建筑工程中钢结构施工技术的应用分析论文_桑梓林

建筑工程中钢结构施工技术的应用分析论文_桑梓林

(江苏苏兴建设工程有限公司,江苏泰州225700)

摘要:目前我国重要的建筑形式之一就是建筑钢结构施工,但是由于如今建筑工程具有高空作业、悬空作业等特点,这就加剧了施工难度。因此,要选择合理的钢结构施工技术进行钢结构施工,并且结合具有的建筑工程特点,进行必要的机械设备选择,加强钢结构施工现场的控制,做好钢结构施工现场安全控制工作,及时跟进安全防护工作,措施要严密,检查要到位,保证安全施工。

关键词:建筑工程;钢结构;施工技术;应用

前言

钢结构体系具有轻质高强、抗震性好、基础造价低、施工周期短、质量易保证、商品化程度高、外形美观、适用性广、建筑布局灵活合理、增加有效使用面积、提高建筑使用功能、节约能源、符合环保等明显的技术、经济和社会综合效益。钢结构住宅是一种环保型绿色住宅建筑体系,它有利于促进节能环保型建材的开发和拉动冶金行业内需。它在国内外的快速发展符合住宅产业化的发展趋势,所以钢结构住宅建筑必将具有更广阔的发展前景。

1钢结构住宅的特点和综合效益

1.1结构轻质高强,抗震性好,工程造价低

钢材具有抗剪、抗拉强度高的优良性能。钢结构住宅可以充分发挥钢材强度高、自重轻、塑性变形能力强、延性好以及抗震性能好的特点,不仅减小了所受重力和受地震威胁程度,而且使小梁、柱截面尺寸也得到减小,节约了钢材,运费和安装费用

1.2外部造型美观,空间布局灵活,建筑功能增强

钢结构便于形成大柱距、大开间的建筑空间,灵活地分隔和布置室内的分区,更好地满足现代住宅建筑的使用功能要求,主要是因为钢材轻质高强的特点。钢结构与砖混结构或混凝土结构相比,其有效使用面积可提高百分之十至百分之十五。建筑造型可丰富多彩,也可简洁明快,因此外部造型较为美观。

1.3易于改造,管线布置方便

钢结构的内部分割、接高、加固等较为灵活。钢梁的腹板允许穿越小于一定直径的管线,加之结构空间的孔洞与空腔,使管线布置、更换、修理方便。

1.4符合节能环保要求

可回收的环保型绿色以及易降解的建筑材料是钢结构住宅建筑所用的主要材料,在建筑物需拆除时,钢材可全部回收利用,减少了很多建筑垃圾的产生,同时也减少了对周围环境的污染,有利于人们健康生活,同时也大大减少了资源浪费。

综上所述,住宅建筑的钢结构体系不仅具有结构轻质高强,抗震性好,工程造价低等的优点,而且还具有构件安装便捷、施工周期缩短、加快资金周转、提高投资效益,建筑布局灵活合理,增加有效使用面积,提高建筑使用功能,质量易保证、商品化程度高等技术和经济综合优势。

2钢结构的基本设计原则

2.1承重钢:“强柱弱梁、强节点弱”。具体的设计,如果强柱弱梁的设计公式得不

到满足,符合轴压比也可行。

2.2框架主梁:热轧或高频焊接H型钢。

2.3次梁:对框架柱子,一般可选用热轧或焊接工字钢、圆钢管,方(箱形)钢管,H型钢、或轻型热轧型钢,冷弯薄壁型钢等相关材料。在实际建设中,笔者总结发现,很多商家为了节约钢材,降低造价,框架柱采用了在空钢管内浇筑高强素混凝土的方法。这种方法下的框架柱一般称之为钢管混凝土框架柱。由于这种材料具备了混凝土柱与钢筋柱的优势,因而抗震、耐火和受力性能十分优良。而且其钢柱截面尺寸因单柱的轴向承载力得到提高而减小。与实际生产常见的H型钢柱相比,这种钢柱可节省约50%用钢量,成本最多可以有45%的下降。

3钢结构的连接技术

3.1焊接连接的方法、原理及操作工艺

焊接高层钢结构具有工期紧、结构复杂、工程量大、质量要求高的特点,而焊接作为钢结构施工的重要工序,其焊接顺序与工艺参数的选择与施焊水平对工程的“安全、优质、高速”的完成影响重大。

