概要：高层钢结构建筑在国外有数110多年的历史，1883年最先一幢钢结构高层建筑在美国芝加哥拔地而起，到了二次世界大战后由于地价的下跌和人口的很快快速增长，以及对高层及超高层建筑的结构体系的研究日趋完善、计算技术的发展和施工技术水平的大大提升，使高层和超高层建筑迅猛发展。钢筋混凝土结构在超高层建筑中由于自根本性，柱子所占到的建筑面积比率更加大，在超高层建筑中使用钢筋混凝土结构受到批评；同时高强度钢材应运而生，在超高层建筑中使用部分钢结构或全钢结构的理论研究与设计修建可说是实时行进。

关键词：高层钢结构施工高层钢结构建筑在国外有数110多年的历史，1883年最先一幢钢结构高层建筑在美国芝加哥拔地而起，到了二次世界大战后由于地价的下跌和人口的很快快速增长，以及对高层及超高层建筑的结构体系的研究日趋完善、计算技术的发展和施工技术水平的大大提升，使高层和超高层建筑迅猛发展。钢筋混凝土结构在超高层建筑中由于自根本性，柱子所占到的建筑面积比率更加大，在超高层建筑中使用钢筋混凝土结构受到批评；同时高强度钢材应运而生，在超高层建筑中使用部分钢结构或全钢结构的理论研究与设计修建可说是实时行进。超高层建筑的发展反映了发达国家的建筑科技水平、材料工业水平和综合技术水平，也是建设部门财力雄厚的象征物。

我国的高层与超高层钢结构建筑自改革开放以来有数20年的历史，并在设计和施工中累积了不少经验，有数我国自行编成的《高层民用建筑钢结构技术规程》JGJ99-98。东南网架集团的东南科技研发中心的初步设计月底2003年9月20日在萧山宾馆通过专家的论证和区政府领导的审查。这是一幢地下二层，地上二十六层，层高3.6m，集研发、设计、培训、检测为一体的多功能智能大楼。建筑物为总高度100m、建筑总面积4.0万平方米的全钢结构超高层建筑，建筑造型精致、美观、大方，充份展出了钢结构的特性和现代建筑风格。

全钢结构超高层建筑，国内为数不多，在杭州市乃至浙江省归属于首创，这反映了东南网架集团对建设部颁发钢结构产业化基地的荣誉和责任。东南网架集团已设计、制作、加装了4000多项可玩性大、造型简单钢结构工程，如广州新的体育馆主场馆、广州新白云国际机场、广州国际会展中心、黄龙体育中心、河南省体育场、杭州大剧院、宁波新桥化工办公楼、厦门气象局综合楼等工程，在钢结构方面早已累积了非常丰富的设计、制作、加装经验。为了进一步提高广大员工在超高层钢结构上的技术水平，从结构体系、材料搭配、制作与加装等方面加以阐释。二、高层及超高层结构体系对于高层及超高层建筑的区分，建筑设计规范、建筑抗震设计规范、建筑防火设计规范没一个统一规定，一般指出建筑总高度多达24m为高层建筑，建筑总高度多达60m为超高层建筑。

对于结构设计来讲，按照建筑用于功能的拒绝、建筑高度的有所不同以及中环线场地的抗震设防烈度以经济、合理、安全性、可信的设计原则，自由选择适当的结构体系，一般分成六大类：框架结构体系、剪力墙结构体系、框架剪力墙结构体系、框筒结构体系、筒中筒结构体系、束筒结构体系。高层和超高层建筑在结构设计中除使用钢筋混凝土结构（代号RC）外，还使用型钢混凝土结构（代号SRC），钢管混凝土结构（代号CFS）和全钢结构（代号S或SS）。东南科技研发中心，建筑高度100m，柱网为8.4m，抗震设防烈度为6度，使用框架剪力墙或框筒结构体系更为经济合理，这种结构体系的剪力墙或筒体是很好的抗侧力构件，经常分担了大部分的风载和地震荷载产生的水平侧力，总体刚性大，侧移小，且符合玻璃幕墙的外装饰拒绝。

三、材料的搭配钢结构有很多优点，但其缺点是导电系数大，耐火性劣。随着冶金技术的提升，耐火钢的研究顺利并投入生产，为钢结构的更进一步发展建构了条件。目前宝钢投入生产的有B400RNQ和B490RNQ两种型号的耐火钢，其物理力学指标、化学性能及外用冲击韧性和可焊性，都能超过结构钢的拒绝。普通钢材当超过600℃的高温时已几乎失去承载能力，宝钢生产的这两个品种钢材当超过600℃时其屈服强度还有150～220Mpa。

一般高层和超高层建筑当使用板剪成、框筒结构体系时的经济性统计资料为：钢结构耗资=钢材费用（大约占到40%）+制作加装费用（大约占到30%）+屏蔽涂料费用（大约占到30%），屏蔽涂料所占到总耗资的比重较小。如果用于高强度耐火钢虽价格有所下降，但屏蔽涂料价格有较大幅上升，有望部分抵销由此带给的成本上升，而且可靠度及安全性有了一定的确保。

高强度耐火钢的应用于在高层及超高层建筑中，也展出了东南集团在使用新材料、新技术上的根本性先例。四、制作与加装(一)统一测量仪器和钢尺量具修建一幢超高层大楼，牵涉到到土建、钢结构、玻璃幕墙和各类设备的加装，用于的测量仪器和用于的钢尺必需由国家法定的同一计量部门由同一标准检验。高层、超高层建筑施工周期较长，尚需定期对测量仪器和钢尺量具展开定期校验以确保建筑物各项指标符合规定的指标。

