計與施工規程》提供的基本內容。其次對于不是適應于一些技巧的焊接工作需要進行重新考慮，來保證特殊環節的施工質量。在T形接頭需要運用船型焊接，對于塔接接頭的焊接工作中，斜角焊接是比較適合的方法。對于焊絲的選擇對于保障焊接的質量具有重要意義。
2 . 5 鋼結構焊接變形的控制措施
焊接變形是指在焊接的工作中，由于高溫引起的變形現象。焊接殘余變形是在焊接工作中最具有破壞力的變形類型。根據它對很多情況的危害程度不同可以分為局部變形和整體變形。此外，角變形、收縮變形、彎曲變形、扭曲變形、錯邊變形和波浪變形是根據變形特點加以區分的。當然這些變型根據自身的特點又分別被歸類于局部變型和整體變型。需要對這些變型采取不同的控制措施，保證工作的開展。
3 結語
隨著我國經濟、社會的不斷發展，鋼結構將會被越來越多的建筑企業所應用，尤其是在建筑行業迅猛發展的今天，鋼結構的前景必將無限光明。與此同時，鋼結構的焊接施工質量問題也必將會得到更多人的關注，施工人員在建筑業的發展中要把握住先機，應切實有效的掌握先進的焊接工藝方法，把握世界前沿的焊接施工技術，在焊接施工中要嚴格控制鋼結構的精度，防患于未然，密切關注，監督過程要從全局著眼，對施工工序嚴格把關，緊抓細節，達到前期預控、中期監督、收工階段達標的責任和義務。■
參考文獻
【關鍵詞】高層建筑 鋼結構施工 施工技術 安全措施 建筑施工 鋼結構
中圖分類號：TU97文獻標識碼： A
一．引言
隨著我國城市化建設步伐的加快，各地提高了土地利用率的要求，高層建筑在近幾年得到較快發展。在高層建筑中，鋼結構具有強度高、材質均勻、重量輕、制造簡便、施工快等較多優點，被廣泛應用。為了確保高層建筑的質量，在鋼結構體系施工時，要注重通過技術應用，來控制工程質量，確保高層建筑工程的質量符合要求。
二．高層建筑鋼結構施工前的準備工作。
首先是強化施工圖紙的會審工作，圖紙是工程施工的依據，工程開工前，項目監理機構要組織監理人員熟悉工程圖紙與項目有關的規范標準、工藝技術條件，充分領會設計意圖。同時，要組織施工單位專業技術人員對圖紙進行會審。檢查施工圖紙中的“錯、漏、碰、缺”。力爭把問題解決在施工之前，減少因圖紙問題對工程質量、進度的影響。其次是認真審查鋼結構安裝施工組織設計，施工組織設計是施工單位全面指導工程實施的技術性文件，施工組織設計的完善程度直接影響工程的質鍍、進度。因此，鋼結構安裝工程施工組織設計審查要針對性和重點，主要內容有：①質量保證體系和技術管理體系的建立：②特殊工種的培訓合格證和上崗證；③新工藝的應用；④對工程項目的針對性；⑤質量、進度控制的措施和方法；⑥施工計劃(工期)的安排。
三. 塔吊的選擇、布置及裝拆。
塔吊是超高層鋼結構工程施工的核心設備，其施工，對塔吊起重能力和幅度要求不像采用附著式塔吊那樣苛刻。另外，采用附著塔吊的造價要遠高于同類型起重能力稍小的內爬式塔吊。假如工程設計高度為150m，采用附著式塔吊的塔身高度約180m（其中考慮鋼結構3層柱12m，吊索4～6m，吊鉤滑輪及小車全高4m，安全操作距離2m等），加上地下部分高度共200m，而采用內爬式塔吊的塔身約為40～50m。附著塔吊的租賃成本要大于內爬式塔吊。因此，從經濟上考慮，為節約成本，優先選用內爬式塔吊進行鋼結構超高層建筑的施工。吊裝是鋼結構施工的龍頭工序，吊裝的速度與質量對整個工程起著舉足輕重的作用。鋼結構吊裝前應根據結構平面和立面形狀、結構形式、塔吊的數量和位置、現場施工條件等因素確定吊裝分區與吊裝順序。
在主體鋼結構施工中，通過采取“區域吊裝”及“一機多吊”技術可以解決工期緊張與工程量大的矛盾，從鋼結構施工流程可以看出，各工序問既相互聯系又相互制約，選擇何種測量控制方法直接影響到工程的測量精度與進度。在測量施工中，采取“預先控制”與“跟蹤校正”相結合，即在吊裝前對樓層柱標高及定位進行測定，并對構件進行標線控制，吊裝后在柱梁框架形成前將柱子初步校正并及時糾偏，形成單元體后進行最終校正，這樣大大減輕了校正難度，并實現了區域施工各工序問良性循環的目標。
四.高層建筑鋼結構安裝。
流水段劃分(立面施工流水)由于高層鋼結構制作和吊裝的需要，對整個建筑從高度方向須劃分若干個節，一般以鋼柱的分段作為節的劃分依據。 它既具有總體設計的各項結構上的要求， 又有其固有的單體特征。在吊裝時，除須保證單節框架本身的剛度外，還須保證自升式塔式起重機(特別是內爬式塔式起重機)在爬升過程中的框架穩定，因此立面施工流水劃分必須注意下列條件：(1)塔式起重機的起重性能(起重量、起重半徑、起吊高度)應滿足流水段內的最重物件的吊裝要求。(2)塔式起重機爬升高度能滿足下一節流水段的構件起吊高度。(3)每一節流水段內柱的長度應能滿足構件制造廠的制作條件和運輸堆放條件。每節流水段(每節框架)內標準節框架和特殊節框架的施工。