3.1.1手工电弧焊

手工电弧焊设备简单,操作灵活方便适用于各种位置的焊接,但生产效率低,质量较差。一般用作钢结构高层建筑的焊缝打底,是在现场焊接中被广泛采用的一种焊接技术。焊条参数工艺的选择,应该在保证焊接质量的前提下,采用大直径焊条和大电流焊接。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆焊缝接头的好坏,直接影响焊缝外观成型和焊缝质量。必须准确掌握接头部位,如过于推后,会出现焊肉重叠高起现象;反之,又会出现脱节凹陷。接头一般是弧坑前约15mm处引弧,然后移动到原弧坑位置进行焊接。用酸性焊条时引燃电弧后可稍拉长电弧,待移到原弧坑位置时再压低电弧;用碱性焊条时电弧不能拉长,否则易出现气泡。

3.1.2自动埋弧焊

焊丝和焊剂的选择我国《钢结构高层建筑设计与施工规程》推荐自动埋弧焊焊丝和焊剂

3.2高强度螺栓连接技术

目前,高强度螺栓连接是我国比较流行的钢结构连接形式之一,其已发展成为与焊接并举钢结构的重要连接形式,使用高强度螺栓连接技术施工时,可以比其他连接形式更加简单,更加耐疲劳,主要是抗震效果好、刚度强。因此,在现代各种建筑工程中被广泛的应用。

4钢结构的安装

4.1高空拼装法

高大事高层建筑物的显著特点,因此,在进行高层建筑物钢结构施工中,进行高空拼装是不可避免的。所以,在进行高空拼装时,首先要把拼装支架在地面上搭建起来,接下来在使用起重机进行如下操作:把网架构件分件或分块吊至空中的设计位置,在支架上进行拼装的方法。网架的总的拼装顺序是从建筑物的一端开始向另一端以两个三角形同时推进,待两个三角形相反后,则按人字形逐渐向前推进,然后在另一端的正中闭合。每榀块体的安装顺序,在开始的两个三角形部分是由屋脊部分开始分别向两边拼装,两个三角形相交后,则由交点开始同时向两边推进。

4.2整体安装法

4.2.1多机抬吊法

要预先做好在进行多机台吊法施工时的准备工作,其准备工作并不复杂,并且安装起来也是非常迅速,其被跨度大约为40m高度在25m左右的中小型网架屋盖所采用。

4.2.2提升机提升法

提升机提升法是将地面正位拼装的网架直接整体提升到柱顶横梁就位。该方法具有非常多的优点,如在进行施工时,并不需要大型吊装设备,提升平稳、劳动强度低、工效高、施工安全,但是准备工作量却非常大。被跨度在50~70m、高度在40m以上的中型周边支承网架广泛的应用。

5楼面的基本结构体系

楼面板和钢梁构成了楼面结构。楼盖的作用有二点,一是强化了抗侧结构的稳定性,二是分配负荷给墙,柱,使竖向重量得以分配,有力地保证了建筑的安全性。因此,楼盖的刚度,强度以及稳定性必须能够在工程设计以及实施中得以保障。而且,建筑中一般减轻了楼板的自重来加快施工速度。此外,良好的隔声,隔热,以及防火,防水的性能也是必须的。同时,楼面的主次梁应该使用紧凑型结构,来尽最大可能地保证钢材的整体稳固度。一般在工程中常见的楼板构造形式主要有如下几种:

钢结构住宅成本受维护体系内外墙的成本影响非常大,比重可达30%。而且,围护墙体应当具有强度高,隔热性好,安全耐用,经济实惠等优良性能。围护墙体一般选择轻质材料,以满足建筑节能要求,并减轻结构自重,同时能够发挥钢结构住宅的优势。

(2)另一种是将预制预应力混凝土薄板与钢梁进行连接,在其上浇混凝土薄板来组成叠合楼板,这种楼板称为预制预应力混凝土叠合楼板。它节省了压型钢板的使用,也具有现浇组合的整体性,同时支膜过程能够省去,使得施工过程大大简化,因此在工程中能够很好地节约成本,是工程建设中的重要方式。

(3)压型钢板—现浇混凝土组合楼板。分析时考虑组合楼板的框架梁受各向异性的影响:

a.根据楼板设置情况确定是简支板或连续板,传力路径是双向还是单向;

b.组合钢梁是按弱边还是强边组合造成的刚度差异等等。

6结语

工程建设中广泛使用的钢结构体系具有很多突出优点,如高抗震性能,较短的施工周期,成本低,适用范围广,使用灵活,节能减排等,因此具有良好的经济与环境综合效益。它的发展对建材行业和冶金行业的发展具有很大的促进作用,也由于其在环境上的良好效益使得其未来发展前景十分广阔。

参考文献:

[1]GB50009-2001建筑结构荷载规范[S]

[2]何冰.浅述高层建筑框支剪力墙结构转换层施工技术[J].民营科技,2008(12)

[3]王铭宇.钢结构原理及应用[M].北京:中国冶金出版社,2008

论文作者:桑梓林

论文发表刊物:《建筑建材装饰》2015年11月上

论文发表时间:2016/9/19

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