淺談?shì)p型鋼結(jié)構(gòu)房屋施工中應(yīng)注意的問(wèn)題及措施

盧釗柳

（潮州市南翔鋼結(jié)構(gòu)工程有限公司 廣東潮州 521000）

淺談?shì)p型鋼結(jié)構(gòu)房屋施工中應(yīng)注意的問(wèn)題及措施

盧釗柳

（潮州市南翔鋼結(jié)構(gòu)工程有限公司 廣東潮州 521000）

隨著我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，鋼的產(chǎn)量日益增長(zhǎng)。由于鋼自身性能突出，如強(qiáng)度高，韌性好，且性能較為穩(wěn)定，因此很多企業(yè)進(jìn)行了規(guī)模化的生產(chǎn)。近些年，在建筑工程中，輕型鋼結(jié)構(gòu)的應(yīng)用比較廣泛，尤其是在房建工程中。但是為了保證輕型鋼結(jié)構(gòu)房屋的施工質(zhì)量，需要準(zhǔn)確掌握質(zhì)量把控要點(diǎn)，并制定有效的防治措施，避免質(zhì)量隱患的出現(xiàn)。

輕型鋼結(jié)構(gòu)；房屋施工；問(wèn)題；措施

引言

長(zhǎng)期以來(lái)，我國(guó)的房屋以鋼筋混凝土及磚混結(jié)構(gòu)為主，隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，綠色建筑、節(jié)能環(huán)保、建筑工業(yè)化生產(chǎn)越來(lái)越被重視，因此推廣堅(jiān)固耐用、結(jié)構(gòu)性能優(yōu)越、建造快速且易于改造的新型建筑結(jié)構(gòu)形式就顯得尤為重要。輕鋼結(jié)構(gòu)房屋可實(shí)現(xiàn)工業(yè)化、標(biāo)準(zhǔn)化制作，其建筑材料可循環(huán)重復(fù)利用，是現(xiàn)今建筑業(yè)中較為適合的一種創(chuàng)新建筑體系。本文主要以門式剛架輕型房屋結(jié)構(gòu)施工為探討對(duì)象。

1 輕鋼結(jié)構(gòu)房屋的構(gòu)造特點(diǎn)

①結(jié)構(gòu)構(gòu)件采用的鋼材是輕型H型鋼，薄板焊接而成的型鋼、冷彎薄壁型鋼等輕型高效截面材料，不能把由厚鋼板作為承重結(jié)構(gòu)的房屋稱為輕型鋼結(jié)構(gòu)的建筑。②建筑物的維護(hù)材料，應(yīng)該是輕質(zhì)高強(qiáng)的材料，如彩色壓型鋼板、夾心保溫板等，不能把采用嵌入式砌體、混凝土板墻等剛性材料做維護(hù)結(jié)構(gòu)的建筑稱為輕型鋼結(jié)構(gòu)建筑。③建筑物的跨度和高度，應(yīng)控制在跨度不大于60m，高度不大于30m的范疇，否則，應(yīng)稱為大跨度鋼結(jié)構(gòu)或高聳、高層鋼結(jié)構(gòu)。④建筑內(nèi)的起重設(shè)備應(yīng)控制在：橋式吊車起重量在20t以下，懸掛吊車起重量在3.0t以下。⑤綠色環(huán)保。輕鋼結(jié)構(gòu)房屋是真正意義上的環(huán)保建材，相對(duì)于傳統(tǒng)的混凝土廢棄物的不可利用，輕鋼結(jié)構(gòu)的廢棄鋼材可以做到100%的二次循環(huán)使用，而且在施工現(xiàn)場(chǎng)鋼結(jié)構(gòu)的濕作業(yè)較少，對(duì)周邊環(huán)境的污染影響降到了最小（見(jiàn)表1）。

表1 輕鋼結(jié)構(gòu)與混凝土結(jié)構(gòu)節(jié)能環(huán)保比較

2 輕型鋼結(jié)構(gòu)房屋施工中應(yīng)注意的問(wèn)題

2.1 安裝順序不當(dāng)

門式剛架柱腳多為錨栓固定，調(diào)平后二次灌漿，錨栓固定如圖1所示。剛接柱腳雖然錨栓較多，但其在縱向柱列方向應(yīng)為鉸接，鉸接柱腳的嵌固性能就更差了。有些施工單位為貪圖吊裝方便，一次性把所有的柱立好再安裝屋面梁，最后安裝柱間及屋蓋水平支撐。由于側(cè)向的不穩(wěn)定性，當(dāng)風(fēng)力較大或有外力沖擊時(shí)曾發(fā)生過(guò)剛架在安裝過(guò)程中傾倒的事故。

圖1 錨栓定位示意圖

2.2 不注重安裝細(xì)節(jié)

2.2.1 柱腳底標(biāo)高不當(dāng)

根據(jù)相關(guān)規(guī)定要求，柱腳在地面以下部分應(yīng)用強(qiáng)度等級(jí)較低的混凝土包裹（保護(hù)層厚度不應(yīng)小于50mm），并應(yīng)使包裹的混凝土高出地面不小于150mm，當(dāng)柱腳底面在地面以上時(shí)，柱腳底面應(yīng)高出地面不小于100mm。柱腳底面與地面標(biāo)高相同時(shí)，柱身與地面接觸部位的四周易積聚水和土等雜物，致使該部位銹蝕嚴(yán)重。

2.2.2 支撐布置不當(dāng)

某雙坡（對(duì)稱）單跨的18m的廠房，柱距6m，檐口7.5m，跨度方向間距6m設(shè)抗風(fēng)柱，共設(shè)兩個(gè)。剛性系桿分別設(shè)在邊柱、抗風(fēng)柱、屋脊處，共5道，而屋面水平交叉支撐則在跨度方向按間距6m設(shè)置，共三道。在布置支撐時(shí)只是教條地遵從規(guī)程“在剛架轉(zhuǎn)折處（單跨房屋邊柱柱頂和屋脊，以及多跨房屋某些中間柱柱頂和屋脊）應(yīng)沿房屋全長(zhǎng)設(shè)置剛性系桿”的要求，而未真正理解條文的含義。這種水平支撐布置形式，不能使抗風(fēng)柱傳來(lái)的集中風(fēng)荷載沿房脊通長(zhǎng)剛性系桿進(jìn)行傳遞，而是通過(guò)鋼梁平面外受彎來(lái)進(jìn)行力的分配，造成結(jié)構(gòu)的安全隱患。

2.2.3 拉條設(shè)置不當(dāng)

某工程四跨24m，為了取得良好的排水效果，而采取了單脊雙坡，向檐口自由排水的結(jié)構(gòu)形式，每坡長(zhǎng)度48m。在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)僅于屋脊和檐口處設(shè)置了斜拉條，由于傳力路徑過(guò)長(zhǎng)，跨中拉條出現(xiàn)松弛現(xiàn)象，不能有效的為檁條提供側(cè)向約束，而屋脊處拉條由于承擔(dān)了過(guò)多的拉力而略顯強(qiáng)度不足。

3 輕型鋼結(jié)構(gòu)房屋施工質(zhì)量控制措施

3.1 支撐系統(tǒng)

在輕型鋼結(jié)構(gòu)房屋中，支撐系統(tǒng)是一個(gè)比較重要的構(gòu)成部分。在門式剛架鋼結(jié)構(gòu)中，支撐系統(tǒng)有重要的功能，主要表現(xiàn)在：保證總體結(jié)構(gòu)和單個(gè)構(gòu)件的穩(wěn)定性、傳遞水平作用至基礎(chǔ)和輔助安裝工程等，對(duì)于平面布置復(fù)雜的結(jié)構(gòu)，支撐系統(tǒng)還有利于結(jié)構(gòu)剛度的調(diào)整，使結(jié)構(gòu)受力均勻、合理，提高其整體性。

3.1.1 屋蓋水平支撐

屋蓋水平支撐，通常情況下都是由交叉桿以及剛性系桿一起組成的。在門式剛架輕型鋼結(jié)構(gòu)房屋中，屋蓋水平支撐的交叉桿可為圓鋼，但應(yīng)加帶張緊裝置，以利于拉桿的張緊，避免圓鋼撓度過(guò)大，不能起到受力作用。交叉桿也可以為角鋼，但也需考慮長(zhǎng)支撐由于自重產(chǎn)生的撓度，應(yīng)采取必要的措施加以克服。剛性系桿可用鋼管，也可采用雙角鋼。在建筑物跨度較小、高度較低的情況下，可由檁條兼任，但檁條需按壓彎構(gòu)件設(shè)計(jì)，并應(yīng)保證檁條平面外的長(zhǎng)細(xì)比和穩(wěn)定性。

3.1.2 柱間支撐

如果房屋建筑中，柱間支撐其跨度比較小且高度比較低的話，即可以使用帶張緊裝置的圓鋼做成交叉形的拉桿，也可以用角鋼或槽鋼。在現(xiàn)在的高大的建筑中柱間支撐的交叉桿除用角鋼外，也可用鋼管。鋼管具有用料省，制作簡(jiǎn)單，而且在建筑中顯得堅(jiān)實(shí)、美觀等特點(diǎn)。柱間支撐的連接節(jié)點(diǎn)與水平支撐相似。但必須注意的是，柱間支撐的上端與水平壓桿必須與柱中心交于一點(diǎn)。同樣，柱間支撐下端應(yīng)盡可能與柱中心交于柱腳地面，避免形成偏心受力。

3.1.3 隅撐

在施工過(guò)程中，需要嚴(yán)格控制隅撐的角度。隅撐一般采用角鋼，隅撐與檁條或墻梁的夾角不應(yīng)小于35°，最小可采用40×4角鋼。隅撐使用螺栓與橫梁或邊柱和檁條或墻梁相連。一般情況下隅撐宜在剛架斜梁全跨度內(nèi)設(shè)置，主要是考慮橫梁在風(fēng)荷載作用下在跨中可能出現(xiàn)翼緣受壓的情況下。如經(jīng)過(guò)校核各種荷載組合后跨中不存在下翼緣受壓的可能時(shí)，可僅在支座附近橫梁下翼緣受壓的區(qū)域內(nèi)設(shè)置。

3.2 檁條系統(tǒng)

檁條在房屋結(jié)構(gòu)中的主要作用是承重，它將屋面荷載傳遞到剛架。檁條一般只有一層，即直接擱置在剛架斜梁上。實(shí)腹式檁條一般擱置在剛架斜梁上翼緣上。上翼緣上表面焊短角鋼或連接板與檁條相連。檁條可直接擱置在上翼緣上，但考慮到連接板的焊縫與檁條相碰的情況，以及避免檁條變位與上翼緣相互的影響，也可采用將檁條抬高5～10mm。

3.3 墻骨架系統(tǒng)

墻梁通常都是由冷彎薄壁槽形或Z形卷邊型鋼制成，并且一般都放置在剛架柱和墻架柱的外側(cè)，通過(guò)節(jié)點(diǎn)板用普通螺栓相連。墻架柱選用軋制的工字鋼或用三塊鋼板焊成的工字形截面。墻架柱的截面既要滿足受壓桿件長(zhǎng)細(xì)比的要求，又要滿足受彎構(gòu)件在風(fēng)荷載作用下?lián)隙鹊囊蟆Ｍ瑫r(shí)，對(duì)于柱頂構(gòu)造來(lái)說(shuō)，螺栓直徑和連接鋼板厚度均應(yīng)以墻架柱上半部分的風(fēng)荷載作用為依據(jù)進(jìn)行驗(yàn)算。螺栓孔的寬度一般可取C級(jí)螺栓孔的孔徑，即比螺栓公稱直徑大1.5mm。另外，需要注意抗風(fēng)水平桁架和隅撐的施工。抗風(fēng)水平桁架的桿件一般由角鋼組成，桁架的弦桿可由雙角鋼組成，需滿足平面內(nèi)外長(zhǎng)細(xì)比的要求。斜拉桿可用十字交叉的單角鋼，豎腹桿可用雙角鋼。側(cè)墻剛架柱和墻架柱如同剛架斜梁一樣可以加隅撐以減少平面外的無(wú)肢長(zhǎng)度。考慮到剛架柱和墻架柱受風(fēng)壓和風(fēng)吹的兩種情況，隅撐一般是沿柱高全部設(shè)置。隅撐一端與柱相連，另一端與墻梁相連。隅撐按壓桿設(shè)計(jì)，通常是單角鋼。

3.4 平臺(tái)系統(tǒng)

平臺(tái)是一個(gè)相對(duì)獨(dú)立的系統(tǒng)，其可以設(shè)置在室內(nèi)或者是室外。平臺(tái)既可與建筑物連在一起，也可與建筑物相互獨(dú)立。在工業(yè)建筑中，為滿足生產(chǎn)工藝或其他要求，有時(shí)需設(shè)置平臺(tái)。平臺(tái)結(jié)構(gòu)的主要構(gòu)件包括平臺(tái)板、梁和柱三部分。平臺(tái)板可采用鋼板或混凝土板，鋼平臺(tái)板一般用5～10mm厚的花紋鋼板或普通平鋼板，為了加強(qiáng)鋼板的剛度，可增加加勁肋。混凝土壓型鋼板組合平臺(tái)板，用壓型鋼板為模板，鋼板厚為0.6～0.8mm。在凹槽處配一鋼筋，上澆筑120～150mm混凝土，在混凝土內(nèi)布置鋼絲網(wǎng)以減少裂縫。這種面板施工方便，但工期較長(zhǎng)，在平臺(tái)荷載較大，且不經(jīng)常拆卸時(shí)宜選用。

4 結(jié)束語(yǔ)

作為一種新型建筑結(jié)構(gòu)，輕鋼結(jié)構(gòu)與鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)或混合結(jié)構(gòu)相比，具有結(jié)構(gòu)輕、施工快捷、可標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)等優(yōu)點(diǎn)，雖然目前我國(guó)輕鋼結(jié)構(gòu)房屋還沒(méi)有普遍推廣，但由于其符合環(huán)保節(jié)能、可重復(fù)利用、低碳排放等要求，其使用前景是廣闊的，隨著我國(guó)設(shè)計(jì)和使用理念的改變，各種規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)的統(tǒng)一，我國(guó)輕鋼結(jié)構(gòu)房屋將會(huì)步入快速發(fā)展的道路。

[1]楊虎.淺談?shì)p型鋼結(jié)構(gòu)廠房施工中的問(wèn)題及其控制措施[J].中國(guó)科技博覽，2013（27）：441.

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[3]張巖，王英，王喜慶.淺談?shì)p型鋼結(jié)構(gòu)廠房設(shè)計(jì)與施工中容易出現(xiàn)的問(wèn)題[J].商品與質(zhì)量·學(xué)術(shù)觀察，2011（4）：80.

TU758.11

A

1673-0038（2015）45-0035-02

收稿日期：2015-10-24

盧釗柳（1986-），男，助理工程師，大專，主要從事建筑工程管理工作。