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工程結構論文范文1
1.1地下室設計中存在的問題建筑結構設計單位在設計建筑結構的時候,必須要加強對地基穩固度的重視程度。地基的質量在很大程度上會受到地下室設計狀況的影響,所以說做好地下室的設計工作時非常重要的。從我國很多建筑結構設計企業的發展現狀來看,其中還存在不少問題,例如,沒有嚴格要求地下室設計成效;在未詳細了解建筑物墻體厚度、混凝土強度、建筑材料性能的基礎上,就盲目地開展地下室設計工作,這直接影響到了建筑結構設計工作的可靠性,對將來的建筑工程施工質量而言,埋下了安全隱患。
1.2圖紙設計中存在的問題建筑工程的施工步驟都是按照事先設計的施工圖紙展開的,所以對于整個施工環節來說,建筑施工設計圖紙有著至關重要的作用??梢哉f圖紙設計工作的成效,會對整個直接建筑工程的施工質量產生重大影響。然而,從我國建筑施工企業的施工現狀來看,很多施工團隊都忽視了設計圖紙工作的重要性,采取了不認真的態度對待施工圖紙設計工作,使得施工圖紙不夠嚴謹,缺乏學科、合理性。例如,在設計各層結構的具體施工圖的時候,使用了不標準的圖集,也沒有弄清楚各層梁、柱、墻的詳細構造。
1.3建筑選址中存在的問題我們常說:“萬事開頭難。”如此可見,要想做好一件事情,就必須要有一個好的開頭。這句話運用到建筑結構的設計工作中,也就意味著要做好最基本的結構設計工作。對于任何建筑施工項目而言,倘若選址存在不穩定狀況,那么再好的建筑結構也無法為整個建筑工程的施工質量提供保障。當前,在建筑選址中存在的選址缺乏合理性、科學性等問題,直接影響到了建筑施工項目的安全系數,不利于提高建筑施工項目的質量。
2建筑結構設計對策
2.1優化建筑結構設建筑結構設計單位在優化設計高層建筑結構的時候,需要注意幾個問題:(1)設計工作要為提高建筑工程的施工質量服務;(2)要盡可能地控制好工程造價,將之設計在可接受范圍內。對此,需要建筑結構設計單位,在開展設計工作的過程中,要充分考慮投資商的經濟實力和實際的施工需求,權衡建筑項目的施工質量與建筑施工企業投資回報之間關系。所以建筑結構設計單位,要借助“強柱弱梁、強剪弱彎、強壓弱拉”的原則,對建筑結構進行優化設計,促使建筑結構設計單位制定的方案可以達到令人滿意的效果。
2.2加強溝通與交流建筑結構設計師在開展建筑結構設計工作之前,應該要加強與承包商、投資商之間的溝通與交流,并通過與他們之間展開的交談活動,了解到建筑工程的具體施工要求,同時充分了解本次到建筑工程的施工基調,對建筑工程的施工現場以及地質條件進行整體把握,明確建筑方每個部門需要注意和配合的地方,將建筑結構設計的基本方案確定下來。
2.3明確參數含義在建筑工程中的有些專業術語難以區分,對于建筑結構的設計師而言,在沒有明確參數定義的前提下,開展設計工作,必然會影響到設計質量。理論上而言,參數是沒有明確界限的,但是在具體建筑工程施工環節中,每個參數都需要界定實際有效意義,所以設計人員應該明確參數的含義,并在實際的設計工作過程中,對這些參數加以正確利用。
3結束語
工程結構論文范文2
已竣工建筑物檢測工作和正在施工建筑物檢測工作相比具有以下特點:
(1)進行檢測工作的場所基本是建筑物現場,而且現場環境惡劣,影響因素多;
