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摘要:在建筑工程中,因为钢具有高强度、轻重量、快速度、高性能等诸多优点,所以一般高层建筑都采用钢结构施工。钢结构技术是目前我国建筑工程施工中最常见到的技术手段,有着非常大的优势,但是在实际建筑工程施工的钢结构施工技术中还会出现一些不足的地方,因为钢结构施工技术是非常复杂的,本文以工作经验为基础浅要探讨和分析钢结构技术。
关键词:建筑工程;钢结构;技术
一、钢结构技术的基本概述
钢结构技术我们从字面上就可以了解,其主要材料是钢制的,结构主要由型钢和钢板等制成的钢梁、钢柱、钢桁架等构件组成,各构件或部件之间通常采用焊缝、螺栓或铆钉连接,这种连接就是技术。钢结构技术改变了传统建筑工程技术中的砖石混不稳固的质量问题,钢结构技术在建筑工程施工中与混凝土一起使用,不仅减少了对环境的影响,缩短了工期,还可以回收再利用,减少了资源的浪费现象,提高了企业的效益,更有利于建筑行业的长期可持续性发展。
二、钢结构技术应用在建筑工程中的优势
1.结构自重较轻,增强建筑的抗压性
相對于混泥土结构而言,钢结构由于钢材,由于钢材的比重、强度要远远大于混凝土,因此自重相对比较低。通常情况下,同样跨度及相同荷载的钢结构梁和钢筋混凝土梁相比较,钢结构的重量只有钢筋混凝土的1/3到1/4左右,如果使用冷弯薄壁型钢材,比例还可以降到更低,钢结构自重的降低对于后续的吊装施工及材料运输带来了很大的便利。钢结构主要包括由型钢和钢板等制成的钢梁、钢柱、钢桁架等部分,通过采用焊缝、螺栓或铆钉将个构件进行连接,钢结构具有良好的韧性。
2.各方面性能突出,提升建筑安全性
钢结构在各方面的性能都非常突出,首先,钢材是钢结构的主要材料,其强度相对于混凝土、砖石或者木材等建筑材料来说要高得多,也正由于钢结构材料的高强度特性,其在荷载较大、跨度厂的构件或结构中得到广泛的应用;其次,钢结构材料在韧性和塑性方面也很突出,对动力荷载有较强的适应能力,在超载下也不容易发生突然的断裂,同时钢结构的延伸性、吸收能力也很好,进一步提高了钢结构的抗震能力;此外,钢材内部组织在不同方向上性质相同,分布均匀,在受到外部应力作用后,能够处于完全弹性状态,钢结构受力符合工程力学计算结果,波动范围较小,可以准确计算出钢结构的受力极限。
3.缩短施工周期,提高建筑经济性
传统的建筑工程混凝土施工非常复杂,耗时耗力,而且施工过程及后期的养护需要耗费较大的成本,增大了建筑工程的资金投入。钢结构构件加工过程较为简单,只需要通过机械切割、模型塑造等直接成型,精确度完全满足建筑工程的需求。刚结构构件之间的连接可以通过螺栓来完成,在条件允许的情况下,可以通过地面组装焊接将其变为较大的结构单位,通过吊装完成钢结构施工,施工较为便捷,也无需养护,可以有效缩短工程施工周期。
三、建筑钢结构技术应用
1.建筑钢结构的安装技术
建筑钢结构的主要施工点在于要把结构与结构之间、构件与构件之间进行紧密连接,使整个建筑钢结构能够有超强的稳定性和强度。下面主要介绍三种解决钢结构构件之间连接的技术。
2.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。
3.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。
4.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。
5.钢结构的焊接
有些钢结构的连接还需要利用焊接来达到要求,这种情况一般都是在钢结构按照吊装结构图吊装完成后,对一些吊装点进行加固焊接。钢结构的焊接一直是建筑行业所面临的比较棘手的问题,因为焊接的质量会影响到建筑的施工进度,在远了说会影响施工后的建筑安全,使建筑的质量降低。焊接技术的发展是很迅速,但是焊接工作者的技术水平的提高却没有能够提升到相应水平,以至于在进行具体工作时,焊接效果不能达到施工要求。所以在进行钢结构的焊接作业时一定要选用技术水平高能够进行达到要求的焊接技术人员,避免二次返工,对钢结构造成二次破坏。与此同时焊接材料的选择要选择适合母材的焊条或焊丝,最后要对焊接完成的部位进行质量检测,确保无焊接缺陷无损伤。
6.建筑钢结构施工的预变形控制技术
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,比如我国的鸟巢、水立方等极具特色的建筑物,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。
四、结束语
钢结构因具有较强的韧性、塑性及强度,各方面的性能都较为突出,合理应用于建筑施工中能够有效的提升建筑工程的整体安全稳定性,使其优势性能在建筑工程中得到更全面的发挥,以促进建筑行业的良好发展。
参考文献:
[1]曹国明.高层建筑钢结构施工的关键技术和措施[J].建筑工程技术与设计,2016(11).
