住宅建筑輕鋼結構施工運用及技術研究

王新貴 剛皓天 劉國華

摘? ? 要：隨著我國建筑業的迅速發展，鋼結構在建筑企業中應用廣泛，目前最為有效的也是最為廣泛流行的方法就是建設節能省地型住宅，正如鋼結構住宅一樣，這也是中國建筑領域正在發展的方向。鋼結構這一類別的住宅使用的建筑材料具有綠色環保的優勢，同時建設這類住宅的時候不需要耗費過多的能源，有利于可持續發展戰略的實施。輕鋼結構在內燃機工廠廠房建設中擁有無可比擬的優勢并節省大量的建設費用同時也簡潔易于建設，可以產生很好的經濟效益。

關鍵詞：住宅建筑;輕鋼結構;施工技術

1? 導言

輕鋼結構自身重量較小，且具備較強的抗震性能，在施工場地中的占地面積較小，因此在施工過程中得到了廣泛使用。鋼結構對保證施工安全、提升建筑結構的穩定性和整體的承重能力具有重要的意義。因此，如何根據具體的建筑工程，分析鋼結構在建筑結構設計中存在的問題，采取有效的措施，提高設計的技術水平，保證工程質量是值得探討的問題。

2? 輕鋼結構的優點

輕鋼結構住宅相比于傳統住宅，有其突出的優點：輕鋼結構的住宅選用了輕型的屋頂結構和墻體類別，鋼結構本身的重量就相對而言輕一點，同時具備較高的強度，在材料消耗與材料本身的體積方面都比較小。該結構對于地基承載力的要求比較低，因此降低了對于地基處理的成本。正因為輕鋼結構具有自重輕的特點，所以間接的降低了運輸和吊裝等施工成本。鋼本身具有較好的延性，由此鋼結構的延性也比較好，不僅如此，鋼結構的抗震性能好，同時其硬度和強度都比較高，因此在結構生命周期內所受到的損傷輕，易災后修復。鋼結構建筑的全部材料都可以通過工廠化生產，通過這種機械化的生產方式有利于提高材料的質量，從而進一步的提高了建筑質量，保證了施工和運營階段的安全性。

3? 輕鋼結構施工問題及處理措施

3.1? 設計方面

在建筑施工過程中，多層輕鋼結構的使用并未成熟，依然處于起步發展階段，相關技術還需得到進一步的完善，比如多層輕鋼結構的承重結構體系、施工安裝技術以及承重維護方面存在很多問題。而設計環節最常見的問題則桿件節點及組合樓蓋環節，一是支座計算簡圖方面，多層輕鋼建筑中一般將框架結構的支座設計為固定連接方式，但實際施工期間，鋼筋混凝土的固端連接卻并非固定，自身性能較差。同時，鋼材很容易被腐蝕，鋼柱錨入地基的難度較大，因此施工期間一般利用錨栓將鋼柱與混凝土基礎連接，但這樣無法確保固端的穩定性，錨栓安裝期間很容易出現誤差問題。除此之外，若工作人員沒有做好混凝土澆筑與養護工作，則地基基礎很容易出現不均勻沉降問題，以致樁基節點無法有效連接。二是壓型鋼板與混凝土組合樓蓋設計方面，實際施工期間，組合樓蓋會使用沖孔壓型鋼板，此種鋼板不需要使用剪力連接的鋼筋材料，可以通過鋼板上的刻痕將縱向剪力傳遞至鋼板上。但實際施工前，鋼板并不透水，加之存在防腐層，因此削弱了接觸面的結合作用力，且混凝土的強度也會下降。此時可以在結合組合樓板特性的基礎上，將壓型鋼材當做施工中的永久模板加以使用，從而達到一材兩用的效果。

3.2? 施工方面

一是構件節點施工，在多層輕鋼結構中，框架柱、主梁以及連續次梁節點的施工均屬于構件節點施工。且根據設計目的來看，結構節點屬于剛性連接，設計時若采用焊接與高強螺栓之間的過渡點作為連接節點，則可以在工廠中完成焊縫工作，而只在施工現場連接螺栓即可，從而有效保證了連接質量。多層輕鋼結構的跨度一般在6至9米之間，為了確保經濟性，可以采用直接焊接的方法，主要在組合工字主梁上面直接焊接工字梁的上下翼邊緣，而腹板則使用過渡班配備安裝好的螺栓孔。但施工期間，由于下料時極易出現誤差，以致母材之間存在較大的空隙，無法有效保證翼緣焊縫的質量，從而極易導致虛焊、夾渣等焊接質量問題，無法形成次節點剛接，嚴重影響了輕鋼結構本身的焊接質量，也降低了施工的安全性，對此施工期間必須確保構件就位的準確性。二是抗剪栓釘施工，在栓釘施工期間，技術人員應嚴格遵照相關的施工規范，且還應選擇恰當的焊接電流與焊接時間，嚴格控制栓釘的提升高度，并在驗收合格后有效保證栓釘的焊接質量。當存在未焊透的栓釘時，工作人員應打掉重新施焊，且還應在提升焊釘高度的同時打磨平整施焊面。

