摘要：隨著現代化建設的不斷深入，建筑科技也在日新月異的發展，在眾多的建筑工程學科中，鋼結構一直以其顯著的優點，應用于國民建設的各個領域，發揮著重要作用。本文就鋼結構的施工安裝以及對材料的造價控制方面綜合闡述鋼結構在高層建筑的應用。
關鍵詞：建筑鋼結構 造價 安裝 控制
引言：鋼結構在高層建筑方面的運用已經經歷了數十年。美國，戰后通過經濟恢復第一次使用了鋼結構建造高層建筑，隨后，高層鋼結構工程建設又一次的興起。由于煉鋼技術與成型制造工藝日趨發展，這就給運用鋼結構工程帶來新的生機，工程建設也不斷的增加，因此，也就不斷完善了鋼結構設計和施工方面的技術，尤其是上世紀六十年代以來，高層鋼結構工程飛速的發展，使得鋼結構成為人們在高層建筑設計選型上的首選者。
一、鋼結構的特點
鋼結構施工時間短、用于施工的鋼結構構件可以是工廠化生產、現場安裝，可以大大縮短施工的時間，節約時間;空間大：由于鋼材的抗壓、抗側彎強度均為混凝土的1.5 倍，因此在等同強度的條件下可以縮小截面從而增大了有效的空間;可循環利用：鋼結構建筑的施工材料可以實現再生利用，這樣就減少了大量的建筑垃圾。抗震性能好，由于鋼結構屬于柔性結構、自重輕，能有效地降低地震響應及災害的影響程度，有利于抗震。耐火性差：鋼材的導熱系數遠遠大于鋼筋混凝土的導熱系數，其耐火性能也遠遠差于混凝土結構，當溫度達到600℃的時候，鋼結構就會基本喪失其全部的強度和剛度。因此在鋼結構建筑中抗火被看作重要一環;耐腐蝕性差：由于鋼材表面的鐵原子與空氣中的氧化合會生成氧化鐵銹，銹蝕能夠引起應力集中，從而危害鋼結構建筑的使用安全，使鋼結構建筑壽命減短，因此對鋼結構建筑進行有效的防腐措施才能確保其使用時間。
二、建筑鋼結構施工安裝要點
整體來說鋼結構的施工流程比較復雜，并且建筑的要求不同，在細節上也有很大的差異性。此處列舉三點進行簡單說明。
1、選材與連接
鋼材通常分為板材、型材、金屬制品以及管材四大類。土木工程中的建筑鋼材通常采用普通的低合金鋼、優質碳素結構鋼以及普通碳素鋼等，碳鋼的塑性比較低，但是硬度強度比較高。在鋼結構中，柱子截面一般多為箱形截面或者寬翼緣“工”字形，另外還有“十”字形截面等等;梁多數是焊接或者軋制的“H”型鋼梁，如果要求特殊也可以符合截面，在安裝前要對主要的焊接接頭做焊接工藝的試驗，定出焊接的格料和各項參數。梁與梁之間、梁與柱之間的連接，可以采取焊接連接或者高強螺栓連接，要注意高強螺栓的連接孔位的精度。制孔主要有兩種，一種是精度較高的數控鉆孔，另外一種則是精度相對較低的模板制孔。在技術條件允許時比較適合采用多軸數控鉆孔。在運到工地以后要對螺栓參數進行檢驗，安裝時不能用扳手強行擰入或者用榔頭強行打入，擰入的步驟要經過初擰、復擰以及終擰。
2、鋼構件的堆放以及選擇安裝機械地點
通常情況下安裝結構的用地面積應為結構占地面積的1.5倍。依照安裝流水的順序，從中轉堆場配套運送至現場的鋼構件要采用裝卸機械把其安置于安裝機械的回轉半徑內。如果因為運輸的原因造成了構件的變形，則在施工現場就要加以矯正。一般鋼結構的安裝采用的是塔式起重機，臂桿長度要有夠的覆蓋面，并且起重能力要相應足夠，從而滿足各種不同部位構件的起吊要求。鋼絲繩容量也要能滿足起吊的高度要求;起吊速度有足夠的檔次可以滿足安裝要求。在多機作業的情況下，臂桿的高差要足夠，以避免不安全的碰撞，保證安全運轉。各個塔式起重機之間要有相應的安全距離，以保證臂桿與塔身不相碰撞。鋼結構比較適用于規整、勻稱以及較平的建筑平面，所以安裝流水線的布置要因地制宜。
3、油漆工藝流程
3.1 基層處理 首先把金屬的表面清理干凈，然后再做除銹。手工處理先用鋼絲刷反復刷打，再用精砂布打磨，使得表面光亮、平滑，然后再用棉紗或者紗布把打磨下的銹粉和浮灰清理干凈。如果表面腐蝕嚴重，則用鋼絲刷和鏟刀處理，大面積的銹蝕則可以用砂輪機來配合清理。