高層鋼結構吊裝一般需劃分吊裝作業區域，吊裝按劃分的區域，平行順序同時進行。在吊裝第一節鋼柱時，應在預埋的地腳螺栓上加設保護套， 以免鋼柱就位時碰壞地腳螺栓的絲牙。鋼柱吊裝前，應預先在地面上把操作掛籃、爬梯等固定在施工需要的柱子部位上。鋼柱的吊點在吊耳處，根據鋼柱的重量和起重機的起重量， 鋼柱的吊裝可用雙機抬吊或單機吊裝。雙機抬吊時，鋼柱吊離地面后在空中進行回直。單機吊裝時需在柱子根部墊以墊木，以回轉法起吊，嚴禁柱根拖地。鋼柱就位后，先調整標高，再調整位移，最后調整垂直度。柱子要按規范規定的數值進行校正，標準柱子的垂直偏差應校正到零。當上柱與下柱發生扭轉錯位時，可在連接上下的耳板處加墊板進行調整。為了控制安裝誤差，對高層鋼結構先確定標準柱。正方形框架取4根轉角柱，長方形框架當長邊與短邊之比大于2時取6柱，多邊形框架則取轉角柱為標準柱。
鋼柱的安裝方法：(1)鋼柱安裝前應對F一節柱的標高與軸線進行復驗，發現誤差超出規范的，應立即修正。(2)安裝前，應在地面把鋼爬梯等裝在鋼柱上，供登高作業用。(3)鋼柱工廠加工時應按要求在柱兩端設置臨時固定用的連接耳板， 上節鋼柱對準下節鋼柱柱頂中心線后，即用螺栓與連接板做臨時固定。待鋼柱對接(指電焊)完成，且驗收合格后，再將耳板割除。(4)鋼柱一般采用兩點就位，一點起吊。
五.高層鋼結構焊接
焊接高層鋼結構具有工期緊、結構復雜、工程量大、質量要求高的特點，而焊接作為鋼結構施工的重要工序，其焊接順序與工藝參數的選擇與施焊水平對工程的“安全、優質、高速”的完成影響重大。一般可以采用CO2氣體保護半自動焊完成超厚鋼板焊接的施工（最厚可達100mm）。
高層建筑鋼結構焊接的主要順序為：（1）平面內：應從建筑平面中心向四周擴展，采取結構對稱、節點對稱和全方位對稱的順序焊接。（2）豎向上：L層框架梁壓型鋼板支托下層框架梁玉型鋼板支托中層框架梁壓型鋼板支托焊接檢驗（柱--柱焊接可在梁焊接前進行，也可于之后進行）。（3）柱一柱焊接應由兩名焊工相對，兩面等溫、等速對稱施焊。（4）柱梁節頭的焊接，一般先焊H型鋼的下翼緣板，再焊上翼緣板。一根梁的兩個端頭應先焊一個端頭，待其冷卻至常溫后，再焊另一端。
六. 高層建筑鋼結構的安全施工
安全施工是鋼結構施工中的重要環節，超高層鋼結構施工的特點是高空、懸空作業點多。在施工過程中，高強螺栓較多，這些零件雖小，但如果從高空掉下去，后果可想而知。針對超高層鋼結構施工的特點，采取事前與過程控制相結合的方法，即事先采取防護措施（如防墜板、防墜器、安全梯、纜風繩等），并加強對施工人員的安全教育，堅持日安全巡視制度。在吊柱子時外墻設安全網，吊框架梁時架設臨時活動式走道，并隨框架吊裝逐層升高；擰高強螺栓時在梁端掛設吊籃，焊接時搭設操作平臺，另外做到及時鋪設樓層壓型板以確保施工安全。
七．結束語
高層鋼結構施工較為復雜，技術要求較高，為了確保工程質量，要合理制定施工工藝，充分理解節點深化圖，能根據工程的實際特點和情況來選擇機械設備，結合不同結構特點，選用合理的焊機工藝，嚴格控制施工工藝，提高工程質量。
參考文獻：
[1]余羊莊 高層建筑中鋼結構的施工技術 [期刊論文] 《商品與質量·建筑與發展》 -2013年2期
[2]李建楠 芻議高層建筑中鋼結構的施工技術 [期刊論文] 《中華民居》 -2012年1期
[3]張世軍 淺談高層建筑中鋼結構的施工技術 [期刊論文] 《中華民居》 -2012年4期
《鋼結構設計原理》網絡資源平臺構建
1網絡平臺構建原則《鋼結構設計原理》課程是江蘇科技大學建設精品課程，具有統一的網絡平臺。本課程在學校統一的網絡平臺下，以學生為中心，以激發興趣導向，遵循科學性、系統性、可擴充性、兼容性、綜合實用性、及時反饋性原則，構建適合于網絡環境下自主學習的資源平臺，配合課堂教學，激發和增強學生學習興趣，增強學生自信心，引導知識關聯和培養學生良好的自主學習習慣。
2網絡平臺構成《鋼結構設計原理》課程網絡資源平臺包括基本知識模塊、拓展性學習模塊和互動學習模塊，構成如圖1所示。
2.1基本知識模塊本模塊包括課堂教學課件與教案、教學大綱、習題、討論題、課堂教學錄像等，目的是配合課堂教學，幫助學生課后及時消化、鞏固課堂上所學知識。課件包含課堂教學每一章節，可在線閱讀；教案內容為每一章的教學目的、重點及難點、主要教學方法和教學手段及學時分配等；習題、思考題內容涵蓋了教學大綱中絕大多數知識點；課程設計包含了鋼平臺、桁架及框架、吊車梁課程設計任務書、指導書、參考范例及參考圖紙；課堂教學錄像包括任課教師典型課堂教學錄像、實驗錄像及典型工程錄像等。
2.2拓展性學習模塊本模塊包括網絡資源、在線圖書、研究性學習、拓展性學習資料的內容，目的是拓展學生知識深度及廣度，增加對鋼結構的感性認識、培養實踐能力。網絡資源涵蓋了國內大多數鋼結構相關專業網站，主要有鋼結構專業論壇網站、專業協會網站及國內高校鋼結構精品課程網等，這些網站各具特色，可提供各類鋼結構資料，如規范、圖集、工程實例、圖紙、課件等下載服務；在線圖書是公開出版的經典教材電子版；拓展性學習資料有常用規范、設計手冊、圖集及動畫等，其中動畫資源涉及構件的組成、結構組裝過程、典型鋼結構介紹及構件、節點破壞過程等；研究性學習重點列舉國內典型鋼結構在各種工況下的破壞實例，要求會判斷分析破壞原因及在設計及施工過程中如何避免這些破壞現象發生。
