建筑钢结构施工现状及新技术的应用研究 滕佳灵

发表时间:2019/12/18   来源:《建筑模拟》2019年第35期   作者:滕佳灵 王曹
[导读] 钢结构建筑以其自重轻、施工速度快、节能环保等独特优越性在建筑施工中得到了普遍的使用,发展前景相当广阔。但就目前而言,我国建筑钢结构施工中仍存在一些问题亟待解决。本文从建筑钢结构施工的现状入手,对建筑钢结构施工技术以及新技术的推广应用进行探讨,以期能够进一步优化对钢结构建筑的使用,提高建筑稳定性,为人们的生命财产安全保驾护航。
        辽东学院 城市建设学院土木工程专业  辽宁丹东  118003
        摘要:钢结构建筑以其自重轻、施工速度快、节能环保等独特优越性在建筑施工中得到了普遍的使用,发展前景相当广阔。但就目前而言,我国建筑钢结构施工中仍存在一些问题亟待解决。本文从建筑钢结构施工的现状入手,对建筑钢结构施工技术以及新技术的推广应用进行探讨,以期能够进一步优化对钢结构建筑的使用,提高建筑稳定性,为人们的生命财产安全保驾护航。
        关键词:建筑钢结构;施工现状;新技术;应用
       
        0 引言
        钢结构建筑作为建筑中最普遍的建筑主体,具有极强的稳定性与抗震性,同时钢结构建筑还具备工序简单、操作简便及外形美观等特点,因而在建筑工程中得到广泛的使用。在钢结构的建设过程中,施工人员必须全面掌握钢结构的建筑技术,不断提升钢结构施工水平与质量,并以此来提高建筑钢结构工程的施工质量。
        1 建筑钢结构施工现状
        1.1在设计上存在不合理性
        钢结构建筑在设计过程中一旦出现问题,将直接影响钢结构建筑的质量,为后期的施工和使用埋下安全隐患。就现阶段而言,在实际的建筑钢结构设计过程中,存在着较多不合理现象,如在设计前并没有对工程进行实地勘察与测量,盲目的对所需钢结构进行设计,这严重的影响了钢结构施工的准确性,从而大大降低了钢结构的安全性与稳定性,给整体的施工质量带来严重的负面影响。同时,由于钢结构的耐腐蚀程度比普通钢材耐腐蚀能力差,设计人员在设计过程中并没有对这些细节问题进行相应的涉及和处理,因此,将直接导致钢结构的承载力与稳定性下降,使结构变得更加脆弱,从而影响钢结构建筑整体的施工质量。
        1.2 钢结构刚度失效
        钢结构刚度失效是指,钢结构建筑在施工过程中,由于一些已知和未知的因素对其产生影响而出现变形或者震动,从而导致钢结构刚度的失效。产生钢结构失效原因,一是由于在钢结构设计过程中钢结构或构件的刚度不能满足设计要求,如轴压构件不满足长细比要求,就会引起钢结构刚度失效的情况发生;二是由于钢结构支撑体系不够,不能对建筑的水平荷载进行有效承载,因而产生相应的震动和摇晃,使得钢结构刚度失效。钢结构失效对钢结构建筑的影响是,一旦钢结构刚度失效,这在极大程度上会直接影响建筑的安全性与稳定性,并在后期的使用过程中,严重威胁人们的生命和财产安全。
        1.3 控制钢结构施工的难度高
        由于钢结构建筑在施工过程中较为复杂,容易出现问题的环节也较多,因而增加了对钢结构施工控制与管理的困难程度。这在一定程度上使得钢结构出现较多问题,如焊接裂缝等。但由于施工工序较为复杂,裂缝有可能出现在钢结构的表面、内部,还有可能出现在焊接裂缝的金属部分等。因此,必须通过实际的调查与分析才能够确定,稍微不慎,将错过处理钢结构建筑问题的最佳时机,从而影响钢结构建筑工程的整体施工质量。
        2钢结构建筑的施工新技术
        2.1 钢结构焊接技术
        传统方式下,对钢结构进行焊接,一般都采用大量小线能量的二氧化碳气体对其进行保护焊接,这里最为关键的指标是,二氧化碳含量不能低于99.5%,且二氧化碳的含水量要小于0.05%。目前,钢结构的焊接最常用的是激光焊接技术。由于激光束在空气当中不受外界因素干扰,能在较远的距离内对钢结构进行焊接,优势明显。相较于传统钢结构焊接技术,激光焊接技术具有:第一不会产生高昂的费用,其次,在焊接过程中不需要防护设备的保护,因此,在适中、较薄厚度的板材焊接中使用较为普遍。


