探究高层钢结构深化设计加速现场高效施工

发表时间:2019/12/19   来源:《建筑实践》2019年38卷第17期   作者:田伟
[导读] 近些年,钢结构在工程建设中应用较为广泛。
        摘要:近些年,钢结构在工程建设中应用较为广泛。在钢结构深化设计中,所进行的构件分段分节是影响工程整体质量的重要因素。因此,本文基于钢构件设计概述,以及分段分节技术的基本原则,对合理分段分节的具体策略进行简单分析,以保障工程质量,提升工程经济效益。多高层钢结构作为全新的建筑技术,在当前的建筑施工过程中应用的越来越广泛,其与传统的砖混结构以及混凝土结构的建筑存在着很大的区别,具有一定的环保性能,在现代化的建筑施工中具有一定的应用优势,得到了当前消费者的关注和青睐。
         关键词:钢结构;设计;施工
         1 常见高层钢结构工程设计方法
         1.1 容许应力法
         建筑工程在进行钢结构设计时,容许应力法是应用较为普遍的一种设计方法,主要目的在于确保建筑钢结构具有合理的力学作用体系,进而对建筑整体稳定性进行更高程度的保障。在建筑工程具体进行钢结构设计时,首先需要科学分析相关计算,确保能够进一步把握钢结构内部应力的合理性,进而保障钢结构自身承重要求,有效避免出现坍塌或变形。在我国目前钢铁工程设计工作过程中,这方法的应用虽然较为普遍,但是,由于具有较大的设计难度,同时,涉及内容普遍较多。因此,在具体设计过程中必须对其各方面问题进行深入分析,确保计算的准确性,避免产生偏差威胁。
         1.2 半概率法
         在我国现代工程技术发展过程中,定值法已经逐步转化为概率设计法,首先需要对材料强度和鹤的不确定性进行深入分析,科学应用概率方法确定具体取值,但是依旧没有确保有效联系概率和结构可靠性,晕死,可以称为半概率法。在进行该方法的设计表达时你就可以沿用容许应力法的具体设计形式,但是其安全系数通常是由多系数具体分析决定。
         1.3 极限状态法
         极限状态法的有效应用能够在一定程度内联系概率和结构可靠性,对半概率法和容许应力法所存在应用缺陷有效客服。在传统建筑钢结构设计工作过程中,相关设计人员在开展日常工作过程中只是将安全系数作为其重点内容,导致钢结构稳定性出现一定程度的不足,与此同时,则可以进一步避免出现材料出现断裂和塑性变形等不良现象。
         1.4 塑形设计法
         在对建筑钢结构进行工程设计时,塑性设计法也是其中一种较为常见的设计方法。相对于容许应力法而言,能够有效减少材料消耗,对其工程造价进行严格控制,进而确保建筑结构具有更为直观的安全度。在开展具体工作过程中,需要详细分析钢结构材料的相关构成单元,对结构强度和塑性效果进行更高程度的保障,避免结构长期应用过程中出现断裂或缺损等不良现象。
         2 高层钢结构深化设计技术的基本原则
         钢结构分段分节的操作技术,不仅影响着钢结构深化设计的有效性,还关系着施工工作的整体质量。因此,在进行构件分段、分节技术时,应考虑构件运输、构件吊装、加工制作等影响因素。基于此,我们在对钢构件进行分段、分节处理时,应坚持一下原则:第一,分段参数应适应运输尺寸。第二,应减少钢构件在施工现场的焊接次数。第三,构件分段分节时,应确保各操作工序的合理性。第四,应保障构件分节分段后的安全性能。第五,在对构件进行分段分节处理时,应选择其承载力比较弱的区域进行。
         3 高层钢结构深化设计具体分析
         3.1 确保构架加工制作的合理化
         在钢结构优化设计中,构件在进行分段分节时,应确保构建加工制作工序的合理化。对此,应确保构件完整性,以及该构件是否满足加工制作厂的制作工艺需求。因此,应将需要进行分段分节的构件,按照标准量划分。例如箱型构件、组合型构件等。对构件的量分,是为实现加工制作厂的自动化作业。
         此外,构件分节分段时,应提前了解制作厂的切割机、箱型流水线、H型钢流水线等加工设备的参数。同时分析该加工制作厂,是否可以满足构件分节分段的作业要求。为确保构件分段分节的整体合理性,还应重视制作厂的焊接工作,避免出现盲焊、焊接重叠等问题。

