摘要：近年来，在城市发展中，高层建筑大规模的拔地而起，相对，也带动了建筑结构的不断更新，这其中，尤以钢结构的发展最为显著，因为其不仅具有较高的强度和抗震性，而且具有较低的自重，所以，在现代高层建筑中的应用率也是十分明显。本文将会对高层钢结构设计施工技术进行详细的分析，以便为提高高层钢结构建筑质量提供准确的参考依据。
关键词：高层钢结构建筑；设计施工技术；研究探讨
现如今，钢结构高层建筑已逐渐成为城市化进程中不可缺少的一部分，其在实际应用时具有以下特点，具体主要表现在安装成本低、施工速度快、可规模化生产、装配灵敏度高、易加工、能够满足超高度和超跨度要求等方面。由此可见，在钢结构施工中，必须确保其设计施工技术的合理性和实效性，这样才能保证整体建筑结构的施工质量。
1.高层钢结构设计原则分析
1.1通常情况下，高层钢结构施工对于稳定性要求十分之高，若是在结构体系设计环节中将稳定性设计忽略掉，则势必会给建筑的施工过程以及日后运营发展带来很大的影响，进而产生很多质量问题和安全问题。而稳定性设计，不仅仅需要工程设计人员要具备一定的专业能力和专业知识，还要需要其具备较丰富的设计经验，能够对高层结构的施工步骤以及要求等做到全面了解，这样才能得以实现，从而促进整体工程建设的顺利开展。
1.2在对高层钢结构进行整体设计时，相关设计人员应提前对现场水文地质条件进行全面的勘察，这样根据勘察结果，才能保证设计方案制定的合理性和科学性，从而为后续钢结构施工提供正确的指导，使其整体设计施工质量都能达到最高标准。
1.3目前，大多数高层钢结构设计都存在重框架柱的稳定计算，轻框架结构选择的现象，进而给整体建筑施工带来了很大的困扰。因此，要想改善这种现状，相关设计人员就要积极转变思想观念，在设计钢结构时，将框架结构的合理选择作为首要任务，在确保其能够满足高层建筑需求的基础上，再利用相应的计算方法对框架柱的稳定性进行精准计算，这样才能全面保障钢结构的设计施工质量，为其长期稳定的发展打下良好的基础。
2.高层钢结构设计要点分析
2.1在开展高层钢结构设计工作时，相关设计人员一定要对建筑自身的荷载能力、使用功能、安装方式、材料性能等进行充分的考虑，并注重钢结构的抗震性以及防火性，这样才能保证最终的设计效果，推动整体高层钢结构建筑施工的顺利开展。另外，在架设钢结构时，还要针对其具体施工特点，对钢结构的使用情况进行全面的分析，进以确保钢结构各分段的抗侧力强度以及变形性能等都能达到国家相应的设计标准，这样才能提升高层钢结构建筑的居住安全，满足当下社会的应用需求。
2.2由于高层钢结构主要是由各种类型的钢材和钢构件所组成，所以，在工程设计阶段，必须确保这些组成材料的质量，使之完全符合国家相应的标准规范。同时，还要对钢结构主体部分的抗拉强度、延展强度、冷缩度等相关参数进行精准的计算，特殊环境下，还要认真勘察现场水文地质条件以及周围环境等，这样才能保证设计方案的可行性，为高层钢结构建筑的运营发展打下良好的基础。
2.3对于高层钢结构而言，其在设计过程中必须具备一定的抗震性，所以应结合建筑高度、结构类型以及当地的抗震等级等，来合理选择抗震结构，并在此基础上，对抗震结构的刚柔度、强度以及承载要求等进行综合性分析，使其能够满足最大化的变形需求，这样才能确保钢结构的设计质量，使其稳定性和安全性得到一定的提升。
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2.4高层钢结构设计还要注重建筑的防火性，因为钢材虽然不属于易燃材料，但是当外界温度过高时，其膨胀系数就会大幅增长，进而降低钢材的基本强度，使其出现倒塌现象。所以，必须采取可行性强的设计措施对钢结构的防火系数进行相应的加强，这样才能确保高层钢结构建筑的居住安全，提高其整体附加价值。
