第一篇:钢结构施工论文
《钢 结 构 施 工 技 术》
读 书
报
告
姓 名: 吴 耀
学 号:1011111127 指导老师: 谢华刚
日 期: 2013.6
摘要:本学期学了《钢结构施工技术》这门课程,由谢华刚老师执教,内容很丰富,学完了有种受益匪浅的感觉,下面为这学期的读书报告。钢结构以质量轻、抗震性能好、强度高、塑性韧性好,施工速度快等优点在工业厂房、层住宅、豪华写字楼等项目广泛应用。钢结构材料、用途也越来越多样化,建筑钢结构施工技术也在被广泛的运用和实施,所以对其施工技术的规范需进行更多的了解,加强施工时工程的安全、质量体系措施。
关键字:钢结构 ;施工 ;读书报告
《钢结构施工技术》学习心得
一、钢结构建筑简介
钢结构是指以钢材为材料做成受力构件的结构,强度高,自重轻、施工速度快、抗震性能好、节能环保及工业化程度高这些特点都是钢结构建筑的优点,因此其成为了我国十五期间重点推广项目之一。最近几年里,建筑业蓬勃发展尤其是在城市建筑上,由于城市的地理条件所限制,高层钢结构工程便开始成为了城市建筑业的主流。在这种背景下,钢结构安装的施工顺序的精确确定、施工安装质量的提高便成为了保证整个工程质量的工期的重点工作对象。钢结构的安装要是在施工过程中出现了问题,轻者会影响工期,破坏结构外观,浪费材料等;重者则可能会造成人员的伤亡,甚至给社会带来严重的不良影响。因此,如何精确地确定钢结构安装的施工顺序和采用多种措施提高施工安装的质量便是钢结构工程施工的关键。
二、钢结构的施工技术
(一)钢结构基础施工技术 1.螺栓的预埋和安装
钢结构基础技术是关键。比如地脚螺栓的精度关系到钢结构定位,位置应给予严格控制,施工中严格控制基础轴线位移控制在±2.0mm范围内, 预埋螺栓标高偏差控制在±5.0mm以内,埋设后要进行两次复测。如果地脚螺栓预埋有困难,可以加工制作定位钢板辅助螺栓定位。对高强螺栓的安装和加固,更应该严格按规程操作。螺栓穿入方向要保持一致,决不能强行穿入螺栓,注意垫圈的朝向和一致性。螺栓紧固时分析实际情况,可以按初拧、终拧或者初拧、复拧和终拧进行操作。
2.吊装
钢柱吊装:钢柱是决定钢结构工程中的主要竖向构件,在吊装时必须既保护之前的柱脚螺栓,又要保证钢柱本身安全。根据实际情况可采用双机吊装或者单机吊装。钢柱吊装就位后,要按规范规定的数值进行校正,长度误差不得超过±3.0mm, 垂直偏差应校正到零。
钢梁吊装: 钢梁在吊装前,应做好安全防范措施和吊装方案设计。吊点的数目和位置、一次性吊装的钢梁数目和是否地上组装梁柱结合体后再吊装。吊装方案既要根据工程要求又要符合操作规范,不可造次。
3.焊接
钢结构焊接是指被焊工件在焊条的作用下,通过加热、加压或两者并用,使工件形成永久性不可拆分连接的工艺过程。影响焊接质量的因素很多,从施工主体上必须严格控制:焊工必须持证上岗,按规程操作;现场设备配备齐全,防网、防雨措施得力;焊条必须质量保关;焊缝清渣自检及时合格;钢结构焊接常见的有电弧焊、埋弧焊、CO2实焊丝气体保护焊、CO2药芯焊丝气体保护焊、电渣焊和栓钉焊等。
现场焊接的原则是减少焊接变形和降低焊接应力。焊接顺序从主到次、从中心框架向四周扩展。焊接质量的优劣在相当程度上与焊接坡口的形式与坡口的尺寸有很大关系。在施工前先要做好焊接规划, 采用合理的焊接方法,施工时要按规划操作,验收时应按照国家最新《建筑钢结构焊接规范》进行检验,Ⅰ级焊缝的探伤比例为100%,Ⅱ级焊缝的探伤比例为20%,Ⅲ级焊缝无需探伤,但要求焊缝外观无气孔、夹渣、弧坑、裂纹等缺陷。
(二)钢结构创新施工技术
1.大跨度吊装滑移
大跨度空间钢结构体系是现代钢结构发展趋势,符合与时俱进的发展规律。在已有的钢结构建筑中,成功的案例很多。
2.大型钢屋盖整体提升
智能微机液压整体提升技术是近年来建筑钢结构施工领域的创新技术。其主要工作原理是帕斯卡液压原理,根据各作业点要求组合液压千斤顶集群,在微机智能控制下操作,平稳整体提升,其难点是移位过程中要确保大型结构的原始姿态。
3.应用软件分析和仿真
近年来,我国在钢结构施工安装方面运用了软件仿真模拟技术,对复杂钢结构和复杂施工情况进行仿真,并通过仿真代替大量试验,既保证了施工精准,又提高了施工效率。创建三维实时动态仿真,完成各种构件装配、吊装试验和优化施工过程,还能提前发现施工方案中的问题并及时纠正,减少工地试拼装工序,达到事半功倍的效果
三、钢结构的常用钢(一)碳素结构钢
目前国内钢结构用钢的品种主要是普通碳素结构钢和低合金高强度结构钢。碳素结构钢(非合金钢)
1.碳素结构钢是最普遍的工程用钢建筑钢结构中主要使用低碳钢(其含量在0.28%以下)。按国家标准《碳素结构钢》GB700-1988,碳素结构钢分5个牌号,即Q195、Q315、Q235、Q255、Q275。其中Q235钢厂为一般焊接结构优先选用。
2、牌号及其表示方法
国标《碳素结构钢》(GB700—88)中规定,牌号由代表屈服点的字母、屈服点数值、质量等级符号、脱氧方法等四部分按顺序组成。其中以“Q”代表屈服点;屈服点数值共分195、215、235、255和275MPa五种;质量等级以硫、磷等杂质含量由多到少,分别为A、B、C、D符号表示;脱氧方法以F表示沸腾钢、b表示半镇静钢、Z、TZ表示镇静钢和特殊镇静钢,Z和TZ在钢的牌号中予以省略。例如:Q235—A·F表示屈服点为235MPa的A级沸腾钢
3、选用
一方面要根据钢材的质量、性能及相应的标准;另一方 面要根据工程使用条件对钢材性能的要求。
国标将碳素结构钢分为五个牌号,每个牌号又分为不同的质量等级。一般来讲,牌号数值越大,含碳量越高,其强度、硬度越高,但塑性、韧性越低。硫、磷含量低的D、C级钢的质量优于B、A级钢。特殊镇静钢、镇静钢质量优于半镇静钢,更优于沸腾钢,当然质量好的钢成本也高
工程结构的荷载类型、焊接情况及环境温度等条件对钢材性能有不同的要求,选用钢材时必须满足。一般情况下,沸腾钢在下述情况下是限制使用的:
(1)在直接承受动荷载的焊接结构。(2)非焊接结构而计算温度低于或等于—20℃ 时。
(3)受静荷载及间接动荷载作用,而计算温度等于或低于—30℃ 时的焊接结构。
4.钢的牌号和化学成分
(二)低合金高强度结构钢