2.3互動學習模塊本模塊包括在線測試、互動交流、作業、論文在線提交等內容。在線測試是從網絡平臺題庫中隨機抽取若干套試題，要求學生在在線狀態下在規定時間內解答并提交，目的是檢查學生對所學知識的掌握情況；互動交流為師生提供溝通渠道；論文及作業可在線提交。
網絡資源平臺環境下自主學習流程
《鋼結構設計原理》網絡資源采用隨機進入式自主學習設計方法，學習流程如圖2所示。
1基本知識學習本模塊采用開放式模式，任何人都可進入網站隨機訪問。學生利用本模塊復習課堂知識，預習后續內容。通過在線瀏覽課件回顧課堂教學內容，深入理解課本知識理論；通過思考題及一定量的習題練習強化掌握所學知識；通過參閱課程設計資料，掌握典型構件課程設計的全過程。
2拓展性學習本模塊采用開放式模式，學生通過網絡資源鏈接訪問相關專業網站，了解當前鋼結構行業動態，下載所需各種專業資料，同時可通過論壇與全國各地同行進行交流討論，解決學習過程中乃至今后工作中遇到的各種專業技術問題；通過在線瀏覽圖書參閱多種版本教材；通過研究性學習資料重點分析鋼結構工程典型事故，分析其破壞機理，利用所掌握的理論知識如何避免其發生；通過拓展性學習資料在線觀看動畫，直觀認識構件構成，典型結構安裝過程，感性認識各種構件破壞過程。
3互動學習本模塊配合任課學期課程教學，只有指定班級學生才可進入學習。學生登陸進入班級，通過在線考試提交，而后由教師評閱，評閱完成后學生可查閱到參考答案，了解知識掌握情況，尋找薄弱點；通過互動交流，教師可信息，學生可發表各種話題，討論學習情況，也可提問，教師或其他學生參與回答、討論等互動活動。
為督促學生自覺利用網絡資源自主學習，每位學生自登陸進入網站便開始計時，教師可以及時掌握每個學生的在線學習時間，同時通過學生積極發言、交流討論情況，及通過在線測試方式對每一位學生自主學習情況給出合理評價，同時讓學生提出的問題及學習效果能夠得到及時的反饋。
網絡資源的應用
《鋼結構設計原理》網絡資源平臺在建設之初便配合課堂教學投入使用，在任課教師及連續兩屆10個教學班級300多土木工程專業學生的使用過程中提出了許多寶貴的意見，匯集這些意見及建議，經過不斷的修改、補充，網絡資源平臺已日趨完善。通過對學生在網絡資源使用情況進行問卷調查表明：在“網絡資源的主體結構是否清晰、導航是否靈活、交互界面是否友好”、“網絡資源是否完整涵蓋了教學目標所涉及的全部內容，且內容豐富、結構合理、實用性強”、“網絡資源是否體現學科前沿知識”、“網絡資源中提供的音視頻、圖片、動畫等媒體對學習是否有幫助”“、網絡資源對理解課程內容是否有很大幫助”、“練習、模擬試題對學習和考試是否有幫助”“、網絡資源是否有利于鋼結構專業知識的拓展”、“網上提供的多種教學資源是否已經滿足了你個性化的學習需要”“、多種導學方式是否有利于你自主學習能力的培養”、“在學習上遇到困難時，是否能及時得到教師和同學的有效幫助”等調查內容的滿意率均在90%以上。
關鍵詞：高空散裝；異形鋼管桁架；設計；施工
1.工程概況
本工程位于濟南市城東龍洞地區，規劃建設用地北臨經十東路，南臨體育北路，西臨體育西路，東臨體育東路，游泳館為濟南奧體中心主體建筑之一，位于奧體中心東區中軸線北側，與中軸線南側的的網球中心相對，其東南側為體育館，均為大型體育建筑。本工程地下一層，標高-6.2000；地上三層，標高±0.000，5.400，7.700，局部四層，結構頂為30.000。
結構概況：游泳館鋼結構按建筑功能不同，采用不同的結構形式，
其中比賽大廳屋蓋采用平面管桁架結構，訓練廳屋蓋采用工字鋼梁結構，墻體鋼桁架采用柳葉形空間折板結構，上部鋼結構屋蓋由北向南漸低，鋼結構結構標高最高點為30m，最低點為20m。最大跨度90m。支承于下部砼結構框架柱、基礎或型鋼砼柱上。結構示意圖如下：
2.游泳館鋼結構體系設計分析
游泳館鋼結構體系按設計功能和布局位置，主要有三種型式：比賽大廳屋頂相貫節點平面鋼管桁架、訓練廳柱梁結構以及游泳館墻體（折板）柳葉形相貫節點鋼管桁架。
比賽大廳的鋼桁架為平面桁架，桁架的上弦桿規格為Ф377x12，下弦桿為Ф351x16，腹桿最大為Ф245x12，桁架最大跨度為90m，最小跨度為65m，最重的一榀桁架為跨度90m的桁架（1GJ-4），重約34t，位于大廳中部1-24軸線處，桁架自身截面高5.09m。
訓練廳為柱梁結構，鋼管柱型號為Ф508X16，屋面鋼梁規格為H1000X600X25X30，單榀長約24m，重約12t。
墻體采用折板柳葉形相貫節點鋼管桁架，是游泳館工程的重要特點。整個奧體中心一場三館貫徹了“東荷西柳”的設計風格，通過巧妙的結構設計，使得建筑效果栩栩如生，東面場館荷花造型、西面場館柳葉造型充分體現了山東濟南的地方特色，
