鋼結構施工技術論文
鋼結構是由鋼板、熱軋型鋼和冷加工的薄壁型鋼製造而成,具有強度高、質量輕、韌性和塑性好、密封性好和材質均勻等特點,下面是小編整理的,希望你能從中得到感悟!
篇一
淺談鋼結構施工技術
【摘要】鋼結構工程具有跨度大、利用空間大、施工速度快、經濟且實用等特點被廣泛利用於業廠房、體育場館、高層住宅、豪華寫字樓及跨度較大的建築。隨著建築行業的不斷髮展,鋼結構的造型及結構形式越來越複雜,鋼結構的方案設計及工程質量直接影響著建築結構及使用安全。本文從鋼結構的特點及選材入手,論述了鋼結構施工技術。
【關鍵詞】鋼結構;施工;技術;質量控制
一、鋼結構的特點
1.鋼結構的特點
在施工時間方面:用於施工的鋼結構構件可以是工廠化生產、工業化程度高,現場安裝快捷,大大縮短施工的時間;在施工空間方面:鋼材抗壓、抗側彎強度大,一般鋼材的效能均為混凝土的1.5 倍,特別是其抗拉、彎效能遠優於混凝土結構。因此在等同強度的條件下可以縮小截面從而增大了有效的空間;在利用率方面:鋼結構建築的施工材料可以實現再生利用,這樣就減少了大量的建築垃圾,符合環保建築施工和可持續發展的要求。
此外鋼結構抗震效能優良,又有柔性結構、自重輕,能有效地降低地震及災害的影響程度,可大大提高住宅的安全性。
2.鋼結構的不足
耐火性差:鋼材的導熱係數遠遠大於鋼筋混凝土的導熱係數,其耐火效能也遠遠差於混凝土結構,當在溫度達150℃以上時,鋼結構需要加隔熱層加以保護當溫度達到600℃時,鋼結構就會基本喪失其全部的強度和剛度。因此在鋼結構建築中抗火被看成重要一環;耐腐蝕性差:由於鋼材表面的鐵原子與空氣中的氧化合會生成氧化鐵鏽,鏽蝕能夠引起應力集中,從而危害鋼結構建築的使用安全,使鋼結構建築壽命減短,因此對鋼結構建築進行有效的防腐措施才能確保其使用時間。
3.鋼材選擇要點
鋼材應有抗拉、屈服強度和S***硫***、P***磷***、C***碳***含量的合格保證。所使用的鋼材應具有鋼材的質量保證書,其品種、規格、效能要符合國家產品標準要求,化學成分也要符合相關要求。鋼材表面質量在符合國家現行有關標準規定的基礎上,還應符合以下規定:當鋼材表面有鏽蝕、麻點等缺陷時,缺陷深度不能大於該鋼材厚度負偏差值的1/2。
二、鋼結構施工技術
1.鋼結構穩定性設計的原則
為了凸顯鋼結構的優勢,必須做好鋼結構體系以及組成部分的穩定性工作。現在鋼結構的設計大多數是按照平面體系來設計的,如桁架和框架。我們要使得這些平面結構不發生平面外失穩,需要從結構整體佈局來解決,可以增加必要的支撐構件等。要求平面結構構件的平面穩定計算需與結構佈置相一致。
2.鋼結構製造技術
對於高層建築的柱和樑,由於是主要承力構件,其結構製造的幾何精度將直接影響到安裝精度和承載狀況。特別是柱與柱的連結節點,目前大多設計採用非對稱V型坡口全焊結構、接觸和摩擦共同傳力的栓焊結構形式。柱與樑連結節點採用單面V型坡口加鋼襯墊全焊形式和腹板栓接,翼緣焊接的栓焊結構。其中栓接螺栓大多采用高強度螺栓,栓接面需進行噴鋁或無機富鋅防鏽防滑漆進行處理,出廠前抗滑移係數≥0.5。
***1***焊接工藝評定實驗
對於不同材質、板厚,特別是屈服強度大於420MPa的高強度鋼***如國家體育場“鳥巢”***,必須根據不同接頭形式,確定坡口尺寸和焊接工藝引數進行實驗,並對接頭焊接試件進行機械效能、彎曲、夏比衝擊等檢驗,達到設計規範要求後,方可進行工廠批量生產。
