摘要:在改革开放的新时期,随着我们国家建筑行业的快速发展和人民生活水平的不断提高,人们对建筑行业的要求也日益增高,尤其是工程质量方面的问题。在建筑施工中所运用钢结构可以大大提升了建筑结构的安全性和稳定性,并且得到不断推行及运用。正因如此,钢结构技术的使用对建筑行业而言有着巨大的促进作用,但是目前钢结构施工技术仍有所欠缺,因此本文在基于相关文献研究以及笔者多年工作经验情况下主要探讨钢结构技术在建筑工程施工中的运用并提出若干建议及改进措施,希望对建筑工程的持续发展提供帮助。
关键词:建筑施工;钢结构施工;技术探讨;问题
引言
近年来,装配式建筑已经被提到了国家研发层面,作为建筑业转型发展的重点予以推进。国家及全国各地关于装配式建筑发展的工作目标、扶持政策陆续出台,装配式建筑项目如雨后春笋般在各地展开。装配式钢结构建筑以钢结构作为承重结构,是与装配式混凝土建筑、装配式木结构建筑并行的3种装配式建筑体系之一。钢结构是与围护、内装、设备管线等建筑部品部件的系统集成,是其主体结构。面对装配式建筑的发展方向,钢结构技术是否继续适用,如何更好地适应需求和发展,本文从结构体系、构件设计和防火防腐、连接节点三方面进行阐述。
1优点
1)施工时间短钢结构部件可以在工厂制造并现场安装。2)隔音效果好轻钢系统内置的窗户全部采用中空玻璃制成,隔音效果好,隔音效果超过40dB。由轻钢龙骨和绝缘石膏板制成的墙壁可以实现60dB的隔音效果。3)可回收、健康、舒适干墙施工减少了废物污染,房屋的钢结构可以100%回收。所有材料均为绿色建筑材料,符合生态要求和健康要求4)抗风性好钢结构重量轻、强度高,建筑重量仅为砖结构的1/5。5)抗震性能好大多数低层别墅由倾斜的屋顶组成。因此,屋顶结构基本上是由冷成型钢元件制成的三角形屋顶系统。在密封结构板和石膏板之后,轻质钢元件形成非常坚固的结构。罗纹结构系统更能承受地震和水平荷载,适用于地震烈度为Ⅷ度或更高的区域。
2装配式建筑中钢结构技术的适用性
2.1构件设计
建筑工业化的目标是为了解决传统建筑劳动效率和劳动力的问题。钢结构厂的构件加工,虽然实现了工厂预制,但也存在加工效率的问题。国外的钢结构普遍使用型钢。由于我国有用钢量控制,另外工程量计算一般是按吨位而不论构件截面形式,所以导致采用焊接截面的情况普遍。尽可能采用轧制型钢以及成品型材,少用焊接截面,是减小构件加工工作量的重要措施。钢结构加工厂的构件如能实现模数化、标准化,就是实现了装配式建筑的发展初衷,而不是停留在“钢结构就是工厂预制的”这一说法上。如型钢在钢厂经简单处理,绕过钢构厂,直接进入现场进行装配,将是高效装配的解决方案。
2.2整体吊装技术分析
整体吊装与散装吊装不同的是,整体吊装是在地面上把钢结构构件先拼接好,然后再通过大型起重设备进行整体吊装。并且应该注意的是,由于钢结构整体重量大且受风力等各方面因素的影响,从而对操作人员的停机点、地耐力提出更高要求。一般情况下,基于要应用到大型起重设备,所以整体吊装技术在小型建筑钢结构施工中较为常见。虽然整体吊装技术十分严格,但其优势在于能够最大限度提高几何尺寸的精准性及焊接质量。
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2.3螺栓连接
在实际建筑钢结构施工中,使用的螺栓可以分为高强螺栓以及普通螺栓,由于其在实际应用的过程中,不需要耗费较长的时间,加上操作方便,因此被广泛应用在建筑钢结构施工中。在建筑钢结构施工安装的过程中,最重要的就是保证钢结构安装的准确性,使栓孔相互对称,根据相关施工标准,确定螺栓的连接紧实程度。例如,在正式安装之前,需要检测螺栓摩擦面的实际抗滑指数,针对高强度螺栓需要确定厂家的生产批号,并对其展开质量检测,保证螺栓在实际建筑钢结构施工中的应用效果。高强度螺栓安装时应先使用安装螺栓和冲钉,高强度螺栓不得兼做安装螺栓。高强度螺栓长度应以螺栓连接副终拧后外露2~3扣丝为标准计算。
