多层及高层钢结构安装工程多层及高层钢结构安装工程1 1、工程概况2 2、施工准备2 2.1技术准备2 2.2材料要求3 2.3主要机具3 2.4作业条件4 3、施工工艺4 3.1工艺流程4 3.2操作工艺5 4、质量验收要点11 5、成品保护12 6、环境、职业健康安全控制措施13 6.1环境控制措施13 6.2职业健康安全控制措施13 7、应注意的问题16
1、工程概况 2、施工准备 2.1技术准备 1.钢结构安装前，应具备钢结构设计图、建筑图、相关基础图、钢结构施工总图、各分部工程施工详图及其他有关图纸等技术文件。 2.参加图纸会审，与业主、设计单位、监理充分沟通，确定图纸与其他专业工程设计文件无矛盾；与其他专业工程配合施工程序合理。 3.编制施工组织设计，分项作业指导书。施工组织设计包括工程概况及特点说明、工程量清单、现场平面布置、能源、道路及临时建筑设施等的规划、主要施工机械和吊装方法、施工技术措施及降低成本计划、专项施工方案、劳动组织及用工计划、工程质量标准、安全及环境保护、主要资源表等。其中吊装主要机械选型及平面布置是吊装重点。分项作业指导书可以细化为作业卡，主要用于作业人员明确相应工序的操作步骤、质量标准、施工工具和检测内容、检测标准。 4.依承接工程的具体情况，确定钢构件进场检验内容及适用标准，以及钢结构安装检验批划分、检验内容、检验标准、检测方法、检验工具，在遵循国家标准的基础上，参照部标或其他权威认可的标准，确定后在工程中使用。 5.组织必要的工艺试验，如焊接工艺试验、压型钢板施工及栓钉焊接检测工艺试验。
根据结构深化图纸，验算钢结构框架安装时构件受力情况，科学地预计其可能的变形情况，并采取相应合理的技术措施来保证钢结构安装的顺利进行。 7.和工程所在地的相关部门，如治安、交通、绿化、环保、文保、电力进行协调等。并到当地的气象部门了解以往年份的气象资料，做好防台风、防雨、防寒、防高温等措施。 2.2材料要求 1.在多层与高层钢结构现场施工中，安装用的材料，如焊接材料、高强度螺栓、压型钢板、栓钉等应符合现行国家产品标准和设计要求。 2.多层与高层建筑钢结构的钢材，主要采用Q235等级B、C、D、E的碳素结构钢和Q345等级B、C、D的低合金高强度结构钢。其质量标准应分别符合我国现行国家标准《碳素结构钢》GB700和《低合金高强度结构钢》GB/T1591的规定。当有可靠根据时，可采用其他牌号的钢材。当设计文件采用其他牌号的结构钢时，应符合相对应的现行国家标准。 多层与高层钢结构连接材料主要采用E43、ES0系列焊条或H08系列焊丝，高强度螺栓主要采用45号钢、40B钢、20MnT钢，栓钉主要采用MLl5、DLl5钢。 2.3主要机具 在多层与高层钢结构施工中，常用主要机具有：塔式起重机、汽车式起重机、履带式起重机、交直流电焊机、C02气体保护焊机、空压机、碳弧气刨、砂轮机、超声波探伤仪、磁粉探伤、着色探伤、焊
浅谈超高层建筑钢结构加工与安装技术 发表时间：2019-06-11T15:18:48.083Z 来源：《建筑模拟》2019年第14期作者：李小弟 [导读] 钢结构本身就以其刚度大等特点被应用在众多建筑工程中，尤其是现在的超高层建筑中应用的比较多。 李小弟 身份证号：4600041987****001X 摘要：钢结构本身就以其刚度大等特点被应用在众多建筑工程中，尤其是现在的超高层建筑中应用的比较多。超高层的钢结构安装技术有很大的难度，而且施工工艺也比较复杂，对施工技术有很大的要求，在施工的时候要综合考虑到建筑结构特点、施工单位技术水平以及施工现场各种施工环境，然后再制定科学的施工设计。由于施工难度大，所以在加工制造和安装的时候都要控制好施工技术，确保建筑的稳定性。本文分析了超高层建筑中钢结构在制造和安装技术上的相关问题。 关键词：超高层建筑；钢结构；加工技术；安装技术 引言： 近年来，以钢结构为主要原料的建筑，凭借其在环境保护、节约能源、工业生产等方面明显优于砖混结构的优势，在房屋建筑中的利用率越来越高。如具有良好的抗震性和空间感、超快的施工速度、能源消耗量低、可重复利用以及较小的占地面积等特点。虽然是一种比较新兴的建筑体系，但是目前高层建筑钢结构的发展愈发成熟，有不断成为主流结构的总体趋势，同时也是以后超高层建筑的一个发展方向。 1、超高层建筑的定义及钢结构应用现状 1.1超高层建筑的定义 通常情况下，超高层建筑是指高度在 100 米以上，层数在 40层以上的建筑。超高层建筑是现代科技的产物，将钢结构应用于超高层建筑中，有利于超高层建筑的标准整体结构强度要求的实现。 1.2超高层建筑钢结构应用现状 在发达国家中，运用钢结构完成超高层建筑施工已经成为一种普遍现象。钢结构建筑在日本的建筑总量中占据了 50% 的比例。近年来，我国的钢结构产业的发展速度较快，2012 年，我国钢结构的总产量达到了 3000 万吨。但目前我国钢结构的加工技术和安装技术水平相对较低，人们对钢结构的认识较少。与发达国家相比，我国的超高层钢结构应用存在着较大的发展空间。但我国的钢材规格不齐全，使用率相对较低，超高层建筑中可以选择的钢的种类较少。在钢板加工等方面的技术相对较为薄弱，并且在某些方面存在着一些质量问题。为了将钢结构更好地运用到超高层建筑施工中，需要对以上问题进行解决。 2、超高层建筑钢结构的加工技术解析 超高层建筑中要求要有比较高的钢结构加工技术。如在钢结构的内部，需要对结构件的表面粗糙程度、具体材质以及影响到材料的气密性的相关内容等进行严格的各种检测。而且超高层建筑有不同于一般建筑的特点，在建筑的结构件的加工、选材等众多方面要求更高且需要注意的事项更多。 