一、钢结构的定义及特征
1、钢结构的定义
钢结构是指采用钢板及型钢经过加工成各种形状的钢构件后，通过焊接、螺栓连接、铆接将钢构件相互连接固定而成的承重结构物。
2、钢结构的特征
钢结构的特点大体可总结为以下几个方面。一，钢结构质量轻、强度高。同等荷载和强度要求下，钢结构比钢筋混凝土等其他类型结构轻，对于无吊车梁的工业和民用建筑，轻钢结构的钢材用量一般为20-50kg/m2。二，钢结构制作简单、施工安装周期短。钢结构工程大都使用H型钢、槽钢等型材，制作简单。钢结构构件在加工厂中制作，质量可靠、精确度高，加工好的构件大都采用焊接或螺栓连接，因此，与同等面积的钢筋混凝土工程施工相比，钢结构工程的安装工期具有明显的施工周期短的特点。三，机械化水平高，钢结构的制作和加工多采用大型机械，极大的降低了劳动强度。钢结构制作过程中，从下料、拼板、组立、埋焊、调直等整个过程都以机械为主，安装过程中也主要采用大型机械吊装，在一定程度上降低了劳动强度，节省了大量人力。四，钢结构符合绿色环保节能理念。采用钢结构减少了水泥砂石开采工作，有利于生态环境的保护。钢结构在进行安装的过程中，主要采用整体式连接，不需要加工制作混凝土，在很大程度上减少了粉尘的污染，减少了建筑垃圾，降低了施工噪声。另外，98%以上的钢结构构件可以回收利用，既节约了材料，又节约了能源，复合绿色环保和可持续发展的原则[1]。
二、多层及高层钢结构安装施工探究
1、钢结构工程施工前的准备工作
对于钢结构工程的施工，需要加强施工前的各项准备工作的管理，从而促进钢结构技术的应用。首先，钢结构工程的施工包含两个方面，即工厂制作和现场安装两个阶段。做好钢结构制作单位和安装单位的考察，才能很好地进行选择，以促进钢结构工程的进度和工程质量。在钢结构工程的制作和安装需要考察的内容是企业资源、企业的生产规模以及技术人员的配备等问题。其次，需要对钢结构的施工图纸加强审核。在工程建设中，图纸是工程建设施工的重要参照依据，对工程的整体结构具有掌控作用。一般而言，工程的施工图纸需要在工程施工前完成，项目开工前由监理机构派出人员对项目的相关技术规范标准以及工艺艺术进行学习，确保在施工图纸设计时能够很好地领悟图纸的设计意图。同时，由于施工图纸的设计对工程的整体结构和质量产生巨大的影响。所以，在图纸设计完成之后，需要组织施工单位的专业技术人员进行图纸的严格审核，解决图纸中的不合理之处，力争完善图纸，减少图纸在实际施工中的问题，从而影响到工程的整体质量和进度。最后，对于钢结构施工的安装也要进行施工组织设计，施工组织设计作为一种技术文件，主要是对施工活动提供合理性管理的手段，不仅可以对施工进行战略部署，而且可以进行一定的战术安排。施工组织设计，能够体现建筑施工的基本规划和设计思想，为不同阶段的施工工作做准备，从而提供给施工单位、工种以及资源间的相互联系。因为施工组织设计的完整度可以直接影响到工程的质量，所以工程在施工前需要进行严格的施工组织设计，而且要求钢结构的安装工程施工应当具有针对性[2]。
2、平面布置和结构选型
钢结构对于平面布置也有一定的要求，一般要求规正、匀称或是较为平滑的建筑平面，不易选择凹凸变化太大的平面，也不适合轴线分开较多平面。如果建筑面的形心和质心之间的距离相差太远，容易导致住宅平面的结构性扭转。钢结构的设计对于风荷载和地震荷载的考虑较多，在这两种力量的推动下容易产生水平位移，因而需要考虑钢结构工程的抗侧力结构设计，在住宅区加强楼梯间和电梯间的墙体设计为抗侧力结构。对于有些建筑物，其位移难以控制在一定的合理范围内，需要将单元间的分户墙和厨卫墙体进行抗侧力结构设计。
3、塔吊的选择、布置以及装拆
在超高层钢结构工程中，塔吊是工程的基本设备，塔吊发挥的起重能力和幅度作用，不同于附着式塔吊，所以一般使用内爬式塔吊，节约租赁成本。所以，在钢结构施工工程中，考虑工程的施工成本，可以在钢结构超高层建筑中优先选择内爬式塔吊。在钢结构的施工中，最先需要进行吊装，在吊装执行的过程中，吊装的速度和吊装的质量状况也对整个施工工程具有重大的影响。在进行吊装时，需要处理好结构平面以及立面的形状，同时对整个施工工程的结构形式、塔吊的数量以及位置进行合理布局，将现场施工条件等众多因素进行合理安排，从而合理安排吊装的顺序。
4、地脚螺栓预埋施工方案
在螺栓的安装过程中，首先需要对地脚螺栓的预埋情况进行把握。由于地脚螺栓的预埋情况直接影响到钢结构的质量，对于地脚螺栓的位置、长度以及标高都需要进行准确设置。在扩孔和工作量的安排上也要注意，避免不必要的工程返工，从而提高结构安装的整体质量。对于地脚螺栓的预埋，可以采用直接预埋法和预留孔法两种方式。因而，在进行基础的混凝土浇灌前，需要审核检查预埋螺栓的合理可靠性，从而确保工程的质量。在螺栓安装中，高强度螺栓连接工程也是钢结构工程的重要工程之一，但也是我国目前施工质量的一个较为薄弱的环节。在进行高强度螺栓安装中，一些项目工程采用以假乱真的情况，选用的材料以次充好。有些高强度螺栓连接面达不到要求，不在规定的要求之内，从而影响了螺栓连接中的密贴情况和螺栓孔的质量。
5、钢结构的节点构造
钢结构工程的节点设置好坏直接影响钢材的用量，为了尽可能地节约钢材用量，减少钢结构工程的施工成本，需要重点解决两个部位的节点设置。第一个是柱脚生根的部位。一般而言，在很多的试点工程中，地下层结构的设置按照钢筋混凝土框架剪力墙的结构来考虑，柱脚应该设置在地下室的顶板标高处，将柱脚和顶板预埋钢板进行高强螺栓连接。在首层使用钢筋混凝土框架-剪力墙结构，第二层就使用钢框架-钢筋混凝土剪力墙结构。同时，为了确保工程的安全性和可靠性，可以在剪力墙预埋钢板中使用剪力墙端部和核心筒管拐角进行连接[3]。
6、钢柱的制作和安装技术
钢柱作为高层建筑中的主要结构，主要是高层建筑中的竖向结构。对于钢柱的施工标准，需要满足现在市场上的验收标准[4]。一般情况下，一个100m的超高层钢柱，可分为8-12节，钢柱在考虑焊接过程中的收缩变形和承载压力，所以钢柱的翻样下料中的制作长度不能和设计长度相差，对于上下的钢柱即使界面相等也不能进行调换，需要严格按照编号进行安装。而且，对于焊接过程，需要进行熔嘴电渣焊，不可以采用其他的箱板开孔进行焊接。对于钢柱的标高控制，可以按照相对标高制作再安装，钢柱长度不可以超过3mm，对于焊缝引起的收缩变形和竖向压力下的压缩变形不进行考虑。在建筑物的总高度保持在各节柱制作上的误差合理范围内就是合理的建筑物。而且，在钢结构工程的设计中，重点是进行焊接，不仅要确保焊条的合格，还要确保焊接的质量。