***2***鋼結構的拼裝技術
拼裝工序是鋼結構製造的主要工序之一,拼裝質量的好壞,影響到杆件箱口尺寸、扭曲、旁彎等製造幾何精度。對於高層建築的箱形或工型立柱,就顯得尤為重要。為保證立柱端面尺寸精度,常對隔板或腹板進行機加工或採用精密切割技術,保證其幾何尺寸誤差控制在±0.5mm或±1mm以內。同時為減少變形,採用自約束和外力夾緊的它約束方式,滿足拼裝間隙控制在0.5mm以內。
***3***鋼結構工程的焊接技術
鋼結構焊接目前大量採用小線能量的CO2氣體保護焊,CO2不能低於99.5%,含水量要小於0.05%,其目的就是減小焊接熱量產生結構變形,保證鋼結構構件的幾何精度。同時為提高焊接效率,對於箱形或工型杆件大量採用埋弧自動焊工藝。同時為確保焊接質量,對施工過程的焊材管理提出以下要求:
***a***焊材要求
焊材***焊條、焊絲、焊劑***必須具有質量合格證明,並且在有效期內方可使用。現場設專用焊材存放室,並保持室內乾燥、整潔,存放在室內的焊材,必須按種類、型號、規格嚴格區分,並做好明顯的標記,嚴禁亂堆亂放。對於受潮、藥皮褪色、脫落、焊芯有鏽蝕的焊條不準使用。
***b***焊材的烘烤和發放
為避免焊條藥皮因溫度陡降或劇升而開裂,烘箱的升溫與降溫應緩慢,不允許往正處於高溫的烘箱內放入或取出焊條,應待焊條烘烤符合要求並降至保溫溫度後方可取出使用;從烘乾箱內取出的焊條,應盛裝在保溫筒內,數量應根據實際施焊需要而定;從烘乾箱內取出的焊條應在四小時內用完,剩餘焊條需重新烘烤。重新烘烤次數不能超過兩次。
***c***對焊材烘烤人員的要求
①焊條烘烤員應能區分不同型號、規格的焊條,熟悉各種焊條烘烤溫度和恆溫時間,熟練操作焊條烘烤裝置。
②每次烘烤焊條前,應在開包後認真檢查焊條的型號是否正確,有無質量問題,確認無誤後,方可放入焊條烘箱中進行烘烤。
③負責焊條的領取、發放和回收,並做好焊條發放和回收記錄、烘烤記錄和環境監測記錄。
***4***鋼結構的精確制孔技術
根據規範要求,任意兩孔間距允許偏差為±1.0mm***≤500mm***;相鄰兩組的端孔間距離允許偏差為±1.5mm***≤500mm***,因此,為保證孔群的位置精度,工藝上常採用精確劃線,卡鑽孔模具進行鑽孔工藝。劃線時充分考慮工廠製造與現場安裝時的溫度差異,採用溫度補償技術,滿足孔群精度要求,並確保現場安裝符合設計的需要。
3.安裝質量控制
鋼柱垂直度控制:做好各個首吊節間鋼柱的垂直度控制;鋼柱校正在初擰前用長水平尺粗略控制垂直度,待形成框架後進行精確校正;焊接後進行復測,並與終擰測量結果作比較,以此作為下一步施工的依據。標高控制:高層的豎向傳遞採用鋼尺,通過預留孔向上量測,每層傳遞的高程要進行聯測,相對誤差應小於2mm;確定各層柱底標高50cm線及樑標高10cm線,通過控制柱底標高來控制柱頂及樑標高。在每6~9層高度要進行絕對標高的複核,採用全站儀從±0・00向上進行已安裝構件標高的複核,有較大誤差時應分析原因加以調整。工程按最高建築物整體垂直偏差不超過25~30mm精度要求進行控制***規範值為H/2500+10,且≤50mm***。
三、結束語
鋼結構因具有自重輕、強度高、工業化程度高等優點,在建築工程中得到了廣泛的應用。相信通過加強對結構的整體穩定、區域性穩定以及平面外穩定的設計,克服結構設計缺陷,加強制造過程的有效控制,強化監理監管職能,其工程質量、安全、工期等得以保證。
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