建筑鋼結構論文范例6篇

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建筑鋼結構論文

建筑鋼結構論文范文1

1.1鋼結構施工的嚴重性

建筑施工中鋼結構具有其嚴重性。與鋼筋混凝土結構相比,鋼結構如果在施工中出現了問題,就會產生了一系列相關問題,包括:增加項目成本、延誤項目工程影響施工進度,甚至可能出現建筑倒塌,這樣就對人身安全及財產安全造成了威脅,也會產生不好的社會影響。綜上所述,鋼結構建筑施工具有一定的嚴重性。鋼結構與傳統結構的施工相比雖然具有抗震性較強、施工工期較短、自重較輕以及裝配簡單等優勢,如果在建筑施工中出現了問題,也會產生很嚴重的后果。

1.2鋼結構施工的復雜性

在建筑施工中,鋼結構具有復雜性。與鋼筋混凝土建筑相比,影響鋼結構建筑的因素更多且更復雜,所以,導致鋼結構質量問題的原因就更多更復雜。相同性質的質量問題也會因為不同的原因導致,這樣更加加大了質量問題的分析、判斷以及判斷的復雜性。例如:在鋼結構施工中,焊接裂縫的問題,在對其產生原因的分析中發現可能是發生于焊縫金屬中,也可能是母材熱影響。這種現象可能出現在焊縫內部也可能出現在焊縫表面,因為焊縫的冷熱性不相同,所以導致裂縫的走向也有差別。

2建筑鋼結構工程質量控制方法與應用

2.1加強施工原材料質量的控制

無論是任何建筑施工,原材料的質量都是非常關鍵的,鋼結構建筑施工也不例外,所以,建筑鋼結構工程的原材料質量的控制至關重要。原材料對工程整體的質量都起著非常關鍵的作用。我國鋼結構建筑對原材料的要求如下:鋼材應有屈服強度、抗拉強度、延伸率以及磷含量、碳含量和硫的合格保證。我國建筑行業在進行施工時的剛才必須附有鋼材的質量證明書,鋼材的規格、品種以及性能都必須與現行的國家產品設計文件以及標準相符合,也達到化學成分的要求。此外,剛才表面的質量在符合國家現行的標準外還需要與其他相關規定相符合,比如:如果剛才表面有劃痕、麻點以及銹蝕等缺陷的時候,深度必須小與該鋼材厚度的負偏差值的1/2;現行國家標準涂裝前鋼材表面銹蝕等級和除銹等級GB8923規定的C級及C級以上,剛才的表面銹蝕的等級必須與之相符合。所以對施工原材料的控制是必要的也是必須的。

2.2做好施工組織設計,及時與設計單位溝通,施工注重細部節點

鋼結構建筑施工時,必須按照施工圖進行施工及安裝。施工單位在確定施工圖之后,必須要組織相關的經驗豐富的技術人員對圖紙進行會審,對應用范圍進行仔細核對,仔細檢查有沒有問題,并且仔細檢查節點圖的表述。仔細檢查設計總說明中有沒有強制性條文要求內容的體現,以及各類材料的型號、等級、規格、性能、施工質量要求以及工程安全等級是否明確;節點設計的合理性;施工中的主要措施和施工難點,針對施工難點設計單位應該預先提出完善方案。完善鋼結構安裝的質量。梁、柱安裝的時候,主要對查柱底板下的墊鐵是否墊平、墊實進行檢查,也要對柱的位移和垂直進行檢查,梁的側向彎曲、垂直、平直進行檢查,螺栓摩擦面清理和擰緊程度進行檢查,以前全部驗收合格之后才可以起吊。鋼結構安裝形成了空間空間固定單元同時驗收合格之后,施工單位必須將基礎頂面的空間用膨脹混凝土以及柱底板進行二次澆筑密實。

