新型钢结构技术在建筑工程中的应用探析

新型钢结构技术在建筑工程中的应用探析

莫国华

身份证号：440822197302023132

摘要：我国建筑行业最近几年随着我国整体经济建设的快速发展而发展迅速，改善我国人们的生活品质。随着我国城市化建设脚步的不断加快，整个建筑行业得到稳定且长足的发展，随着建筑工程项目的不断增多、规模不断扩大，企业之间的竞争也显得更加激烈，想要在市场竞争不断加大的大环境下获得生存发展的机会，就必须不断强化建筑工程施工质量，特别是对于高层建筑发展来说，开始普遍应用并推广钢结构技术，其应用优势在于，可以进一步提升建筑施工质量，强化建筑整体结构的安全性和稳定性，促进整个建筑行业实现健康可持续发展。

关键词：新型钢结构技术；建筑工程；应用

引言

科学技术的快速发展给予了我国建筑行业新的发展空间和发展机遇，加速我国整体经济建设的发展进程。新型钢结构技术不仅有利于保证在役钢结构安全，而且符合可持续发展理念，对于科学实施“城市更新”、促进“双碳”目标达成具有积极意义。

1钢结构施工特点

1.复杂的性质，建筑钢结构施工技术已被广泛应用，具体施工质量标准也得到严格监督，施工难度也在逐渐提高。施工质量问题具有一定的复杂性，主要原因是质量的影响因素众多，产生质量问题的原因复杂。这些因素对施工产生一定难度，施工问题处理也具有部分困扰，加大了施工难度。2.可变性，建筑钢结构质量问题的可变性主要指钢结构会随着时间及一些外界因素而发生变化，使施工中的质量问题逐渐显露。例如，在应力的作用之下会导致钢结构中本无裂缝的位置产生一些裂缝；一些钢结构施工中的零部件也会因长时间承受重力而发生扭曲，这对钢结构的施工构成安全威胁。3.安全事故，建筑施工中的安全隐患不能完全排除。这对钢结构建筑的施工产生一定的阻碍作用，不仅会增加施工成本，还导致工期延长。严重情况下还可能导致建筑崩塌，威及施工工人的生命安全，也给社会带来了影响。

2新型钢结构技术在建筑工程中的应用

2.1防火技术的应用

尽管钢结构材料具有较高的耐热性，能够在150摄氏度以下的环境中，保持自身结构性能的稳定。但一旦超过这个温度，钢结构的各项性能就会发生改变，例如强度、硬度会下降。温度高达四百摄氏度时，钢结构的抗压能力和承受能力就会显著下降，只有正常环境下的一半。当温度高达六百摄氏度以上时，钢结构的性能几乎消失殆尽，自身结构也会被完全破坏。因此，必须要提升钢结构的耐高温和防火技术，在钢材料中加入防火材料和隔热板加以保护。

2.2焊缝连接技术

在钢结构施工过程中，焊接连接技术的应用，主要是借助电弧焊产生的大量热量，融化局部的钢结构，然后在冷却以后形成焊缝，实现钢结构连接部位的融合。焊缝连接技术并不会对结构横截面产生影响，整个的连接操作也更为简单便捷，同时连接的密封性与刚度橡胶较高，可以实现施工作业效率的提升。但是在焊缝连接技术的应用下，也存在一定的缺点，在高温的影响下，材质也会出现变脆的问题，产生了一定的应力以及残余变形，造成钢结构的承载力与刚度下降。特别是对于部分焊接刚度来说，在超出标准范围以后，会出现裂纹程度变大的问题，在低温因素的影响下，造成钢结构整体质量下降。

2.3钢支座深化设计

建筑常用支座类型一般分为固定铰支座与滑动铰支座，滑动铰支座又分为单向滑动与双向滑动两种类型，支座材质通常分为铸钢支座与板式支座等。固定铰接支座工作原理：上部构件可自由摇摆有一定旋转量，仅对上部构件水平方向位移进行约束，上部构件另一端可以铰接也可以固接。滑动支座工作原理：上部构件可沿设定方向进行一定的水平位移滑动，通常无法自由摇摆，上部构件另一端一般为固接。深化设计时要结合支座类型、考虑支座支承顶面预埋板的大小，才能在安装过程中进行有效的加固。另外1种情况支座安装于柱顶、混凝土钢托座时受截面尺寸影响无法加大支承顶面预埋板尺寸时，采用安装加固方法2进行施工。支座深化设计还应对支座外形进行整形，上、下支座板大小相同或上支座板稍大于下支座板的外形为宜。