(2)對那些發生過嚴重安全事故的建筑結構,由于使用年限已久,使用過程中沒有進行妥善的管理,導致沒有完整的技術檔案對建筑存在問題的記錄,沒有技術資料的參考,甚至會遇到假資料影響結構的正常檢測工作。這就需要相關技術人員謹慎操作。
(3)在對某些結構進行強度檢測時需要采用無破損的方式操作,因此在一些出現事故的建筑物現場不能改變原來構件的位置和數量,或者在進行構件取樣工作時不能破壞原構件,只允許輕微破損,進行加固維護后保證結構的強度安全。
2土木工程結構檢測鑒定和測評技術
2.1土木工程結構測評方法
土木工程結構檢測方式一般由動態檢測方式和靜態檢測方式兩部分組成。首先介紹土木工程結構靜態檢測方式,這種方式主要是通過實際測量和檢測得到工程結構實際的大小尺寸、材料強度大小和彈性模量等數值,然后根據這些數值運用力學手段計算出相關數值來確定結構的安全性能和工作水平。但是,對于一些大型的工程項目,由于建筑物本身的結構龐大,組成結構的構件數量很大,且一部分存在于隱蔽處,若采用靜態檢測方式來觀測其形態,會面臨非常大的工作量,一部分構件也不能得到有效測量,可以看出,靜態檢測方式同樣具有工作范圍小效率不高等缺點。還有一種是結構動力檢測方式,這種檢測方式是通過利用結構自身的動力響應特點來測出結構的物理參數或模態參數,通過這些參數來評價結構自身的性能。結構動態檢測方式與靜態檢測方式相比具有不受結構大小和構件隱蔽的影響,只要滿足安裝動力響應設備的條件即可。在實際檢測過程中,土木工程結構檢測方式主要是以下兩種:
經驗檢測法。這種方式主要依據以前的設計規范和檢測依據,按照當前所觀測和計算出的相關數值來作為評定工程安全事故的標準的一種檢測手段。這種方法主要是通過實際的調查為基礎,按照原有經驗來確定材料強度的取值,只需參考圖紙上所規定的數據,參考原有設計數值中的計算公式、圖形和規范方式,依據實際工程結構的真實狀態,比較兩種情況狀態是否相符,若不相符,需按照實際狀態在原有數值上進行修改。經驗法主要通過個人的主觀感受來檢測,這種方式不使用檢測設備,受環境和人為因素的影響較大,即使是專業技術水平很高的工作人員也不能保證檢測的準確。在經驗檢測法基礎上發展出了一種新型的實用檢測法,這種檢測方式對檢測手段和技術要求非常高,對一些需要測定的數值,如材料強度等參數,需要采用實際的準確測量值并且進行相關的統計分析,然后運用到相關計算中去。
2.2工程結構的評估
評估土木工程的結構時,灰色理論的評估法、可靠度的評估法以及神經網絡的評估法是三種最常見的用于評估的結構方法。
(1)灰色理論的評估法
1982年,鄧聚龍首創了一類新興獨立的學科——灰色理論體系。使用灰色理論的方法對樣本進行評估時,不會出現用傳統的數統方法評估時導致的缺陷問題,不管樣本是否有規律、樣本量是否達到要求,都適用于這種方法,該方法的計算量不大,可以在短時間內得到結果,并且定性的分析與量化的結果也是匹配的。
(2)可靠度的評估法
概率統計作為可靠度評估法的基礎,使其在土木工程的結構設計中發揮著不小的作用??煽慷鹊亩x是在預期條件下,在規定期間內,完成預定工作的概率。如今,可靠度的評估法在概率統計做基礎的前提下,已經得到了結構的使用壽命等方面的認可。
3結構測評的實行建議
對于土木工程來說,對其結構進行測評的時候能否滿足使用的要求以及能否符合功能的狀態都是測評需要注意的地方。不管使用什么樣的方法對其進行測評,都需要著重的對影響結構的因素、評估的指標進行仔細的分析,它們是土木測評工程中一項重要的研究內容。就土木工程的特點以及現有的研究成果來說,應該從使用的要求、使用的環境、設計以及施工這四個方面進行深度地研究。