[2]李斌.建筑工程施工中的钢结构技术[J].绿色环保建材,2018(01).
[3]马可.建筑施工中钢结构技术分析[J].住宅与房地产,2016(18).
(作者单位:河南省第二建设集团有限公司)
关键词:建筑工程;钢结构;技术
一、钢结构技术的基本概述
钢结构技术我们从字面上就可以了解,其主要材料是钢制的,结构主要由型钢和钢板等制成的钢梁、钢柱、钢桁架等构件组成,各构件或部件之间通常采用焊缝、螺栓或铆钉连接,这种连接就是技术。钢结构技术改变了传统建筑工程技术中的砖石混不稳固的质量问题,钢结构技术在建筑工程施工中与混凝土一起使用,不仅减少了对环境的影响,缩短了工期,还可以回收再利用,减少了资源的浪费现象,提高了企业的效益,更有利于建筑行业的长期可持续性发展。
二、钢结构技术应用在建筑工程中的优势
1.结构自重较轻,增强建筑的抗压性
相對于混泥土结构而言,钢结构由于钢材,由于钢材的比重、强度要远远大于混凝土,因此自重相对比较低。通常情况下,同样跨度及相同荷载的钢结构梁和钢筋混凝土梁相比较,钢结构的重量只有钢筋混凝土的1/3到1/4左右,如果使用冷弯薄壁型钢材,比例还可以降到更低,钢结构自重的降低对于后续的吊装施工及材料运输带来了很大的便利。钢结构主要包括由型钢和钢板等制成的钢梁、钢柱、钢桁架等部分,通过采用焊缝、螺栓或铆钉将个构件进行连接,钢结构具有良好的韧性。
2.各方面性能突出,提升建筑安全性
钢结构在各方面的性能都非常突出,首先,钢材是钢结构的主要材料,其强度相对于混凝土、砖石或者木材等建筑材料来说要高得多,也正由于钢结构材料的高强度特性,其在荷载较大、跨度厂的构件或结构中得到广泛的应用;其次,钢结构材料在韧性和塑性方面也很突出,对动力荷载有较强的适应能力,在超载下也不容易发生突然的断裂,同时钢结构的延伸性、吸收能力也很好,进一步提高了钢结构的抗震能力;此外,钢材内部组织在不同方向上性质相同,分布均匀,在受到外部应力作用后,能够处于完全弹性状态,钢结构受力符合工程力学计算结果,波动范围较小,可以准确计算出钢结构的受力极限。
3.缩短施工周期,提高建筑经济性
传统的建筑工程混凝土施工非常复杂,耗时耗力,而且施工过程及后期的养护需要耗费较大的成本,增大了建筑工程的资金投入。钢结构构件加工过程较为简单,只需要通过机械切割、模型塑造等直接成型,精确度完全满足建筑工程的需求。刚结构构件之间的连接可以通过螺栓来完成,在条件允许的情况下,可以通过地面组装焊接将其变为较大的结构单位,通过吊装完成钢结构施工,施工较为便捷,也无需养护,可以有效缩短工程施工周期。
三、建筑钢结构技术应用
1.建筑钢结构的安装技术
建筑钢结构的主要施工点在于要把结构与结构之间、构件与构件之间进行紧密连接,使整个建筑钢结构能够有超强的稳定性和强度。下面主要介绍三种解决钢结构构件之间连接的技术。
2.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。
3.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。
4.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。
5.钢结构的焊接
有些钢结构的连接还需要利用焊接来达到要求,这种情况一般都是在钢结构按照吊装结构图吊装完成后,对一些吊装点进行加固焊接。钢结构的焊接一直是建筑行业所面临的比较棘手的问题,因为焊接的质量会影响到建筑的施工进度,在远了说会影响施工后的建筑安全,使建筑的质量降低。焊接技术的发展是很迅速,但是焊接工作者的技术水平的提高却没有能够提升到相应水平,以至于在进行具体工作时,焊接效果不能达到施工要求。所以在进行钢结构的焊接作业时一定要选用技术水平高能够进行达到要求的焊接技术人员,避免二次返工,对钢结构造成二次破坏。与此同时焊接材料的选择要选择适合母材的焊条或焊丝,最后要对焊接完成的部位进行质量检测,确保无焊接缺陷无损伤。
6.建筑钢结构施工的预变形控制技术
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,比如我国的鸟巢、水立方等极具特色的建筑物,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。
四、结束语
钢结构因具有较强的韧性、塑性及强度,各方面的性能都较为突出,合理应用于建筑施工中能够有效的提升建筑工程的整体安全稳定性,使其优势性能在建筑工程中得到更全面的发挥,以促进建筑行业的良好发展。
参考文献:
[1]曹国明.高层建筑钢结构施工的关键技术和措施[J].建筑工程技术与设计,2016(11).
[2]李斌.建筑工程施工中的钢结构技术[J].绿色环保建材,2018(01).
[3]马可.建筑施工中钢结构技术分析[J].住宅与房地产,2016(18).
(作者单位:河南省第二建设集团有限公司)