4? 住宅建筑輕鋼結構施工運用及技術

4.1? 輕鋼結構的應用

我國冷彎薄壁型鋼結構體系的發展處于剛剛起步發展的狀態，相對應用和研究還需要很大程度上的研究和發展。金屬拱型波浪式的屋蓋結構是使用彩色的鋼板在現場通過現場制作滾壓的施工方法碾壓成波浪形態的一種屋蓋結構體系，制作方法就是把成卷的彩色鋼板壓制成圓弧形像拱橋似的槽板，然后經過軋成一個一個像u形的連接或梯形波紋直槽板和將直槽板軋成拱型槽板兩道成型工藝制作而成，金屬拱型波浪式的屋蓋結構把結構的承重和圍擋的功能集于一體，沒有梁和檁條、板件之間的相互鉤鎖連接不需要螺栓和焊接、有良好的防水性能、施工速度的速度相對比較快捷、耗材相對較少，廣泛應用在廠房、倉庫、商場和機庫、軍營等的建設中。從結構的形式來看，金屬拱型波浪式的屋蓋結構體系主要采用像拱橋似的結構體系，有結構在地面上的和不在地面上的兩種形式，并且大多是沒有窗戶的封閉的屋蓋式結構。由于是一種拱形的薄殼結構，所要研究的關鍵點就是要對拱殼的整體和局部穩定性進行受力分析。

4.2? 減少鋼結構的腐蝕

根據鋼材料的易腐蝕特點，設計工作人員在進行鋼結構設計時應充分考慮鋼材的防腐措施。在建筑物施工過程中，為了使建筑物更美觀，施工人員會給鋼結構噴鋁或者噴鋅，但鋁和鋅是活潑金屬，很容易和周圍的物質發生化學反應生成新物質，腐蝕性很強，因此在噴抹的過程中會加速對鋼結構的腐蝕，為了預防這種腐蝕的發生，可先對鋼結構涂抹一層防腐蝕的保護涂料作為保護層，保護涂料由于電阻大、附著力好，而且致密疏水性強，可以起到很好的防腐作用，保護層的運用能有效地避免由于鋼結構腐蝕造成的安全事故。

4.3? 鋼柱與鋼梁的工藝控制

在主構件鋼柱與鋼梁安裝過程中，施工人員應根據施工現場條件、施工工期以及設計參數等明確吊運機械及人力。且在吊裝構件前要反復檢查地腳螺栓，明確構件的外觀質量與幾何尺寸。一是要完成鋼柱安裝施工的步驟及質量控制工作，明確吊運機械，輕鋼結構工程的構件自重較輕，且要求精度較高，受場地因素限制，安裝時應采用重為25噸的輪胎式起重機;二是要完成吊裝前的檢驗工作，在吊裝鋼柱前再次檢查驗收基礎與地腳螺栓，且起吊時應在鋼柱部位墊好木板，以防鋼柱底端與地面發生拖拉問題。三是在吊裝柱子時應選擇合適的吊點，確保構件離地200毫米左右，并檢查各部位情況，確保無問題后在進行正式起吊。四是柱子就位時應緩慢加鉤，且要準確穿引螺栓。一般柱頂端利用4根纜繩進行固定，之后在利用2根纜繩封固就位后的橫梁。

5? 結束語

綜上所述，鋼結構技術的應用將會使我國的房屋建設步入現代化發展的行列，鋼結構形式的住宅也將會成為現代建筑的重要標志之一。我們應注意到無論是輕鋼結構的制造加工還是在現場的施工，我國與國外先進技術水平相比仍然有很大差距我國的技術人員還應繼續努力，努力打造我國的輕鋼結構產業水平。

參考文獻：

[1] 王保省.多層輕鋼結構技術在建筑施工中的應用探析[J].四川水泥，2018.

[2] 林濤.鋼結構在建筑結構設計中存在的問題及其應對措施[J].工程建設與設計，2018.