摘要:随着建筑行业的高速发展,土木工程建设数量持续增加,钢结构的应用范围也愈加广泛。应用钢材在土木工程中能够充分发挥它的抗压性能,大大取代了混凝土材料的应用,此外还能够充分发挥稳定及安全的使用优势。
关键词:土木工程;钢结构;技术
引言
钢结构具备质量轻、强度高、延性好等特点,并且其使用寿命较长,应用范围特别广泛。最近几年以来,由于人们对土木工程的要求逐渐提高,如何才能够满足现代人们的生活与生产需求,已经成为施工单位与设计单位面临的主要问题。
1钢结构应用优点
1.1钢结构实用简便、施工周期短,能够增强建筑的经济性
与传统的土木施工结构相比,钢结构更加的简洁便捷,在施工得当的前提下能够快速安全地完成项目建设.而且,钢结构构件较小,质量也比较轻便,方便土木施工中的运输,同时其组合安装也非常便利。即使需要对建筑进行拆卸或者扩建时,也很便于进行施工.因而从建筑实践可以得出,钢结构的房屋建筑无论从组装和拆卸上来讲,其速度比钢筋混凝土等其他结构施工要快很多,这必将大大缩短其的建筑工期,可以为企业创造更高的经济利益。
1.2钢结构兼备空间大、可循环利用和绿色环保的特性
钢结构在土木施工上因为其强度大、抗压性能好的原因,房屋户型布置时完全可以采用大开间的设计方案,对占地空间展开合理布局,使其更加倾向于开放式建筑,大大增加有效的使用面积。同时,因为钢结构可以在工厂中直接进行构件制作,其在土木工程中的施工材料也具有很强的改造性质,所以钢结构还具备了可循环利用的特征。此外,由于其可以循环利用,钢结构技术的使用也为国家节约了一定的资源,在工地的作业面减少,它产生的污染也就相对较小,可以说,钢结构是一种比较环保的建筑材料。
2土木工程施工中的钢结构技术
2.1前期准备
保证施工质量、稳定施工效率的前提是做好前期准备工作,专业的技术人员在设计图纸时一定要进行实地考察,了解具体的施工环境之后在制定施工图纸,这样能够避免图纸与实际情况出现很大出入的情况,保证了整体的施工效率。
2.2施工工艺
2.2.1钢柱安装
钢柱吊装前,先选择吊点和适宜的绑扎方式,在吊装过程中,应制定有效的防护措施。将钢柱吊起后,待柱脚和地脚螺栓之间的距离为30-40cm后将钢柱扶正,确保柱脚上的安装孔和螺栓完全对准,最后缓慢落钩使其就位。当垂直度偏差小于20mm时,将螺栓拧紧,采用有效措施进行临时固定后,脱钩。
2.2.2钢梁吊装
钢梁的吊装需要在钢柱复核完毕并确认合格后进行,对钢梁予以吊装的过程中,应使用两点对称绑扎的方法起吊。当钢梁和钢柱基准面之间的距离为100mm时,缓慢就位,然后进行必要的调整与校正。在吊装时应注意,需伴随吊装不断进行使用经纬仪经常校正,当发现偏差时,立即进行纠正处理。
2.2.3檩条安装
檩条截面相对较小,其重量轻,用一钩多吊与成片起吊均可。对檩条的校正一般是对间距尺寸和平直度两个指标进行检查复核。其中,间距使用样杆在檩条杆件间反复移动来检查,当检查发现有误差存在时,应通过螺栓的放松或旋紧来处理;而平直度检查需使用钢尺与拉线进行,校正好后用螺栓予以固定。
2.2.4安装校正
2.2.4.1钢柱的校正
钢柱的垂直度使用经纬仪进行检查和校正,如果检查发现偏差,应采用千斤顶将其校正,对标高进行校正时,主要是使用千斤顶略微提升底座,然后对垫板的厚度进行调整,将柱脚校正好后,对地脚螺栓进行紧固。若钢柱检查确认无误,即可在底板下部进行混凝土的浇注。
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2.2.4.2钢梁的校正
钢梁校正需使用倒链与千斤顶实施,完成校正后立即予以加固。
2.3高强螺栓施工
