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摘要:随着我国社会经济以及科学技术水平的不断提高,建筑行业发展迅速。钢结构在现代建筑中已经得到了十分广泛的应用,具有构造简单、材料单一、工期短、经济效益好的优点,钢结构工程的优越性越来越被人们所认同,质量问题也越来越引起人们的重视。
关键词:钢结构;建筑施工;应用
1 目前我国建筑工程存在的问题研究
在工程实践中,受到客观建筑施工条件的影响,钢结构工程质量问题比较普遍,其影响因素多种多样,需要具体问题具体分析。在钢结构质量问题分析中,需要多角度进行影响状况的解剖。焊接裂缝的出现与焊接金属材质密切相关,也与焊缝的内部结构状况、焊接表层状况、母材状况等相关。如果所选择的焊接材料出现问题,不利于提高建筑工程的应用质量,会导致建筑物质量不过关的问题,有可能威胁到使用者的生命财产安全。如果不能进行钢结构工程的合理性设计,将会严重降低工程运作质量。比如焊接接缝进气问题,过多氢气的进入,将会导致裂缝延迟问题。如果钢构件长期处于较重的承重压力,将会导致构件弯曲、变形问题,不利于提高工程应用质量。
1.1 建筑物的使用周期短
建筑物的使用寿命是建筑工程质量好坏的最直接体现,目前我国的建筑物在质量这一关上,出现了集体性的偏低,施工项目中质量问题成堆的出现,主要体现在“漏,裂、堵塞、锈”等几方面,许多人反映在建筑中最常见的就是居民房屋漏雨破裂的问题,这些“常发病”对人们的生活造成了极大的困扰,产生这类问题的主要原因就是建筑中,施工人员对于施工材料的把关出现疏忽,使得建筑中大量的出现破裂口水的情况,并且这一问题一旦发生便会引起连锁反应,导致出现问题的面积越来越大,加剧了建筑的老化,为人民的生活带来更多的安全隐患。
1.2 抵抗力低
随着我国经济的快速发展,现代建筑工程的工作在工作量上已是逐年增加,而相对的建筑面积也随着越扩越大,而这种快速的发展状态,不仅没能引起社会对建筑物质量的重视,相反,人们对于建筑物的建造还出现了更多的忽视,施工人员在施工时没有准确的分析图纸,管理人员对于工程的建筑也没有建立严格的要求,施工人员在建造过程中,投机取巧,为节省施工周期,在不保证建筑质量的前提下,随意的根据自我意识开展施工,对建筑的结构没有做出全面的解析,使得建筑物在完成后,既不美观又弱不禁风,严重的影响了我国建筑业的发展。
2钢结构在建筑施工中的应用分析
2.1平面布置和结构选型
钢结构适合于平面布置基本规正、匀称、凹凸变化较少的建筑平面,不适宜轴线错开较多,形心和质心距离较大和易于产生较大扭转的住宅平面。钢结构住宅设计需要对风荷载和地震荷载作用下的水平位移进行控制,因此,抗侧力结构的考虑是非常重要。在住宅结构设计中常常把楼梯间、电梯间墙体设计为抗侧力结构。如果位移仍然不能控制在允许值范围内时,可以把单元之间的分户墙或厨房、卫生间的部分墙体也做为抗侧力结构。
2.2变形限值的讨论
抗侧力结构可以是钢结构,也可以是钢筋混凝土结构。当采用钢桁架作为抗侧力结构组成纯钢结构时,规范规定:在风力作用下,层间位移1/400,顶点位移1/500;在地震作用下,层间位移1/250,顶点位移1/300。因此,采用钢桁架作抗侧力结构可能造成用钢指标有较大提高,从而增加造价。
2.3层数和层高的确定
任何一种结构形式都有它的适用范围、最佳建造高度。