(1)使用的要求
這里指的是使用的安全等級要求和工程多變的用途以及科學技術方面的指標。
(2)設計方面
通過對比施工的設計圖紙、閱讀勘測地質的有關資料等方法,來確定方案設計的合理與否、載荷計算的正確與否等信息。
(3)施工方面
通過分析施工的資料以及施工時的試驗報告、監督記錄、驗收記錄等資料,來判斷在施工的過程中受否存在由于管理不到位或者是施工的方案不合理而引起的工程質量問題。
4總結
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1.1鋼結構較強的便捷性
鋼結構采用的材料相對比較簡單,一般也都是成材,在進行加工的時候也比較便捷,在土木工程鋼結構施工的過程中,一般會選擇精確度相對很高的構件,這樣在施工時,施工人員就可以在施工現場進行構件的拼裝,使用螺絲進行安裝就可以,不僅使施工更加的方便,又使施工的周期縮短,同時,鋼結構在安裝完成后,再重新進行改裝的過程也是比較便捷的。
1.2鋼結構的節能環保性較高
在建筑領域中,能源的消耗比較大,土木工程項目也不例外。但是鋼結構在土木工程中的應用可以有效的控制這一點,鋼結構的施工主要是以鋼筋為主要材料,而鋼筋具有可回收性,因此,在建筑物拆除之后,大部分的鋼結構都是可以回收利用的,這就有效的降低了能源的消耗情況,也避免了對環境的再次污染。
2鋼結構在土木工程中施工技術要點
2.1充分的做好鋼結構施工前的準備工作
在土木工程進行鋼結構施工前期,監理人員要充分的做好施工前的準備工作,不僅要對工程圖紙進行仔細認真的了解,同時還要詳細的了解工藝流程,充分的掌握施工過程中會遇到哪些技術難點。此外,還應該對圖紙進行仔細、認真的研究,對圖紙中可能出現的一些問題要及時的向上級報告,針對出現的問題,要及時的進行解決,確保鋼結構施工過程中不會出現失誤。
2.2塔吊在鋼結構施工中的使用技術
在土木工程項目的整個施工過程中,塔吊對鋼結構的施工有著重要的影響,在鋼結構施工的過程中,對于存在一些不同程度的起重幅度、不同重量的物體,塔吊對其都有著很強的適應能力。一般情況下,鋼結構施工都采用的是內爬式塔吊,可以從整體上降低鋼結構的使用成本。
2.3焊接技術在土木工程鋼結構施工中的應用
在進行土木工程鋼結構施工時,具有工程總量大、形式復雜、質量要求較嚴格、施工周期相對較短等特點,焊接作業對土木工程鋼結構的施工質量有著決定性作用,直接的影響了整個土木工程項目的安全性與穩定性。隨著科學技術的不斷變化發展,土木工程的高層鋼結構的空間定位已經可以做到,高層焊接技術的誤差值限制在9mm之內,施工效果比較明顯。
2.4吊裝技術在土木工程鋼結構施工中的應用
吊裝技術在土木工程鋼結構施工的應用有著重要的影響。在進行吊裝作業的時候,吊裝質量的好壞、吊裝速度的快慢對整個鋼結構施工都有著決定性的影響。因此,在進行土木工程鋼結構施工前期,要對吊裝的分布區域與施工工藝有計劃的制定出來,在進行吊裝作業設計過程中,要全面的考慮整個土木工程結構施工的平面設計圖、建筑物的立體構造、建筑內部的構造形式、塔吊的使用數量與位置分配、以及工程施工環境等等方面的因素,從而全面的展開綜合性、系統性的設計分析。
3提高土木工程鋼結構施工質量的分析