        2.2 钢-混组合结构技术
        当前,钢-混组合结构技术已经逐渐在房屋建筑、桥梁、地下建筑、海洋工程、特殊容器等领域得到相应的重视,同时,随着新材料的不断涌现,还会出现更多和更加实用的组合结构。钢-混组合结构在施工中具有较大优势,主要表现在:首先压型钢板可作为混凝土的受拉加强部分,抵抗板面荷载产生的板底拉力,并与混凝土共同抵抗剪力,而且还不需要另设钢筋,降低施工成本;其次,由于压型钢板较为平整,可直接用作混凝土楼层的顶棚,省工省料,增加了楼层的有效空间;最后,压型钢板能够作为永久性的模板,不需要重复安装,方便施工。
        2.3 钢结构拼装技术
        钢结构拼装技术是建筑钢结构的主要技术之一。钢结构拼装质量的好坏,直接影响着钢结构的精度,进而影响建筑工程的施工质量。因此,在进行钢结构拼装时,首先要对钢结构构件的形状和几何尺寸进行仔细的检验与测量,对于有超出规定的偏差应在拼装之前进行消除。其次,为了便于矫正平面位置、垂直度以及梁的标高问题,则需要在钢柱的底部和上部标出在两个方向的轴线。同时,对于不容易辨别上下、左右的构件,还应在构件上加以注明,避免拼装时发生错误。不仅如此,为了保证钢结构构建的尺寸精度,应对其采用精密的切割技术,保证其几何尺寸误差控制在±0.5mm或±1mm以内。
        3 建筑钢结构施工新技术的应用
        3.1 钢结构在大门装饰架中的应用
        目前,在建筑领域主要的钢结构形式有:网架、网壳、桁架、门式刚架、拉索结构等。这些结构形式,主要应用于厂房、体育场馆、车站、机场、大型会议室等较大空间的公共场所。如黄石市奥林匹克体育中心的全民健身馆及游泳馆之间东西两侧的大门装饰构架的设置,其采用的是“巨型格构柱+空间管桁架”的空间结构体系。该构架由两座结构形式完全相同的屋盖桁架结构组成,不仅使得建筑更具线条美,还极大的保障了钢结构的稳定性。
        3.2 钢结构的钢管柱分节的应用
        钢结构钢管柱的承重性能优良,能够有效减少混凝土柱体积,起到承载和传力作用。钢管柱在加工时,应严格控制纵向弯曲度、椭圆度、管端平整度。并在钢管柱出厂前进行焊缝、长度、表面清洁度、防腐处理、超声探伤检查,按照国家验收标准进行验收。如甘肃省泾川县舍利塔为钢结构仿古建筑工程,由于节点处是上下钢管互相承插,并对上下钢管柱、周边框架梁连接成整体结构。因此,钢管的承插轴线控制,以及多个框架梁连接节点板的标高、方位控制,直接影响结构的标高、垂直度安装质量和结构安全性。
        3.3 钢结构厚板焊接技术的应用
        当前在建筑钢材焊接工程中,对厚板材的使用量明显增多,这在一定程度上促进了厚板焊接技术的不断创新和发展。钢结构厚板焊接首先,应采用合适的焊接坡口,尽量减小坡口的横截面积,减少焊接填充量;其次,根据焊缝的分布情况,采用合理的焊接顺序、焊接工艺,并采用小的焊接电流、电压和焊接速度对其进行焊接。此外,对于较大构件,可采用分块装焊,根据其构成特点,对其进行分段焊接,并且要制定合理的装配和焊接顺序,控制每块的焊接变形。如“鸟巢”的钢结构焊接工程中采用厚板焊接技术,既保证了焊接效率也提高了焊接质量,具有很高的厚板焊接借鉴意义。
        4 结语
        总之,加强对钢结构建筑的使用是促进我国建筑行业发展的重要措施之一,因此,施工单位及企业要提高对钢结构建筑的重视程度,对钢结构在施工过程中存在的问题实施有效的措施加以解决,同时,要结合实际情况,积极使用新技术、新方法,在此基础上,还要不断加强对施工的监督与管理。只有这样,才能有效提高我国钢结构建筑的施工技术水平,保证建筑工程施工质量。
        参考文献:
        [1] 王文良.谈建筑钢结构施工现状及新技术推广应用[J].四川建材,2008,03:205+207.
        [2] 刘金荣.浅议建筑钢结构发展[J].钢结构,2012,S1:335-338.
        [3] 张燕.我国建筑钢结构技术的发展应用及展望[J].中国建筑金属结构,2013,12:12.
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