钢结构正是在高层、超高层建筑中具有独到的优势,高层住宅由于地震设防梁、柱断面虽然与同条件钢筋混凝土梁、柱相比要小的多,但在寻常百姓家的居室中,梁柱的存在仍然是十分尴尬的事。相比之下,我们认为钢结构用于多层和“小高层”,是具备一定优势的。小高层建筑可以使用钢骨砼柱或者是钢管砼柱,这种组合柱的用钢量较小,使用钢支撑来代替剪力墙,减少地震造成的影响。在建筑设计的过程中,很多设计者还建议使用钢框架和砼剪力墙混合结构体系,该种结构体系的抗震性还没有得到充分论证,设计者应该慎重选用该种混合结构使用小钢柱来进行核心筒安装,方便施工的同时缩短施工工期,降低工程整体造价。
2.4柱网确定和柱断面型式的选择
柱网的确定一般根据平面分割情况,结合梁的位置和截面高度,以及钢梁的隐蔽方法来决定。外墙处的柱距是柱网确定的关键,把沿外墙钢梁和外墙窗上皮的高度关系处理好,柱网也就基本确定了。钢柱的截面型式大体分为三种:圆管柱、方管(箱形)柱和H型钢柱。其中,管柱内浇注混凝土,形成钢管混凝土柱,承载力比钢筋混凝土柱大幅度提高,因此用钢量较省。
整体来说钢结构的施工流程比较复杂,并且建筑的要求不同,在细节上也有很大的差异性。首先是选材与连接,钢材通常分为板材、型材、金属制品以及管材四大类。在工程中的建筑钢材通常采用普通的低合金钢、优质碳素结构钢以及普通碳素钢等,碳钢的塑性比较低,但是硬度强度比较高。在钢结构中,柱子截面一般多为箱形截面或者宽翼缘“工”字形,另外还有“十”字形截面等等;梁多数是焊接或者轧制的“H”型钢梁,如果要求特殊也可以符合截面,在安装前要对主要的焊接接头做焊接工艺的试验,定出焊接的格料和各项参数。梁与梁之间、梁与柱之间的连接,可以采取焊接连接或者高强螺栓连接,要注意高强螺栓的连接孔位的精度。制孔主要有两种,一种是精度较高的数控钻孔,另外一种则是精度相对较低的模板制孔。在技术条件允许时比较适合采用多轴数控钻孔。在运到工地以后要对螺栓参数进行检验,安装时不能用扳手强行拧入或者用榔头强行打入,拧入的步骤要经过初拧、复拧以及终拧。
其次,钢构件的堆放以及选择安装机械地点
通常情况下安装结构的用地面积应为结构占地面积的1.5倍。依照安装流水的顺序,从中转堆场配套运送至现场的钢构件要采用装卸机械把其安置于安装机械的回转半径内。如果因为运输的原因造成了构件的变形,则在施工现场就要加以矫正。一般钢结构的安装采用的是塔式起重机,臂杆长度要有够的覆盖面,并且起重能力要相应足够,从而满足各种不同部位构件的起吊要求。钢丝绳容量也要能满足起吊的高度要求;起吊速度有足够的档次可以满足安装要求。在多机作业的情况下,臂杆的高差要足够,以避免不安全的碰撞,保证安全运转。各个塔式起重机之间要有相应的安全距离,以保证臂杆与塔身不相碰撞。钢结构比较适用于规整、匀称以及较平的建筑平面,所以安装流水线的布置要因地制宜。
我国实行“绿色建筑”政策和不断推进城市化,意味着钢结构建筑的发展潜力,我国是地震多发的国家,钢结构建筑具有很好的抗震性能。城市人口不断增加,住房压力和需求不断扩大,钢结构节能环保和灵活布置的特性,减轻了传统建筑带来的能源消耗和环境破坏和建筑空间不足的压力,新型的节能钢结构建筑会是未来中国建筑业发展的趋势。
结束语
钢结构工程的结构性能好、施工速度快,大量的钢结构工业厂房、高层建筑、桥梁相继出现,取代了一部分传统的砖混结构、混凝土框架结构建筑。总而言之,钢结构在建筑行业的优势非常明显,我们应该不断积累经验,改进钢结构施工过程中的不足,不断提高钢结构施工技术水平,从而提高我国的建筑的整体质量。
参考文献:
[1]车天官.浅谈钢结构住宅在设计及施工中一些值得注意的问题[J]. 科技信息,2011,(11).
[2]刘阳.预应力钢结构的施工特点与控制[J].中国高新技术企业.2009(14).29-30
[3]张定邦.小议建筑钢结构的施工技术及质量控制[J]. 黑龙江科技信息,2009,(28).