2.4剪切型金属阻尼器节点

摩擦耗能节点的耗能能力与摩擦材料及预紧力密切相关。一般采用橡胶或黄铜作为摩擦材料，但其成本较高，且耐久性能差；摩擦耗能节点在使用过程中不可避免地出现预紧力下降的问题，且很难观测预紧力变化过程。在地震作用下，剪切型金属阻尼器首先发生屈服，而主体结构保持弹性，震后只需更换金属阻尼器即可。在地震作用下，铸钢连接件发生变形并消耗地震能量，使主体结构始终保持弹性状态，震后更换连接件即可。试验结果显示，腹板连接板的存在提高了节点的初始刚度和极限强度，节点耗能能力及延性较好，节点塑性变形只发生在连接件上，震后易于修复。将超弹性形状记忆合金和角钢组合起来，超弹性形状记忆合金为节点提供自复位功能，角钢作为耗能构件消耗地震能量。

2.5精确地计算临界荷载

对于大跨度的钢结构体系而言，其所需要达到的稳定承载力标准也更高，相较小跨度的钢结构，其具备的不稳定性更强，所能够承受的荷载也更大，但具体的临界荷载的数量，应当结合实际情况来精确计算。构建强度和相应的规范要求要相匹配，如此一来可以有效提升大跨度钢结构体系的整体承载能力，确保其不会突破临界承载荷载。想要计算出临界荷载的具体值，应当通过变换结构的受力情况和结构形式的方式，调整大跨度钢结构，使其具备不同的变量情况，综合测试出最接近真实值的临界荷载，对相应的预定力构建安全系数进行优化，规范整个施工过程的结构力学操作。主要计算钢结构在双重抗测力的情况之下存在的临界荷载，利用力学计算公式核算具体的钢结构程度，以提升性能为标准，规范钢结构施工操作行为。对大跨度钢结构的力学荷载设计方法进行优化，高效率地分析荷载结构并进行精确的运算，制定出详细的优化规范，提升临界荷载设定的高效性和可靠性。

2.6 4D进度模拟

施工管理人员通过对模型以及施工组织进行合理的设计，可以采用BIM进度软件对施工设立4D模型。同时，在这一基础上，对原有的施工计划以及方案进行优化，显著提升施工进度的掌控能力，保证工序的合理性，便于人员开展后续的施工措施。

2.7钢结构修复技术

钢构件或连接出现局部缺陷或损伤，但不至引起承载力或变形失效时，往往可以通过适当的修复处理，使其满足服役要求，而不需进行加固。一般地，钢结构修复包括连接、变形、涂装和裂纹等方面。其中，连接修复与连接加固相同，优先采用原连接方式进行修复。例如，采取补焊措施进行焊缝修复，通过更换性能匹配的紧固件来进行紧固件连接的修复。而变形修复大多采用热加工方法矫正。涂装修复可采取表面除锈、增加防腐涂层的方法加以实现。所有的修复工程实施前，都需要判定所要修复的局部缺陷或损伤是否已影响到结构安全，对于连接、变形和涂装等，相对更容易给出安全性的判断，而对于裂纹损伤，往往需要借助于断裂力学方法来评定结构是否安全。

结语

综上所述，在建筑工程施工技术中，钢结构技术比较常见，应用范围相对广泛，因为其自身带有较高的经济性、环保性和高效性等优点，受到整个行业的关注和青睐，将其应用到建筑工程中，能够不断强化各个施工节点的连接性能，强化结构整体强度和安全性，从而保证建筑工程整体施工质量，促进行业施工技术得到有效升级与发展。

参考文献

[1]李瑞良.工程施工中钢结构技术的应用[J].居舍，2020（18）：53-54.

[2]杨彦文.钢结构在工程施工技术中的应用分析[J].科技风，2020（16）：128.

[3]张雪琦.浅析工程施工中的钢结构技术应用[J].江西建材，2020（4）：158+160.