2.1 构件加工制作的整体流程 钢结构高层建筑工程有很大的工作量。钢结构构件有多种结构形式，主要表现为箱型构件、T 型构件和 H 型构件等。构件的焊接工序非常繁琐，同时要求也很严，体现在：焊接要有较大的变形、很多的熔透焊位置以及高质量的焊缝等。一般而言箱型构件由于其内隔板很少，在焊接过程中非常容易发生扭曲和变形。为了确保焊接的最终质量和变形程度、构件的尺寸精细合理以及避免层状性撕裂出现，有效的焊接工艺指标和措施尤为重要，这也是此类建筑工程加工技术中面临的难题。钢结构高层建筑工程中的许多主要构件大多是在工厂里面加工制作而成，基本的加工流程如下：做好技术上的准备→采购与复验材料→钢材的前期加工→对杆件进行加工→整体节点的组装→进行涂装→最终运输。 2.2 工程焊接 焊接的方法选择应考虑整体工艺流程和钢柱的结构等，优先选用有先进配置的焊接方法和设备装置。如对于加劲板和内部的隔板的焊接，宜采用二氧化碳气体保焊法。需要注意的是，要保证保焊焊丝应符合国家的相关规定，且二氧化碳气体的纯度和含水量不能异于一定指标。 3、超高层建筑钢结构的安装技术 3.1预埋件的安装。施工本工程预埋件是由钢板、预埋螺栓和矩形短柱构成的一种长方形结构，总质量为10.8t，总长度为6.9m，最大埋件截面积为1200mm×1200mm×50mm。由于一些埋件的质量很大，需要使用塔吊来进行施工。在安装过程中需要做好以下几方面的控制。 3.2标准节框架的安装。超高层钢结构标准节框架的施工一定情况下代表着超高层钢结构框架施工的主动权，其安装方法通常分为节间综合安装法和按构件分类大流水安装法。前者节间综合安装法是选择一个区间作为标准区间，安装4根钢柱构成空间标准间，按照施工进程逐渐扩大框架，最终完成施工。 3.3特殊节框架的安装。特殊节框架指不用于标准节的框架，如底层大厅和屋顶花园层等等，由于超高层建筑中建筑和结构的特殊要求，施工技术方案也应有所不同。对于网架结构，由于内部结构跨度较大且多位于高层建筑或旁边，施工难度较大，一般采用“地面拼装，整体提升”“搭设平台，高空散装”的安装方法。 3.4钢柱的安装。管柱安装应在分析下层杯口偏离网络线的位置数据后，确定管柱的偏移和倾斜数据，据此数据进行安装。根据钢管柱截面高度变化形式及钢柱的分节长度，每3层浇筑一次，浇筑高度约为12.3m。混凝土采用立式高位抛落无振捣法，利用混凝土下落时产生的动能达到振实混凝土的目的。当浇捣至8.3m高度时，上端4m范围采用振捣器内部振捣振实。一次抛落的混凝土量最好在0.7m 3 左右，用料斗装填或设置浇筑漏斗，料斗的下口尺寸应比钢管内径小100～ 200mm，以便混凝土下落时，排出管内空气。现场利用1.2m 3 吊斗进行浇筑，并在拟浇筑混凝土的钢柱顶部布置高500m，边长lm的漏斗进行下料，漏斗下口边长为160～ 180mm，进入钢柱内的斗口高度约200mm。 3.5安装钢梁。由于本项目中需要安装的钢梁数量非常多，则需随钢柱一起进行安装。临近钢柱安装好以后，将钢梁和钢柱连接到一起
高层钢框架—钢筋混凝土核心筒结构同步施工建造技术研究与应用 发表时间：2019-09-29T10:58:32.860Z 来源：《建筑学研究前沿》2019年13期作者：肖闯王彬杨青峰毕应超索亚楠[导读] 传统的钢框架与钢筋混凝土核心筒施工顺序为，核心筒施工领先于钢框架5~6层，待核心筒混凝土达到设计强度后开始钢框架安装。 肖闯王彬杨青峰毕应超索亚楠 中建八局第一建设有限公司河南郑州 450000 摘要：传统的钢框架与钢筋混凝土核心筒施工顺序为，核心筒施工领先于钢框架5~6层，待核心筒混凝土达到设计强度后开始钢框架安装。中部国际设计中心项目地上仅11层，核心筒先于钢框架施工无法满足工期需要，同时核心筒楼板甩筋不利于合模，因此本文就高层钢框架与钢筋混凝土核心筒同时建造技术的研究与应用进行交流和总结。 关键词：高层钢框架—钢筋混凝土核心筒结构；同步施工 随着建筑行业的飞速发展，建筑设计外观的多样化、结构设计的多元化也随之而来，建筑结构形态已不仅限于规则的、普通的钢筋混凝土结构，诸如：异形核心筒钢板剪力墙，异形外幕墙施工，钢结构等结构设计形式异军突起。伴随着这些新兴的结构设计形式随之而来的是需对其施工技术、施工工艺等进行除旧更新。 一、钢筋混凝土核心筒领先于钢框架施工的局限 传统的钢框架与钢筋混凝土核心筒施工顺序为，核心筒施工领先于钢框架5~6层，待核心筒混凝土达到设计强度后开始钢框架安装。本项目（中部国际设计中心项目）地上仅11层，由三栋“郁金香”花型塔楼组成，塔楼采用“花型”钢框架与钢筋混凝土剪力墙结构，按照常规核心筒首先施工再进行钢框架施工的方法不利于现场工期控制要求，同时外围钢框架采用钢筋桁架楼承板，楼承板垂直于桁架方向的钢筋需在核心筒部分楼板施工时预留甩筋，不利于钢板剪力墙的合模，同时安全隐患较大。因此传统的钢筋混凝土核心筒领先于钢框架施工的方法不适用于本项目施工。 二、钢框架—钢筋混凝土核心筒结构同步施工技术的应用 项目伊始就决定成立攻关小组解决钢筋混凝土先于钢框架同时施工造成施工进度慢，施工工艺复杂的难题，经过综合研究与分析决定采用花型钢框架-钢筋混凝土核心筒结构同时施工的工序，经过结构受力软件分析，咨询专家、与设计单位沟通，先后解决了“花型”外展及收缩过程中梁柱受力问题，形成了“花型钢框架-钢筋混凝土核心筒结构同时施工建造工法”的完整工艺。 花型钢框架外围钢柱均为斜柱，花型外展时斜柱通过钢梁与核心筒钢板墙连接，如何保证结构体系稳定，是施工的关键，同时花型收缩过程中核心筒为纯混凝土剪力墙，钢梁通过预埋与剪力墙连接，在施工工程中预埋件无法受力，如何保证钢梁与钢柱连接段高强螺栓不受剪，楼板浇筑过程中钢梁不下挠，以及桁架楼承板与木模板接触面拼缝严密型的研究和探索，通过对钢板剪力墙封闭环的加固，以及钢梁的临时支撑，并对楼承板与木模板的搭接确保了结构的安全性及施工质量的可控性。 主要技术难点： 1、技术难点1：斜柱对接焊缝受剪，不利于结构安全，安装就位需要及时通过钢梁与核心筒钢板剪力墙连接； 2、技术难点2：钢板剪力墙不封闭，一边受力容易造成墙体变形； 3、技术难点3：钢梁预埋件无法受力，易造成钢梁下挠及固定端高强螺栓剪坏； 4、技术难点4：桁架楼承板如何与木模板搭接位置已出现薄弱点不利于砼浇筑。
