摘要:钢结构在建筑行业中有着极为广泛的应用,钢结构属于框架结构,以钢框架和钢筋混凝土框架做比较:在跨度相同情况下,钢梁高度是钢筋混凝土梁高度的一半。在承载力相同的情况下.钢柱外围面积是钢筋混凝土面积的1/4。这使“肥梁胖柱”的钢筋混凝土框架结构的弊端在一定程度上有所缓解,一般的高层和超高层建筑当采用框一剪、框一筒结构体系,钢结构建筑分为型钢混凝土结构建筑,钢管混凝土结构建筑、全钢结构建筑。
关键词:高层建筑钢结构 施工技术 质量控制
引言:
随着钢结构在我国高层与超高层建筑中的应用,它的优越性越来越被人们所认同,钢结构施工质量的控制与管理也逐渐完善。钢结构是一种更符合“绿色生态建筑”特征的结构形式。它具有自重轻、占用面积小、工业化程度高、外形美观、抗震性能好、环境污染少等优势,具有较好的综合经济效益。
1.钢结构施工技术
1.1平面布置和结构选型
钢结构适合于平面布置基本规正、匀称、凹凸变化较少的建筑平面,不适宜轴线错开较多,形心和质心距离较大和易于产生较大扭转的住宅平面。
钢结构住宅设计需要对风荷载和地震荷载作用下的水平位移进行控制,因此,抗侧力结构的考虑是非常重要。在住宅结构设计中常常把楼梯间、电梯间墙体设计为抗侧力结构。如果位移仍然不能控制在允许值范围内时,可以把单元之间的分户墙或厨房、卫生间的部分墙体(不动墙)也做为抗侧力结构。
1.2变形限值的讨论
抗侧力结构可以是钢结构,也可以是钢筋混凝土结构。当采用钢桁架作为抗侧力结构组成纯钢结构时,规范规定:在风力作用下,层间位移1/400.顶点位移1/500;在地震作用下,层间位移1/250,顶点位移1/300.因此,采用钢桁架作抗侧力结构可能造成用钢指标有较大提高,从而增加造价。
1.3层数和层高的确定
任何一种结构形式都有它的适用范围、最佳建造高度。钢结构正是在高层、超高层建筑中具有独到的优势,高层住宅由于地震设防,梁、柱断面虽然与同条件钢筋混凝土梁、柱相比要小的多,但在寻常百姓家的居室中,梁柱的存在仍然是十分尴尬的事。相比之下,我们认为钢结构用于多层和“小高层”,是具备一定优势的。
1.4柱网确定和柱断面型式的选择
柱网的确定一般根据墙面分割情况,结合梁的位置和截面高度,以及钢梁的隐蔽方法来决定。外墙处的柱距是柱网确定的关键,把沿外墙钢梁和外墙窗上皮的高度关系处理好,柱网也就基本确定了。
2.钢结构的主要优缺点
2.1 钢结构建筑总重轻。钢结构住宅体系自重轻,约为混凝土结构的一半.可以大大减少基础造价。钢材的塑性和韧性好。钢结构的延性好、塑性变形能力强,使钢结构一般不会因为偶然超载或局部超载而突然断裂破坏。韧性好,则使钢结构对动力荷载的适应性较强。将钢结构体系用于住宅建筑可充分发挥具有优良的抗震抗风性能,大大提高了住宅的安全可靠性。环保效果好。在建筑物拆除时,大部分材料可以再用或降解,不会造成垃圾。
2.2 钢结构防火性能差。随着温度的升高.强度就降低。当周围存在着辐射热,温度在150度以上时,就应采取遮挡措施。如果一旦发生火灾.结构温度达到500度以上时,就可能全部瞬时崩溃。为了提高钢结构的耐火等级,通常都用混凝土或砖把它包裹起来。钢材易于锈蚀。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆钢材在潮湿环境中,特别是处于有腐蚀介质的环境中容易蚀,必须刷涂料或镀锌.而且在使用期间还应定期维护。
3.柱基检查