上述獨具匠心的結構設計，給鋼結構施工提出了非常高的要求，墻體管桁架桿件數量多且復雜、定位精度要求嚴格，選擇正確的、合理的施工方法顯得極其關鍵。
3.鋼結構施工方法分析
3.1、比賽大廳桁架由于是較為常見的平面桁架，在工程初期曾考慮用分段吊裝的方案，但由于后來現場條件不具備，大型吊裝機械不能靠近，最終，該部位的鋼結構桁架采用了下部搭設條形承重架，利用塔吊進行配合高空散裝的方法進行安裝。
3.2、訓練廳鋼柱和鋼梁利用塔吊和拔桿相結合的方法安裝。
3.3、墻體桁架根據結構形式，一開始打算采用墻體單元（如上圖）地面整體拼裝再整體吊裝的方案，但由于現場場地實在太有限，且因墻體桁架結構形狀相對復雜，地面整體拼裝仍需要大量輔材胎架，且整拼以后吊裝定位難度更高，一旦積累誤差過多，返工量將相當大，綜合考慮這些因素，最后采用搭設操作腳手架分段分層、逐層高空散裝為主要安裝方法，這樣風險最小，特別是墻體桿件無論主桿件還是次桿件都可逐根進行全站儀測量定位安裝，尺寸控制相對更有把握。
4.實際施工時重點、難點討論
4.1比賽大廳屋面鋼管桁架結構施工時，大廳下部的土建結構已施工完畢，吊機無法進入比賽大廳內部進行鋼桁架的吊裝，同時，在比賽大廳的1-E軸線外側的架空屋面及室外平臺也施工完畢，吊機無法靠近進行鋼桁架的安裝，因此比賽大廳屋面鋼管桁架的的安裝成為本工程的一個難點。
經過仔細分析現場條件和結構特點，對比賽大廳鋼桁架采用了“條形腳手架高空散裝”的方法進行施工，條形腳手架為承重型腳手架，采用Ø48×3.5鋼管及扣件進行搭設，立桿間距為1.0m×1.2m，步高1.5m，并通過嚴格的計算，受力均能滿足施工要求。運用該方法的好處是：解決了大型吊機無法進到內場進行桁架整榀吊裝的難題，同時，又避免了傳統的滿堂腳手架費用過大。條形承重腳手架顯得構造簡單清晰，使用功能明確，在實際施工過程中，將此種腳手架與塔吊結合，將桿件一根一根地吊到架子平臺上進行原位拼裝，使屋面鋼桁架的安裝過程容易控制，并充分利用塔吊的起重性能，先吊裝桁架下弦并逐根對接固定，再將架子延伸至桁架上弦桿高度，進行桁架上弦及腹桿的吊裝拼接，條形承重架兼顧了臨時支撐及操作平臺的雙重作用。條形架平面圖如下圖所示：
4.2本工程最難的就是墻體鋼結構（折板）柳葉形相貫節點鋼管桁架的安裝，一般情況下，會采用地面整個墻體單元拼裝，然后整體吊裝的施工方案。
在墻體鋼結構實際安裝時，受場地條件限制，給墻體鋼桁架進行整體單元拼裝的場地根本就沒有，現場的道路又非常狹窄，大型吊裝機械設備根本無法自由通行，這種情況下，如何安全地、高效地完成墻體鋼結構的安裝，成為本工程最大的重點與難點。
通過技術經濟比較分析，結合比賽大廳條形承重架高空散裝的思路，仍利用高空散裝的理念，對墻體桁架采取了搭設操作腳手架，逐層搭設、逐層散裝的方法進行安裝，取得了較好的效果。
具體做法是：
在墻體桁架寬度范圍內（寬約5米）搭設滿堂操作腳手架，而該架子又不是一次搭到頂，而是根據墻體鋼桁架的結構分段，共分為三層逐層搭設，因此，按深化設計分段，第一層架子先搭設好，將主鋼管柱與土建原有落點或埋件連接，全站儀定位進行桁架的主次桿件拼裝和焊接。在此過程中腳手架并不承受桁架自重。僅相當于一個操作架，墻體鋼結構的桿件數量又特別大，在測量定位過程中，墻體鋼結構的腹桿定位可依靠架子進行側向固定。第一層范圍內的桁架包括主桿和腹桿拼焊好后，再依次進行第二層、第三層腳手架的搭設和墻體桁架的安裝。吊裝機械可根據現場實際情況，靈活選用塔吊或汽車吊進行吊裝。
利用此方法可分軸線、分層將搭架子與安裝桁架設為流水交替作業，更加能確保工期。安裝精度的控制雖有一定的難度，但相對整榀桁架吊裝定位來說，用全站儀進行桿件散件全程監控測量，只要精確定位好墻體鋼桁架主桿，腹桿就相對容易。且在安全方面，架子與鋼結構桿件緊密相連，相互依附穿插，安裝過程當中的結構安全有保證。
如下圖所示：
通過以上方法的應用，順利完成了濟南奧體游泳館鋼結構的安裝工作。
5.結束語
[關鍵詞]埋設工藝 安裝技術
1、埋設工藝
為了保預埋件準確定位現場工程實際中采用“預埋件一次準確定位、動態施工控制”的施工方法。施工順序如下：預埋套管加工現場定位校核開孔穿管加固套管最終校核驗收(監理單位、安裝單位)澆筑混凝土拆模養護后期設備安裝
1.1 預埋套管加工
圖紙會審結束后施工單位技術人員依照圖紙設計要求提取預埋件包括型號數量等，購買相應的鋼管針對梁中預埋鋼管的情況而言，根據梁的截面寬度來截取鋼管長度為梁寬加100－120mm，并進行編號分類存放以便取用。
1.2 現場定位
鉆孔的定位必須依照主控制線進行。不僅個個套管之間的相對位置十分重要而且各組套管之間的相對位置也十分的關鍵，施工技術人員應引起高度的重視。現以一組套管定位為例：首先，將主控制點引導到梁板模板上面，拉起通線做為主控制線。其次，在需預埋套管的梁近兩側板模板上依據主控制線垂直釘入鋼釘(長度30mm較宜)釘透模板，施工技術人員便可以在梁板模板底部根據鋼釘垂線墜來確定鉆孔的左右尺寸。鉆孔上下位置的確定便依照梁底標高來確定(注意前提確保梁底標高誤差在允許質量控制范圍內)，這樣鉆孔的中心位置便可以確定下來。