一般以土建部门的测量仪器和钢尺量具不尽相同。(二)定位轴线、标高和地脚螺栓钢柱的定位轴线可根据场地的相间，在建筑物外部或内部设置掌控轴线。

本工程高度在100m，设置二个掌控桩，以供架设经纬仪或激光仪掌控桩的方位，拒绝以能符合通视、可视作原则。钢柱的长度以符合起重量的大小和运输的可能性，一般为2～3层为一节，对每一节柱子加装不得用于下一节柱子的定位轴线，应向地面掌控轴线谓之到高空，以确保每节柱子加装准确正确性，防止产生积累误差。柱脚与钢筋混凝土基础的相连，一般使用埋式刚性柱脚，地脚螺栓是在加装所在之处第一节钢柱时，掌控平面尺寸和标高的临时相同措施。(三)钢柱的制作与加装钢柱是高层、超高层建筑要求层高和建筑总高度的主要线脚构件，在加工生产中必需符合现行规范的竣工验收标准。

100m低的超高层钢柱一般分成8～12节构件，钢柱在翻样下料制作过程中不应考虑到焊缝的膨胀变形和线脚荷载起到下引发的传输变形，所以钢柱的翻样下料长度不相等设计长度，即使只有几毫米也无法忽略不计。而且上下两节钢柱横截面几乎大于时也不容许交换，拒绝对每节钢柱不应编号不予区别，准确加装所在之处。矩形或方形钢柱内的加劲板的焊不应按现行规范拒绝使用熔嘴电渣焊，不容许使用其他如在箱板上开孔、槽塞焊等形式。钢柱标高的掌控一般有二种方式：1.按比较标高制作加装。

钢柱的长度误差不得多达3mm，不考虑到焊缝膨胀变形和线脚荷载引发的传输变形，建筑物的总高度只要超过各节柱子制作容许偏差总和及钢柱传输变形总和就算合格，这种制作加装一般在12层以下，层高掌控不十分严苛的建筑物。2.按设计标高制作加装。

一般在12层以上，精度拒绝较高的层高，不应按土建的标高加装第一节钢柱底面标高，每节钢柱的相加尺寸总和不应合乎设计拒绝的总尺寸。每一节柱子的连接器产生的膨胀变形和线脚荷载起到下引发的传输变形应加到每节钢柱加工长度中去。

无论使用何种加装方式，都不应在翻样下料制作过程中充份表达出来，并不应合乎设计拒绝的总高度。(四)框架梁的制作与加装高层、超高层框架梁一般使用H型钢，框架梁与钢柱宜使用刚性相连，钢柱为全线贯通型，在框架梁的上下翼缘处在钢柱内设置纵向加劲肋。框架梁不应按设计编号准确所在之处。

为确保框架梁与钢柱连接处的节点域有较好的延性以及相连可靠性和楼层层低的精确性，在工厂生产时，在框架梁所在位置设置悬臂梁(较短牛腿)，悬臂梁上下翼缘与钢柱的相连使用剖口熔透焊缝，腹板使用贴角焊缝。框架梁与钢柱的悬臂梁（较短牛腿）相连，上下翼缘的相连使用衬板(兼引弧板)仅有熔透焊缝，腹板使用高强螺栓相连。由于钢筋混凝土施工容许偏差相比之下小于钢结构的精度拒绝，当框架梁与钢筋混凝土剪力墙或钢筋混凝土筒壁相连时，腹板的连接板可开椭圆孔，椭圆孔的长向尺寸不得小于2d0（d0为螺栓孔径），并不应确保孔边距的拒绝。

框架梁的翻样下料长度某种程度不相等设计长度，须要考虑到焊膨胀变形。焊膨胀变形能用经验公式计算出来再行按实际加工之后校核，确认其翻样下料的准确长度。框架梁上下翼缘的相连可使用高强螺栓相连或焊相连，目前大部分使用带上衬板的全熔浮焊相连。

施工时先焊下翼缘再行焊上翼缘，再行一端点焊定位，再行焊接另一端。腹板则使用高强度螺栓相连，要充份解读设计时使用摩擦型还是承压型高强螺栓。使用摩擦型高强螺栓的摩擦系数省辖市用合理。使用高强螺栓群相连时，孔位的精度十分最重要。

目前制孔一般使用模板制孔和多轴数控钻孔，前者精度较低，后者精度高，不应优先考虑到使用后者。当使用模板制孔时，不应确保模板的精度，以保证高强螺栓的装配孔和工地加装孔的精度拒绝。如果孔位局部偏差，只容许用于铰刀扩孔。

不准用于气割扩孔，若用气割扩孔，则不应按根本性质量事故处置。高强螺栓群应同一方向放入螺栓孔内，高强螺栓群的拧紧顺序不应由中心按幅射方向逐级向外拓展，初把手和惜把手都得按预先原作的独特色彩在螺帽头上加以回应。

五、楼盖的设计高层、超高层建筑的楼板和屋盖具备相当大的平面刚性，是线脚钢柱与剪力墙或筒体的平面外用侧力构件，同时使钢柱与各线脚构件(剪力墙或筒体)起着变形协商起到。一般钢结构建筑物的楼板和屋盖，都使用轧制的压型钢板特现浇钢筋混凝土(全称钢承混凝土)楼板和屋盖，厚度一般不大于150mm。目前在设计钢承混凝土楼板和屋盖时没考虑到钢承混凝土楼板和屋盖与钢梁联合起到。主要是对于板底呈圆形波形的计算出来原理不甚了解或指出计算出来繁复，就按平板计算出来，这样既不安全性又减少了钢梁的用钢量。

如果使用钢梁与钢承混凝土楼板联合起到，全称MST人组梁，只要计算出来准确，配筋合理，栓钉可信，则可以节约楼层和屋盖钢梁的用钢量20%左右，而且不须要对钢梁展开平稳验算。.。

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