3.1加強鋼結構施工的設計與技術指導
鋼結構施工技術管理體系要不斷的完善,要嚴格的保證鋼結構施工的質量,要根據相關規定的標準對施工方案進行嚴格的審查,對于施工現象的工作人員是否是持證上崗的情況也要嚴格的審查,對于鋼結構施工的整體過程進行有效的技術指導,對于鋼結構的安裝與連接過程也要進行有效的把控,避免偏差過大的現象出現,確保鋼結構在施工的過程中能夠正常、順利的進行。另外,還要根據鋼結構的建筑自身的特點提出合理的施工方案,有效的施工流程、以及精準的施工參數等。還要聘請一些比較專業的人員,對施工人員進行技術培訓,從而使施工人員的技術水平不斷的提高,保證鋼結構施工能夠有效的、高質量的完成。
3.2科學、合理的采用施工設備
施工單位要根據土木工程鋼結構的施工特點,將質量較好的鋼結構施工設備有效的在土木工程中應用,不僅要滿足鋼結構施工的技術要求,操作性較強,同時,還要滿足工程施工成本節約的目的。對需要進入施工場地的設備要嚴格的檢查,對于設備的質量證書與實際的功能都要進行嚴格的審查,決不能因為價格低就選擇使用,要嚴格的確保工程配用設備的質量水平。
3.3確保鋼結構構件質量檢查工作的有效性
隨著鋼結構在土木工程施工中廣泛應用,鋼結構構件的加工過程也在也在不斷的發展,但是,對于鋼結構構件的質量確不能符合標準,這就要求土木工程施工企業在鋼結構構件進入施工場地時,要對其質量進行嚴格的檢查工作,對構件的尺寸大小、檢驗報告等等都要詳細的檢查,對于鋼結構施工過程中構件質量要嚴格的把控,從而使鋼結構施工質量可以有效的提高。
3.4對施工質量安全進行嚴格的監管
土木工程項目的有效施工,對人民群眾的生命財產安全有著重要的保證,在土木工程鋼結構施工的過程中,要確保施工的質量安全監管工作,一是,在鋼結構施工中要特別注重施工的安全性,對施工人員進行不定期的安全教育與技術培訓,并且,在施工的過程中設置防護網、安全帶等一些安全的防護措施,施工的工作人員也必須每人都佩戴安全帽;二是,工程的施工質量安全,在整個施工過程中,要不間斷的對施工質量與施工效果進行有效的檢查,防止在施工的過程中出現問題,盡可能的避免施工質量安全事故的發生幾率。
4結語
工程結構論文范文4
對于防空地下室,在主體結構設計包括兩個方面:一是包括屋頂,外側墻壁,地板及其他部件的主要結構設計,二是防護設計,包括入口和消波保護系統(防護設備),其中包含了保護密不透風的防護門的入口和出口的選擇,框架墻和入侵的計算,進口和出口渠道(包括通風豎井)墻,和其他幾個方面的計算,而消波系統含有抗爆破活門的選擇和擴散室(箱)的設計。因此,地下室人防結構設計有以下特點。(1)可以減少結構設計的可靠性,一般建筑結構的pf<10,而人防結構的pf<6%,(2)考慮動態反應,(3)結構構件可以被視為國家塑性工作;(4)材料設計強度可以提高,(5)注意構造要求。
人民防空的任務是據國防需要,動員和組織群眾采取防護措施,預防和減少空襲的危害。除了疏散措施外,是最重要的戰時防空措施。地下室結構設計的主要內容包括兩個方面:第一,包括屋頂,外墻,地板及其他部件的結構設計的主要結構設計,第二孔口防護設計,包括入口和波保護系統(防護設備),其中載有防護密閉防護門的入口和出口的選擇,門墻,入侵的計算,進口和出口渠道(包括通風豎井),以及其他幾個方面的計算墻,而波系含有抗爆閥的選擇和擴散室(箱)設計,然后,對結構設計和一般設計不同的內容?
