鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)論文
鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)論文
鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)具有跨度大、利用空間大、施工速度快、經(jīng)濟(jì)且實(shí)用等特點(diǎn)被廣泛利用于業(yè)廠房、體育場(chǎng)館、高層住宅、豪華寫字樓及跨度較大的建筑。下面小編整理了鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)論文，歡迎閱讀!
鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)論文篇一
淺談鋼結(jié)構(gòu)施工技術(shù)
【摘要】鋼結(jié)構(gòu)工程具有跨度大、利用空間大、施工速度快、經(jīng)濟(jì)且實(shí)用等特點(diǎn)被廣泛利用于業(yè)廠房、體育場(chǎng)館、高層住宅、豪華寫字樓及跨度較大的建筑。隨著建筑行業(yè)的不斷發(fā)展，鋼結(jié)構(gòu)的造型及結(jié)構(gòu)形式越來(lái)越復(fù)雜，鋼結(jié)構(gòu)的方案設(shè)計(jì)及工程質(zhì)量直接影響著建筑結(jié)構(gòu)及使用安全。本文從鋼結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)及選材入手，論述了鋼結(jié)構(gòu)施工技術(shù)。
【關(guān)鍵詞】鋼結(jié)構(gòu);施工;技術(shù);質(zhì)量控制
一、鋼結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)
1.鋼結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)
在施工時(shí)間方面：用于施工的鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件可以是工廠化生產(chǎn)、工業(yè)化程度高，現(xiàn)場(chǎng)安裝快捷，大大縮短施工的時(shí)間;在施工空間方面：鋼材抗壓、抗側(cè)彎強(qiáng)度大，一般鋼材的性能均為混凝土的1.5 倍，特別是其抗拉、彎性能遠(yuǎn)優(yōu)于混凝土結(jié)構(gòu)。因此在等同強(qiáng)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(jié)構(gòu)建筑的施工材料可以實(shí)現(xiàn)再生利用，這樣就減少了大量的建筑垃圾，符合環(huán)保建筑施工和可持續(xù)發(fā)展的要求。
此外鋼結(jié)構(gòu)抗震性能優(yōu)良，又有柔性結(jié)構(gòu)、自重輕，能有效地降低地震及災(zāi)害的影響程度，可大大提高住宅的安全性。
2.鋼結(jié)構(gòu)的不足
耐火性差：鋼材的導(dǎo)熱系數(shù)遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于鋼筋混凝土的導(dǎo)熱系數(shù)，其耐火性能也遠(yuǎn)遠(yuǎn)差于混凝土結(jié)構(gòu)，當(dāng)在溫度達(dá)150℃以上時(shí)，鋼結(jié)構(gòu)需要加隔熱層加以保護(hù)當(dāng)溫度達(dá)到600℃時(shí)，鋼結(jié)構(gòu)就會(huì)基本喪失其全部的強(qiáng)度和剛度。因此在鋼結(jié)構(gòu)建筑中抗火被看成重要一環(huán);耐腐蝕性差：由于鋼材表面的鐵原子與空氣中的氧化合會(huì)生成氧化鐵銹，銹蝕能夠引起應(yīng)力集中，從而危害鋼結(jié)構(gòu)建筑的使用安全，使鋼結(jié)構(gòu)建筑壽命減短，因此對(duì)鋼結(jié)構(gòu)建筑進(jìn)行有效的防腐措施才能確保其使用時(shí)間。
3.鋼材選擇要點(diǎn)
鋼材應(yīng)有抗拉、屈服強(qiáng)度和S(硫)、P(磷)、C(碳)含量的合格保證。所使用的鋼材應(yīng)具有鋼材的質(zhì)量保證書，其品種、規(guī)格、性能要符合國(guó)家產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)要求，化學(xué)成分也要符合相關(guān)要求。鋼材表面質(zhì)量在符合國(guó)家現(xiàn)行有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的基礎(chǔ)上，還應(yīng)符合以下規(guī)定：當(dāng)鋼材表面有銹蝕、麻點(diǎn)等缺陷時(shí)，缺陷深度不能大于該鋼材厚度負(fù)偏差值的1/2。