1.低合金高强度结构钢比碳素结构钢含有更多合金属元素,属于低合金钢的范畴(其所含合金总量不超过5%)。低合金高强度结构钢的强度比碳素结构钢明显提高,从而使钢结构构件的承载力、刚度、稳定三个主要控制指标都能有充分发挥,尤其在跨度或重负载结构中优点更为突出。
2.按国家标准《低合金结构钢》GB/T1591-94,钢分为5个牌号,即Q295﹑Q345﹑Q390﹑Q420﹑Q460。其中Q345最为常用,460一般不用于建筑钢结构工程。
四、钢结构的特点
钢结构构件较小,质量较轻,便于运输和安装,便于装拆、扩建。适用于跨度大、高度高,承载重的结构。1.钢材的材质均匀,质量稳定,可靠度高;
2.钢材的强度高,塑性和韧性好,抗冲击和抗振动能力强;
3.钢结构工业化程度高,工厂制造,工地安装,加工精度高,制造周期短,生产效率高,建造速度快; 4.钢结构抗震性能好; 5.耐腐蚀和耐火性差。﹑
五、绿色施工
在保证质量。安全等基础要求的前提下,通过科学管理和技术进步,最大限度地节约资源,减少对环境负面影响,实现“四节一环保”(节能、节材、节水、节地和环境保护)的建筑工程施工活动。
(一)绿色施工项目的基本规定
1.建立绿色施工管理体系和管理制度,实施目标管理。2.根据绿色施工要求进行图纸会审和深化设计。
3.施工组织设计及施工方案应有专门的绿色施工章节,绿色施工目标明确,内容应涵盖“四节一环保”要求。
4.工程技术交底应包含绿色施工内容。
5.采用符合施工要求的新材料、新技术、新工艺、新机具进行施工。6.建立绿色施工培训制度,并有实施记录。
8.采集和保存过程管理资料、见证资料和自检评价等绿色施工资料。9.在评价过程中,应采集反应绿色施工水平的典型图片或影像资料。
(二)发生下列事故之一,不得评为绿色施工合格项目 1.发生安全生产死亡责任事故。2.发生重大质量事故,并造成严重影响。3.发生群体传染病、十五中毒等责任事故。
4.施工中因“四节一环保”问题被政府管理部门处罚。
5.违反国家有关“四节一环保”的法律法规,造成严重社会影响。6.施工扰民造成严重影响。
(三)钢结构建筑的绿色施工 1.资料审核
审查施工单位现场拼装、吊装和安装的施工组织设计,重点审查施工吊装机具起吊能力施工技术措施、垂直度控制方法和屋架外形控制措施,特殊的吊装方法应有详细的工艺方案。审查施工单位的焊接工艺评定报告、焊工合格证、工作人员资格证书,其中焊接工艺评定报告的焊接接头形式、焊接方法及材料的覆盖性、焊工合格的焊接方法、位置、有效期等方面的内容,都要符合施工规范要求,严禁无证上岗。特别应注意焊接工必须有全位置焊接的证书,而不是一般水平位置焊工证书
2.建筑设计
在钢结构设计的整个过程中都应该强调“概念设计”,它在结构选型和布置阶段尤其重要。在钢结构设计中应该从整体结构体系与分体系之间的力学关系、震害、破坏机理、试验现场和工程经验中所获得设计思想,对一些难以做出精确性质分析或规范未规定的问题,从全局的角度来确定控制的布置及细部措施。
3.成本预算
首先,要降低材料损耗。要保证各种材料的有效利用,杜绝原材料不合格使用而造成让费现象。其次,加强定额管理。施工前由项目预算员测算出各工种、各部位的预算定额,然后有专业施工员根据预算定额,分任务给个施工班组,是每个工作人员明白施工目标,把经济效益与职工的劳动紧密的结合起来,充分调动职工的劳动积极性。
4.施工方法
在钢结构安装于防护工作中,应建立科学有效的保障和操作规范。施工,必须保证钢构件全部安装,使之具有空间刚度和可靠稳定性。在安装之前,准备工作要充分,包括现场清洁,修筑道路,运输构件,构件的到位、堆放、拼装、加固、检查清理、弹线编号及吊装机具的准备等。另外,钢结构的测量,这是钢结构工程的关键程序,关系整个工程质量。测量的主要内容是:土建工序交接的基础点的复制和钢柱安装后的垂直控制、沉降观察。
5.安全管理
贯彻国家劳动保护政策,严格执行施工企业有关安全、文明施工管理制度和规定。明确安全施工责任,贯彻“谁施工,谁负责安全”的制度,责任到人,层层负责,切实地将安全施工老实处。加强安全施工宣传,在施工现场显著悬挂标语、警示牌,提醒施工人员:施工人进入施工现场需佩戴安全帽:施工机具、机械每天使用前要例行检查,特别是钢丝绳、安全带每周还应进行一次性能检查,确保完好。
6.设备选用
施工单位应尽量选用高性能、低噪音、少污染的设备,施工区域和非施工区域间设置标准的分隔设施,习惯现场使用的热水锅炉等必备使用清洁燃料,市区(距居民区1000米范围内)禁用柴油冲击桩机、震动桩机、旋转桩机和柴油发电机,严禁打导管和钻杆,控制高噪音污染,综合利用建筑废料,照明灯必须采用俯视角,避免光污染等。
7.环境保护
为了达到绿色施工的目的,首先,现场搭建活动房屋之前应按规划的要求的相关手续,保证搭建设施的材料符合规范,工程结束后,选择有合法资质的拆除公司临时设施拆除,其次,建设单位或者施工单位应采取相应方法,隔离地下水进入的、施工区域,限制施工降水。最后还要控制好施工扬尘,保持建筑环境的和谐。施工单位还要做好渣土绿色运输、降低声、光排放等,保证建筑活动符合绿色要求。
六、钢结构施工未来的发展前景
钢结构施工设计广泛的用于各种大、中建筑类型。
1、大跨度结构:体育场、馆、会展中心、会堂、剧场、飞机库、机车库等。
2、高层建筑:
3、工业建筑
设有大吨位吊车,炼钢车间,船体车间,水压机车间。
4、轻钢结构
5、高耸结构(塔桅结构)
高压输电塔,微波站,雷达站,火箭发射塔,海洋石油平台。随着现代建筑技术发展,塔桅结构由单一功能向多功能方向发展。
6、活动式结构 水工钢闸门,升船机。
7、可拆卸或移动的结构
钢栈桥、移动式平台,发挥钢结构重量轻,便于运输和安装的优点。
8、高压容器和大直径管道
9、抗震要求高的结构
10、特种结构
钢烟囱、钢水塔,纪念性建筑、城市大型雕塑
七、工程实例
(一)、工程概况
某项目总建筑面积5489m2,建筑高度95m,大楼主体采用钢结构。工程设计耐久年限50年,结构安全等级为一级,基础采用1.2m厚筏板式钢筋混凝土基础,强度等级C35。内为地下三层,地上十四层。工程施工中遇到了很多困难,钢管柱承插施工关键技术就是其中之一。