3.高层钢结构施工要点分析
3.1在高层钢结构建筑施工中，钢柱、钢梁施工最为关键，相关施工单位必须对这两大部位的钢材进行专门的切割、焊接和打孔，才能保证钢材质量，提高整体结构体系的稳定性。因为钢柱承担着整个钢结构建筑的竖向荷载，其在施工过程中受上部荷载作用，很容易会出现弹性形变现象，所以在下料施工时，就要对钢柱的弹性形变值进行全面的考虑，既要结合实际情况，灵活进行钢柱长度切割施工，又要对不同型号的钢材进行详细标记，以免出现用料错误和安装错误的情况，影响到整体钢柱的施工质量。此外，还要结合建筑高度、焊接情况以及钢柱的自重、形变量等因素严格控制钢柱标高，尽量使其能够与设计方案要求相一致。而钢梁施工质量也是高层钢结构建筑施工管理的重中之重，由于其与钢柱之间存在刚性连接，所以钢梁结构必须达到一定的贯通性，并且还要采取上下翼缘处增设横向加劲肋的方式来连接其他构件，这样才能保证钢梁的安装精度，使其完全符合高层钢结构建筑的施工需求。
3.2在对高层钢结构钢柱、钢梁进行现场安装时，相关施工人员一定要确保连接方式的合理选择，尽量采用预埋地脚螺栓的方式来进行连接。另外，为了保证地脚螺栓埋设质量不会对钢结构安装施工以及其他环节施工带来影响，还要对地脚螺栓埋设位置进行精准的定位和测量，并控制好混凝土浇筑过程，这样才能达到最终的施工目的，实现钢结构安装施工的顺利开展。
3.3在高层钢结构施工过程中，会涉及大量的吊装工作，其吊装质量的好坏与整体结构的施工质量有着很大的联系，所以，必须对吊装施工加大管控力度。首先，施工人员应严格按照吊装标准来选择吊装设备，并对所要吊装的钢结构构件进行全面的检查，进而看各钢柱标高、钢梁标高、附件标高、问距等参数是否与工程设计标准相吻合，达标后才能按照设计顺序对其进行组合安装；其次，在吊装过程中，各构件的连接准确性至关重要，可根据提前所做的标识来进行连接，尤其是那些超长、超宽的钢结构构件，一定要杜绝安装错误的事件发生；最后，在起吊过程中，要确保吊装的安全性和准确性，相关施工人员应严格按照起吊规范和钢结构设计要求来操作吊装设备，这样才能保证吊装施工质量。
3.4在高层钢结构吊装过程中，所有高强度螺栓的穿入方向都必须保持一致，即按照内部穿入、外侧紧固的原则来进行。同时，在穿入完毕后，还要根据工程设计规范要求，添加适量的垫片。在这一过程中，切记螺栓的强行穿入，以免对螺纹、螺母造成破坏，影响整个钢结构的螺栓连接强度。需要采用专门的纠偏工具进行调整，这样才能实现高强度螺栓穿入安装的规范性和合理性。此外，为了保证各螺栓螺母的安装紧固性，施工人员还要注重初拧、终拧两道工序的顺利开展，可采取交替拧紧的方式来进行，以免各螺栓的紧固值扭力与相应的设计标准值出现较大偏差，进而给整个钢结构的施工质量都带来影响。
结束语
综上所述，无论是高层钢结构设计，还是高层钢结构施工，都是保障建筑工程顺利开展的重要因素。所以，相关施工单位在开展高层钢结构建筑施工时，一定要对钢结构的设计原则、设计要点、施工要点进行全面的掌握，并结合实际需求，采取适宜的施工技术和施工措施，严格按照工程施工管理规范来安排施工工序，这样才能保证钢结构的设计施工质量，提升整个建筑物的安全性和稳定性。
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论文作者:肖险峰
论文发表刊物:《基层建设》2018年第36期
论文发表时间:2019/1/15
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