首先,可以減少結構設計的可靠性,一般建筑結構pf≈10的可靠性,同時人防空結構≈6%,第二,考慮的動態響應,第三,塑料結構構件可以考慮的工作,第四,材料設計強度可以提高,實驗表明,在快速加載,當有更明顯的變化發生的力學性能主要是實力,但塑性變形行為包括相同的基本屬性,因為,案例這種結構的工作的有利影響,如鋼的強度可提高1.15至1.5倍,混凝土強度可增長1.5倍,這在材料的設計強度考慮完成全面調整系數實現。第五,注重建設的要求,人防設計與一般的建筑設計不同,設計的結構更為嚴格的許多國防要求,所以只考慮沒有考慮到結構性措施,只有受力的計算,是不合理的,還應該考慮構造措施。
根據以上對地下室結構設計特點的基礎上,我們可以判斷設計,①平時和戰時的一般原則參加土木結構設計的地下室的條件的控制,一般來說,只涉及五,六人防設計,屋頂的結構基本上控制了戰爭,而側面墻壁和地下室的地板,由于不同結構類型的實際情況確定,②只有強度檢查,在動載荷的作用下,由于核爆結構變形韌性比限制,允許已使用的各種成分和比例確定延性允許控制,一直被認為是變形的極限,因此,在地下室結構設計中,不再是一個獨立組成部分的構造變形和檢查裂紋進行驗算;③只考慮核攻擊;④注意的設計控制標準協調的各部分,以避免出現不一致導致結構破壞當地局部破壞,失去了建筑的保護作用;⑤地面和地下承重結構體相互協調,不能出現之間實力相差較大的情況。
2地下室人防改造設計的具體技術
2.1荷載取值與組合
地下室墻體彎曲和剪切計算,永久荷載效應由土壓力的影響引起,可變荷載效應控制時,土壓力的組合對部分負荷因子1.2;永久荷載的組裝,負載因素的影響的控制分1.35。對于地面活荷載,同樣應受側壓力系數相乘,而不是設計計算,(HiStruct注)如果我們采取最高級別的水壓力,自重是一般的設計為基礎,分項系數參考值到地下油罐設計規范。地下室的地板的強度計算,與《建筑結構規范》(GB50009-2001)第2.2.5的條板的覆土負荷因子的權重1.0。抗浮計算,中板、覆土的部分負荷因素重量為0.9[本條規定可以參照采取新的建筑結構規范][2]。地下室在靜止土壓力土壓力墻面應根據不同的土壤性質采用不同的計算方法,粘性土采用水土合算,砂性土采用水土分算。
如果沒有在房屋基底頂部是開放的空間,其負載將被視為正?;虼笥谙儡囅儡囏摵煽韶摵桑扇「鼘嶋H的設計基礎控制負荷。另外一個項目的設計,1.55米的高度層表面在地下室頂板例如,活載只考慮4.5KN/m2,不包括覆荷載,消防車荷載。地下車庫活荷載值6.0KN/m2,不符合GB50009-2001第4.1.1條,未考慮火災荷載,或在施工過程和使用的載重車中可能出現的負荷,相對于火災荷載值以較高者為準。(HiStruct注)應該考慮預壓10kN/m2建設。
2.2地下水與抗浮
地下水位及其浮動幅度是地下室抗輻設計的一個重要依據,對實際的設計往往是地下室抗浮只考慮極限狀態,施工過程和洪水的關注不足,而在施工過程中,因為沒有足夠的抗浮產生局部破壞的結果。此外,實際在同一大地下室的總在建立一個高層和低層的樓宇,而地下室的面積很大,形狀沒有規則,除了上面有沒有地方建設,例如抗浮問題是比較難以處理,但詳細的分析和處理。
通用設計的問題,如:地下水調查報告未能確定,或計算的調查報告未提供的水浮力表及其幅度,在第GB50007-2002第2.0.2條;坡道是不是抗浮檢查,坡道和主處理子系統關節缺席;抗浮檢查不符合要求,GB50009-2001第2.2.5條。