二、鋼結(jié)構(gòu)施工技術(shù)
1.鋼結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性設(shè)計(jì)的原則
為了凸顯鋼結(jié)構(gòu)的優(yōu)勢(shì)，必須做好鋼結(jié)構(gòu)體系以及組成部分的穩(wěn)定性工作?，F(xiàn)在鋼結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)大多數(shù)是按照平面體系來(lái)設(shè)計(jì)的，如桁架和框架。我們要使得這些平面結(jié)構(gòu)不發(fā)生平面外失穩(wěn)，需要從結(jié)構(gòu)整體布局來(lái)解決，可以增加必要的支撐構(gòu)件等。要求平面結(jié)構(gòu)構(gòu)件的平面穩(wěn)定計(jì)算需與結(jié)構(gòu)布置相一致。
2.鋼結(jié)構(gòu)制造技術(shù)
對(duì)于高層建筑的柱和梁，由于是主要承力構(gòu)件，其結(jié)構(gòu)制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(jié)節(jié)點(diǎn)，目前大多設(shè)計(jì)采用非對(duì)稱V型坡口全焊結(jié)構(gòu)、接觸和摩擦共同傳力的栓焊結(jié)構(gòu)形式。柱與梁連結(jié)節(jié)點(diǎn)采用單面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(jié)構(gòu)。其中栓接螺栓大多采用高強(qiáng)度螺栓，栓接面需進(jìn)行噴鋁或無(wú)機(jī)富鋅防銹防滑漆進(jìn)行處理，出廠前抗滑移系數(shù)≥0.5。
(1)焊接工藝評(píng)定實(shí)驗(yàn)
對(duì)于不同材質(zhì)、板厚，特別是屈服強(qiáng)度大于420MPa的高強(qiáng)度鋼(如國(guó)家體育場(chǎng)“鳥巢”)，必須根據(jù)不同接頭形式，確定坡口尺寸和焊接工藝參數(shù)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，并對(duì)接頭焊接試件進(jìn)行機(jī)械性能、彎曲、夏比沖擊等檢驗(yàn)，達(dá)到設(shè)計(jì)規(guī)范要求后，方可進(jìn)行工廠批量生產(chǎn)。
(2)鋼結(jié)構(gòu)的拼裝技術(shù)
拼裝工序是鋼結(jié)構(gòu)制造的主要工序之一，拼裝質(zhì)量的好壞，影響到桿件箱口尺寸、扭曲、旁彎等制造幾何精度。對(duì)于高層建筑的箱形或工型立柱，就顯得尤為重要。為保證立柱端面尺寸精度，常對(duì)隔板或腹板進(jìn)行機(jī)加工或采用精密切割技術(shù)，保證其幾何尺寸誤差控制在±0.5mm或±1mm以內(nèi)。同時(shí)為減少變形，采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(nèi)。
(3)鋼結(jié)構(gòu)工程的焊接技術(shù)
鋼結(jié)構(gòu)焊接目前大量采用小線能量的CO2氣體保護(hù)焊，CO2不能低于99.5%，含水量要小于0.05%，其目的就是減小焊接熱量產(chǎn)生結(jié)構(gòu)變形，保證鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件的幾何精度。同時(shí)為提高焊接效率，對(duì)于箱形或工型桿件大量采用埋弧自動(dòng)焊工藝。同時(shí)為確保焊接質(zhì)量，對(duì)施工過(guò)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(zhì)量合格證明，并且在有效期內(nèi)方可使用?，F(xiàn)場(chǎng)設(shè)專用焊材存放室，并保持室內(nèi)干燥、整潔，存放在室內(nèi)的焊材，必須按種類、型號(hào)、規(guī)格嚴(yán)格區(qū)分，并做好明顯的標(biāo)記，嚴(yán)禁亂堆亂放。對(duì)于受潮、藥皮褪色、脫落、焊芯有銹蝕的焊條不準(zhǔn)使用。
