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摘要:高层建筑钢结构在现代化的城市建设中运用的越来越普遍,已成为当今建筑工程中一种重要的结构形式,除了能够保证建筑工程项目施工达到建筑设计的预定要求,还能够有效的节约城市中的土地成本,提高土地的利用率。在当今科技技术高速发展的时代,我们只有对高层建筑钢结构施工技术不断的研究和探索,才能与时俱进,为城市现代化建设提供动力!本文探讨了高层建筑钢结构施工技术要点。
关键词:高层建筑;钢结构;施工技术;要点
前言
我国正在大力发展钢结构高层民用建筑,不论是工程施工,还是管理人员,我们都应该善于及时总结已建成的钢结构工程的经验,完善施工技术及管理,不断创新,将信息化模型运用的施工中,通过三维动画,模拟施工等创新技术,逐渐提高施工的精度和施工质量,运用新技术使施工更方便,更简洁。
1、高层建筑钢结构施工的优势与缺点
1.1主要优势
1.1.1施工周期短。钢结构施工所需要的构件可以采取工厂化大规模生产模式,并且可以现场进行安装。
1.1.2在安装时,不需搭设大量的脚手架,同时采用压型钢板可作为混凝土楼板的永久性模板,不用另行支设模板,而且混凝土的施工可与钢结构安装交叉进行,这样就可以大大的缩短施工周期。
1.1.3与普通混凝土相比,钢结构具有更强的抗压以及抗弯性能,因此,在遭受相同的强度压力下,可以缩小截面从而增大了有效空间。
1.1.4使用鋼结构施工技术建造的建筑物,其施工材料可以被循环使用, 同其它结构建筑物相比减少了大量的建筑垃圾,更为节能环保。
1.1.5新型高强耐腐蚀钢结构材料的研发,能使建筑物更加牢固、耐用。
1.2存在的主要缺点
1.2.1耐火性差。钢结构在火灾中的情况下,钢材的导热系数往往大于钢筋混凝土的导热系数,其耐火性能要差于混凝土结构,钢材的屈服强度与弹性模量就会随温度上升而急剧下降。当结构温度达到350 摄氏度及500 摄氏度时,其强度可分别下降30%- 50%。当温度达到600℃时,钢结构基本上就丧失了其全部的刚度与强度,以致结构完全丧失了承载的能力,变形也就急剧增大,就会导致结构倒塌。因此,在钢结构结构设计中结构抗火被视为重要一环。
1.2.2耐腐蚀性差。钢材表面的铁原子容易与空气中的氧,化合生成氧化铁锈,锈蚀能够引起应力集中,危害钢结构的使用安全,使钢结构提前破坏,因此对钢结构进行有效的防腐才能确保其使用年限。
2、高层建筑钢结构施工技术的要点分析
2.1高层建筑钢结构施工的测量技术
高层建筑钢结构复杂、通视条件差、技术水平要求高,在一定程度上提高了建设工程的施工测量技术难度。因此为了增强施工测量的精准度,必须配备科学完好的仪器设备,制定测量基准点和基准网,选择正确的测量方法,确定最佳的测量线路,结合各种施工技术保障测量的准确性,在进行正式的测量工作之前,相关工作人员需要对测量位置进行科学精准的确定,利用科学化的技术手段来操作测量仪器设备,从而提升测量的精确性,达到精准测量的目的。
2.2高层建筑钢结构的施工技术
2.2.1地脚螺栓预埋技术
厚度为6~10cm 的厚钢板是定位钢板的主要选材标准,而定位钢板对整个建筑地脚螺栓的定位和强度有重要的影响。因此地脚螺栓预埋技术的关键在于对定位钢板的尺寸选择。定位钢板尺寸和钢柱底垫板的尺寸要一致, 在钢板下面螺栓上还要安装止退调节螺栓并能够调节, 再在钢板上预留出直径为15cm 左右的孔以方便内部钢筋的捆扎工作。
2.2.2钢柱的安置技术
钢柱的安置主要是要将柱子的标高、垂直度与定位轴线之间的偏差控制好。首根柱子必须要控制好标高和定位轴线,可以利用定位钢板和螺母来进行调节; 次跟柱子还要注意利用调节丝杠测试好垂直度。
2.2.3钢梁的安置技术
通过限位钢板的多次校正和临时固定作用,可以确定钢柱与钢梁连接处的垂直度以及轴线的位置,这就是钢梁安置的技术要点。安装时将吊装耳板安在钢梁上,并且焊接两块限位钢板在耳板的两端可以使钢梁被临时固定起来。一般将吊装耳板安装在钢梁两端距中心1/4 处,耳板的厚度控制在1~1.6cm 之间。而限位钢板一般安装在钢梁的上部,厚度和耳板厚度相同,这样的安装技术可以很好的提高钢梁的安装精度,还能加快施工的速度,是一种既经济又安全的方法。
