【摘要】本文作者分別闡述了建筑鋼結構的優點、建筑施工中的技術要點,供大家參考。
【關鍵詞】建筑;鋼結構;施工技術;分析
1 建筑鋼結構的優點
一般來說,材料的特性是推出新型建筑形式的出發點。鋼結構是用鋼板、熱軋型鋼或冷加工成型的薄壁型鋼制造而成的。和其它材料 的結構相比,鋼結構有如下一些優點。
1.1 材質比較均勻
從鋼材的機械功能來分析,鋼材的材質是與力學假定條件的計算 比較符合的;由于鋼材的內部結構是接近于各向同性的,其材質情況 的波動范圍也比較小,只要保持在一定應力的幅度內都能有較好的彈 性:其實際的受力狀態與工程力學計算的結果是較為接近的,所以材質方面較好。
1.2 塑性和韌性好
在一般的壓力的作用下,鋼材是不會因為超載而引起各種斷裂和損害的。鋼材可以分配建筑內部各局部的作用力,這樣就能讓建筑結 構整體的應力變得平衡,而這樣的結果也只是增加了應變值而已。與混凝土、磚石和木材相比,強度要高得多,鋼材結構的塑性和韌性都較好,這讓鋼材適應荷載的能力比較強,特別適用于跨度大或荷載很大的構件和結構,別是在強震作用下,鋼材結構都能保持較好的整體性,對于其他材質結構做建設的建筑物的抗震能力要強很多。
1.3 鋼結構制造簡便,施工周期短
鋼結構所用的材料單純而且是成材,加工比較簡便,并能使用機械操作,因此,大量的鋼結構一般在專業化的金屬結構廠做成構件,精確度較高。構件在工地拼裝,可以采用安設簡便的普通螺栓和高強度螺栓,有時還可以在地面拼裝和焊接成較大的單元再行吊裝,以縮短施工周期。此外,對已建成的鋼結構也比較容易進行改建和加固,用螺栓連接的結構還可以根據需要進行拆遷。
2 建筑鋼結構施工技術
2.1 螺栓預埋
在螺栓預埋過程中,柱腳螺栓的預埋點必須十分精確,如有一點的偏差就會導致鋼柱安裝上出現困難,進而對安裝質量有較大的影響。因此,螺栓的預埋位置必須給予十分嚴格的控制,特別是在施工過程中應該嚴格控制好基礎軸線以及標高基準點,在埋設后應進行兩次復測,第一次復測應該在埋設定位之后進行,第二次的復測應該在基礎混凝土澆筑并待其堅固之后進行,當在復測的過程中出現位移超出了規定的范圍就必須進行重新埋設。其標高位置的偏差應在±5mm之間,定位軸線的偏差范圍應控制在±2mm之內。
2.2 鋼柱吊裝
鋼柱豎直于地面,鋼柱影響了建筑高度和層數。對其生產加工需考慮目前行業標準。鋼柱在用料制作時要注意焊接過程會導致材料收 縮,并且將其豎直放置后受力改變后也有可能受向下的壓力扭曲,因此翻樣、下料時選擇材料要比完成長度略長些,大概幾毫米的差距。
且鋼柱上相兩截的尺寸即使一樣也不能互換。每節鋼柱用編號加以區分。準確安裝。鋼結構吊裝一般需劃分吊裝作業區域,吊裝按劃分的區域,平行順序同時進行。為了避免鋼柱安裝的時候撞壞螺栓絲牙部位,要在地腳處安裝保護保護裝置。鋼柱被吊起來等待安全前需做好前期設置工作,在預定位置按好應用于上下的梯子,掛藍等。起重時用雙機還是單機設備的選擇根據高柱的輕重和起重機的載重能力來判定。
2.3 鋼梁吊裝
主梁起吊前期要調查好各項安全設施,梁上安裝好輔助工具:扶手干,繩。起吊安裝到位后把扶手繩和柱子緊緊擠在一起,確定穩固。這是施工安全的重要組成部分。通常情況下選擇梁上邊界處打孔使之 成為吊點。它的大小和方位反映的是鋼梁跨度的大小。如果小梁數量 很多,也可以用一次多吊的方法節省時間。此外還有一種方法增加施 工安全和效率是將梁、柱在地面組合成一個大的整體一次性起吊,但需要保證整體性不會因為高空重力而散架。
2.4 鋼結構高強螺栓連接