(1)紧固螺栓前应对接头进行检查,完成检查,并确认合格后方可紧固。
(2)冲钉与螺栓使用数量应以安装时荷载计算结果为依据确定,同时要切实满足以下要求:①数量应达到安装孔总数30%以上;②临时螺栓的数量应达到2个以上;③冲钉数量应控制在临时螺栓总数30%以内。
(3)对永久螺栓进行连接时,应满足以下要求:①螺栓的其中一端的垫圈数量不能超过两个,也不能直接使用螺母而不加设垫圈。将螺栓拧紧后,其外露的部分应达到两个螺距以上;②螺栓孔的扩孔不可采用气割的方法。
(4)在条件允许的情况下,应使用摩擦型大六角头螺栓,将螺母拧紧后,为螺栓施加一定预拉力,由垫圈使接触面形成一定摩擦力,以此对外力进行传递,摩擦力主要由预拉力大小决定,同时会受到摩擦系数这一因素的影响。
(5)对钢构件进行拼装之前,应将毛刺和飞边等清除干净,同时摩擦面应始终保持整洁与干燥,一般不能在雨中进行施工。
(6)设置高强度螺栓的平面应保持平整,如果存在间隙,当不足1.0mm时,可不予处理;当为1.0-3.0mm时,需打磨成一个斜面,对于打磨的方向,和受力方向保持垂直;当间隙超过3.0mm时,应采用垫板处理。
(7)连接副严格按照产品批号进行存放和使用,使用时应做到轻拿轻放,以免受损影响正常使用。
(8)正式开工前,应对螺栓及其连接副进行检验复核,要求扭矩系数的标准差及平均值都满足现行技术标准要求。未经检验和检验结果不合格的,不允许在施工中使用。
(9)对高强度螺栓进行安装时,应使其自由的穿入到螺栓孔中,切不可强行蛮力打入,也不可采用气割的方法扩孔。同时,穿入方向应保持一致,以便施工操作。
(10)对高强螺栓进行安装时,应严格按照正确的顺序进行,相同连接面上的高强度螺栓,需要按照从接缝中部到两端的顺序拧紧,而工字型构件的拧紧顺序为先上翼缘、再下翼缘、最后腹板。每日完成安装的螺栓都应在当天拧紧,拧紧后,外露的长度应达到两扣以上。
(11)对高强度螺栓进行旋拧时,应分成初拧与终拧两个过程,而对大型节点而言,还要在这两个过程中增加一道复拧环节。对于复拧的扭矩,应与初拧完全相等。
2.4钢结构焊接工艺
钢结构的加固一般通过焊接的方式进行,高层施工中普遍采用的焊接技术有电渣焊和气体保护焊。钢结构在作业中大部分运用CO2为保护气的焊接技术,手工焊接操作简便,设备简单易用,因此在大部分位置进行焊接操作,然而质量程度不高且效率低难以满足钢结构的施工要求。因此在高层钢结构中通常作为焊缝打底施工。其焊接表面不可以出现气孔、裂纹等问题,只有保证表面符合要求才能进行下一工序操作。我们需要根据其的施工步骤制定焊接计划,保证整体的进度。
结语
钢结构因其自身具有独特的特点在土木工程中越来越被广泛的应用,在土木工程施工中,钢结构是非常重要的组成部分,由于是钢材组装而成,在施工中经常会应用到焊接技术,提高焊接技术水平,是促进钢结构安装工程顺利进行的有效保障,对促进钢结构事业的发展具有永久的重要意义。钢结构具有良好的抵抗震动的性能、造价费用低、结构性良好等优点。我们要充分的利用钢结构的优点,并改进其不足之处,随着我国工艺水平的不断进步,钢材的性能也不断的提升,钢结构在未来的土木工程建设中会占有越来越重的地位,钢结构在未来的发展具有巨大的潜力。
参考文献
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论文作者:曾辉
论文发表刊物:《基层建设》2019年第12期
论文发表时间:2019/7/17
标签:钢结构论文; 螺栓论文; 土木论文; 钢梁论文; 檩条论文; 土木工程论文; 工程施工论文; 《基层建设》2019年第12期论文;