结构厂房（第五代厂房）的十大优点 结构厂房所具有的10大优点： 1.抗震性：低层别墅的屋面大都为坡屋面，因此屋面结构基本上采用的是由冷弯型钢构件做成的三角型屋架体系，轻钢构件在封完结构性板材及石膏板之后，形成了非常坚固的"板肋结构体系"，这种结构体系有着更强的抗震及抵抗水平荷载的能力，适用于抗震烈度为8度以上的地区。 2.抗风性：型钢结构建筑重量轻、强度高、整体刚性好、变形能力强。建筑物自重仅是砖混结构的五分之一，可抵抗每秒70米的飓风，使生命财产能得到有效的保护。 3.耐久性：轻钢结构住宅结构全部采用冷弯薄壁钢构件体系组成，钢骨采用超级防腐高强冷轧镀锌板制造，有效避免钢板在施工和使用过程中的锈蚀的影响，增加了轻钢构件的使用寿命。结构寿命可达100年。 4.保温性：采用的保温隔热材料以聚氨酯保温板为主，具有良好的保温隔热效果。用以外墙的保温板，有效的避免墙体的“冷桥”现象，达到了更好的保温效果。35mm左右厚的PU聚氨酯保温板热阻值可相当于1m厚的砖墙。 5.隔音性：隔音效果是评估住宅的一个重要指标，轻钢体系安装的窗均采用中空玻璃，隔音效果好，隔音达40分贝以上；由轻钢龙骨、保温材料石膏板组成的墙体，其隔音效果可高达60分贝。 6.健康性：干作业施工，减少废弃物对环境造成的污染，房屋钢结构材料可100%回收，其他配套材料也可大部分回收，符合当前环保意识；所有材料为绿色建材，满足生态环境要求，有利于健康。 7.舒适性：轻钢墙体采用高效节能体系，具有呼吸功能，可调节室内空气干湿度；屋顶具有通风功能，可以使屋内部上空形成流动的空气间，保证屋顶内部的通风及散热需求。 8.快捷：全部干作业施工，不受环境季节影响。一栋300平方米左右的建筑，只需5个工人30个工作日可以完成从地基到装修的全过程。 9.环保：材料可100%回收，真正做到绿色无污染。 10.节能：全部采用高效节能聚氨酯保温复合板墙体，保温、隔热、隔音效果好，可达到50%的节能标准。
超高层图纸识图 第一章识图基础 一、投影及三视图 三视图：正视图（上左）、侧视图（上右）、俯视图（下） 三视图在使用是不一定完整，可能只出现其中两个。 有剖视符号的情况下，按照符号所示方向看物体，无剖视符号时，一般习惯的看图方向是： 侧视图在正视图的右侧时，表示是站在正视图中物体的右侧向左看； 侧视图在正视图的左侧时，表示是站在正视图中物体的左侧向右看； 俯视图表示从上向下看到的正视图中的物体 看图方向的正确至关重要，决定了装配方向的正确与否，由于详图绘制人员的个体差异，选择表达方式上会有所差异，需要在图面上相互印证，如有不一致处及时和制图人员沟通确认。 二、剖面符号和断面符号 1.断面符号 表示从符号处剖开看到的断面，不表示断面后方的其他东西； 2.剖面符号 表示从符号处剖开看到的断面及断面后方的其他东西； 3.在钢构详图中，断面符号和剖面符号使用上有些随意，是因为功能上比较接 近，着重表达的是看物体的方向。 看物的方向是从粗线朝文字的方向看。粗线表示人的眼睛，文字表示看的朝向。
三、索引符号及节点符号 1.不带剖视方向的索引 字母a，如果节点详图不在本图中，就写对应的图纸编号，比如“详图-09”或“09”等。 有时也直接索引出来后直接放大，不用到节点符号，如下图： 2.带剖视符号的索引 与剖(断)面符号类似，看物的方向是从粗线朝细线的方向看。粗线表示人的眼睛，细线表示看的朝向。 四、对称符号
五、 焊缝符号 * 1. 焊缝基本符号（常用）：表示焊缝横截面形状的符号 2. 辅助符号：表示焊缝表面形状特征的符号
3.补充符号：补充说明焊缝的某些特征而采用的符号 4.尾注：是对焊缝的要求进行备注，一般说明质量等级，适用范围、剖口工艺 的具体编号等 常用的坡口的形状和尺寸可以查看《建筑钢结构焊接技术规程》（JGJ81-2002），下表是根据规程及我司习惯绘制的坡口节点表，可供参考：
超高层钢结构施工测量控制技术研究郑寿洪 发表时间：2019-10-18T11:32:06.260Z 来源：《基层建设》2019年第14期作者：郑寿洪 [导读] 摘要：随着城市化的进程不断加快，城市可建设面积也越来越少，为增加使用面积展现城市形象，超高层建筑的需求日益增加，发展也十分迅速。 中建八局第一建设有限公司山东 250100 摘要：随着城市化的进程不断加快，城市可建设面积也越来越少，为增加使用面积展现城市形象，超高层建筑的需求日益增加，发展也十分迅速。由于钢结构在建筑工程中具备许多优点如承载力强、自重较轻、安装速度快、抗震性能好、绿色可循环等，所以钢结构在超高层建筑工程中日益广泛应用。本文主要针对超高层钢结构施工测量控制技术进行简要分析。 关键词：超高层；钢结构；施工测量；控制技术 1、钢结构安装前的准备工作 1.1了解钢结构安装的特性 钢结构安装是较为复杂的一项工程，但再复杂的也有其一些特性与规律，掌握了这些，十分有助于超高层钢结构的安装施工。总结下来，有以下几点特性：1.