第一节钢柱是直接安装在钢筋混凝土柱基底板上的。钢结构的安装质量和工效同柱基的定位轴线、基准标高直接有关。安装单位对柱基的预检重点是定位轴线间距、柱基准标高和地脚螺栓预埋位置、长度、垂直度进行检查。基准标高点一般设置在柱基底板的适当位置,四周加以保护,作为整个高层钢结构工程施工阶段标高的依据。在柱基中心表面和钢柱底面之间,考虑到施工因素设计时要考虑留有一定的间隙做为钢柱安装时的标高调整,该间隙一般规定为50-70mm,我国的规范规定为50mm。
4.柱的标高及梁的长度控制
钢柱标高的控制应按土建的标高安装第一节钢柱底面标高,每节钢柱的累加尺寸总和应符合设计要求的总尺寸。每一节柱子的接头产生的收缩变形和竖向荷载作用下引起的压缩变形应加到每节钢柱加工长度中去.梁的翻样下料长度同样不等于设计长度,需考虑焊接收缩变形。焊接收缩变形可用经验公式计算再按实际加工之后校核,确定其翻样下料的精确长度。
5.钢柱、钢梁的吊装
5.1钢柱的吊装
在吊装第一节钢柱时,应在预埋的地脚螺栓上加设保护套,以免钢柱就位时碰坏地脚螺栓的丝牙。双机抬吊时,钢柱吊离地面后在空中进行回直。单机吊装时需在柱子根部垫以垫木,以回转法起吊,严禁柱根拖地。钢柱就位后,先调整标高,再调整位移,最后调整垂直度。柱子要按规范规定的数值进行校正,标准柱子的垂直偏差应校正到零。
当上柱与下柱发生扭转错位时,可在连接上下的耳板处加垫板进行调整。为了控制安装误差,对高层钢结构先确定标准柱。一般取标准的柱基中心线为基准点,用激光经纬仪以基准点为依据对标准柱的垂直度进行观测。除标准柱外,其他柱子的误差量测不用激光经纬仪,通常是用丈量法。钢柱轴线位移校正,以下节钢柱顶部的实际柱中心线为准,安装钢柱的底部对准下节钢柱的中心线即可。
5.2钢梁的吊装
高层、超高层框架梁一般采用H型钢,框架梁与钢柱宜采用刚性连接.钢柱为贯通型,在框架梁的上下翼缘处在钢柱内设置横向筋肋.框架梁应按设计编号正确就位。钢梁在吊装前,应于柱子牛腿处检查标高和柱子间距,主梁吊装前,应在梁上装好扶手杆和扶手绳,待主粱吊装就位后,将扶手绳与钢柱系牢,以保证施工人员的安全。一般在钢梁上翼缘处开孔,作为吊点。吊点位置取决于钢梁的跨度。为加快吊装速度,对重量较小的次梁和其他小梁,多利用多头吊索一次吊装数根。有时将梁、柱在地面组装成排架进行整体吊装,减少了高空作业.保证了质量,并加快了吊装速度。
6.如何作好钢结构施工的质量控制
做好工程开工前准备工作。(1)强化施工图纸的会审工作。图纸是工程施工的依据,工程开工前项目控制机构要组织控制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。(2)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有针对性和重点。
结束语:随着钢筋混凝土结构在超高层应用中的质疑,高强度耐火钢材应运而生.钢结构或全钢结构超高层建筑被越来越多的应用在现代的高层建筑中。在钢结构工程施工过程中.一定要按规范操作施工,并且真正发挥工程控制的作用,在施工时要严格控制好进度,同时也要做好质量把关工作,这样才能保证钢结构工程的施工质量。
参考文献
[1]孙道光.刍议现代高层建筑钢结构施工质量控制[J].经营管理者.2011(08)
[2]张定邦.小议建筑钢结构的施工技术及质量控制[J].黑龙江科技信息.2009(28)
论文作者:牛瑞鹏
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2019年5期
论文发表时间:2019/7/1
标签:钢结构论文; 标高论文; 钢梁论文; 位移论文; 结构论文; 柱子论文; 钢筋混凝土论文; 《建筑学研究前沿》2019年5期论文;