1.3 開孔
開孔采用機械開孔可選用空心鉆機，格局套管的直徑選取相應型號的空心鉆頭。最佳尺寸為套管外徑加(2-3)mm，這樣一來一方面便于套管的安放另一方面可以防止澆筑混凝土時產生流漿現象造成后期強度不足。若開孔較大可以在穿入套管后用雙面膠帶纏在套管添補余縫。在開孔時常因鉆機晃動造成偏孔可在開空前將孔中心用鋼釘定出凹洞可有效提高精度，開孔中產生的木屑應清理干凈。
1.4 穿管并加固
依據編號將加工好的套管穿入，調整好位置后進行加固。在此刻充分利用梁模板的加固盡量做到加固梁模板的同時加固好套管。具體加固如圖所示：
1.5 最終校核
預埋件的位置準確與否，直接關系到后期的安裝。技術人員應認真進行校核，尤其是主控制線和套管相對位置的校核以確保工程質量。
1.6 驗收
監理單位與安裝單位的驗收是十分必要的，保證質量的同時也對后期工程的施工起到積極作用。驗收標準主控制線相對位移控制在2－3mm之間相對位置控制線控制在3mm以內。
1.7 澆筑混凝土、拆模養護
澆筑混凝土時預埋套管所在梁位置處采用細振搗棒進行振搗且應注意保護套管且振搗密實，待達到養護日期后拆模，拆模養護混凝土的同時進行套管保護，例如刷防銹漆。
1.8 安裝示音圖
2、結諳
混凝土澆注完后，對預埋套管埋件逐一進行檢查，標高、軸線誤差均控制在3mm以內，合格率應達到100％、為后期鋼結構順利安裝奠定了基礎。
基金項目：山東科技大學泰安校區(泰山科技學院)創新基金資助項目。
參考文獻：
關鍵詞：樓頂 鋼結構 安裝 安全
一、鋼結構工程施工中的安全防護要點
（一）對高空墜落問題的預防
安裝使用的工具，如扭矩扳手、撬棍、角磨機等應采用安全保護繩，防止墜落。隨手用的螺栓墊片等應放人工具袋。施工作業中所有可能墜落的物件，應一律先進行撤除或加以固定。在高空用氣割或電焊切割時，應采取措施防止割下的金屬、熔珠或火花落下傷人。
（二）對高空墜物傷人問題的預防
高空作業人員所攜帶各種工具、螺栓等應在專用工具袋中放好，在高空傳遞物品時，應掛好安全繩，不得隨便拋擲，以防傷人。吊裝時不得在構件上堆放或是懸掛零星物件，零星物品應用專用袋子上、下傳遞。構件綁扎必須牢固，起吊點應通過構件的重心位置。吊開時應平穩，避免振動或擺動，在構件就拉或固定前，不得解開吊裝索具，以防構件墜落傷人。對于鋼梁的吊裝，由于鋼梁為不規則工字鋼，綁扎點容易滑動，故特制一吊裝懸掛點用的專用鋼板δ=14mm厚鋼連接板，并用螺栓與鋼梁上弦緊固。起吊構件時，速度不能太快，不能在高空停留太久，嚴禁猛升、降，以防構件脫落。構件安裝后，應檢查各構件的連接和穩定情況，當連接確實安全可靠，方可松鉤、卸索。吊裝高空對接構件時需綁好溜繩，控制其方向。雨天作業時，應采取必要的防滑措施，夜間作業應有充足的照明。特別指出，對于夾層吊裝時的松鉤、卸索，施工人員應站在穩固可靠的梯子之上。嚴禁在高空向下拋擲物料。
（三）對起重設備的作業要求
吊裝時吊機應有專人指揮，指揮人員應位于吊機司機視力所及地點，應能清楚地看到吊裝的全過程，起重工指揮手勢要準確無誤，哨音要明亮，吊機司機要精力集中，服從指揮，并不得擅自離開工作崗位。吊裝過程中因設備出現故障時中斷作業時，必須采取措施進行處理，不得使構件長時間處理懸空狀態。風力大于6級時禁止吊裝作業。非司機人員不能擅自進入駕駛室，起重機停止作業時，應剎住回轉及行走機構。起重設備不允許在斜坡道上工作，不允許起重機兩邊高低差相差太多。如場地條件差，土質松軟，履帶吊下雖有走道板鋪墊，但雨后土質會變得更松軟，為防止履帶吊在行走和吊裝時傾倒，現場需有其他機械配合進行再次平整、壓實，避免發生事故。
（四）對吊裝后結構失穩的預防
構件吊裝就位后，應經初校和臨時固定或連接可靠后方可以卸鉤，最后穩定后方可拆除固定工具或其他穩定裝置。屋蓋構件吊裝，及時進行固定并按好屋面支撐系統，以保持結構穩定。長細比較大的構件，未經就位臨時固定組成一穩定單元體系前，應設溜繩子加地錨固定。對于整體較正后符合要求的空間體系，應對所有連接螺栓進行檢查，并緊固達到要求，以保證其成為一個穩定的空間剛度單元。
（五）對現場觸電事故的預防
現場施工用電應執行一機、一箱、一閘、一漏電保護的“三級配電兩級保護措施”。其電箱設門、設鎖，編號并注明責任人，要有專門人員負責安裝、維護、管理、嚴禁非電工人員隨意拆改。機械設備必須執行工作接地和重復接地的保護措施。電箱內所配置的電閘、漏電保護裝置、熔絲荷載必須與設備額定電流相等。不使用偏大或偏小額定電流的電熔絲，嚴禁使用金屬代替電熔絲。現場施工電源，按施工場地總平面圖布置的主電箱，施工時按區域分別連接，線路穿鋼管加以防護。夜間照明設施分段、分區根據施工需要臨時性布置。工人下班前指派專人對施工現場檢查，關閉電源及消滅現場遺留火種等安全隱患，現場各種電線插頭、開關均設在開關箱內，停電后必須拉下電閘。電焊機二次側安裝空載降壓保護裝置。