钢结构占超高层建筑工程中的绝大部分，且自重较大数量较多，严重依赖现场塔吊吊装，但大多情况下施工场地和材料场地往往较小，需要提前参与塔吊选型和材料堆场的确定。2.立体交叉施工是钢结构的另一个特点。组合结构中钢结构往往與土建工程、幕墙工程及精装修工程等均存在工作面交叉，需要提前安排各方对接多方面综合考虑，合理利用BIM技术减少碰撞。3.钢结构安装精度要求较高，对现场构件制作精度、安装测量定位和现场焊接工艺均有较高要求。四、其他方面原因均会影响安装质量，如场地沉降，地脚螺杆现浇混凝土振捣导致偏位，预埋件偏位等。只有了解这些钢结构现场施工特性，才能更好地控制钢结构施工安装质量。 1.2了解钢结构体系 钢结构安装的结构体系有两种。其一是型钢—混凝土组合结构体系，是型钢柱外现浇钢筋混凝土的一种组合结构，抗震性能好耐火性能好，且提高了钢柱的耐久性，在高层建筑中使用较为广泛。其二是钢管混凝土结构体系，是钢管内填充混凝土形成的一种组合结构，重量轻、耐冲击、强度高，施工速度较型钢混凝土结构快。在钢结构安装前应根据施工地点和条件选择合理的钢结构安装结构体系，并根据现场钢结构体系安排现场施工流程。 1.3充足的构件制作准备 钢结构构件制作所需钢材和焊材量较多，制作厂往往加工周期排期较满，现场构件安装工期较为紧凑，故当确定施工计划时，应根据施工计划提前安排构件厂加工，留有充足时间便于构件制作保质保量完成。 1.4合理的人员安排 钢结构现场安装大多情况下属于高空特种作业，对安装工人要求较土建等其他领域高。特种作业所需的各类证件需查实人证合一，其中特别需要加强焊工的质量意识教育。对所有人员进行现场质量及施工重难点交底，针对项目结构形式进行有针对性的质量通病教育，提高人员质量意识和现场施工水平。 2工程概况 工程位于某新区，建筑用地呈L形。建筑高度为530m，南北185m，东西171m；总建筑面积为39万㎡，包括4层地下室、100层塔楼、5层裙楼。塔楼为“钢筋混凝土核心筒+钢框架”结构体系，核心筒的平面结构纵向不断变化，其外框由角框柱、边框柱、钢梁等组成。 3测量坐标系转换 本工程总承包提供的一级控制网控制点，其坐标系为天津城市坐标系。坐标位数多，且与建筑物的定位轴线不平行。为了方便现场钢结构安装测量，利用CAD软件将城市坐标系转换成与建筑定位轴线相平行的假定施工坐标系。 4平面控制网的建立 二级平面控制网采用附合导线方法引测。现场采用直角坐标法与极坐标法相结合的方法测设出主控轴线网。±0.000以下采用内控法向上引测，待±0.000层混凝土结构楼板浇筑完毕并达到设计强度，根据测设好的基坑内4个主轴线控制点将轴线引测至±0.000层楼面，在核心筒外围建立4个控制点，用于外框钢柱的安装校正，利用全站仪进行校核，符合精度要求后做好十字线标记并用油漆标注。 5高程控制网建立 因本工程布设的二级控制网观测高台上已安置高程观测点，所以可以利用已有观测高台进行二级高程控制网布设。高程网点应定期进行复测，以保证精度。主体施工的前三个月每15天复核一次，以后每45天复核一次。 6控制网传递 6.1平面控制网的竖向传递与校核 塔楼核心筒采用顶模施工，根据本工程的特点，平面控制网的竖向传递拟采用内控法。因竖向结构施工进度大于筒外楼层板，没有水平结构载体来进行观测，所以内控点传递时需在核心筒外墙四个角上搭建观测平台，在观测平台底板上对应内控点的位置预留200*200mm 洞口，洞口处安装激光捕捉靶。为提高投测点位的精度，将激光垂准仪依次旋转0°、90°、180°、270°在激光捕捉靶上投点4次，取几何交点作为最终点位。投测的平面控制网须进行平差，并对投测点进行归化改正。 高度100m以上时，建筑物结构受混凝土膨胀收缩、风动、日照等外界影响比较大，不同觀测时间测得的点位坐标相差较大。本工程拟采用GPS不间断观测，根据不同时间段的观测数据来确定最佳投点时间，以提高投点的精度。 因核心筒结构平面不断内缩，控制网竖向传递过程中要进行转换，所以需要设置控制网的检核层及转换层。 6.2高程控制网的传递与校核 目前，超高层建筑标高传递的方法有悬吊钢尺法和全站仪天顶测距法。因钢尺法受外界影响大、效率低、易累积误差，故本工程采用全站仪天顶测距法进行标高的传递。 在核心筒墙面+1.000m标高基准线处放置塔尺，调整全站仪水平读取塔尺读数，推算出仪器高度值，然后在全站仪上安装弯管目镜后竖直对准上方预留洞口反射棱镜测距，计算得到反射棱镜位置的标高，最后通过水准仪测设出核心筒四面设计标高+1.000m线，闭合校验合格后作为钢构件安装与校核的高程控制线。
型钢框架混凝土核心筒和钢框架支撑核心筒结构弹塑性时程分析
第十届中日建筑结构技术交流会南京 型钢框架一混凝土核心简和钢框架一支撑核心 简 结构弹塑性时程分析 王斌张翠强吕西林 同济大学土木工程防灾国家重点实验室同济大学结构工程与防灾研究所 AbstraCt Currently noIllinear time llistory amlySis of seismic analysis of mgh-rise buildings has b een widely use 也 but itS amlysis methodS still rleed deVel 叩ment and improVement ． Sino-Japanese S 饥Jctural Engine 甜ng Con6毒rence decided to iIlitiate a nonlinear time histo 呵analysis conlpmtive study in 20 l 2，and t11en organized eight corplofatio 璐at home and abroad for the same case study ．