除此之外,还应充分考虑钢板长宽,以免构件分段分节时和钢板对接,加大制作成本。
         3.2 重视施工现场的影响因素
         构件在分段分节前,还应重视施工现场的堆放条件、道路、塔吊位置等影响因素,以免影响构件后期使用。具体来说,为确保构件分段分节后的稳定性,应根据其重心位置,算出塔吊吊耳的承载力度,以此为设置吊耳的依据。构件在分段后安装时,应选受力较小的节点作为分段点。同时,构件分段分节后,应尽量不再施工现场进行焊接作业,以免影响工程进度。
         3.3 提高构件分段和其他专业的配合度
         为优化钢结构设计,在进行构件分段分节时,应重视构件分段和其他专业的配合度。首先,构件分段时,应以土建钢筋的绑扎进度为依据,保障构件分段分节时,所选节点不与外伸钢筋重合。因为外伸钢筋会影响构件后期安装,以及施工现场焊接工作。在钢筋遇到钢梁时,应选择穿孔焊接、牛腿焊接、钢筋连接器等方式。此外,在进行构件分段分节工作时,应重视构件和机电图纸的配合度,注意设备中机电管道的位置。例如在钢梁腹板开洞打孔,并对所开的孔洞补强。除此之外,还应提高构件分段分节和装饰工程的配合度。
         3.4 明确构件运输尺寸与重量
         国内钢构件运输基本上都是选用公路进行运输,因此,在钢结构优化设计中,对构件进行合理分段时。应明确构件运输尺寸以及运输质量,充分考虑尺寸参数是否符合运输道路情况。而对道路情况的考虑,主要是收集运输途中,所要经过的收费站、桥梁、隧道的宽高数据。同时还应考虑运输车辆的长、宽、高、承载量等各项数据。只有基于此类数据,才能明确构件分段分节的合理尺寸。
         4 高层钢结构深化设计加速现场高效施工的研究
         4.1 优化详图设计
         进行建筑钢结构施工作业时,通常需要基于钢结构详图设计开展具体工作,基于此,在建筑施工过程中控制钢结构质量时,首先需要确保更为科学的开展详图设计。为了对其相同设计质量进行更高程度的保障,相关工作人员必须进一步明确结构组成及其焊接技术,随后,与相关专业人员进行更为有效的沟通和交流,这么能够对钢结构进行更为有效的详图设计。最后还需要构建模型,并以此为基础,科学绘制详图。
         4.2 改进钢材选择
         在建筑工程中进行钢结构设计时,钢材择是其中极为重要的一项工作,对其整体工程质量也具有一定程度的决定性影响,如果要确保更高程度的保障设计结果,相关工作人员在具体工作过程中必须确保科学选择钢结构材料。在具体选择钢材时,现场工作人员需要详细分析施工过程中所需相关材料的具体类型,对其各项分数指标进行合理细化,确保材料应用能够更高程度的满足钢结构设计需求。
         4.3 完善结构布置
         对建筑钢结构进行具体设计过程中,合理布置建筑结构进其中极为重要的一项内容,在进行建筑结构布置,相关工作人员必须基于钢监控工程需求及其设计方案,通过科学控制结构布置,确保建筑施工过程中能够进一步实现钢结构设计目标。与此同时,在合理布置建筑结构时,还需要对其结构设计流程进行合理优化,这个能够进一步完善设计方案,对其结构稳定性进行更高程度的保障。基于此,在进行建筑钢结构设计工作过程中,科学完善结构布置具有极其重要的现实意义,必须对其加强重视。
         5 结语
         综上所述,在钢结构优化设计中,构件分段分节是保障钢结构工程的重要技术。但是对钢构件进行分段分节时,还应考虑运输、施工现场等影响因素。在分段分节是,应根据工程建设需求,协调各因素之间的关系,从而合理分段分节,节约工程建设成本。
         参考文献:
         [1]韩熹.浅谈建筑钢结构详图深化设计与管理方法[J].四川水泥,2018(07):87+84.
         [2]张智强,刘晓玮,魏大江.钢结构深化设计中构件分段分节研究[J].钢结构,2016,31(6):67-69.
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