2.3裂縫及控制方法
地下室混凝土墻在收縮時,因墻體結構本身和基礎條件等,將有較大的拉應力,即收縮裂縫,0.2mm的是地下室墻體裂縫寬度控制在0.2mm的權限內,它的鋼筋量通常通過裂縫寬度控制。在工程中許多設計,地下室防水遠離的彎曲幅度計算的結構構件,有的沒有考慮荷載分項系數,有的在底部鉸接,多層多跨連續失敗的時間來計算,地下室的墻壁和地板結構沒有連接在缺少檢查(GB50108-20014.1.6條被違反)計算合理和地下室墻體裂縫,后澆帶的位置設置不當,沒有建立長期建設留置后澆帶(GB50010-2002,第9.1.1條被違反),與主體結構連接的戶外入口不設沉降縫等,沒有解釋墻施工縫或后澆帶的細節圖案,出現違反設計規范,滲漏現象。作為一個大底盤設計地下室的項目,形成下大底盤的基礎也有天然地基,樁基,剛性樁復合地基(GB50011-20012.2.4條被違反),基礎設施后澆帶只能于施工階段使用。
2.4外墻計算模型
地下室墻配筋計算:不同項目的外部配筋的計算,凡與幫助壁柱墻,并須由雙向配筋計算的規模之間沒有區分壁柱各種尺寸大小,而扶壁柱按地下室結構整體電算分析結果配筋,又未按外墻雙向板傳遞荷載驗算扶壁柱配筋。通按外墻與扶壁柱變形協調的原理,其外墻豎向受力筋配筋不足、扶壁柱配筋偏少、外墻的水平分布筋有富余量。建議:除了垂直方向的外墻是鋼筋混凝土墻貼在墻上的板或壁柱部分尺寸較大(如高層建筑之間)護墻板的雙向板計算配筋以外,在墻上的其余部分應得到垂直板是正確計算方法。垂直載荷(軸向力)的外墻支持樁,內外側也應適當加固加強。外墻墻體水平分布根據扶壁柱橫截面的大小,可適當添加一個橫向另配負筋給予加強,墻角轉角,也應適當地與此加強。
2.4.1門框墻
由兩部分組成所受荷載,一是在墻上直接作用的荷載qe=200KN/m21;二是分別按門扇的型號、大小計算確定的門的等效靜載標準值。
2.4.2臨宅墻
依工程實際情況和規范表4.5.7取其等效靜荷載標準值為l30KN/m2。
工程結構論文范文5
鋼筋工程是高層建筑主體結構施工中的重要組成部分,對建筑結構的穩定性有很重要的影響。只有在鋼筋選購、加工、存放、安裝等環節中確保其質量,才能為建筑主體結構施工提供便利,確保建筑主體結構施工的質量。對于鋼筋加工、存放階段,第一,需要確保鋼筋原材料的質量,做好鋼筋原材料的驗收工作。在進場過程中,對其產品合格證、型號、強度等進行嚴格的檢查,避免不合格或不符合工程施工要求的鋼筋材料進場;鋼筋的存放必須整齊,同時由于鋼筋具有容易生銹的問題,需要做好必要的防銹保護措施。在鋼筋的加工方面,應該結合工程施工圖紙的具體要求,根據工程設計的結構形狀等進行加工。同時將加工好的鋼筋配件進行合理存放,并做好相應的防護措施。對于鋼筋安裝,第一需要將安裝過程中必備的工具準備妥當,然后合理配置施工人員,做好技術交底。同時加強對鋼筋安裝人員的培訓,使其嚴格按照鋼筋安裝規范進行操作。對一些柱梁交叉處鋼筋縱橫交錯及其他鋼筋較多的柱筋應分組編號,以防混淆。對一些斜柱、異形柱,柱鋼筋應用鋼管支架對鋼筋進行臨時固定。對于規格大于22mm的應采用機械連接??傊摻罟こ虅毡乇WC其級別、規格、數量、長度、間距、錨固長度及保護層厚度符合要求。
2混凝土工程
