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摘要:近年来,我国建筑行业的发展十分迅速,而建筑钢结构是建筑行业当中发展最快的。建筑钢结构的内部构造也各不相同,所以选择正确的安装方式是降低成本以及确保质量的重要保证。本文对建筑钢结构的特征及建筑钢结构安装过程中的关键技术进行了分析和探讨。
关键词:建筑;钢结构;安装;质量
在工程开始之前,需要先进行制定相关的流程文件。需要对前期建筑钢结构文件的编制包括:确定钢构件数量和相关的其他要求、根据其工程的需要合理选择吊装机械、根据选择的吊装机械选择并制定出吊装的方法、确定工程流水计划、制定工程进度表、合理安排物资的堆放情况、制定出安全制度和确保其安全施工。然后在进行选择钢结构构件的时候,要以满足工程质量为首要条件,而且在选择吊装机械的时候也要重点注意其是否满足其工程的需要。
1 建筑钢结构的特征
1.1 材质均匀
从钢材方面的机械性能进行分析,钢材的质感与材料相对符合于计算力学的假定条件;因为钢材的内部构造近似各向同性的均质体,其物质条件波动相对较小,只要在应力的幅度范围内,都可以具有很好的弹性;它的应力状态和工程力学计算中的设计结果都比较接近,所以从材质方面来看,钢材相对更好。
1.2 具有较好的塑性及韧性
在正常的压力作用情况下,即使超载也不会导致钢材出现各种损害和断裂。钢材能分配建筑物内部的各个局部作用在物体上的力,这样可以使建筑结构的整体应力变得更为平衡,但是其结果也仅仅是在应变值上增加了。总而言之,不论是钢材结构的塑性还是韧性都非常好,使得钢材在荷载能力方面上具有较强的适应性,尤其在强震的作用力下,钢材结构同样能维持相当好的整体性,相对于其它材质结构作对比,钢材结构的抗震性会强很多。
1.3 强度高,自身重量轻
众所周知,钢材具有很高的强度性。用其和钢筋混凝土结构作对比,钢结构建筑纵向截面的面积明显小于钢筋混凝土结构,这使其使用面积在建筑上得到有效增加。并且从自身重量来看,钢结构建筑也相对较轻,仅为钢筋混凝土结构自身重量的 1/2。所以,在碰上地震这类外力作用的时候,由于建筑内部设计的内力得到减小,保障建筑的稳固性,与此同时还使施工造价得到有效降低。
2 建筑钢结构安装过程中的关键技术
2.1 一般单层钢结构安装
2.1.1 构件吊装顺序
(1)最优施工方案。首先吊装竖向型的构件,然后吊装平面型的构件,其目的是为了降低建筑物安装累计误差的纵向长度结构,保障工程的质量。(2)吊装竖向型的构件顺序。从柱开始,往后依次是连系梁、柱间钢支撑、吊车梁、制动析架,最后是托架等等,使用流水线作业进行单一种类的构件吊装,即保障了体系内纵列的形成排架,不仅稳固,而且还能使生产效率得到提高。(3)吊装平面型的构件顺序。进行吊装的原则为形成稳定的空间结构体系。
2.1.2 安装标准的样板间
选择的钢柱必须要有柱间支撑,使柱间形成排架,安装完屋盖系统后要形成稳定的空间结构,各个项目的安装误差必须控制在允许的范围之内或者更小,依照程序进行安装,把握住相关的间隔距离,然后检查其屋架是否在垂直度允许的偏差内就可以了。如果前期制作的孔位符合标准,那么安装速度将非常具有效率。
2.2 安装多高层结构
2.2.1 总平面规划
总平面规划需要考虑的要素有:排水系统、起重机架设的位置、机械行驶的路线、纵横线尺寸和构件位置等,若是场地不够成堆放置现有的构件,就需要选择一个中转场地。
2.2.2 吊装钢框架顺序
竖向构件的钢柱一般都是最重的构件,其钢柱一般制作为 2 -4 层一节,吊装竖向构件会受起重机能力限制。框架平面需要考虑自己的刚度、塔吊在爬升过程中的稳固性和吊装的进度,使用流水段来区分。首先应该组成一个标准稳固的框架提,然后科学性的进行区分出流水作业段,最后向四周分散发展。
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2.2.3 多层与高层钢结构安装工艺