In this paper ，the two cases ， steel reinf ．orced coIlcrete 丘arr 圮-concrete tIl_be smlcture and steel 台arIle-braced n|be s 仃uctllre ，were analyzed based on so 胁are NosaCAD20 l 0 and Midas Building respectiVely ．The nonliTlear time 11istoD ，analysis with 7孕ound motio 璐、Ⅳas 训ed out under me rarely ear 廿1quake with inteIlsit)，8．The def ．0丌】[】ation and damage deVel 叩ment of the s 虮lctllre we 陀stlldied ． Key 帅rds Hybrid stru 【c 咖； noIllinear ti 眦llisto 巧amlysis ； s eisIIlic perf ．0nmnce 1引言 2012年中日建筑结构技术交流会中日双方研究决定进行中日高层建筑结构弹塑性时程的算例对 比分析活动，组织了国内外8家单位对相同案例进行分析比较【l 】。本文针对此次分析活动中2个案例： 钢框架．混凝土核心筒和钢框架．支撑核心筒结构，分别采用NosaCAD2010和Midas Building 有限元分 析程序建立整体结构模型。其中压弯构件采用纤维模型，梁采用塑性铰模型，支撑采用塑性 铰模型， 墙体采用非线性平板壳单元，以反映构件非线性复杂受力情况。通过8度罕遇烈度下7条地震输入的 弹塑性时程分析，研究了该案例结构的变形和破坏情况，探讨了弹塑性时程分析在实际工程中的应用 要点。 第一部分：型钢框架一混凝土核心筒结构 2．1工程概况 钢框架．混凝土核心筒结构共32层，结构总高度129m ，平面基本尺寸为48m×48m，首层5．0m ， 其它层高均为4．Om 。楼板无大开洞，形成刚性横隔板，把核心筒与外框架联系在一起。核心筒采用普 通钢筋混凝土剪力墙，外框架由型钢混凝土柱和钢梁构成的组合结构框架，标准柱距为9．6、米，矩形 型钢混凝土柱直径从基底逐渐减少并延伸至屋顶，外框架梁采用焊接H 型钢梁与柱刚接，与核心筒墙 体铰接，其典型楼层布置和立面见图l 所示。 2．2计算分析程序和主要参数 采用No 鼢CAD20lO 分析程序对该结构进行弹塑性时程分析，对该结构抗震性能和抗震机理进行 研究。 2．2．1构件有限元模型 ：， 梁柱杆单元采用三段变刚度杆单元模型，由位于中部的线弹性区段和位于杆两端的弹塑性段组成。 以受弯为主的钢梁和混凝土梁单元截面的弹塑性段弯矩一曲率骨架曲线分别采用二折线和三折线模型。 由于柱受双向弯矩作用，并到受轴力变化影响，柱单元弹塑性段采用纤维模型，钢和钢筋纤维采用理 235
钢框架—钢筋混凝土核心筒结构 9.1总则 9.1.1钢框架—钢筋混凝土核心筒结构的设计，应祖训现行国家 标准《建设抗震设计规范》GB50011的有关规定。 9.1.2钢框架-钢筋混凝土核心筒结构有双重体系和单重体系之 分，取决于框架部分的剪力分担率。二者有不同的设计要 求，适用范围，最大适用高度和抗震设计等级，设计时应 分别符合有关规定。 9.1.3钢框架-钢筋混凝土核心筒结构有不同的形式，其框架部分 采用钢框架外，必要时也可采用钢管混凝土柱（或钢骨混 凝土柱）和钢梁的组合框架；钢框架必要时可下部楼层用 钢骨混凝土柱和尚不六层用钢柱，混凝土核心筒必要时可 作为钢骨混凝土结构。此外，周边钢框架必要时可设置钢 支撑加强，使钢框架成为具有较高侧向承载力的支撑框架。 9.1.4钢框架-钢筋混凝土核心筒结构为双重体系时，其最大适用 高度不宜超过现行国家规范《建筑结构抗震设计规范 BG50011 对钢筋混凝土框架-核心筒（抗震墙）结构最大 适用高度和钢框架-支撑结构最大适用高度二者的平均值。 单重体系时，不宜超过GB50011对抗震墙结构规定的最大 适用高度。
9.1.5钢框架-钢筋混凝土核心筒结构的抗震设计等级，钢框架部 分和混凝土核心筒部分应分别符合现行国家标准《建筑抗震设计规范》GB50011的表6.1.2和表8.1.3的规定。 9.1.6框架下部采用钢骨混凝土柱上部采用钢柱时，应设置过渡 层防止刚度突变。过渡层的柱刚度宜为上下楼层柱刚度之和的一半。 9.2双重体系和单重体系 9.2.1 钢框架—钢筋混凝土核心筒结构宜作为双重体系。钢框架部分按刚度分配的最大楼层地震剪力，不应小于结构总剪力的10%；框架部分按刚度分配计算得到的地震层剪力应乘以的的增大系数，达到不小于结构底部地震剪力的20%和最大楼层剪力1.5倍二者较小值，且不小于结构底部地震剪力的15%。 【说明】在地震作用下，由于钢筋混凝土核心筒侧向刚度较钢框架大很多，因而承担了绝大部分地震力。但钢筋混凝土剪力墙的弹性极限变形很小，约为1/3000，在达到极限变形时，钢筋混凝土剪力墙已开裂，而此时钢框架尚处于弹性阶段，地震作用在剪力墙和钢框架之间会实行再分配，钢框架承受的地震力会增加，而且钢钢架是重要构件，它的破坏和竖向承载力的降低，将危及房屋的安全，因而有必要对钢框架承受的地震力作更严格的要求，使其能适应强震时的大变形且保有一定的安全度。