高層建筑混凝土主體結構施工具有配筋多、體積大、結構復雜等特點,同時對施工技術具有較高的要求。在混凝土主體結構施工過程中,不僅需要控制施工材料的質量,在施工過程中還需要控制施工溫度,嚴格按照相關的規范進行混凝土的配置、運輸、澆筑、振搗、養護等,避免混凝土結構強度受到影響。作為一種水硬性材料,混凝土工程施工中必須進行適當的養護,可以說養護施工是混凝土質量的有效保障措施。進行混凝土養護,主要是為了在混凝土硬化期間,防止其表面的水分過渡流失,影響混凝土結構穩定性、強度,避免其表面出現裂縫?,F階段,混凝土工程養護施工中一般利用新型的養護工藝,即加入養護劑。利用養護劑能夠有效的隔離空氣與混凝土表面直接接觸,避免水分流失,確保混凝土內部水化反應的進行。當然,在進行混凝土養護過程中,應該對養護的時間進行嚴格控制,對于大體積凝膠材料混凝土來說,其養護時間一般不能少于14天,同時也應該根據實際的情況,如天氣、溫度等進行具體考慮。對于大體積混凝土來說,其表面水分流失快,需要在其表面用一層塑料薄膜進行養護,及時調整混凝土內外溫度差,確?;炷恋膹姸?。目前,在我國高層/超高層混凝土結構中,C40-C60及混凝土應用已較為普遍,采用高強混凝土可以減少構件截面尺寸,增加有效使用空間,降低自重,節省材料費用。另外,高強混凝土流動性不佳,使泵送難度加大,促進了混凝土技術的進步,國內的泵送混凝土主要采用摻粉煤灰和化學外加劑。
3垂直運輸
在高層建筑工程施工過程中,涉及的垂直運輸作業很多,并且運輸量一般較大,給指揮工作增加了難度,施工人員的安全防護工作尤為重要。所以,在垂直運輸過程中,需要選擇合理的運輸機械,如施工電梯、塔式起重機、輸送泵等等,這樣才能確保垂直運輸的安全,提高工程運輸的經濟效益。
4總結
工程結構論文范文6
鋼材料在潮濕的空氣中極易發生腐蝕,而且建筑工程鋼結構要承受極大的荷載作用,更加促進了輕鋼結構的疲勞,使其強度大大降低,甚至出現脆性斷裂。另外,鋼材料的耐火性能較差,實驗證明鋼的受熱后強度也會下降很快。在全負荷的情況下,普通建筑用鋼受熱為300℃后,剛體強度開始急劇下降;鋼材料將會失去穩定性的臨界溫度大約為540℃。所以鋼材一旦受熱,其諸多力學性能如屈服強度、彈性模量、抗壓能力以及荷載能力都會明顯降低。當鋼材火燒十幾分鐘后,其力學性能會低于建筑工程結構的承載許用應力,甚至軟落下來,就會發生重大的事故,造成慘重損失。因此,在建筑工程中,一定要做好輕鋼結構的防腐及防火工作,這樣才能確保輕鋼結構的設計壽命,保證工程的質量,增加其安全性和耐久性,減少事故的發生。
二輕鋼結構的防腐技術
1表面處理
對鋼材料進行必要的表面處理是非常重要,主要是清除掉鋼鐵表面的鐵銹層與油污等污物,對鋼鐵表面殘留的黑氧化皮尤其要清除干凈。因為這些污物可以說是鋼鐵發生電化學腐蝕的陰極,當鋼材處于潮濕環境中,就會發生腐蝕,除去后可減少腐蝕的可能。表面處理質量需確保鋼構件表面露出金屬光澤,具體參照相應的涂裝前鋼材表面預處理規范。
2常用方法
目前,對鋼結構防腐的主要手段是在其表面涂刷防腐漆,也稱為涂層法。在進行防腐涂料的涂裝時,一定要確保涂層厚度均勻且適度、粘結牢固、無脫層、不可空鼓和漏涂。施工具體要求如下。
(1)要能夠選擇合理的涂層結構和涂刷方式
能夠考慮到輕鋼結構的裝飾要求、使用年限以及在涂裝施工時的具體情況,配套使用底漆、面漆、中漆,發揮其最佳作用。涂層結構就是由這三種防腐漆組合而成的復合涂層。簡單來說,底漆在內側,起到附著與防銹作用;中漆在底漆與面漆之間,增加了漆膜厚度;而面漆在最外側,主要起防腐蝕與老化作用。合理的涂層結構有利于提高鋼材防腐性能,延長輕鋼結構的使用壽命。另外,涂刷方式的選擇對提高涂裝施工進度與質量、節約成本就有重大影響。涂刷方式主要有手工刷涂或滾涂法、空氣噴涂法與浸涂法。