(二)、钢管柱承插施工关键技术
(1)技术特点及难点
该建筑主体为钢结构,结构形式采用钢框架一支撑体系。其中钢柱为直径600mm,厚度为30mm、25mm、20mm 的焊接直缝钢管, 用钢量2380余吨。材质除钢柱Q345C外, 其余均为Q345B。每个楼层在明层外框的角柱上沿着45度角平分线向内收缩,内收200-300mm不等,该承插节点钢柱共计96根。
在施工技术的应用中,结构逐层内收式的钢管柱承插应用率较低。但是在该项工程施工中主体钢结构所采用的便是该技术。该技术又被称作“移位法”,也就是说伴随着每一层高度的不断提升,柱子会向内以一定的比例发生位移,从而导致柱向一侧出现“内收”。
通过分析可以知道,钢管柱承插施工技术在施工过程中其难点主要内容如下:
a.钢管柱节点的组对:该节点处不但是上下钢管互相承插,同时还通过牛腿把上下钢管柱一级周边框架梁连接为整体的结构。也就是说,钢管的承插轴线、多个框架梁连接节点板所具有的标高以及方位控制都对结构标高、安装质量以及安全性有着直接的影响。正因为如此,该节点组对是作为关键控制点存在的,其也是施工过程中最难的技术点。
b.焊接难度大:该节点处的零部件不但多,而且结构复杂,同时由于受空间的限制,在进行多方位焊接是对焊接质量的要求较高。
c.钢管柱的安装:钢柱标高、轴线以及垂直度在方向控制上也是技术难点。
(2)解决方案
在起始阶段先把牛腿分开,在完成钢管承插连接的基础上,后组对牛腿的上下翼缘与连接腹板,导致钢管柱的收缩量与轴线出现严重的超差,因而对质量造成极大恶劣的影响;后从确保楼层钢管柱所具有的收缩量与轴线的要求出发,将下柱与牛腿部分组对好通过焊接完成成型,上柱是通过高空安装时将其直接插入牛腿上翼缘与下柱的承插口,这种操作方式存在的难度是不易操作,同时还要求搭设高空操作平台,也就是说需要支付较高的成本。经过研究分析,将技术确定为: 先对牛腿部分进行提前制作, 然后上柱、下柱、牛腿在1:1的胎具上组对成整体, 在此基础上进行焊接, 经过检测质量指标满足施工的各项要求,可以将其作为施工方案对施工进行指导。
(3)工艺的实施过程
a.工艺流程
工艺流程依次为: 准备、承插节点放样、胎具制作、牛腿部分组对、焊接、上下钢管柱下料、焊接内环板、开槽、组装上下钢柱及牛腿、焊接、探伤检验、进行验收、安装钢柱、校正、焊接、探伤检验以及验收。
b.放实样制作钢柱承插收缩胎具
从制作质量的层面来说,应确保牛腿部分零件的放样所具有的准确度。在具体的工艺流程中应用0.5mm的白铁皮作为基础进行样板制作,准确的放出构件大样。牛腿部分应提前进行组装,同时要完成焊接成型,包括穿心腹板也必须提前进行焊接。由于钢柱重达6.5 吨,所以在对场地的要求上是应平整坚硬,确定20mm 厚的钢板为制作胎具所用的材料。在制作的1:1胎膜上完成上下钢柱和牛腿组对, 应先组对下柱和牛腿,接下来组对上柱。
c.钢管柱节点的焊接
当对已经组装好的钢柱焊接时,应在焊接该节点处由两个焊工同时进行对称焊接,通过这种焊接方式来避免由于变形过大而出现很难校正的校正, 焊接中采用的技术是CO2气体保护焊与手工电弧焊,在焊接是应对坡口处进行打磨清理, 焊接完成后应打上焊工钢印号。钢管柱承插节点处焊缝是一级焊缝,牛腿翼缘焊接、腹板焊接以及钢柱焊缝是二级;钢管柱承插节点处焊缝要求100% 探伤检测, 其余的要求是20%探伤检测,对所发现的不合格焊缝处理后重新进行焊接,并重新进行探伤检测,一直到合格为止。
d.吊装准备
钢柱安装顺序为先建筑中部后四周,先下后上进行。钢柱有箱型与H型两种,根据钢构件的重量、长度、吊点选择的情况,准备足够的不同长度、不同规格的钢丝绳以及卡环。钢柱吊装前,必须对钢柱的中心线和标高、轴线等进行检查,并对钢柱的编号、外形尺寸、螺孔位置及直径、承剪板的方位等进行全面复核,确认无误后办理交接验收。起吊前,钢构件应横放在垫木上,钢柱起吊时不得在地面上有拖拉现象,回转时,需有一定的高度。起钩、旋转、移动三个动作交替缓慢进行,就位时缓慢下落,防止擦坏螺栓丝口。
e.钢柱的安装
钢柱的安装需在埋设地脚螺栓浇灌完砼后。安装钢柱时预留部分后浇灌砼,最后固定。安装前要对预埋件进行复测,并在基础混凝土上进行放线。根据钢柱的底标高调整好螺杆上的螺帽,并在钢柱上打好冲眼,以方便校正。然后钢柱直接安装就位。钢柱的起吊,采用单机回转法。起吊前,钢柱应横放在垫木上,柱脚板位置垫好方木,起吊时,不得使柱子在地面拖拉,必须边起钩、边转臂使钢柱垂直离地。
钢柱吊升到位后。首先将钢柱底板穿入地脚螺栓,放置在调节好的螺帽上,并将柱的四面中心线与基础放线中心线对齐吻合,四面兼顾,中心线校准确,使偏差控制在规范许可的范围以内时,穿上压板,将螺栓拧紧。每节柱的定位轴线应从地面控制线直接从基准线引上,不得从下层柱的轴线引上,结构的楼层标高可按相对标高进行。安装第一节柱时从基准点引出控制标高在混凝土基础或钢柱上,以后每次使用此标高,确保结构标高符合设计及规范要求;钢柱就位后对钢柱必须临时固定,采用四方向拉设缆风绳的方法。现场在楼板或者梁钢筋上预埋锚环以便钢柱安装时临时固定揽风绳,锚固环应留在钢柱十字线的延长线上,使其距离为该柱节高度1.5倍。
钢柱初就位后垂直度调整采用水平尺对钢柱垂直度进行初测,利用设置在纵横轴线上的两台经纬仪,用临时固定用的缆风绳、支撑、千斤顶等对柱子的垂直度进行校正,对柱子的水平位置进行处理,确认无误后进入下一步工作。首层钢柱校正完毕后,应及时催促土建单位对柱底板和基础顶面之间的空隙进行混凝土二次浇灌。钢柱定位后应及时将垫板、螺帽与钢柱底板点焊牢固。
f.钢柱轴线、标高、垂直度等偏差的控制
首先应在对节点构件完成组装的基础上进行复核, 经过检测与复核,将组装偏差控制在0.5mm内,从而有效的攻克了制作时轴线偏差超差所导致的问题。其次在安装时对轴线、标高以及垂直度进行控制,以现场情况为基础采用外控法, 以楼层为基础采用十字控制,把建筑物的中心轴线上设为桩位,除此以外在角部钢柱450轴线的位置处设置控制点, 相邻柱的之间中心间距允许偏差是1mm,下一层钢柱到上一层钢柱间距的标高允许偏差也是1mm,每节柱所确定的定位轴线必须从地面控制轴线引上来。标高可以应用相对标高控制法,利用起重机来起落调节柱的间隙,符合规定的标高要求后打入钢楔,点焊固定,将耳板高强螺栓拧紧, 标高的偏差调整在+5mm可以有效的避免焊缝收缩与柱自重压缩而产生变形。钢柱扭转进行调整,可以在柱连接耳板所具有的不同侧面加入垫板,同时拧紧高强螺栓。在钢管柱的对接焊接过程中, 应采用两台经纬仪打900进行跟踪校正, 这是因为焊工在焊接的进度、焊接风向以及焊缝冷却速度都不同的情况下, 柱-柱节点装配的间隙也存在区别,焊缝熔敷金属有区别,在这个过程中就会导致偏差, 可通过焊接来进行纠偏。