钢框架结构与混凝土结构优缺点比较 钢结构具有结构自重轻、抗震性能好、工业化生产程度高、施工速度快、建筑造型美观、有利环境环保、空间大等优点。建设部称之为可重复利用型和环保型绿色建筑。在沙、石资源日益紧张的今天，钢结构的优势越发明显。 一、钢框架结构与普通钢混凝土结构相比的优点： 1、钢框架结构是采用钢砼柱+钢梁结构。由于钢结构强度明显高于混凝土强度，大大减小了框架柱和梁的截面，使混凝土和钢筋用量大大减少，最主要的是大大减少了结构的主体重量，根据粗略计算主体重量(柱和梁)能降低约30%，这样就大大减轻了对地基的压力，基础施工开挖取土量减少，对土地资源破坏小且可大幅降低基础造价（在超高层建筑中，基础造价可达整个建筑造价的三分之一）。 2、钢砼柱提高了框架柱的承载能力，减薄了柱的钢板厚度，同时又提高了柱的刚度和相应的结构侧向刚度，并且有利于提高柱的防火能力。 3、钢结构强度明显高于混凝土，更容易获得大空间，提高室内空间的使用率，以前的建筑空间稍大的室内就有断面很大的混凝土柱子，影响美观和使用。钢结构比钢砼结构主构件截面面积更小（本工程初步框算下来柱截面小1/6，梁高小150~200），使得业主在同等情况下可以获取更大的使用面积；一般可将使用面积扩大5%-10%。 4、钢结构施工速度快，综合考虑制造周期、安装周期、材料费、
管理费等因素，造价在工期长的项目上具有经济优势。 5、由于钢结构件是工厂规模化生产，加工精度高，有利于现场施工精度控制，它的误差控制是以“毫米”来控制的；而混凝土施工精度是以“厘米”来控制的。 6、钢结构可干式施工，节约用水，施工占地少，产生的噪音小、粉尘少，且建筑外形容易满足多样化要求，利于外墙装修。 7、使用钢结构可大量减少混凝土的使用和砖瓦的使用，有利于环境保护也是当前建筑的发展趋势。 8、建筑使用寿命到期后，钢结构拆除产生的固体垃圾少，废钢资源回收价格高。从目前来看，钢结构建筑是对城市环境影响最小的一种结构之一，所以被称为绿色建筑，也是当年国家重点扶持和发展的对象。 9、使用钢框架结构方便楼面采用钢筋桁架楼承板与混凝土的组合楼板，楼板采用钢筋桁架自承式楼板，选择合适型号的自承式楼板，跨度在3m内浇注楼板无需进行支撑，这样就大大减少了浇注楼板使用的脚手架、模板用量和人工费用，大量减少了施工的措施费用，从而降低了工程成本，加快了施工速度，根据工程统计能节约脚手架和模板大约40%-50%。 二、钢框架结构与普通钢混凝土结构相比的缺点：从现有钢结构的建筑来看，缺点主要还是钢结构的防腐和防火两方面， 1、钢结构在发生大火时耐火性能较差，需要涂刷防火涂料或者用混凝土包裹。
高层钢结构住宅施工注意事项 随着中国国民经济发展和人口城市化进程加快，我国高层建筑建设持续空前发展。钢结构体系因其本身所具有的自重轻、强度高、施工快等优点，与钢筋混凝土结构相比，更具有在“高、大、轻”三个方面发展的独特优势。中国已成为第一产钢大国，钢结构住宅适宜工厂大批量生产，工业化、商品化程度高，可以将设计、生产、施工、安装一体化，提高建筑产业化水平。钢结构应用于高层建筑已有数十年的历史。首先采用钢结构建造高层建筑的是美国，战后经过经济恢复，高层钢结构工程建设再度兴起，随着炼钢技术和成型制造工艺的发展，给钢结构工程的应用带来新的活力：工程建设日益增加，相应又推动了钢结构设计与施工技术的不断进步积完善。现对超高层钢结构施工技术进行简要总结。超高层钢结构施工技术主要包含如下几方面内容：（1）做好施工前的准备工作；（2）塔吊的选择与布置；（3）严格原材料；（4）钢构件验收；（5）螺栓安装；（6）钢柱安装；（7）焊接；（8）门窗工程安装。 一、做好施工前的准备工作 首先是强化施工图纸的会审工作，图纸是工程施工的依据，工程开工前项目监理机构要组织监理人员熟悉工程图纸与项目有关的规范标准、工艺技术条件，充分领会设计意图。同时，要组织施工单位专业技术人员对图纸进行会审，检查施工图纸中的“错、漏、碰、缺”，力争把问题解决在施工之前，减少因图纸问题对工程质量、进度的影响。其次是认真审查钢结构安装施工组织设计，施工组织设计是施工单位全面指导工程实施的技术性文件，施工组织设计的完善程度直接影响工程的质量、进度。因此，钢结构安装工程施工组织设计审查要针对性和重点，主要内容有：①质量保证体系和技术管理体系的建立；②特殊工种的培训合格证和上岗证；③新工艺的应用；④对工程项目的针对性；⑤质量、进度控制的措施和方法；⑥施工计划（工期）的安排。 二、塔吊的选择与布置 塔吊是超高层钢结构工程施工的核心设备，其选择与布置要根据建筑物的布置、现场条件及钢结构的重量等因素综合考虑，并保证装拆的安全、方便、可靠。在塔吊的选择上应优先考虑内爬式塔吊，因为钢结构建筑采用内爬式塔吊不需要对楼层进行加固，并且在起重机布设位置上有较大的自由度。另一方面，采用内爬式塔吊进行钢结构高层建筑吊装施工，对塔吊起重能力和幅度要求不像采用附着式塔吊那样苛刻。从经济上考虑，为节约成本，优先选用内爬式塔吊进行钢结构超高层建筑的施工。 三、严格原材料 钢结构有很多优点，但其缺点是导热系数大，耐火性差。随着冶金技术的提高，耐火钢的研究成功并投入生产，为钢结构的进一步发展创造了条件。在选择中，首先钢筋的质量证明文件应齐全有效，且进场检验应符合规范和设计要求。连接套筒应有出厂合格证，材料一般为低合金钢、优质碳素结构钢，其设计抗拉承载力标准值应不小于被连接钢筋的受拉承载力标准值的倍，套筒长为钢筋直径的二倍。 四、钢构件验收