（六）對現場防火防爆問題的預防
防火防爆措施要配備滅火器，并由專人監護。高空焊割必須設接火花斗，接火花斗內使用阻燃材料接熔珠，防止熔珠再次濺出。電、氣焊火花嚴禁落到氧氣瓶和乙炔瓶上。不能用油手接觸氧氣瓶，要防止起重機或其他機械油落到氧氣瓶上。現場有乙炔、氧氣瓶搬運要有防震措施，絕對禁止向地上拋擲，猛摔，同時避免在陽光下爆曬，并與火源保持10米以上距離。施工時還應注意防火，乙炔、氧氣按規定擺放，保證安全距離，現場易燃物品不得隨意堆放、拋棄，應集中堆放于安全位置。現場備好消防器材、工具，并有專門消防保衛人員。
關鍵詞:大跨度；鋼結構；施工技術
中圖分類號：TU931文獻標識碼： A
1 引言
當前，由于材料技術和結構分析技術的長足發展，使得大跨度空間結構得到了空前的發展，國內外一些主要的體育場館、展覽館及候車大廳等屋蓋結構幾乎毫無例外地采用了大跨度空間鋼結構，并且結構體系呈現多樣化、復雜化的發展趨勢。對于這些新的結構形式，雖然有以往較為成熟的施工經驗可供借鑒，但依然存在很多值得注意的地方，本文將對此類結構的特點和一些主要的施工方法進行分析和介紹。
2 大跨度空間鋼結構的主要特點及分析
2.1 復雜多樣的結構形式
目前，國內外大跨度空間結構形式繁多，尚不能用單一的標準進行簡單的區分，傳統上將空間結構區分為三大空間結構，即薄殼結構、網格結構以及張拉結構。但對于一些新型的結構體系尚難以歸納，因此文獻[1]按照基本單元進行分類，主要包括板殼單元、梁單元、桿單元及索單元等，這些基本單元通過組合組成各種復雜的結構體系，如懸索結構、索穹頂結構、懸索桁架結構等等。
2.2材料等級要求提高
從力學層面分析，大跨度結構需要抵抗更大的外荷載響應，這要求桿件截面大，從而結構用于克服自重的材料比例增加，經濟性下降。從建筑學角度分析，也需要結構輕盈美觀，從而要求較高的材料等級以克服較大的截面形式。此外，從目前國內外建筑鋼結構材料的加工技術來看，也遠遠滿足大跨度鋼結構的要求，如Q345、Q390等材質已在大跨度空間鋼結構中得到了廣泛的應用。
2.3節點形式復雜多樣
空間結構，尤其是大跨度空間鋼結構體系的特點，決定了結構在受力和變形方面的特點，從而要求結構傳力路徑明確，部分節點需要抵抗一定變形和位移，以達到和設計模型相一致，因此要求實際結構中的節點盡量與理論模型趨同，從而節點構造較為復雜，如單向及雙向盆式支座，用以銷軸連接的純鉸接節點以及多桿匯交處的剛結鑄鋼節點等等。
2.4構件加工精度要求高
加工精度不僅對建筑的幾何外形有所影響，同時對工程的施工進度、質量有所影響，更重要的是會涉及到工程的安全問題，尤其對于結構中的重要節點及桿件的加工精度，直接決定了工程的成敗。對于大跨度復雜空間鋼結構，結構桿件數量及形式眾多，加工難度較大，加工精度不當會直接導致桿件連接處錯位、搭接或留有縫隙等問題，影響到工程的進度和質量。
2.5施工技術難度大
大跨度空間鋼結構是在充分發揮材料優勢和結構體系優勢的基礎發展起來的一種結構體系，其桿件往往協同受力，相互影響，形成密不可分、協調統一的最終受力體系。然而，在實際施工過程中，桿件需要按照一定的施工步驟進行安裝，這使得施工過程中的受力狀態和最終的設計受力狀態存在一定差異。因此，如何選擇適當的施工技術，安全高效地完成復雜體系的施工，是目前大跨度空間鋼結構普遍面臨的首要問題。
3大跨空間鋼結構施工方法及其特點
目前，大跨度空間鋼結構有多種安裝方法可供選擇，具體采用時要綜合分析結構體系的受力特點、工期要求、場地條件、機械選擇以及施工環境等因素，根據工程具體特點加以甄別，最終選取恰當的安裝方法。
常見的施工方法有高空散裝法、分塊或分條安裝法、滑移法、提升法、頂升法以及整體吊裝法等，較為先進的方法還有高空曲線滑移法、網殼結構折疊展開式整體提升法以及滑架法等，對于較為復雜的工程，可以將多種施工方法結合起來，以達到安全可控、經濟合理的目標。下面介紹幾種有代表性的施工方法。
3.1 高空原位拼裝法
高空原位拼裝法是指在結構設計空間位置直接將節點和桿件進行拼裝的一種施工方法。由于該方法在設計位置對結構直接進行拼裝，無需其他輔助技術措施，因此是一種最為直接和較為有效的方法，得到了非常廣泛的應用。
該方法一般采用塔吊或汽車吊等起重設備進行散件或分塊拼裝，由于直接在高空拼接，難度較大，同時為了保證結構體系的穩定，往往需要設置大量的臨時支撐，待整個結構拼裝完畢，再對臨時支撐進行拆除。通常與土建等施工存在交叉作業，施工周期較長。采用該方法時需要制定合理的拼裝順序，要求節點定位坐標精準。
3.2提升安裝法
提升安裝法是利用提升設備將結構提升至指定位置再進行安裝的一種施工方法，由于待提升結構在較低位置進行拼裝，因此有效地減少了高空作業量，高空風險小，是一種技術先進、高效經濟的施工方法[2-4]。相對于高空散裝法，該方法節省了臨時支撐，拼裝難度降低，施工周期較短，施工質量較易保證，但需要一定的專業提升設備和臨時提升平臺等輔助措施。