2.3高层建筑钢结构施工的焊接技术
焊接技术是高层建筑钢结构施工中的关键,高层建筑钢结构的结点数量较多、质量要求较高,而且大多数构件需采用强焊接的方式进行处理,同时钢结构承载重量大、结构高、安全性差,受气候环境影响显著,因此大大增加了超高层建筑钢结构施工难度。为了提高焊接技术水平,需要明确焊接顺序,在焊接时需要根据不同钢材的特点和性能结合现场施工环境,选择合理的焊接材料和设备,以及选择适当的施工工艺,从而提高结构的几何精准度。此外要对焊接技工进行技术培训,进一步提升技工的焊接技术,强化技工的焊接熟练程度。为了保证焊接的质量,要严格对焊接作业的检测,避免出现焊接缝等现象。在焊接施工完成后,可利用超声波的方式对焊接质量进行检验,保证高层建筑钢结构的施工质量。
2.4高层建筑钢结构施工的预变形控制技术
高层建筑随着楼层的增高对下部楼层的承重压力也会逐步加大。当承重能力达到极限时就会出现变形、沉降、压缩等情况,从而影响建筑的整体性能,所以必须采取预变形控制技术以用于控制、拯救沉降、压缩及变形等不良情况。在施工之前,施工企业针对施工全过程进行一次模拟和仿真实验,已获得钢结构节点在施工和吊装中连续变化和累积的变形值,这个变形值就是施工方案与技术选择的理论依据。而获取变形值的这个模拟仿真实验通常被成为预变形控制技术。预变形控制技术还对防范建筑出现三维变形现象有重要的作用,由于先进的许多高层建筑设计非常个性化,就不可避免会出现空间三维变形的现象,在建筑施工时都一定会进行严格的模拟测算,以保证这些建筑的稳定性和使用性能。
3、结语
综上所述,对于高层建筑钢结构施工关键技术问题进行科学研究,有利于全面提升高层建筑钢结构施工的质量与水平,保障施工的安全性,使高层建筑的设计水准得到全面的提升。
参考文献:
[1]陈玉龙.关于土木工程钢结构施工技术的有关问题分析[J].江西建材.2016(06)
[2]王润蓬.高层建筑钢结构施工技术与管理[J].建设科技.2016(05)
[3]陈熙隆.建筑房屋钢结构与混凝土结构的技术经济性对比分析[J].四川建材.2017(07)
关键词:高层建筑;钢结构;施工技术;要点
前言
我国正在大力发展钢结构高层民用建筑,不论是工程施工,还是管理人员,我们都应该善于及时总结已建成的钢结构工程的经验,完善施工技术及管理,不断创新,将信息化模型运用的施工中,通过三维动画,模拟施工等创新技术,逐渐提高施工的精度和施工质量,运用新技术使施工更方便,更简洁。
1、高层建筑钢结构施工的优势与缺点
1.1主要优势
1.1.1施工周期短。钢结构施工所需要的构件可以采取工厂化大规模生产模式,并且可以现场进行安装。
1.1.2在安装时,不需搭设大量的脚手架,同时采用压型钢板可作为混凝土楼板的永久性模板,不用另行支设模板,而且混凝土的施工可与钢结构安装交叉进行,这样就可以大大的缩短施工周期。
1.1.3与普通混凝土相比,钢结构具有更强的抗压以及抗弯性能,因此,在遭受相同的强度压力下,可以缩小截面从而增大了有效空间。
1.1.4使用鋼结构施工技术建造的建筑物,其施工材料可以被循环使用, 同其它结构建筑物相比减少了大量的建筑垃圾,更为节能环保。
1.1.5新型高强耐腐蚀钢结构材料的研发,能使建筑物更加牢固、耐用。
1.2存在的主要缺点
1.2.1耐火性差。钢结构在火灾中的情况下,钢材的导热系数往往大于钢筋混凝土的导热系数,其耐火性能要差于混凝土结构,钢材的屈服强度与弹性模量就会随温度上升而急剧下降。当结构温度达到350 摄氏度及500 摄氏度时,其强度可分别下降30%- 50%。当温度达到600℃时,钢结构基本上就丧失了其全部的刚度与强度,以致结构完全丧失了承载的能力,变形也就急剧增大,就会导致结构倒塌。因此,在钢结构结构设计中结构抗火被视为重要一环。