钢结构建筑优点明显钢构建筑将成趋势 钢结构住宅在欧美已经有几十年历史了，它凭着良好的抗震性、灵活可变的空间、环保等优点，迅速发展壮大。随着我国整体生活水平的提高，对住宅质量、品质的要求也会提高，钢结构住宅一定会大行其道。 专家认为，我国发展钢结构在正逢其时。我国钢产量近几年一直居世界首位，去年达1.57亿吨，已是供大于求。钢材的质量、品种、规格也大为提高和丰富，为发展钢结构住宅提供了物质基础。目前北京、上海、山东等省市已开始进行钢结构住宅试点，其中北京金宸公寓已被列为建设部住宅钢结构体系示范工程。 钢结构建筑并不少见，但钢结构住宅还很罕见。不过今年年底北京的第一个钢结构住宅工程--金宸公寓B座和C座，将揭开神秘的盖头。据有关专家透露，这种具有健康、环保、抗震等诸多优点的钢结构住宅，将成为今后我国住宅的发展趋势。 目前，钢结构建筑在世界上已经得到普遍应用，全世界101栋超高层建筑中，纯钢结构的有59栋，同时国外60%以上的高档住宅都采用了钢结构。国外专家认为，钢结构建筑能保护环境、节约能源，是二十一世纪房地产产品的一批"黑马"。 业内人士指出，钢结构建筑优点突出，比之美日等发达国家，我国在建筑结构中的使用比例仍有6倍提升空间，预计未来5年钢结构产量复合增速15%以上。 短期来看，行业需求为新建厂房、体育场馆、歌剧院等公共建筑，不
受地产调控影响，且地产调控使钢价稳中有降，使钢结构公司可能在成本端受益。 钢结构建筑优点明显 与砖混等建筑结构相比，钢结构建筑优点突出，主要有以下几个方面：一是自重轻。高层钢筋混凝土建筑物的自重在1.5～2.0t/?左右，高层建筑钢结构自重大多在1t/?以下，低的只有0.5～0.6t/?。自重轻不仅可以减少运输和吊装费用，还可以降低基础造价，20层以上的建筑物，钢结构建筑优势显现。 二是节约结构占有面积，增加使用面积，空间利用率高。比之同类钢筋混凝土结构，高层建筑钢结构可以节约结构占有面积28%，从而增加使用面积约4%。 三是易改造、可回收，绿色环保。钢结构施工对环境的污染少，同时还可以回收再利用。 四是抗震性能优越。由于钢有一定的韧性，抗震性能优越，钢梁、钢柱组成柔性框架可抵抗8度以上地震，因此在日本等地震频发国家应用广泛。 五是安装容易，施工期短，节约了人工成本，投资回收快。钢结构的构件基本在工厂生产，现场通常只需进行紧固件和螺栓的安装，施工期较短。一般轻钢项目工期3~6个月，重钢大项目的工期约1年。只有亿元以上的超大型项目，工期才会超过一年。与钢筋混凝土结构相比，30～50层的钢结构工程可以缩短施工工期8～12个月左右。工期短保障了业主的投资回收更快；构件工厂化生产节约了人工成本，使
超高层钢结构工程安装施工的重点难点及对策
论高层超高层钢结构工程安装施工的重点、难点及对策 摘要：高层超高层钢结构工程的安装施工控制是一项艰巨而复杂的技术。对工程的质量和进度有很大的影响。本文从国内外高塔学习、实践（迪拜塔/700米；广州新电视塔/610米等等）进行了总结，对塔吊选择、布置及装拆、吊装、测量控制、焊接技术、安全施工等为高层超高层钢结构工程安装施工控制中的重点、难点及对策等进行了全面分析与总结。 关键词：塔吊选择测量控制高塔 1.前言 当今世界高层与超高层钢结构安装工程方兴未艾，大有“欲与天公试比高”之势。迪拜塔高700米；广州新电视塔高度为610米；台北101大楼高度509米；上海环球金融中心高度492米；上海东方明珠塔高度468米；马来西亚国家石油大厦（双峰塔）高度452 米；广州双子塔高度430米；上海金茂大厦高度421米；广州中信广场高度391米；深圳地王大厦高度384米；台湾高雄85大楼高度378米；东北地区大连双子塔最高263米；安徽国际金融中心242米；厦门洪文世界山庄188.51米。国内外高层与超高层钢结构工程的出现是人类美好愿望、社会需求、科技进步和经济发展的完美结合。我国现有高层建筑162000多栋，其中超过100米的超高层建筑就有1500余栋，多数为钢结构。如上海：超高层建筑达400多栋，建筑数量已经远远超过中国香港，成为全球高楼建筑数量第一的城市。又如广州：18层以上建筑有7000多座。重庆高层建筑达10754座。超高层建筑能有效解决城市空间问题，对于“寸土寸金”的上海来说，超高层建筑的建造是适合城市发展需要的。高层与超高层钢结构一般都具备结构新颖独特、技术要求高、工期紧、吊装、焊接与连接工程量大、施工难度大、危险性大、安全防护困难等特点。但是，在发展超高层建筑的过程中，要在经济效益与城市环境、当前需求与可持续发展之间找到平衡点。 2.塔吊的选择 塔吊是高层超高层钢结构工程安装施工的核心设备，其选择与布置要根据钢结构体系的特点、外形尺寸、场地的布置、现场条件、安装施工队伍的技术力量及钢结构的重量等因素综合考虑，并保证塔吊装拆的安全、方便、可靠。并且有专项装拆方案。 塔吊有内爬塔和附着式自升外爬塔两种，按照塔吊使用安全、经济、方便、可靠的原则，建议优先选用内爬塔。因内爬塔有如下优点： （1）有效施工能力大。内爬式塔式起重机安装在建筑物内部（电梯井
高层建筑框架一核心筒结构设计分析 摘要：文章根椐筒体结构的特点，结合工程案例对简体结构特别是框架一核心筒结构从概念设计、计算程序选取、结构计算参数的选取、平面布置、构造要求等方面进行了探析，以完善框架一核心筒结构设计。 关键词：框架一核心筒结构，高层建筑，设计，构造 引言 简体结构是由竖向筒体为主组成的承受竖向和水平作用的高层建筑结构。筒体结构主要包含以下两种： （1）筒结构：由核心筒与外围框筒组成的高层建筑结构； （2）框架一核心筒结构：由核心筒与外围的稀柱框架组成的高层建筑结构。 框架一核心筒结构周边柱子的柱距比较大，一般为8m～12m，它和沿周边的梁构成了外框架，中间为电梯井、楼梯间、管道井等构成的核心筒，受力特点类似框架一剪力墙。某工程建筑面积。地下2层为车库，地上3层为商业，地上4层—22层为写字楼或公寓。檐口高度，装饰构件高度为。