摘要:由于鋼結構具有環保綠色節能,可工業化生產,適用于現代化經濟的發展,最大限度的減少建筑垃圾等優越性,所以鋼結構普遍代替鋼筋混凝土結構普遍的應用于各類建筑之中。本文重點研究了鋼結構體系的分類和在施工應用時應注意的事項,為今后鋼結構在建筑中的應用提供了借鑒。并且研究了今后鋼結構的發展方向。
關鍵詞:鋼結構建筑體系分類施工質量
1引言
隨著我國建筑業和鋼鐵業的發展,鋼結構建筑普遍代替了鋼筋混凝土結構建筑。鋼結構以顯著的優越性迅速發展起來,首先出現在較發達的歐美國家,而后基本普及到各國的建筑業??梢哉f鋼結構在建筑業掀起了一場改革,目前建筑中鋼結構得到了大范圍的應用。隨著經濟技術的發展,對鋼結構建筑施工及技術有了新的要求,所以本文對其的研究是必要的。本文研究了鋼結構在施工過程中應注意的問題和其日后的研究發展方向。
2建筑中鋼結構的優點
與普通鋼筋混凝土結構的建筑相比,鋼結構最顯著的優點是自重較輕,承載力高。除此之外鋼結構還有成本低廉、抗震性好、施工速度快、周期短等優點。同時鋼結構具有良好的塑性和韌性,可以滿足建筑設計的多樣化和美觀性,使建筑的商品價值和舒適度大大升高。所以鋼結構因綠色環保的特性受到國家大力推廣并進行大量的工業化集成生產。生產的集中性有利于大規模生產,適用于現代的經濟模式。并且在施工完畢后,產生的剩余鋼結構材料基本都可以被重新回收利用,是綠色環保的建筑材料。
2 鋼結構的影響
由于鋼結構具有普通鋼筋混凝土所沒有的優勢,所以在建筑行業發展迅速,應用廣泛。尤其在美國,英國,德國等發達國家,鋼結構被普遍的應用于建筑中,并且較早的研究輕鋼結構、重型鋼結構等新型鋼結構的開發。隨著我國鋼產量的不斷上升,鋼結構也被普遍的應用到建筑中去。由原來單單應用于不適合用鋼筋混凝土的地方,發展到整體采用鋼結構材料。目前,鋼結構已被工業化生產,大量的應用于建筑建造之中。以后的發展趨勢是提高鋼結構在建筑施工中安全便捷性,并且研發新型剛結構來更好的滿足建筑的設計,提高建筑的美觀性和舒適度。
3 鋼結構體系的分類
鋼結構憑借優良的性能在建筑業迅速發展并且普遍應用,目前出現的鋼結構體系大致分為以下幾種。
3.1鋼框架支撐結構體系
主要由框架和豎向的支撐組成,不僅增加了外側力的抗力,提高了建筑的抗震性能,同時減少了對鋼材的消耗。具有布置靈活,可以根據支撐位置和數量的改變來滿足建筑的設計要求和性能需求。但該體系對門窗的設計要求較高。
3.2鋼框架剪力墻體系
將鋼框架和空腔結構板相連接構成了鋼框架剪力墻體系。主要的作用是增加建筑的抗側力,同時節省了空間,能夠提高建筑中的可利用空間,同時減少了建筑成本。
3.3鋼框架體系
橫向與縱向均由剛框架組成。在設計上比較靈活,可以提供較大的空間,同時有利于門窗的設計。該體系是目前在建筑中應用最多,最廣泛的體系。
3.4薄壁冷彎型鋼體系
該體系基本所有構件和配套零件均在工廠進行集成化生產,運到施工現場進行組裝安裝,這樣使現場施工簡單方便??梢愿鶕ㄖO計的表觀進行結構的組裝,滿足了建筑設計表觀,使建筑的藝術性升高,并且提高建筑舒適性。
4 鋼結構的受力和樓面結構
框架結構、支撐結構、交錯桁架結構都是鋼結構的受力結構。不過因為構造不同,所以各個部分承受不同方向的力,可以說各司其職。其中支撐體系可以承受水平方向的力,縱向的力基本由鋼梁、鋼柱承受。鋼結構由于它的構造具有一定的靈活性,可以滿足建筑的力學要求??梢院芎玫牡挚菇ㄖ膫攘Γ瑴p少建筑的位移的產生。
樓面是建筑中很重要的一部分,必須具有防止漏水,良好的隔熱效果和隔音效果等一系列特點。樓層之間的面板和鋼梁構成了建筑的樓面,它可以使建筑各個方向的力受到平衡分配,從而保證了建筑的穩定性。所以鋼梁本身需具有良好的穩定性,同時樓板要有比較好的密集度,才能達到建筑的基本要求。
5鋼結構應用于建筑應注意的問題及研究
5.1安裝前需進行嚴格的質量檢查
在進行安裝之前,要對所有的材料進行重新質量檢查以確保材料質量安全。按照嚴格的程序對鋼結構的質量保證書和證明書進行檢查,焊條和焊接材料的證明書進行檢查。小零件的質量檢查也不能忽視,對其檢驗證明書進行嚴格檢查。待所有材料的質量檢查通過之后,要檢查各個零件的接口是否接合,孔徑是否符合。這些都按照程序檢查通過之后再進入施工準備階段。按照工程的圖紙對所需的鋼結構的類型進行統計,并且按照圖紙上的位置進行分類放置,以便在施工過程中能夠清楚明白,提高工程進度,保證施工安全。其中高層建筑的施工要特別注意,由于其危險性大,所以在做好之前的檢查之外,還要對螺栓進行預拉力實驗和防滑實驗,并且對其進行準確的定位。實踐證明,施工管理在施工過程中起不可忽視的重要作用。所以在施工的過程中,監理人員要確實起到監督、指導的作用,從而使施工安全有序的進行。
5.2施工過程中注意事項
鋼結構是建筑的主體結構,在施工過程中要特別注意。首先,對于鋼梁的安裝方位要準確,對鋼梁的尺寸和外觀也應該根據要求進行檢測。其次,對于鋼柱施工要嚴格按照操作步驟,尤其注意在起吊機運作時,要保證鋼柱的底部不與地面嚴重摩擦,以免造成鋼柱結構的損壞,影響建筑質量。在鋼柱起吊之前可以先進行預吊,實驗吊起的高度是否合適,兩邊吊起的高度是否一致,保持平衡。
5.3加強支撐的設計和應用
支撐作為鋼結構的一部分,在建筑中起著重要的作用。支撐尤其對建筑中門窗的施工有所幫助,承載其剪切力,通過耗能的方式來減少震動。所以建筑結構中對支撐要有合理的設計和應用。根據建筑需要進行支撐數量的計算,并且對其安裝位置進行標記。
5.4通過節點設計提高建筑的抗震性能
在發生震動強烈的過程中,最易受到損壞的是鋼結構的節點,其焊接處最可能產生裂縫。而一般的設計中彎矩幾乎都由翼緣連接處承擔,這樣就不小的安全隱憂??梢酝ㄟ^應力的均勻分配來減少震動所產生的危害。同時在節點設計時可以使蓋板面積變大,這樣可以使應力分散,避免焊接處裂縫的產生。或者可以增加翼緣的截面積來使應力不過于集中,比如在上下翼緣處添加蓋板。
5.5保證電焊工作環境的安全
電焊是鋼結構建筑施工中不可避免的,由于施工環境的不確定性。比如天氣因素、是否高空作業等等。所以在電焊過程中盡量不選擇天氣炎熱,下雨刮風的等比較惡劣的天氣。另外,電焊工作難免有火花產生,所以要嚴禁在附近堆放一些易燃易爆物品。保證電焊環境的場地,不宜過于擁擠,放置過多的設備材料,保證其安全作業。
6結語
和其他的結構建筑相比,目前鋼結構廣泛的應用于國內外的各類建筑中。鋼結構不但可以滿足建筑的基本要求,還可以增加建筑的美觀性和居住的舒適性。滿足了人們日益增長的物質需要,所以鋼結構成為建筑中應用最廣的結構。在建筑施工過程中,通過安裝前嚴格的質量檢查、新型抗震節點的設計應用、支撐的加強、方位的精準定位等一系列的措施,使鋼結構在建筑施工過程中安全可靠,并且為鋼結構在建筑業今后的發展提供了參考。
參考文獻
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