2.4.1 節點處理
高強度螺栓連接應在其結構架設調整完畢后,再對接合件進行矯正,消除接合件的變形、錯位和錯孔、板束接合摩擦面要貼緊后進行 安裝高強度螺栓。為了接合部板束間摩擦面貼緊,結合良好,先用臨時變通螺栓和手動扳手緊固、達到貼緊為止。在每個節點上穿入臨時螺栓的數量應由計算決定,一般不得少于高強度螺栓總數的1/3。最少不得少于二個臨時螺栓。沖打穿入螺全的數量不宜多于臨時螺栓總數的3%。不允許用高強度螺栓兼臨時螺栓,以防止損傷螺紋,引起扭矩系數的變化。
2.4.2 螺栓安裝
高強度螺栓安裝在節點全部處理好后進行。螺栓要按照同一個方向穿進。考慮到工程方便,所有都按照由內而外的方向進入螺栓,在外面做好牢固措施。也有一些習慣從外向內穿進,以方便實際動手操作。對于大六角高強度螺栓連接副在安裝時,根部的墊圈有倒角的一 側應朝向螺栓頭,安裝尾部的螺母墊圈則應與扭剪型高強度螺栓的螺 母和墊圈安裝相同。
2.4.3 螺栓緊固
高強度螺栓緊固時,應分初擰、終擰。對于大型節點可分為初擰、復擰和終擰。初擰是考慮鋼板扭曲和螺栓的切合程度不再緊實,做好 第一次加固措施,防止二者相互影響。高強度螺栓緊固時,至少分二次緊固。第一次緊固稱之為初擰。初擰軸力一般宜達到標準軸力的60%-80%,最低不應小于標準軸力的30%。復擰即對于大型節點高強度螺栓初擰完成后,在初擰的基礎上,再重復緊固一次,復擰扭矩值等于初擰扭矩值。終擰是對高強度螺栓作最后的緊固。終擰的軸力值以標準軸力為目標,并應符合設計要求。考慮高強度螺栓的蠕變,終擰時預拉力的損失、根據試驗,一般為設計預拉力的5%-10%。
2.5 鋼結構的焊接
鋼結構的焊接焊縫分為工廠制作焊縫和現場安裝焊縫兩大類。設計要求分為I、Ⅱ、Ⅲ級,I級焊縫要求最高,Ⅲ級焊縫要求最低。Ⅲ級焊縫只需要進行外觀檢查,表面應無氣孔、夾渣、弧坑裂紋等缺陷。I、Ⅱ級焊縫應進探傷檢驗,其檢驗方法按以下原則確定:①對工廠制作的焊縫,應按每條焊縫計算百分比,且探傷長度應不小于200mm。②對現場安裝焊縫,應按同一類型,同一施焊條件的焊縫條數計算百分比,探傷長度應不小于200mm,且應不少于1條焊縫。Ⅰ級焊縫的探傷比例為100%,Ⅱ級焊縫的探傷比例為20%。施工中鋼柱之間的連接常采用坡口電焊連接。主梁與鋼柱間的連接,一般上、下翼緣用坡口電焊連接,而腹板用高強螺栓連接。次梁與主梁的連接基本上是在腹板處用高強螺栓連接,少量再在上、下翼緣處用坡口電焊連接,柱與梁的焊接順序,先焊接頂部柱、梁節點,再焊接底部柱、梁節點,最后焊接中間部分的柱、梁節點。對坡口進行電焊粘貼的前期工作有檢測坡口平實度、清理雜物廢物使之符合焊接標準、先加溫使其適應焊接、兩個柱子結合時用兩個焊接人員兩邊同時開工,柱子和梁也采用這種連接方式,這樣可以緩解形狀不對稱或變形。三層應連續施焊,每一層焊完后及時清渣。焊縫余高不超過對接焊體中較薄鋼板厚的1/10,但也不應大于3.2mm。焊后當氣溫低于0℃時,用石棉布保溫使焊縫緩慢冷卻。焊縫質量檢驗均按二級檢驗標準檢驗。
3 結束語
建筑的鋼結構的廣泛應用是一種發展趨勢,建筑中鋼結構安裝精度及質量問題是重點,嚴格控制建筑鋼結構施工技術,才能確保鋼結構工程的順利進行。
參考文獻
[1] 沈在海.鋼結構施工技術在建筑施工中的應用[J].福建建材,2011,(13).
[2] 鄭茁.建筑工程中超高層鋼結構旋工管理技術[J].中國新技術新產品.2011,(07).
[3] 李麗.對建筑鋼結構施工技術與管理的探討[J].科技風,2012,(02).