该工程的抗震设防烈度为8度，抗震设防类别为丙类，结构抗震等级为剪力墙一级，框架一级。 1计算程序选取 框架核心筒的结构分析应符合《高层建筑混凝土结构技术规程》(以下简称为《高规》)和《建筑抗震设计规范》的有关规定，采用三维空问分析方法进行内力分析，对B类高度或体型复杂的筒体结构应采用两个或两个以上不同力学模型的空间分析程序进行内力分析和比较，考虑双向水平地震下的扭转地震作用效应，并应采用时程分析进行多遇地震下的补充计算。本工程为A类建筑高度，结构整体分析采用SATWE和TAT两种软件分析计算结构，并优化了结构方案。 2结构计算参数的选取 （1）设计基准期50年，使用年限50年，安全等级为二级，地基设计等级为乙级； （2）本工程抗震设防烈度为8度，地震分组为第一组，设计基本地震加速度为，建筑抗震设防类别为丙类； （3）基本风压为m2，对于特别重要或对风荷载比较敏感的高层建筑(一般高度大于60m的高层建筑)，其基本风压应按100年重现期的风压值。因此基本风压取／m2，地面粗糙为C类，风压体形系数、风压高度变化系数及风振系数均按GB50009—2001建筑结构荷载规范的规定采用，楼面活荷载标准值按荷载规范取值。 3主要结构构件截面 核心筒框架柱和边框架梁截面尺寸与混凝土等级见表1
目录 一、钢结构工程实例...................................................................................................- 1 - 二、钢结构优点...........................................................................................................- 2 - 三、钢结构缺点...........................................................................................................- 3 - 四、应用和发展...........................................................................................................- 4 -
钢结构工程实例 一、钢结构工程实例 1.巴黎艾菲尔铁塔 结构形式：钢架镂空结构 简介及特点：塔身为钢架镂空结构，高325米，重9000吨。有海拔57米、115米和274米的三层平台可供游览，第四层平台海拔300米，设气象站。从地面到塔顶装有电梯和1711级阶梯。总高约324米的它一度保持“世界最高建筑物”纪录达45年之久。 铁塔采用交错式结构，由四条与地面成75度角的、粗大的、带有混凝土水泥台基的铁柱支撑着高耸入云的塔身，据说它对地面的压强只有一个正常的成年人坐在椅子上那么大。内设四部水力升降机（现为电梯）。它使用了1500多根巨型预制梁架、150万颗铆钉、12000个钢铁铸件，并且没有用一点水泥，总重7000吨，由250个工人花了17个月建成，造价为740万金法郎，每隔7年油漆一次，每次用漆52吨。这一庞然大物显示了资本主义初期工业生产的强大威力，与其说是建筑，不如叫做象征更为恰当。 2.纽约帝国大厦 结构形式：钢筋(混凝土)结构 简介及特点：帝国大厦是一栋超高层的现代化办公大楼，它和自由女神像一起被称为纽约的标志。地上建筑有381米高的帝国大厦，自1931年以来，雄踞世界最高建筑的宝座达40年之久，直到1971年才被世贸中心超过。1981年4月30日，矗立在美国纽约市中心高1250英尺、共102层的帝国大厦度过了50个春秋。30年代，建筑师设法增加了一节200英尺高的圆塔，使帝国大厦的高度为1250英尺。这座摩天大楼只用了410天就建成，也可算是建筑史上的奇迹。在很长一段时间里，帝国大厦一直是世界最高的楼房。建造帝国大厦的材料约有330000吨。大厦总共拥有6500个窗户、73部电梯，从底层步行至顶层须经过1860级台阶。它的总建筑面积为204385平方米。 用钢量：6万吨帝国大厦高381米(加上后来修建的电视塔共高448米），共使用了1000万块砖石。正是因为大量钢材的使用，这座高102层的摩天大厦仅用了1年多的时间就建成了。 3.旧金山金门大桥 结构形式：钢结构悬索桥 简介及特点：金门大桥横跨南北，将旧金山市与Marin县连结起来。花费四年多时间修建的这座桥是世界上最漂亮的结构之一。它已不是世界上最长的悬索桥，但它却是最著名的。 金门大桥的巨大桥塔高227米，每根钢索重6412公吨，由27000根钢丝绞成。1933年1月始建，1937年5月首次建成通车。钢塔耸立在大桥南北两侧，高342米，其中高出水面部分为227米，相当于一座70层高的建筑物。塔的顶端用两根直径各为92.7厘米、重2.45万吨的钢缆相连，钢缆中点下垂，几乎接近桥身，钢缆和桥身之间用一根根细钢绳连接起来。钢缆两端伸延到岸上锚定于岩石中。大桥桥体凭借桥两侧两根钢缆所产生的巨大拉力高悬在半空之中。钢塔之间的大桥跨度达1280米，为世界所建大桥中罕见的单孔长跨距大吊桥之一。从海面到桥中心部的高度约60米，又宽又高，所以即使涨潮时，大型船只也能畅通无阻。 4.首尔世界杯体育场 结构形式：钢结构 简介及特点：首尔世界杯体育场的设计采用了韩国传统的风筝模样，从顶上望去就像一只漂浮在空中的风筝。这样的建筑样式以朝着胜利放飞风筝为象征，将韩国的传统文化同世界杯比赛结合在了一起。体育场给人的第一印象就是其宏大的气势，无论从规模还是设施来