1.2.2耐腐蚀性差。钢材表面的铁原子容易与空气中的氧,化合生成氧化铁锈,锈蚀能够引起应力集中,危害钢结构的使用安全,使钢结构提前破坏,因此对钢结构进行有效的防腐才能确保其使用年限。
2、高层建筑钢结构施工技术的要点分析
2.1高层建筑钢结构施工的测量技术
高层建筑钢结构复杂、通视条件差、技术水平要求高,在一定程度上提高了建设工程的施工测量技术难度。因此为了增强施工测量的精准度,必须配备科学完好的仪器设备,制定测量基准点和基准网,选择正确的测量方法,确定最佳的测量线路,结合各种施工技术保障测量的准确性,在进行正式的测量工作之前,相关工作人员需要对测量位置进行科学精准的确定,利用科学化的技术手段来操作测量仪器设备,从而提升测量的精确性,达到精准测量的目的。
2.2高层建筑钢结构的施工技术
2.2.1地脚螺栓预埋技术
厚度为6~10cm 的厚钢板是定位钢板的主要选材标准,而定位钢板对整个建筑地脚螺栓的定位和强度有重要的影响。因此地脚螺栓预埋技术的关键在于对定位钢板的尺寸选择。定位钢板尺寸和钢柱底垫板的尺寸要一致, 在钢板下面螺栓上还要安装止退调节螺栓并能够调节, 再在钢板上预留出直径为15cm 左右的孔以方便内部钢筋的捆扎工作。
2.2.2钢柱的安置技术
钢柱的安置主要是要将柱子的标高、垂直度与定位轴线之间的偏差控制好。首根柱子必须要控制好标高和定位轴线,可以利用定位钢板和螺母来进行调节; 次跟柱子还要注意利用调节丝杠测试好垂直度。
2.2.3钢梁的安置技术
通过限位钢板的多次校正和临时固定作用,可以确定钢柱与钢梁连接处的垂直度以及轴线的位置,这就是钢梁安置的技术要点。安装时将吊装耳板安在钢梁上,并且焊接两块限位钢板在耳板的两端可以使钢梁被临时固定起来。一般将吊装耳板安装在钢梁两端距中心1/4 处,耳板的厚度控制在1~1.6cm 之间。而限位钢板一般安装在钢梁的上部,厚度和耳板厚度相同,这样的安装技术可以很好的提高钢梁的安装精度,还能加快施工的速度,是一种既经济又安全的方法。
2.3高层建筑钢结构施工的焊接技术
焊接技术是高层建筑钢结构施工中的关键,高层建筑钢结构的结点数量较多、质量要求较高,而且大多数构件需采用强焊接的方式进行处理,同时钢结构承载重量大、结构高、安全性差,受气候环境影响显著,因此大大增加了超高层建筑钢结构施工难度。为了提高焊接技术水平,需要明确焊接顺序,在焊接时需要根据不同钢材的特点和性能结合现场施工环境,选择合理的焊接材料和设备,以及选择适当的施工工艺,从而提高结构的几何精准度。此外要对焊接技工进行技术培训,进一步提升技工的焊接技术,强化技工的焊接熟练程度。为了保证焊接的质量,要严格对焊接作业的检测,避免出现焊接缝等现象。在焊接施工完成后,可利用超声波的方式对焊接质量进行检验,保证高层建筑钢结构的施工质量。
2.4高层建筑钢结构施工的预变形控制技术
高层建筑随着楼层的增高对下部楼层的承重压力也会逐步加大。当承重能力达到极限时就会出现变形、沉降、压缩等情况,从而影响建筑的整体性能,所以必须采取预变形控制技术以用于控制、拯救沉降、压缩及变形等不良情况。在施工之前,施工企业针对施工全过程进行一次模拟和仿真实验,已获得钢结构节点在施工和吊装中连续变化和累积的变形值,这个变形值就是施工方案与技术选择的理论依据。而获取变形值的这个模拟仿真实验通常被成为预变形控制技术。预变形控制技术还对防范建筑出现三维变形现象有重要的作用,由于先进的许多高层建筑设计非常个性化,就不可避免会出现空间三维变形的现象,在建筑施工时都一定会进行严格的模拟测算,以保证这些建筑的稳定性和使用性能。
3、结语
综上所述,对于高层建筑钢结构施工关键技术问题进行科学研究,有利于全面提升高层建筑钢结构施工的质量与水平,保障施工的安全性,使高层建筑的设计水准得到全面的提升。
参考文献:
[1]陈玉龙.关于土木工程钢结构施工技术的有关问题分析[J].江西建材.2016(06)
[2]王润蓬.高层建筑钢结构施工技术与管理[J].建设科技.2016(05)
[3]陈熙隆.建筑房屋钢结构与混凝土结构的技术经济性对比分析[J].四川建材.2017(07)