3.2 涂防銹漆、刮膩子 在涂漆前要保證金屬表面的干燥，如果有水份則要立即擦干。施涂時要刷細、刷滿、涂刷到位，并且要注意鉚孔內不能有涂料涂入。待到防銹漆干燥后，采用和油漆配套的膩子把構件的表面缺陷刮平。可以在膩子中加入適量的紅丹粉或者厚漆，從而增加其干硬性。在膩子干燥后要打磨平整，并清理干凈。如果堆放的時間太長，則要再做一次涂刷。
3.3 涂磷化底漆 磷化底漆包括底漆和磷化液兩部分。在涂刷磷化底漆兩個小時以后就可以涂刷其它面漆或底漆。通常情況下，二十四個小時后可以用清水或者毛刷清理表面的磷化殘留物。干燥后如果表面形成了均勻的灰褐色的磷化膜，則代表已經達到了磷化的要求。
3.4 刷涂面漆 刷涂面漆時要多理多刷，油要不流不墜、飽滿均勻、色澤光亮一致。涂刷后要及時檢查避免漏刷。鋼結構的面漆通常需要刷兩遍以上，厚度達70微米。
三、材料選用方面工程造價控制要點
由于我國鋼產量已經突破兩億噸，鋼材品種更趨于多樣化。各種新型建材，如輕質保溫墻板、彩涂壓型鋼板、樓承板等不斷開發出來并推廣應用。建筑鋼結構在設計階段材料的選擇上有了更大的空間。材料選擇不同，工程直接費不同，總造價不同。設計階段合理選擇建筑材料，控制材料單價或工程量，是控制工程造價的有效途徑。試舉例如下：
(1)彩涂鋼板：彩涂鋼板一般用于輕鋼廠房屋面板和墻面板，有不同板型、不同基板厚度和鋼號、不同鍍鋅板類別和鍍鋅層厚度以及不同的彩涂層類別，在形式上又可選用單板、保溫復合板、單板加內保溫層等，其中保溫層又有超細玻璃絲棉、硬質巖棉、聚苯乙烯等類別及厚度的不同，這些不同都造成單方材料價格的差異，從而影響廠房工程總造價。所以設計時要根據廠房性質、大氣環境等因素綜合考慮，合理選用板材，控制工程造價。
(2)多、高層住宅鋼結構體系的墻體材料：墻體材料造價一般占土建工程造價的15%-25%。對于多、高層住宅鋼結構體系來說，選用配套、經濟、節能的墻體材料至關重要。目前，設計選用的外墻材料主要有水泥保溫外墻板、輕質加氣混凝土砌塊、NALC板等;內墻材料主要有改性石膏板、GRC內墻板、水泥保溫復合板等。萊鋼集團自主研發的LCC-A系列、LCC-B系列和LCC-C系列輕質保溫復合墻板也已應用于在建鋼結構節能住宅工程中，逐步使鋼結構住宅體系走向標準化、定型化和工業化，為降低綜合造價創造了基礎條件。
(3)多、高層鋼結構建筑樓(屋)面的樓承板：設計時，根據在樓(屋)蓋結構體系中的作用，樓承板可采用兩種形式，即①樓承板只作為永久性模板，一般采用普通鍍鋅壓型鋼板即可，對最小鍍鋅量和耐火時間要求較低，價格較便宜;②施工時作為模板，在使用階段則替代受拉鋼筋，即組合樓板。由于在設計中考慮樓承板作為受拉筋，其使用壽命必須與主鋼結構的使用壽命保持一致，所以對其最小鍍鋅量和耐火時間要求較高，單方價格相對較高。
(4)鋼材規格及材質：由于鋼材品種的增多，結構設計時可選擇的構件形式也多了。比如框架柱，可采用熱軋H型鋼、焊接H型鋼、螺旋焊接圓鋼管、焊接方鋼管以及組合截面等形式，鋼梁可采用等截面、變截面等形式。材質可采用Q235普碳鋼，也可采用Q345低合金鋼。設計時應盡可能采用高強度等級的材料，比如采用Q345鋼比采用Q235鋼就可節約鋼材15%-25%，用于受拉或受彎構件節約比例較大。設計時要選用經濟截面型材，比如熱軋H型鋼、T型鋼等。在某些情況下，采用熱軋H型鋼柱、梁可能比采用焊接H型鋼用鋼量稍多，但從加工成本、施工進度等方面綜合考慮，其造價可能更有優勢。
參考文獻：
【1】王彩華，吳劍鋒，張麗娜.鋼結構的腐蝕與防護[J].建材技術與應用，2009,(2).
【2】李聽鑫，高層建筑鋼結構的施工[J]，科技促進發展，2009 (3)
【3】魏明鐘，鋼結構[M].武漢，武漢工業大學出版社，2002.