(三)、实施效果
承插的钢管柱制作改为地面进行, 牛腿部分提前制作,然后上柱、下柱、牛腿在1:1的胎具上组对成整体,并采用反变形、火焰矫正焊接, 整体吊装等措施, 减少高空作业工作量, 确保钢柱标高、轴线、垂直度、焊接等施工质量, 提高施工效率。该整套施工工艺,具有结构受力合理,抗震性能好、高空作业工作量少, 施工周期短、工程质量易于保证等特点。
八、小结
我国曾经是一个严重缺钢的国家,但今日已成钢铁大国,钢产量连续15年雄居世界第一。国家的用钢政策也从过去的“限制用钢”过渡到了“合理用钢、鼓励用钢”。钢材可以重复利用,钢结构建筑符合循环经济的发展方向,在发达国家已被广泛采用,被称为绿色建筑的最主要代表。将钢结构建筑与我国的城市化建设和保障性住房相结合,还可解决由于钢铁产能过剩而带来的就业压 力等民生问题,缓解泡沫过度的房地产市场。更重要的是,从长远来看,由于我国优质的铁矿石资 源相对缺乏,只能从国外高价进口,作为现代化工业的粮食——钢铁,必将成为制约我国大踏步地 向现代化迈进的一个“瓶颈”。当前大量建设的钢结构建筑更是一种十分宝贵的优质资源,它是一种国家长远的战略储备产业,更是国家战略新兴产业,发展钢结构建筑意义深远。
钢材虽然是不燃烧体,但就其本身耐火性来讲,远低于砖石和钢筋混凝土,钢结构建筑耐火性能差。因此,针对钢结构建筑消防安全方面存在的耐火等级先天较低的情况,应鼓励摸索研究钢结构防火保护新措施,研究耐火性能好、时效长、粘结力高的钢结构防火材料以及金属、非金属钢结构复合防火材料,积极应用建筑耐火钢,进一步提高钢结构建筑的耐火性能。绿色建筑,是未来世界建筑业的发展方向,中国与世界建筑业的节能减排任务艰巨。钢结构虽有其独特的优势,但节能减排也任重道远。如何评价和考虑钢的可再生、可循环性在节能减排中的作用仍是学术上和政策上的重要课题。
参考文献:
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第二篇:钢结构施工
钢结构施工技术和发展前程
摘要:介绍了钢结构施工的传统基础技术和现代创新技术,并根据当前钢结构建筑现状分析了钢结构行业发展前景。
关键词:钢结构 施工 技术
随着国民经济的高速发展和综合国力的不断提高,大跨度空间钢结构的社会需求和工程应用逐年增加,钢结构跨度的增大和造型设计的复杂化,对空间钢结构的施工技术提出更高的要求。尽管我国空间钢结构施工技术正赶超国际先进水平,但空间钢结构的施工和质量控制等问题,依然是空间钢结构现场施工的技术核心,需要不断总结施工经验和创新施工技术。
现代建筑结构趋向选择高强度、低污染、质量轻的构件为需求,利用空间结构体系、桁架结构体系借助特殊结构对现有的结构体系进行加固。钢结构以其自身的优点,恰好能满足这一需求。
一、钢结构应用范围
人们在不断追求覆盖更大的空间的同时,积极的需找可以搭建的最佳材质和方法,在生产活动中发现,随着钢材的材质和钢结构设计形式的改进,钢结构的应用得到了很大的发展,根据笔者的实践经验,工业与民用建筑钢结构常常应用在以下范围:
(一)厂房仓库等建筑的大跨结构
吊车起重量较大或其工作空间需求较大的多采用钢骨架。如冶金厂房的平炉、转炉车间、混铁炉车间,初轧车间。飞机装配车间、飞机库、物流存储库、干煤棚、展览馆大厅、大会堂、重型机械厂的铸钢车间,水压机车间,锻压车间等等,其结构体系可为网架、悬索、拱架以及框架等钢结构搭建。近年来随着网架结构的大量应用,一般的工业车间和仓库都采用钢结构。
(二)多层和高层建筑的高耸结构
塔架和桅杆结构类。如高耸入云的电视塔、无线电天线揽干、广播局发射桅杆等,属于简体体系(框筒体系、桁架筒体系、筒中筒体系、束筒体系)该类建筑需要美观实用、搭建便利、快速安装、易于维修;多层和高层建筑的骨架类。如北京京广中心、国际经济交流中心、环球金融中心、电视大楼等。
二、钢结构的施工技术
近年来,我国钢结构设计和施工技术都有了很大的飞跃,特别是奥运工程中钢结构展示出来的水准,让全世界看到了中国钢结构设计施工方面的创新和成就。
(一)钢结构基础施工技术
1.螺栓的预埋和安装
钢结构基础技术是关键。比如地脚螺栓的精度关系到钢结构定位,位置应给予严格控制,施工中严格控制基础轴线位移控制在±2.0mm范围内, 预埋螺栓标高偏差控制在±5.0mm以内,埋设后要进行两次复测。如果地脚螺栓预埋有困难,可以加工制作定位钢板辅助螺栓定位。对高强螺栓的安装和加固,更应该严格按规程操作。螺栓穿入方向要保持一致,决不能强行穿入螺栓,注意垫圈的朝向和一致性。螺栓紧固时分析实际情况,可以按初拧、终拧或者初拧、复拧和终拧进行操作。
2.吊装
钢柱吊装:钢柱是决定钢结构工程中的主要竖向构件,在吊装时必须既保护之前的柱脚螺栓,又要保证钢柱本身安全。根据实际情况可采用双机吊装或者单机吊装。钢柱吊装就位后,要按规范规定的数值进行校正,长度误差不得超过±3.0mm, 垂直偏差应校正到零。
钢梁吊装: 钢梁在吊装前,应做好安全防范措施和吊装方案设计。吊点的数目和位置、一次性吊装的钢梁数目和是否地上组装梁柱结合体后再吊装。吊装方案既要根据工程要求又要符合操作规范,不可造次。
3.焊接
钢结构焊接是指被焊工件在焊条的作用下,通过加热、加压或两者并用,使工件形成永久性不可拆分连接的工艺过程。影响焊接质量的因素很多,从施工主体上必须严格控制:焊工必须持证上岗,按规程操作;现场设备配备齐全,防网、防雨措施得力;焊条必须质量保关;焊缝清渣自检及时合格;钢结构焊接常见的有电弧焊、埋弧焊、CO2实焊丝气体保护焊、CO2药芯焊丝气体保护焊、电渣焊和栓钉焊等。