(2)涂裝施工的質量控制
主要是對涂裝施工的環境及過程、干漆膜的厚度進行質量控制。涂裝施工的環境為5℃~38℃的溫度與不大于85%的相對濕度;另外,還要求施工現場不能有太多的粉塵。在涂裝前,輕鋼結構表面不能有露珠存在;涂裝之后,五天內不能淋雨。在刷漆時,必須等第一遍涂料干透后,才能刷下一遍。干漆膜的厚度要使用測厚儀進行檢測,一般要求室內為125μm,室外為150μm,偏差為±25μm。
三輕鋼結構的防火技術輕鋼結構的防火最常用的方法為防火涂料保護法
1防火涂料的選擇
輕鋼結構的防火涂料主要按燃燒性能特點、噴涂對象環境或噴涂厚度的不同分類。在這里,只討論根據其噴涂厚度不同的分類,具體性能特點如下。
(1)厚型8~50。缺陷:①厚型防火涂料的涂層厚、有較大的自重、當涂料的黏結力差時極易剝落。另外,在涂裝施工時,需要使用金屬絲網加固施工,易造成施工成本的增加和施工周期的延長;②涂層的表面也較為粗糙,美觀性差;③需養護水泥基涂料。優勢:①厚型防火涂料具有較高的耐火極限,實驗證明可達3h;②因其主要組分為無機材料,所以具有相對較好的耐久性。而且,無機材料易得、來源廣、價格便宜,涂料價格比其他的低;③涂料遇火后,不會放出任何損害人體健康的有毒煙氣;④涂料運輸方便,為袋裝出廠。
(2)薄型4~7。缺陷:①涂料的耐火極限比厚型涂料的低,最高可達2h;②因其主要組成為有機材料,耐老化和耐久性較差。涂料遇火時,可能會釋放出有害煙氣,需改進;③涂料大多用于室內鋼結構,需向室外的產品研究開發。優勢:①薄型防火涂料的涂層薄、自重小、黏結力好、不易剝落、涂裝施工較為簡單,無需金屬絲網加固,干燥較快;②涂層的表面光滑、裝飾性好、可調配出多種顏色,;③單位面積消耗涂料的量少,施工成本低;④涂料的抗震性能與抗撓曲性強。(3)超薄型≤3。缺陷:①超薄型防火涂料與薄型涂料具有相同的缺陷;②超薄型防火涂料未能應用于室外鋼結構,目前無此類產品。優勢:①超薄型防火涂料的涂層更薄,裝飾性更好,可調配顏色更豐富;②具備薄型涂料的所有優點。
2基層處理
在噴涂防火涂料前,必須做好基層處理。在輕鋼結構的表面應根據使用要求,做好防銹工作。對大多數建筑工程中輕鋼結構而言,需要噴涂不與防火涂料發生化學反應的防銹底漆。另外,如果試驗證明選用的防火涂料也具有一定的防銹功能,可不做防銹處理。
3涂裝施工
由經過培訓且合格的專業施工人員進行防火涂料的涂裝施工;還需遵循廠家的說明書進行防火涂料的調配,并及時攪拌使調配好的涂料稠度適中,確保在涂料噴涂后不發生剝落與流淌現象。目前常使用的涂刷方式為噴涂法、手工刷涂法等。
四耐候鋼的應用
建筑工程中輕鋼結構采用耐火耐候鋼,可有效做到防腐與防火。因為耐火耐候鋼具有優良的耐大氣腐蝕性與防火性。目前在建筑工程中,耐火耐候鋼是使用較多的Q235與Q345鋼的替代鋼種。在力學性能上,它與普通建筑用鋼具備相差無幾的焊接性能、屈服強度、抗壓能力等室溫力學性能。在施工時,耐火耐候鋼的應用可以避免或減少防腐涂料與防火涂料的涂裝,有效地節約成本,也可以減少涂料的環境污染。另外,在輕鋼結構中采用耐火耐候鋼,可有效減薄鋼材厚度,能節約一大部分成本。同時,耐火耐候鋼自身還具備永久性和自愈性能,也就是說此類鋼材在在使用過程中,無論受到擠壓、表面擦撞或火災,都會保持其耐火耐候性不變,這從根本上做到了建筑工程中輕鋼結構的防腐及防火工作。
五結束語