(b)焊材的烘烤和發(fā)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(yīng)緩慢，不允許往正處于高溫的烘箱內(nèi)放入或取出焊條，應(yīng)待焊條烘烤符合要求并降至保溫溫度后方可取出使用;從烘干箱內(nèi)取出的焊條，應(yīng)盛裝在保溫筒內(nèi)，數(shù)量應(yīng)根據(jù)實(shí)際施焊需要而定;從烘干箱內(nèi)取出的焊條應(yīng)在四小時(shí)內(nèi)用完，剩余焊條需重新烘烤。重新烘烤次數(shù)不能超過(guò)兩次。
(c)對(duì)焊材烘烤人員的要求
?、俸笚l烘烤員應(yīng)能區(qū)分不同型號(hào)、規(guī)格的焊條，熟悉各種焊條烘烤溫度和恒溫時(shí)間，熟練操作焊條烘烤設(shè)備。
②每次烘烤焊條前，應(yīng)在開包后認(rèn)真檢查焊條的型號(hào)是否正確，有無(wú)質(zhì)量問(wèn)題，確認(rèn)無(wú)誤后，方可放入焊條烘箱中進(jìn)行烘烤。
?、圬?fù)責(zé)焊條的領(lǐng)取、發(fā)放和回收，并做好焊條發(fā)放和回收記錄、烘烤記錄和環(huán)境監(jiān)測(cè)記錄。
(4)鋼結(jié)構(gòu)的精確制孔技術(shù)
根據(jù)規(guī)范要求，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，工藝上常采用精確劃線，卡鉆孔模具進(jìn)行鉆孔工藝。劃線時(shí)充分考慮工廠制造與現(xiàn)場(chǎng)安裝時(shí)的溫度差異，采用溫度補(bǔ)償技術(shù)，滿足孔群精度要求，并確?，F(xiàn)場(chǎng)安裝符合設(shè)計(jì)的需要。
3.安裝質(zhì)量控制
鋼柱垂直度控制：做好各個(gè)首吊節(jié)間鋼柱的垂直度控制;鋼柱校正在初擰前用長(zhǎng)水平尺粗略控制垂直度，待形成框架后進(jìn)行精確校正;焊接后進(jìn)行復(fù)測(cè)，并與終擰測(cè)量結(jié)果作比較，以此作為下一步施工的依據(jù)。標(biāo)高控制：高層的豎向傳遞采用鋼尺，通過(guò)預(yù)留孔向上量測(cè)，每層傳遞的高程要進(jìn)行聯(lián)測(cè)，相對(duì)誤差應(yīng)小于2mm;確定各層柱底標(biāo)高50cm線及梁標(biāo)高10cm線，通過(guò)控制柱底標(biāo)高來(lái)控制柱頂及梁標(biāo)高。在每6～9層高度要進(jìn)行絕對(duì)標(biāo)高的復(fù)核，采用全站儀從±0・00向上進(jìn)行已安裝構(gòu)件標(biāo)高的復(fù)核，有較大誤差時(shí)應(yīng)分析原因加以調(diào)整。工程按最高建筑物整體垂直偏差不超過(guò)25～30mm精度要求進(jìn)行控制(規(guī)范值為H/2500+10，且≤50mm)。
三、結(jié)束語(yǔ)
鋼結(jié)構(gòu)因具有自重輕、強(qiáng)度高、工業(yè)化程度高等優(yōu)點(diǎn)，在建筑工程中得到了廣泛的應(yīng)用。相信通過(guò)加強(qiáng)對(duì)結(jié)構(gòu)的整體穩(wěn)定、局部穩(wěn)定以及平面外穩(wěn)定的設(shè)計(jì)，克服結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)缺陷，加強(qiáng)制造過(guò)程的有效控制，強(qiáng)化監(jiān)理監(jiān)管職能，其工程質(zhì)量、安全、工期等得以保證。
參考文獻(xiàn)：
[1]GB50017-2003，鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范[S].
[2]GB50205-2001，鋼結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范[S].
[3]陳紹蕃.鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理[M].北京：中國(guó)建筑工業(yè)出版社， 2004.
[4]李建廷，王義潮.大跨輕鋼結(jié)構(gòu)在民用建筑中的應(yīng)用.理論探索，2004.
[5]廖勇，單層工業(yè)廠房鋼結(jié)構(gòu)安裝施工.工程建設(shè)與管理.
[6]熊仲明等.基于經(jīng)濟(jì)性能的大跨度鋼結(jié)構(gòu)體系結(jié)構(gòu)選型研究.西安建筑科技大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版)，2009.
點(diǎn)擊下頁(yè)還有更多>>>鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)論文