现场焊接的原则是减少焊接变形和降低焊接应力。焊接顺序从主到次、从中心框架向四周扩展。焊接质量的优劣在相当程度上与焊接坡口的形式与坡口的尺寸有很大关系。在施工前先要做好焊接规划, 采用合理的焊接方法,施工时要按规划操作,验收时应按照国家最新《建筑钢结构焊接规范》进行检验,Ⅰ级焊缝的探伤比例为100% ,Ⅱ级焊缝的探伤比例为20%,Ⅲ级焊缝无需探伤,但要求焊缝外观无气孔、夹渣、弧坑、裂纹等缺陷。
(二)钢结构创新施工技术
1.大跨度吊装滑移
大跨度空间钢结构体系是现代钢结构发展趋势,符合与时俱进的发展规律。在已有的钢结构建筑中,成功的案例很多。例如广州新白云国际机场旅客航站楼双胎架滑移、哈尔滨体育会展中心屋盖滑移、深圳机场二期扩建航站楼屋盖滑移等等。深圳机场二期扩建航站楼屋盖属于曲线钢桁架体系,施工滑移采用高空分榀组装、单元整体滑移、同步横向滑移等技术创新。
2.大型钢屋盖整体提升
智能微机液压整体提升技术是近年来建筑钢结构施工领域的创新技术。其主要工作原理是帕斯卡液压原理,根据各作业点要求组合液压千斤顶集群,在微机智能控制下操作,平稳整体提升,其难点是移位过程中要确保大型结构的原始姿态。例如上海东航40号机库钢屋盖整体提升、广州新白云机场飞机维修库钢屋盖整体提升、首都机场A380机库钢屋盖整体提升等等。
3.应用软件分析和仿真
近年来,我国在钢结构施工安装方面运用了软件仿真模拟技术,对复杂钢结构和复杂施工情况进行仿真,并通过仿真代替大量试验,既保证了施工精准,又提高了施工效率。创建三维实时动态仿真,完成各种构件装配、吊装试验和优化施工过程,还能提前发现施工方案中的问题并及时纠正,减少工地试拼装工序,达到事半功倍的效果。
三、钢结构应用发展前景
新型的节能环保的钢结构建筑体系,在汶川地震和北京奥运会建筑群中都体现出无可比拟的魅力,早就被世界誉为21世纪的“绿色建筑”,并有着广阔的发展前景。
就钢结构应用发展前景来看,出现最明显的五个特点。一是向高耸建筑发展。钢结构建筑高度越来越高。2007年,郑州电视塔高388米,日本东京电视塔高333米、法国埃菲尔铁塔高321米。同年上海环球金融中心动工,高度492米,地上101层。2010年由美国芝加哥公司的美国建筑师阿德里安.史密斯设计并启用的哈利法塔,高度达828米,2010年的广州电视观光塔,高度达到600米。二是钢结构工程向大规模方向发展。建筑单体由几千吨发展到几万的项目已经屡见不鲜,有的甚至规划用钢几十万吨。哈利法塔用钢近4万吨,上海环球金融中心用钢6.2万吨。我国央视新台址工程项目用钢量高达12.6万吨;三是向大跨度方向发展。从原来的几十米发展到几百米、几千米,广州新白云机场屋顶最大桁架跨度237米,上海卢浦大桥跨度550米,润扬长江大桥跨度1490米。四是向造型美观化、施工复杂化方向发展。例如北京奥运会主体育场、沿海的广州歌剧院、九省通衢的武汉火车站等。北京奥运钢结构工程是标志性的钢结构建筑群。其中有最富代表性的钢结构造型“鸟巢”。五是施工理论和技术规程不断更新和修编。2008我国奥运钢结构工程的技术创新取得突破性的成果,我国有关许多钢结构的规程有了更新和增补。其中包括《钢结构施工规范》、《钢网格结构技术规程》、《钢结构高强度螺栓连接技术规程》、《建筑钢结构焊接规范》、《高层钢结构技术规程》等国家标准,同时在奥运钢结构技术创新的基础上编制《预应力钢结构技术规程》、《膜结构技术规程》、《铸钢节点应用技术规程》等协会标准。
四、结语
钢结构施工技术内容丰富,要求严格,需要基础科学与工程科学密切配合与交叉渗透,并根据工程实际不断创新和发展,2008年北京奥运会新建的奥运场馆钢结构技术成果足以证明这一点,钢结构行内企业有必要进行施工技术的跨越式升级,全面掌握钢结构的各项技术,为我国钢结构建筑更加繁荣昌盛而努力。
参考文献:
[1] 张凯声等.钢结构行业现状的调查与分析[J].浙江建筑,2007.[2] 建设部.钢结构设计规范(GB50017—2003)[J].北京:中国计划出版.[3] 吴俊峰.浅谈钢结构焊接分析与质量控制[J].山西建筑,2010.
第三篇:建筑钢结构论文:浅谈钢结构建筑的绿色施工
建筑钢结构论文:浅谈钢结构建筑的绿色施工
摘要:
钢结构作为现代的“绿色建筑”,因其具有自重轻、施工周期短、投资回收快、安装容易、抗震性能好、环境污染少等特点而被广泛应用于住宅、厂房办公、商业、体育和展览等建筑中,且发展迅速。而如何将钢结构在保证质量达标、满足使用性能的情况下进行绿色施工,实现环保,则是建筑业界各人士应深刻思考的问题。
关键词:
钢结构;绿色施工
钢结构因其自重较轻,强度较高,抗震性较强,隔音、保温、舒适性较好等特点而在建筑工程中得到了合理、迅速的应用,其应用标志着建筑工业的发展。伴随着我国社会经济的发展及科学技术的日趋完善,钢结构的生产也实现了质的飞跃。钢结构具备绿色建筑的条件,是有利于保护环境、节约能源的建筑,它顺应时代的发展和市场的需要,已成为中国建筑的主流,同时也为住宅产业化的尽早全面实现奠定了坚实基础。
一、钢结构的优点及其应用的必然性
钢结构建筑是以钢材作为建筑的主体结构,通常由型钢和钢板等钢材制成各种建筑构件,表现形式为钢梁、钢柱、钢桁架等,并采用焊缝、螺栓或铆钉的连接方式,将各部件拼装成完整的结构体系,再配以轻质墙板或节能砖等新型材料作为外围墙体建造而成。
当前,国家大力提倡构建和谐社会,发展节能省地型住宅,推广住宅产业
化,特别是在一些大中型城市,更需要解决寸土寸金的实际情况及满足人们对生活空间、生存环境等提出的更高要求,人们在追求舒适性的同时越来越注重建筑的美观性及布局的独特性;另外,低碳经济已成为全球经济发展的新潮流,此趋势在我国也同样受到高度重视。综上所述,在这样的大背景下,在此形势的驱动下,钢结构因其自身独特的优点应运而生,并得到广泛使用,同时,利用钢结构,通过灵活设计来实现异形建筑则成为建筑中最好的选择。钢结构建筑承载力高、密闭性好,而且比传统结构用料省,易拆除,且回收率高,另外,此建筑的外围墙体也多采用如节能砖、防火涂料等环保材料,这大大降低了钢铁污染所带来的高风险,符合国家绿色环保、节能减排的政策;同时,多用于超高层及超大跨度建筑中的钢结构,符合可持续发展的理念,能够缓解人多地少的矛盾,拓展了人们的生存空间,提高了人们的生活质量。