目前廣泛應用的一種是計算機控制液壓同步提升系統，該系統通常由液壓提升器、液壓泵源系統和計算機同步控制及傳感檢測系統組成。一般通過采用液壓提升器作為提升機具，柔性鋼絞線作為承重索具。液壓提升過程一般通過上錨緊伸缸拔下錨下錨緊同步縮缸四步循環完成，一個流程為液壓提升器一個行程，當液壓提升器周期重復動作時，被提升結構則逐步完成上移。
由于采用較少的受力點對結構進行提升，受力點容易產生應力集中，因此，需要對提升吊點、提升平臺等臨時結構的布置和形式進行設計。由于該方法安裝質量較高，且可以節約臨時支撐，因而成本較低，施工較快，所以在大跨度鋼結構施工中應用廣泛。
3.3滑移安裝法
滑移安裝法是將結構在異地拼裝，待拼裝結束后利用滑移設備將整個鋼結構滑移至設計坐標處的一種施工方法。該方法可以有效避免交叉作業，目前應用較廣[5-7]。根據滑移就位方式的不同分可以分為：整體滑移法和累積滑移法。前者將待滑移結構整體從拼裝位置滑到設計位置直接就位安裝，而后者是將待滑移結構分解為若干個滑移子結構，施工時先在拼裝區域完成第一個子結構后滑移一段距離，然后在拼裝區域完成第二個子結構，與第一個子結構相連后滑移一段距離，依次重復進行完成所有結構。按照滑移路線不同又可以分為直線滑移法和曲線滑移法。
由于滑移法在異地對結構進行拼裝，因此該方法有效地避免了與土建等施工的交叉作業，縮短整個工程的施工周期，施工質量和精度容易保證，但需要投入較大的臨時軌道設施和液壓滑移系統。與液壓同步提升系統類似，目前大多采用計算機控制液壓同步滑移系統，采用該方法，當軌道標高不同或曲線的半徑不同時，對液壓爬行器有特殊要求，有時需要特殊改造。同時，液壓推進點的布置和形式也是需要考慮的重點之一。
3 結語
隨著大跨度空間鋼結構的發展，結構形式越來越復雜多樣，這對施工技術也提出了新的挑戰，成為擺在技術人員面前的首要問題。本文通過對當前大跨度空間鋼結構的特點和主要施工方法的闡述和分析，使該類工程在實際施工時有規律可循，以期能對相關工程提供相應的參考。
[1]董石麟，錢若軍等．預應力索桿結構論文集[C].杭州，2006:3-9.
[2]李瑞鋒，劉建普．潮汕機場航站樓屋蓋鋼網架結構提升施工驗算分析[J].施工技術，2012,41(369):135-149.
[3]張文學，劉明國，呂兆華．國家圖書館鋼結構萬噸整體提升施工理論計算分析[J]．建筑技術，2008,39(4):302-304.
[4]樊華君，陳勝偉，劉國普等．大跨度千噸桁架液壓整體提升工法[J]．建筑技術，2011, 42(5):446-450.
[5]趙英泰，王旭峰．現代空間鋼結構高空滑移法施工技術[J]．建筑鋼結構進展，2006, 8(6):11-14.
[6]陳安英．大跨度鋼結構胎架整體滑移法施工技術[J]．鋼結構，2008, 9(23):74-76.
作者簡介：
關鍵詞：鋼結構穩定性設計細部構造
穩定性是鋼結構工程設計中需要重點考慮的內容之一,現實生活中因鋼結構失穩造成的工程事故案例也較多,如美國哈特福特城的體育館平面92m×110m的網架結構,突然于1978年墜落地面,原因是由于壓桿屈曲失穩; 1988年我國也曾發生13?2m×18?0m鋼網架因腹桿穩定不足在施工過程中塌落的事故; 2010年1月3日下午,昆明新機場38m鋼結構橋跨突然垮塌,造成7人死亡、8人重傷、26人輕傷,原因是橋下鋼結構支撐體系突然失穩, 8m高的橋面隨即垮塌下來。從上述案例可以看出,鋼結構失穩破壞的原因通常是其結構設計不合理,存在結構設計缺陷所致,要從根本上杜絕此類事故的發生,鋼結構穩定性設計是關鍵。
1、鋼結構穩定性設計的概念
1.1強度與穩定的區別強度是指結構或者單個構件在穩定平衡狀態下由荷載所引起的最大應力(或內力)是否超過建筑材料的極限強度,因此它是一個應力問題。極限強度的取值因材料的特性不同而異,對鋼材是取它的屈服點。穩定主要是找出外部荷載與結構內部抵抗力間不穩定的平衡狀態,即變形開始急劇增長而需設法避免進入的狀態,因此它是一個變形問題。例如軸壓柱,當失穩時柱的側向撓度使柱中增加很大的附加彎矩,從而柱子的破壞荷載可以遠遠低于它的軸壓強度,此時,失穩是柱子破壞的主要原因。
1.2鋼結構失穩的分類1)有平衡分岔的穩定問題(分支點失穩)。完善直桿軸心受壓時的屈曲和平板中面受壓時的屈曲均屬于這一類。2)無平衡分岔的穩定問題(極值點失穩)。由建筑鋼材做成的偏心受壓構件,在塑性發展到一定程度時喪失穩定的能力,屬于這一類。3)跳躍失穩是一種不同于以上兩種類型的穩定問題,它是在喪失穩定平衡之后跳躍到另一個穩定平衡狀態。
2、鋼結構穩定性設計的原則
2.1鋼結構布置必須考慮整個體系以及組成部分的穩定性要求目前鋼結構大多數是按照平面體系來設計的,如桁架和框架。保證這些平面結構不出現平面外失穩,需要從結構整體布置來解決,如增加必要的支撐構件等。要求平面結構構件的平面穩定計算需與結構布置相一致。