(1)在能力范围内,减少高空作业、保障安装质量、减少吊装次数以及提高生产效率,尽可能在地面进行组拼,最好一次吊装即可就位;(2)安装流水段。根据具体情况规划安装流水段;(3)构件竖向的安装顺序位由下向上,平面的安装顺序从中间向四周对称发展,这是构件安装的基本顺序;(4)流水段确定。构件在安装、校对、固定后,还需接头顺序,平面顺序依旧,竖向要以方便施工为前提。制定顺序,才能保障质量;(5)安装完节柱的一层梁之后,楼梯和压型钢板需要立马安装。楼面的堆放物必须低于其承载力;(6)钢构件及钢筋混凝土的楼板安装,这两项作业最好不要超过五层,超过五层的设计需要主管定夺。
3 建筑钢结构安装过程中的质量控制要点
3.1 对钢结构基础工程的质量控制
基础工程的质量控制一般是指控制预埋螺栓的质量。预埋螺栓是施工的第一步骤也是最关键一步。
3.2 对钢结构制作工程的质量控制钢结构工程基本阶段是指工厂制造及现场安装,在工厂内部进行的作业时间占工程的大部分。钢构件质量好坏关系现场安装和整体结构的稳固,是非常重要的因素,所以需要控制工厂内对钢构件加工和制造的程序。在选择钢构件的制作厂家时,需其具备相应资质,机械设备和工艺水平。
3.3 对焊接工程的质量控制
施工中不可或缺的是焊接环节,其质量好坏对工程的影响最直接。构件的缺陷以及变形必需在安装之前处理好。焊接连接是多高层钢结构质量控制中的重中之重,一般柱-柱、梁-柱节点都是通过焊接连接形成框架整体,焊接质量的好坏决定了钢结构施工质量的优劣。焊接质量的影响因素很多,控制起来相当困难,下面即从:人、机、料、方法、检测、环境各方面展开分析。
人的因素。焊工是焊接工程的实施者,焊工水平的好坏决定了焊接质量的好坏。凡从事建筑钢结构制作和安装施工的焊工,应进行理论知识考试和操作技能考试,只有通过相应考试的焊工才具备上岗资格,这是保证焊接工程质量的先决条件。同时,实际施工的焊缝类型和焊接位置必须和考试认可的范围相符合,不能擅自超出范围焊接。
机的因素。焊接选用的设备应和焊接工艺评定所用设备性能一致,保证能满足工艺评定要求的各焊接参数。
料的因素。焊接材料选择应按照母材的强度等级及性能,对一般结构钢选择相应强度等级的焊材即可;若母材含碳或硫、磷等杂质较高时,应选用抗裂性较好的焊材;若焊件承受动荷载或冲击荷载的,宜采用低氢型焊材。
方法的因素。钢结构施工现场焊接主要采用手工电弧焊和气体保护电弧焊。手工电弧焊操作简单,使用方便;但是效率较低,焊材浪费较严重。气体保护焊一般为CO2气体保护焊,该方法使用较细的焊丝和大电流,可以获得较高的抗裂性。如果想获得更为整齐、平顺的外观有效控制焊接中金属飞溅,亦可采用混合气体(Ar-CO2)保护电弧焊。CO2气体保护焊已经成为施工现场焊接的主流。
检测的因素。焊接工程的检查和测量应突破焊后检查的束缚,建立焊前、焊中、焊后三步检查的制度才能有效确保焊接质量。焊前主要应检查环境、材料器具状态、拼装后的几何尺寸、预热情况等等;焊中应检查各焊接参数是否符合工艺评定要求、层间焊渣清除、层间温度等等;焊后主要检查外观缺陷、几何尺寸是否符合规范要求、内部缺陷检测等等。
3.4 对钢结构紧固件连接的质量控制
控制紧固件连接质量其主要目的是强调控制高强度螺栓连接质量。安装之前对高强度螺栓摩擦面进行抗滑系数测试、高强度螺栓的出厂证明批号及进行小同批号的轴力测试、加工高强度螺栓摩擦面的质量和其安装之前的保护措施是其主要的工作内容。
4 结语
我国的钢结构施工还属于起步阶段,随着经济加速发展和加快城市化步伐,钢结构建筑质料的性能优势会逐步显现,并会越来越广泛的应用在高层建筑中。在使用钢结构建筑施工的时候,需要加强施工的管理及控制,监管好施工的质量和进度管理。
参考文献:
[1]马晓杰.浅析建筑钢结构的安装技术[J].中国建筑金属结构.2013.10(2):25 - 26.
[2]唐静.钢结构安装质量控制[J].江苏建材.2009(4):44.63.
[3]李朝阳.钢结构安装的质量控制[J].科技情报开发与经济.2009.19(27):179 - 181.
论文作者:黄泽,贾伟朋
论文发表刊物:《基层建设》2016年4期
论文发表时间:2016/6/13
标签:钢结构论文; 构件论文; 建筑论文; 质量论文; 质量控制论文; 钢材论文; 工程论文; 《基层建设》2016年4期论文;