二、绿色施工
建筑施工活动在一定程度上破坏了环境之间的和谐和平衡。近年来,环保一直作为热门话题贯穿于各个行业。在低碳建筑时代,在绿色意识不断强化的今天,建筑形成的每个流程包括建筑材料、建筑施工、建筑使用等过程,都应减少化石能源使用,提高能效,不断降低二氧化碳排放量,这已逐渐成为建筑业的主流趋势。作为绿色建筑的钢结构,其施工过程更应符合绿色环保。
相对于传统的施工活动,绿色施工是绿色建筑全寿命周期的一个组成部分,是随着绿色建筑概念的普及而提出的。绿色施工是指在建设中,以保证质量、安全等为前提,利用科学的管理方法和先进的技术,最大程度地节约资源,减少施工活动对环境的负面影响,满足节地、节能、节水、节材和环境保护以及舒适的要求。绿色施工同绿色建筑一样,是建立在可持续发展理念上,是可持
续发展思想在施工中的体现。
三、钢结构建筑的绿色施工
实施绿色施工,应在设计方案的基础上,充分考虑绿色施工的要求,结合施工环境和条件,进行优化。绿色施工包括以下几个环节:施工策划、材料采购、现场施工、工程验收等,各个阶段都要加强管理和监督,保障施工活动顺利进行。
1、资质审核
审查施工单位现场拼装、吊装和安装的施工组织设计,重点审查施工吊装机具起吊能力施工技术措施、垂直度控制方法和屋架外形控制措施,特殊的吊装方法应有详细的工艺方案。审查施工单位的焊接工艺评定报告、焊工合格证、工作人员资格证书,其中焊接工艺评定报告中的焊接接头形式、焊接方法及材质的覆盖性、焊工合格证的焊接方法、位置、有效期等方面的内容,都要符合施工规范要求,严禁无证上岗。特别应注意是焊接工必须有全位置焊接的证书,而不是一般水平位置焊工证书。
2、建筑设计
在钢结构设计的整个过程中都应该强调“概念设计”,它在结构选型和布置阶段尤其重要。在钢结构设计中应依据从整体结构体系与分体系之间的力学关系、震害、破坏机理、试验现象和工程经验中所获得设计思想,对一些难以作出精确理性分析或规范未规定的问题,要从全局的角度来确定控制结构的布置及细部措施。另外,设计中应尽量使结构布置符合规则性要求,并作除弹性设计外的弹塑性层间位移验算。设计时可依据前期的计算机设计程序,将其各部分构件按生产标准进行后期制作拼装,将设计与生产完美结合,在丰富建筑风
格的同时也提高了施工效率。
3、成本预算
首先,要降低材料损耗。要保证各种材料的有效利用,杜绝原材料不合理使用而造成浪费现象。其次,要加强定额管理。施工前由项目预算员测算出各工种、各部位的预算定额,然后由专业施工员根据预算定额,分任务给各施工班组,使每个工作人员明白施工目标,把经济效益与职工的劳动紧密地结合起来,充分调动职工的劳动积极性。
4、施工方法
在钢结构安装与防护工作中,应建立科学有效的保障体系和操作规范。施工中,必须保证钢构件全部安装,使之具有空间刚度和可靠的稳定性。在安装之前,准备工作要做充分,包括清理场地,修筑道路,运输构件,构件的就位、堆放、拼装、加固、检查清理、弹线编号以及吊装机具的准备等。另外,钢结构的测量,这是钢结构工程中的关键程序,关系到整个工程的质量。测量的主要内容是:土建工序交接的基础点的复测和钢柱安装后的垂直度控制;沉降观测。
5、安全管理
贯彻国家劳动保护政策,严格执行施工企业有关安全、文明施工管理制度和规定。明确安全施工责任,贯彻“谁施工,谁负责安全”的制度,责任到人,层层负责,切实地将安全施工落实到实处。加强安全施工宣传,在施工现场显著位置悬挂标语、警告牌,提醒施工人员;施工人员进入施工现场需配戴安全帽;施工机具、机械每天使用前要例行检查,特别是钢丝绳、安全带每周还应进行一次性能检查,确保完好。
6、设备选用
施工单位应尽量选用高性能、低噪音、少污染的设备,施工区域与非施工区域间设置标准的分隔设施,施工现场使用的热水锅炉等必须使用清洁燃料,市区(距居民区1000米范围内)禁用柴油冲击桩机、振动桩机、旋转桩机和柴油发电机,严禁敲打导管和钻杆,控制高噪声污染,综合利用建筑废料,照明灯须采用俯视角,避免光污染等。
7、环境保护
为了达到绿色施工的目的,首先,现场搭建活动房屋之前应按规划部门的要求取得相关手续,保证搭建设施的材料符合规范,工程结束后,选择有合法资质的拆除公司将临时设施拆除。其次,建设单位或者施工单位应当采取相应方法,隔断地下水进入施工区域,限制施工降水。最后,还要控制好施工扬尘,保持建筑环境的和谐。除了这些,施工单位还要做好渣土绿色运输、降低声、光排放等,保证建筑活动符合绿色要求。
绿色施工作为在建筑业落实可持续发展战略的重要手段和关键环节,已为越来越多的业内人士所了解、关注和重视。但是我国到目前为止仍没有专门的针对绿色施工的评价体系,缺乏确定的标准来衡量施工企业的绿色施工水平,这对绿色施工的推广和管理造成了障碍。作为建筑施工单位,需要打破传统的建筑观念,不断学习、不断探索、不断创新,充分发挥绿色建筑—钢结构的建筑优势,做好钢结构的绿色施工,努力推动我国建筑业的健康、持续发展。
第四篇:建筑钢结构论文:浅谈钢结构建筑的绿色施工
建筑钢结构论文:浅谈钢结构建筑的绿色施工
摘要:
钢结构作为现代的“绿色建筑”,因其具有自重轻、施工周期短、投资回收快、安装容易、抗震性能好、环境污染少等特点而被广泛应用于住宅、厂房办公、商业、体育和展览等建筑中,且发展迅速。而如何将钢结构在保证质量达标、满足使用性能的情况下进行绿色施工,实现环保,则是建筑业界各人士应深刻思考的问题。
关键词:
钢结构;绿色施工
钢结构因其自重较轻,强度较高,抗震性较强,隔音、保温、舒适性较好等特点而在建筑工程中得到了合理、迅速的应用,其应用标志着建筑工业的发展。伴随着我国社会经济的发展及科学技术的日趋完善,钢结构的生产也实现了质的飞跃。钢结构具备绿色建筑的条件,是有利于保护环境、节约能源的建筑,它顺应时代的发展和市场的需要,已成为中国建筑的主流,同时也为住宅产业化的尽早全面实现奠定了坚实基础。
一、钢结构的优点及其应用的必然性
钢结构建筑是以钢材作为建筑的主体结构,通常由型钢和钢板等钢材制成各种建筑构件,表现形式为钢梁、钢柱、钢桁架等,并采用焊缝、螺栓或铆钉的连接方式,将各部件拼装成完整的结构体系,再配以轻质墙板或节能砖等新型材料作为外围墙体建造而成。
当前,国家大力提倡构建和谐社会,发展节能省地型住宅,推广住宅产业化,特别是在一些大中型城市,更需要解决寸土寸金的实际情况及满足人们对生活空间、生存环境等提出的更高要求,人们在追求舒适性的同时越来越注重建筑的美观性及布局的独特性;另外,低碳经济已成为全球经济发展的新潮流,此趋势在我国也同样受到高度重视。综上所述,在这样的大背景下,在此形势的驱动下,钢结构因其自身独特的优点应运而生,并得到广泛使用,同时,利用钢结构,通过灵活设计来实现异形建筑则成为建筑中最好的选择。钢结构建筑承载力高、密闭性好,而且比传统结构用料省,易拆除,且回收率高,另外,此建筑的外围墙体也多采用如节能砖、防火涂料等环保材料,这大大降低了钢铁污染所带来的高风险,符合国家绿色环保、节能减排的政策;同时,多用于超高层及超大跨度建筑中的钢结构,符合可持续发展的理念,能够缓解人多地少的矛盾,拓展了人们的生存空间,提高了人们的生活质量。
二、绿色施工
建筑施工活动在一定程度上破坏了环境之间的和谐和平衡。近年来,环保一直作为热门话题贯穿于各个行业。在低碳建筑时代,在绿色意识不断强化的今天,建筑形成的每个流程包括建筑材料、建筑施工、建筑使用等过程,都应减少化石能源使用,提高能效,不断降低二氧化碳排放量,这已逐渐成为建筑业的主流趋势。作为绿色建筑的钢结构,其施工过程更应符合绿色环保。
相对于传统的施工活动,绿色施工是绿色建筑全寿命周期的一个组成部分,是随着绿色建筑概念的普及而提出的。绿色施工是指在建设中,以保证质量、安全等为前提,利用科学的管理方法和先进的技术,最大程度地节约资源,减
少施工活动对环境的负面影响,满足节地、节能、节水、节材和环境保护以及舒适的要求。绿色施工同绿色建筑一样,是建立在可持续发展理念上,是可持续发展思想在施工中的体现。
三、钢结构建筑的绿色施工
实施绿色施工,应在设计方案的基础上,充分考虑绿色施工的要求,结合施工环境和条件,进行优化。绿色施工包括以下几个环节:施工策划、材料采购、现场施工、工程验收等,各个阶段都要加强管理和监督,保障施工活动顺利进行。
1、资质审核
审查施工单位现场拼装、吊装和安装的施工组织设计,重点审查施工吊装机具起吊能力施工技术措施、垂直度控制方法和屋架外形控制措施,特殊的吊装方法应有详细的工艺方案。审查施工单位的焊接工艺评定报告、焊工合格证、工作人员资格证书,其中焊接工艺评定报告中的焊接接头形式、焊接方法及材质的覆盖性、焊工合格证的焊接方法、位置、有效期等方面的内容,都要符合施工规范要求,严禁无证上岗。特别应注意是焊接工必须有全位置焊接的证书,而不是一般水平位置焊工证书。
2、建筑设计
在钢结构设计的整个过程中都应该强调“概念设计”,它在结构选型和布置阶段尤其重要。在钢结构设计中应依据从整体结构体系与分体系之间的力学关系、震害、破坏机理、试验现象和工程经验中所获得设计思想,对一些难以作出精确理性分析或规范未规定的问题,要从全局的角度来确定控制结构的布置
及细部措施。另外,设计中应尽量使结构布置符合规则性要求,并作除弹性设计外的弹塑性层间位移验算。设计时可依据前期的计算机设计程序,将其各部分构件按生产标准进行后期制作拼装,将设计与生产完美结合,在丰富建筑风格的同时也提高了施工效率。
3、成本预算
首先,要降低材料损耗。要保证各种材料的有效利用,杜绝原材料不合理使用而造成浪费现象。其次,要加强定额管理。施工前由项目预算员测算出各工种、各部位的预算定额,然后由专业施工员根据预算定额,分任务给各施工班组,使每个工作人员明白施工目标,把经济效益与职工的劳动紧密地结合起来,充分调动职工的劳动积极性。
4、施工方法
在钢结构安装与防护工作中,应建立科学有效的保障体系和操作规范。施工中,必须保证钢构件全部安装,使之具有空间刚度和可靠的稳定性。在安装之前,准备工作要做充分,包括清理场地,修筑道路,运输构件,构件的就位、堆放、拼装、加固、检查清理、弹线编号以及吊装机具的准备等。另外,钢结构的测量,这是钢结构工程中的关键程序,关系到整个工程的质量。测量的主要内容是:土建工序交接的基础点的复测和钢柱安装后的垂直度控制;沉降观测。
5、安全管理
贯彻国家劳动保护政策,严格执行施工企业有关安全、文明施工管理制度和规定。明确安全施工责任,贯彻“谁施工,谁负责安全”的制度,责任到人,层层负责,切实地将安全施工落实到实处。加强安全施工宣传,在施工现场显著位置悬挂标语、警告牌,提醒施工人员;施工人员进入施工现场需配戴安全帽;施工机具、机械每天使用前要例行检查,特别是钢丝绳、安全带每周还应进行一次性能检查,确保完好。
6、设备选用
施工单位应尽量选用高性能、低噪音、少污染的设备,施工区域与非施工区域间设置标准的分隔设施,施工现场使用的热水锅炉等必须使用清洁燃料,市区(距居民区1000米范围内)禁用柴油冲击桩机、振动桩机、旋转桩机和柴油发电机,严禁敲打导管和钻杆,控制高噪声污染,综合利用建筑废料,照明灯须采用俯视角,避免光污染等。
7、环境保护
为了达到绿色施工的目的,首先,现场搭建活动房屋之前应按规划部门的要求取得相关手续,保证搭建设施的材料符合规范,工程结束后,选择有合法资质的拆除公司将临时设施拆除。其次,建设单位或者施工单位应当采取相应方法,隔断地下水进入施工区域,限制施工降水。最后,还要控制好施工扬尘,保持建筑环境的和谐。除了这些,施工单位还要做好渣土绿色运输、降低声、光排放等,保证建筑活动符合绿色要求。
绿色施工作为在建筑业落实可持续发展战略的重要手段和关键环节,已为越来越多的业内人士所了解、关注和重视。但是我国到目前为止仍没有专门的针对绿色施工的评价体系,缺乏确定的标准来衡量施工企业的绿色施工水平,这对绿色施工的推广和管理造成了障碍。作为建筑施工单位,需要打破传统的建筑观念,不断学习、不断探索、不断创新,充分发挥绿色建筑—钢结构的建筑优势,做好钢结构的绿色施工,努力推动我国建筑业的健康、持续发展。
参考文献:
[1] 刘春生.钢结构的耐火特性及钢结构防火涂料的应用.广东建材.2006年7期.[2] 绿色施工导则[J].施工技术.2007(11).[3] 高娟.浅谈钢结构工程施工质量控制要点.中小企业管理与科技.2008.12.