2.2結構計算簡圖需與實用計算方法所依據的簡圖一致當設計單層或多層框架結構時,通常不做框架穩定分析而只做框架柱的穩定計算。采用這種方法計算框架柱穩定時用到的柱計算長度系數,應通過框架整體穩定分析得出,使柱穩定計算等效于框架穩定計算。《鋼結構設計規范》(GB50017-2003)對單層或多層框架給出的柱計算長度系數采用了5條基本假定,其中包括:“框架中的所有柱子是同時喪失穩定的,即各柱同時達到其臨界荷載”,按照這條假定,框架各柱的穩定參數、桿件穩定計算的常用方法,是依據一定的簡化假設或者典型情況得出的,設計者需確認所設計的結構符合這些假設時才能正確應用。
2.3鋼結構的細部構造設計與構件的穩定計算應一致保證鋼結構的細部構造設計與構件的穩定計算相符合,是鋼結構設計中需要高度注意的問題。對要求傳遞彎矩和不傳遞彎矩的節點連接,應分別賦與它足夠的剛度和柔度,對桁架節點應盡量減少桿件偏心。但是,當涉及穩定性能時,構造上時常有不同于強度的要求或特殊考慮。例如,簡支梁就抗彎強度來說,對不動鉸支座的要求僅僅是阻止位移,同時允許在平面內轉動。然而在解決梁整體穩定時上述要求就不夠了,支座還需能夠阻止梁繞縱軸扭轉,同時允許梁在平面內轉動和梁端截面自由翹曲,以符合穩定分析所采取的邊界條件。
3、鋼結構穩定性的分析方法
鋼結構穩定問題的分析都是針對在外荷載作用下結構存在變形的條件下進行的,此變形應該與所研究的結構或構件失穩時出現的變形相對應。結構變形與荷載之間呈非線性關系,穩定計算屬于非線性幾何問題,采用的是二階分析方法。穩定計算所確定的不論是屈曲荷載還是極限荷載,都可視為所計算的結構或構件的穩定承載力。
3.1靜力法靜力法即靜力平衡法,是根據已發生了微小變形后結構的受力條件建立平衡微分方程,然后解出臨界荷載。在建立平衡微分方程時遵循如下基本假定:1)構件是等截面直桿。2)壓力始終沿構件原來軸線作用。3)材料符合胡克定律,即應力與應變成線性關系。4)構件符合平截面假定,即構件變形前的平截面在變形后仍為平截面。5)構件的彎曲變形是微小的,曲率可以近似地用撓度函數的二階導數表示。根據以上假定條件可建立平衡微分方程,代入相應的邊界條件,即可解得兩端鉸支的軸壓構件的臨界荷載。
3.2能量法能量法是求解穩定承載力的一種近似方法,通過能量守恒原理和勢能駐值原理求解臨界荷載。1)能量守恒原理求解臨界荷載。保守體系處在平衡狀態時,貯存在結構體系中的應變能等于外力所做的功,即能量守恒原理。其臨界狀態的能量關系為:ΔU =ΔW式中ΔU――指應變能的增量;ΔW――指外力功的增量。由能量守恒原理可建立平衡微分方程。2)勢能駐值原理求解臨界荷載。勢能駐值原理指:受外力作用的結構,當位移有微小變化而總勢能不變,即總勢能有駐值時,結構處于平衡狀態。表達式為:dΠ=dU-dW =0式中dU――指虛位移引起的結構內應變能的變化,它總是正值;dW――指外力在虛位移上作的功。
3.3動力法處于平衡狀態的結構體系,如果施加微小干擾使其發生振動,這時結構的變形和振動加速度都和已經作用在結構上的荷載有關。當荷載小于穩定的極限荷載值時,加速度和變形的方向相反,因此干擾撤去后,運動趨于靜止,結構的平衡狀態是穩定的;當荷載大于穩定的極限荷載值時,加速度和變形的方向相同,即使撤去干擾,運動仍是發散的,因此結構的平衡狀態是不穩定的。臨界狀態的荷載即為結構的屈曲荷載,可由結構的振動頻率為零的條件解得。
4、鋼結構穩定性設計的幾點體會
（1)目前鋼結構設計多借助鋼結構計算機軟件進行結構受力計算,結構和構件的平面內強度及整體穩定計算可依靠程序自動完成,結構和構件的平面外強度及穩定計算,需要設計者另做分析、計算和設計。此時可將整個結構按標高分解成多個不同布置形式的結構體系,在不同的水平荷載作用下,進行結構體系的強度和穩定計算。（2)受彎鋼構件的板件局部穩定有兩種方式:一是以屈曲為承載能力的極限狀態,并通過對板件寬厚比的限制,使之不在構件整體失效前屈曲;二是允許板件在構件整體失效前屈曲,并利用其屈曲后強度,構件的承載能力由局部屈曲后的有效截面確定。對于不考慮屈曲后強度的梁局部穩定,可對梁設置橫向或縱向加勁肋,以解決梁的局部穩定問題,加勁肋按《鋼結構設計規范》(GB50017 -2003)規定設置;對于組合梁腹板考慮屈曲后強度的計算按《鋼結構設計規范》(GB50017-2003)第4?4規定執行。（3)軸心受壓構件和壓彎構件局部穩定有兩種方式:一是控制翼緣板自由外伸寬度與其厚度之比;二是控制腹板計算高度與其厚度之比。對于圓管截面的受壓構件,應控制外徑與壁厚之比,加勁肋按《鋼結構設計規范》(GB50017-2003)第5?4規定設置。
5、結語
鋼結構因具有自重輕、強度高、工業化程度高等優點,在建筑工程中得到了廣泛的應用,相信通過加強對結構的整體穩定、局部穩定以及平面外穩定的設計,克服結構設計缺陷,其應用的領域會越來越廣泛。
參考文獻:
