建筑鋼結構設計及安裝工藝淺析

李剛琦　李汝偉

摘要：經濟的發展帶來了建筑業的創新與變革，綠色、環保、節能等可持續發展的理念在建筑設計與施工中體現的越來越明顯。銅結構設計工期較短，成本較低，綠色無污染，材料浪費較少，是近些年建筑工程中常用的模式，下面我們就對建筑鋼結構設計與安裝工藝進行科學解讀，助力于建筑銅結構的快速發展，提升工程質量。

關鍵詞：建筑鋼結構；設計；安裝工藝

引言

建筑鋼結構的應用范圍在不斷增加，相關的設計方法和施工技術也日趨成熟，但是在設計與施工過程中仍然存在一定的問題，影響鋼結構的質量與安全。比如說防腐性能、防火性能、防震性能等方面，所以相關的工作人員要完善設計方法，提高施工質量，保證建筑鋼結構的使用安全和使用壽命。

1.建筑鋼結構的設計

第一是要進行建筑鋼結構適用性判斷，不是所有的建筑都可以采用鋼結構的設計模式，判斷的依據就是地質條件、使用需求、使用年限等方面；第二是鋼結構的造型。鋼結構的造型要與整體的建筑風格相融合，還要簡單實用，穩定堅固；第三是對鋼結構的截面進行估算。估算的主要內容就是支撐鋼結構的梁柱斷面尺寸的大小、數量、形狀、位置等，要滿足受力要求；第四是要對鋼結構進行相關的分析。分析的過程可以采用一些高科技軟件來進行，分析的主要內容就是鋼結構的線性和彈性；第五是進行工程結構的判定。在進行結構判定時要采用相應的結構軟件，為了增強判定時數據的真實性，對于適用條件、構造、相關要求等模擬時要更加精準；第六是進行鋼結構的組成構件和節點部位的設計。對于節點的形式、數量、連接方式等要設計合理，還要保證節點與結構模型中的節點完全一致。構件的設計要從選材、形狀、造價、受力情況等方面考慮；第七是繪圖。鋼結構圖紙主要分為設計圖和施工圖，在進行圖紙繪制時要采用標準的制圖軟件，繪圖者技術要熟練，繪圖時要精細、認真。

2.建筑鋼結構的安裝工藝

2.1鋼結構中地腳螺栓安裝環節。地腳螺栓在安裝的過程中主要有直接澆筑和先進行坑位預留再澆筑兩種方式，在施工過程中較為常用的就是先留坑位再澆筑的方法。首先就是進行地腳螺栓澆筑位置的選擇，要滿足設計要求，并進行檢測；其次是鋼板選材要合理，厚度在0.07～0.1m范圍之內，尺寸要保證與墊板尺寸相同；第三是澆筑過程的控制。將固定螺母和支腿螺母安裝在鋼板的上部和下部，并在鋼板表面預留澆搗孔；第四是開始鋼板下方鋼筋的綁扎工作，并對鋼梁和地腳螺栓進行焊接。

2.2鋼柱安裝環節。首先是在鋼柱安裝的過程中嚴格控制垂直度，并對其進行及時的檢測和調整；其次是建筑高度要符合設計標準，建筑位置要準確，尤其是第一節和第二節鋼柱，在安裝時要將鋼柱與螺栓和安裝孔對齊；第三是豎直方向上鋼柱的偏差保持在0.02mm以內。除此之外，還要使用地腳螺母進行安裝修訂，分析受力條件，保證絲桿選擇合理。

2.3鋼梁安裝環節。鋼梁安裝是施工中的重要部分，在安裝時要從以下幾方面人手。第一是要保證鋼梁的軸線和垂直度符合要求，及時檢測和糾正；第二是鋼梁的固定。根據鋼梁的受力來確定耳板安裝的位置，然后將厚度為0.01～0.016m的上限位板安裝于鋼梁上方，加固鋼梁；第三是對鋼梁安裝過程進行全程動態監控，及時校正。

3.實例分析

某紡織廠廠房建設使用鋼結構，該紡織廠處于地層較為活躍的地帶，在設計時抗震等級為三級，建筑面積為6000m2。

3.1設計：型鋼選擇工字型軋制型鋼，布置時將翼緣的兩側分別布置于受壓區和受拉區之內，翼緣盡量靠近混凝土截面的近邊；型鋼混凝土梁截面寬度不小于0.3m，截面的寬與高比值在4.0之內；配筋率大于0.3%，縱向鋼筋間距在三級抗震要求下小于250mm；型鋼混凝土柱的計算長度與界面短邊之比小于30；剪力墻截面厚度在三四級抗震要求下，底部加強處要大于剪力墻無支長度的1/20，其他地方不得小于剪力墻無支長度的1/25，厚度在200mm以上。

考慮地震作用時，軸壓比設計如下：

3.2施工：混凝土柱和梁之間的節點連接方式采用貫通型剛性連接，穿孔時避開型鋼的翼緣，保證型鋼腹板截面損失率低于腹板面積的25%；鋼柱安裝時起吊方法采用雙機抬吊法，先校正位置，然后進行臨時的固定螺栓安裝，最后拆除吊索；鋼梁安裝時在翼緣處開孔做為吊點，通過鋼梁跨度確定吊點位置；剪力墻板安裝時先對框架安裝，然后將墻板運到指定位置，調換索具，并在分離器兩側放置對稱索具，進行墻板綁扎，然后起吊；標準節框架安裝使用的是節間綜合安裝法，首先進行標準間選取，然后安裝4根鋼柱，接下來安裝鋼梁和支撐，順序是從下到上，并及時校正和固定，在安裝時，每兩根鋼柱安裝一個節間，一直到完成為止。

4.結束語

建筑鋼結構設計與安裝是影響鋼結構建筑質量的直接原因，所以務必保證設計的科學合理，施工過程的標準規范。為了促進鋼結構建筑的快速發展和使用，要對設計與安裝過程進行嚴格控制，從材料選取、地質勘查、適應性確定、設計方法、施工工藝等多方面進行改進，為鋼結構建筑的質量提升奠定基礎。