第五篇:钢结构论文
钢结构论文
工程管理三班:马明学号:096313130
1关于钢结构安装的探讨
摘要:本文结合对钢结构工程施工的实践经验,从三个方面探讨了钢结构的特点、技术要点和施工质量控制措施等,供给大家参考。
关键词:钢结构 施工 技术 质量控制
引言 :
钢结构工程因其具有跨度大、利用空间大、施工速度快、经济且实用等特点被广泛利用于企业厂房及跨度较大的建筑上。钢结构工程质量直接影响着建筑结构及使用安全。为确保钢结构工程施工质量,保障人民生命财产安全,作为工程管理者,特别是工程质量的主要管理者的监理人员对钢结构工程的施工质量的控制就显得及其重要。钢结构的特点
钢结构施工时间短、用于施工的钢结构构件可以是工厂化生产、现场安装,可以大大缩短施工的时间,节约时间;空间大:由于钢材的抗压、抗侧弯强度均为混凝土的1.5 倍,因此在等同强度的条件下可以缩小截面从而增大了有效的空间;可循环利用:钢结构建筑的施工材料可以实现再生利用,这样就减少了大量的建筑垃圾。抗震性能好,由于钢结构属于柔性结构、自重轻,能有效地降低地震响应及灾害的影响程度,有利于抗震。耐火性差:钢材的导热系数远远大于钢筋混凝土的导热系数,其耐火性能也远远差于混凝土结构,当温度达到600℃的时侯,钢结构就会基本丧失其全部的强度和刚度。因此在钢结构建筑中抗火被看做重要一环;耐腐蚀性差:由于钢材表面的铁原子与空气中的氧化合会生成氧化铁锈,锈蚀能够引起应力集中,从而危害钢结构建筑的使用安全,使钢结构建筑寿命减短,因此对钢结构建筑进行有效的防腐措施才能确保其使用时间。2 材料选择要点
目前,我国建筑钢材一般只用两种,即碳素结构钢和低合金高强度结构钢,其相应的国家标准为《碳素结构钢》(GB700—88)和《低合金高强度结构钢》(GB/T1591—94)。以前常说的三号钢和16Mn 钢就分别属于碳素结构钢和低合金高强度结构钢。钢材应有抗拉,屈服强度和硫、磷含量和碳含量的合格保证。所使用的钢材应具有钢材的质量保证书,其品种、规格、性能要符合国家产品标准要求,化学成分也要符合相关要求。钢材表面质量在符合国家现行有关标准规定的基础上,还应符合以下规定:当钢材表面有锈蚀、麻点等缺陷时,缺陷深度不能大于该钢材厚度负偏差值的1/2;连接材料中的焊条焊剂要有产品质量证书,并符合国家要求,药皮不能脱落,焊芯不能生锈,焊剂不能受潮。保护气体的纯度要满足施工工艺要求,在使用二氧化碳做保护气体时,二氧化碳纯度不能低于99.5%,其含水量要小于0.05%。⑥涂装材料要有出厂证明书和说明书,并符合国家标准和设计要求,涂料色彩按照设计要求正确使用,必要时可以作样板。防火涂料技术性能要满足施工需求,并通过国家正规检测机构的检测符合相关标准的规定。⑧防火涂料在使用时要检验粘结强度和抗压强度,并符合国家标准的规定。压型金属板板材的规格,品种,材质要符合设计和国家现行有关标准规定。3 钢结构工程的焊接技术
选择适当的焊接工艺,平焊、立焊、横焊、仰焊等;采用短弧焊接,弧长一般为2~4mm。焊口清理:检查破口、组装间隙是否符合要求,焊缝内不能有油污和锈物。烘焙焊条时要符合规定的温度与时间,从烘箱中取出焊条后,要放在焊条保温桶内保存。根据焊接层次、焊条型号、直径、厚度,焊接技能等因素,选择适宜的焊接电流。焊接速度:要求等速焊接,保证焊缝厚度、宽度的一致,从面罩内看熔池中铁水与熔渣要保持等距(2~3mm)。焊接根据焊条型号不同而确定,一般要求电弧稳定,酸性焊条一般为3~4mm,碱性焊条一般为2~3mm。焊接角度通常有两个方面,一是焊条与焊接前进的方向之间夹角为60~75;二是焊条与焊接左右之间夹角有两种情况,当焊件厚度相等时,焊条与焊件之间的夹角均为45;当焊件厚度不相等时,焊条与较厚焊件一侧的夹角应大于焊条与较薄焊件一侧的夹角。每条焊缝焊到结束时,将弧坑填满后,要往焊接方向相反的方向带弧,使弧坑甩在焊道内。焊接结束,采用气割切除弧板,并修磨平整。清渣:整条焊缝焊完后清除熔渣,经焊工自检确无问题后,才可以更换工作地点继续焊接作业。在冬期温度低于0℃条件下进行电弧焊时,除遵守常温焊接的规定外,还应该调整焊接工艺的参数,使焊缝和热影响区缓慢冷却。焊后未冷却的接头,要避免碰到冰雪。当工作地点的温度在0℃以下时,要进行工艺试验,来确定适当的预热温度。钢结构施工的质量控制
4.1 钢结构建筑的基础通常都采用混凝土立柱,基础的混凝土丑钢筋、模板的施
工与其他工程的施工方法相同而基础立柱中预埋的螺栓是更是质量控制的重中之重,每个螺栓及每组螺栓之间的高度间距的偏差,直接影响着工程的整体质量。具体如下:取钢柱底板大小的钢板三块(其中两块厚20mm,一块8~20mm均可),2mm 厚的两块铜板按照钢柱底板螺栓孔位置、大小开孔,将三块钢板组装在一起,把一组螺栓插入螺孔,用Φ14~Φ16的钢筋将螺栓焊接为一体,上下各一道并可以重复多次使用。螺栓间间距及高低必须在规定的偏差范围之内。在混凝土浇筑前,用经纬仪将螺栓组进行精确的定位.再用Φ14~Φ16 的钢筋焊接在柱子的主筋上,固定螺栓钢筋端头顶正模板上,上下各一道,这样每组螺栓之间的间距、高低可以控制并不被损坏。做好施工交接。土建工程结束后.将螺栓组间的(轴线间距)、高低,每一个柱身浇筑的高度用经纬仪进行测量,验收后,组织相关安装人员进行验收,验收后要求钢结构安装人员进行复测。
4.2 钢构件的加工现已实现工厂化的生产,钢构件的进场质量验收就显得至关重要,构件进场除了核查数量,并进行表面检查外,还需要检查以下资料:①钢材材质的检验单,②钢材的材质证明(复印件须盖生产单位公章,并且说明原件存放地);③无损检测报告和探伤检测报告。在安装柱,梁时,主要检查柱底版下的垫铁是否稳定,柱是否垂直和位移,粱的垂直、平直、侧自弯曲、螺栓的拧紧程度以及摩擦面清理验收合格后,方可起吊施工。当钢结构安装完,并进行验收合格之后,要求施工单位将柱底板和基础顶面的空间用膨胀混凝土进行二次浇筑。钢结构工程螺栓的连接通常使用高强螺栓和普通螺栓这两种,普通螺栓连接,每个螺栓一端不能垫2个以上垫片,螺栓拧紧后外露螺纹不能少于2个螺距;高强螺栓使用前需要检查螺栓的合格证和复试单,安装过程中板叠接触面要平整,接触面必须大于75%边缘缝隙不能大干0.8mm,高强螺栓要自由穿入,不能用工具敲打和扩孔,不能强制穿入。高强螺栓不能作为临时螺栓,螺栓拧紧要注意按一个方向施拧,当天安装的要终拧完毕,并逐个严格检查,对欠拧、超拧的要及时补拧或更换。不合格的焊缝不得擅自处理,同一部位的焊缝返修次数不能超过2次。钢结构涂刷前,构件表面不能有异物,涂刷遍数和厚度应符合相关规定。在监理施工过程中,要求施工人员先固定钢窗一边的柱子,待钒窗完全固定并就位之后,再焊接另一边的立柱这样便可以保证钢窗与立柱之间不会有缝隙。压抑彩板进场后,要对其进行检查,并复核施工安装有关钢构件的安装精确度;清除檩
条安装时的焊缝药皮和飞溅物,并涂刷防锈漆对钢构件进行防腐处理。安装彩板时,要按墙面的顺序进行排版,从墙面的一侧开始进行,再用螺钉固定,墙板接缝处要做好防水处理。
参考文献:
[1]李清.钢结构住宅的发展与推广[J].安徽建筑.2005.(01).[2]李成河等.我国钢结构住宅发展前景展望[J].交通科技与经济.2005.(02).[3]卜德钰.钢结构住宅在我国的发展前景[J].房材与应用.2003.(03).[4]高伊琳,刘岩.浅谈钢结构住宅[J].辽宁建材.2004.(03).