2.4制定组件的获取、验收和堆叠措施
在设计的初始阶段,由于构件数量众多,钢结构的差异很大。如果没有制定严格的方法和堆叠计划,组件的顺序将是混乱的,这也可能导致问题。例如,构件丢失,使难以找到构件。狭小的空间是当前建筑项目中的常见问题,当涉及钢结构高层建筑时,现场要求较高,密闭空间的影响更严重。如果处理不当,提升机和整个结构将受损,严重影响施工质量,导致根据设定的时间完成任务是不可能的。因此,管理者应加强相关管理,制定谨慎的钢结构制作和堆放计划,创建良好的场地位置并确保项目顺利进行。
2.5构件的防火防腐
(1)防火涂料。装配式钢结构会采用防火防腐涂料进行防护。但是,涂料的寿命一般仅10余年,业主或用户远远不能接受(尤其是住宅)。除了常规的防火涂料之外,采用防火片材的粘贴包覆,同时结合装修一体化处理,在装配式钢结构建筑中,尤其是精装修住宅中,是一种很好的解决方案。(2)钢结构免涂装和一体化防火方案。这是解决防火防腐问题的根本途径。按照日本的工程经验,多高层钢结构构件在加工厂可不进行防腐涂装,仅在现场进行防火喷涂作业,或结合室内装修进行防火包覆,以保证防火性能。日本的技术人员认为,建筑物内封闭环境下钢材的腐蚀速度很慢,完全没必要涂装,预留一点腐蚀裕量即可,方便又环保。3)钢结构锈蚀速度有限。根据《色漆和清漆防护漆体系对钢结构的腐蚀防护第2部分环境分类》,低碳钢在类似的腐蚀环境中,每年腐蚀厚度仅1.3μm。因此,考虑到钢结构在室内正常环境下锈蚀有限,即便初期的涂装年久失效,腐蚀也在可控范围,根本不会影响结构安全。美国和日本几十年前建造的钢结构建筑使用至今的经验已充分说明了这些问题。国内宝钢和同济大学联合开展过相关的课题研究,也给出了类似的结论。(4)耐候钢、耐火钢。双功能的耐火耐候钢在国内10余年前已开发成功,并有过工程的应用经验。然而,由于我国防腐防火要求和技术规范的制约,在后续工程中耐候耐火钢并未得到实质性的大面积推广应用。未来在装配式钢结构建筑技术的研发中,可做一些探索。
2.6高空散装技术分析
目前,高空散装技术的应用已得到普遍应用。其应用优势是:构配件较轻、不需要大型起重设备及安全系数高等特点。是一项值得推荐的安装方法。在钢结构施工中采用高空散装技术应做到以下几点:首先,满堂脚支架搭建完成后,根据安装需要调整网架屋盖,以便完成各个钢结构构件在空中的拼接作业。值得注意的是,高空作业人员一定要严格按照标准安装-检查-复查整个工具、构件是否安全、稳定及做好相应安全防护工作后方能开始高空拼装作业。
结语
本文对装配式钢结构建筑中钢结构技术现状进行了梳理。既然是支撑装配式钢结构建筑的技术,还是要围绕装配式建筑发展的目标和需求,即工厂的高效生产、现场的高效装配、与建筑装修的一体化协同和集成等发展目标,从结构体系、构件和节点等方面进行研究和实践,切实提高行业技术水平,推动装配式建筑的发展。
参考文献
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论文作者:赵殿刚
论文发表刊物:《防护工程》2019年9期
论文发表时间:2019/8/9
标签:钢结构论文; 建筑论文; 构件论文; 螺栓论文; 结构论文; 技术论文; 中钢论文; 《防护工程》2019年9期论文;