2.3安裝階段的質量控制

①安裝之前要標志構件供應計劃以及安裝計劃,對土建基礎施工的柱腳定位軸線進行復核,之后進行埋設地腳螺栓。一般先進行軌道安裝,在完成軌道橫梁基礎后,再在橫梁指定的位置進行打孔,按照相關規范在孔中放入預留的螺栓,之后灌入硫磺水泥砂漿,最后用吊車將軌道放在橫梁上、裝上裝上軌件之后擰緊螺栓。②如果工程的結構跨度較大,最好的方法是首先安裝立柱,然后再進行吊裝組。立柱安裝的前提是保證基礎面和柱底面接觸緊密、平整,在此基礎上擰緊螺絲,焊牢之后再進行基礎二次澆注混凝土。③對鋼屋梁首先要用平拼法進行拼裝,按照圖紙的尺寸根據圖紙尺寸放出拼裝大樣圖,按照圖紙的要求來對鋼結構的拼裝尺寸及外形進行制造,之后才可以擰緊螺栓。在拼裝工作結束后,應該用木桿對鋼屋架進行牢固處理,堆放時保持立起翻身,如此可以有效的預防形變。④第一榀屋面梁吊裝到位后首先用1~2根檁條和梁連接固定,然后吊裝第二榀時用1~2根檁條與第一榀連接,同時把其他的檁條用吊車放置在兩梁智商,其他也按照此步驟進行操作。⑤在安裝屋面檁條的同時即可安裝墻面檁條。安裝檁條時應保證其與角鋼及梁焊接部位焊接牢固,墻面檁條要注意各檁條的位置、標高。預留門窗口尺寸要比實際尺寸大5~7mm,檁條的橫平豎直要用水準儀和磁力線墜測量。⑥檁條安裝結束之后,就可以對開始面板進行安裝,安裝屋面板的時候一定要屋脊和第1塊板垂直,保證墻面彩板沒有缺陷。與此同時,安裝人員應該與其保持距離,這樣才能更好的保證施工人員的安全,也是我國以人為本的體現。安裝結束之后,屋面不允許被人踩踏,并且對其他工作人員的負重行走進行嚴格的控制,尤其是其他作業絕對不可以在已經安裝的面板上進行。⑦最后進行門窗洞口的安裝,門口的兩側都需要設置通長槽鋼龍骨,門框與槽鋼龍骨連接,外包彩板連接扣件,窗框四周需提前安裝槽形彩板連接件,在窗口找正之后再用鉚釘把槽形連接件固定在彩板上。

2.4鋼結構油漆階段質量控制

在全部安裝工作結束后,需要對鋼結構進行基層處理,首先,清除干凈金屬表面的各種污物,比如砂、焊渣、灰漿、銹斑等;其次,在把金屬表面的污物處理干凈的基礎上涂防銹漆,然后等防銹漆干后,把構建表面的銹蝕和缺陷等用油漆配套的膩子進行刮平處理。如果金屬表面的油漆附著力加強可以延長油漆的使用年限,也可以更好的預防銹蝕,為了達到這樣的目的需要在鋼結構構件的表面先進行磷化底漆的噴涂,之后再進行涂裝面漆的操作。涂刷的順序通常都是先難后易、從上至下。在涂刷的過程中需要反復涂刷,刷油要達到色澤一致、不流不墜、飽滿以及光亮均勻等。涂刷結束之后要進行仔細檢查,這樣才不能漏刷,鋼結構的面漆通常刷二遍。

建筑鋼結構論文范文2

仿古建筑鋼結構構架驗收現場復測與專業加工廠確定鋼椽裝飾方案二次深化設計翼角部位做1∶1實樣制作胎具工廠加工(翼角椽編號加工)成品驗收測量放線定位正身椽鋁單板安裝正身椽補檔安裝翼角鋁單板編號組裝檐口、構件接口、接縫處細部處理封檐板密封處理清理驗收。

2關鍵技術實施

1)鋼椽裝飾方案及二次深化設計。鋼椽包裝選用強度、耐久性好的鋁單板為裝飾材料,經過裁剪、折邊、彎弧、焊接、打磨等工序,由工廠化加工成所需的形狀和尺寸,最后在構件上進行符合古建筑風格特征的氟碳面漆噴涂。在構件制作前先對現場已安裝完成的鋼椽構件及椽檔間距進行復測,按實測結果應用計算機對鋼椽之間的檔距進行統籌調整、均分和排版設計,對正身椽及翼角部位等裝飾椽分塊編號,然后繪制鋁板加工圖。正身椽、正面、側面大樣圖見圖1,圖2。2)鋼正身椽包裝固定。鋁單板裝飾構件制作成型后,先在椽頭以椽的出挑和起翹確定鋼連檐(傳統仿古建筑中連檐是指固定檐椽頭和飛椽頭的連接橫木)的位置,保證連檐的空間曲線自然、順暢、優美,本工程由于構造要求鋼連檐采用50×50×5的角鋼,底面與鋼椽、屋架頂面焊接牢固,位置距椽頭80mm;后用小線翻出第一根正身椽以及翼角椽的位置再進行安裝。安裝時采用單個安裝,先根據放線位置安正身椽,整塊板通過四周鋁角碼采用3.2鉆尾絲及鋁板固定件與鋼椽上的木望板連接固定,鋁角碼型材統一,嚴格按設計間距安裝;正身椽安裝完畢后椽檔采用寬度為120mm的鋁單板平板補檔,并通過四周鋁角碼與上部木望板連接固定。鋁單板包椽反折邊固定節點圖見圖3。3)翼角部位的特殊控制。a.傳統建筑中翼角部分從立面上看是檐口的一條由飛身椽子開始,逐漸向上翹的曲線;從平面上看,又是一條向45°斜角方向逐漸伸出的自然和緩的曲線,似展翅的鳥翼,從而形象稱之為翼角。在本工程翼角部分的鋁單板制作是個難點,此部分鋼椽從正身椽到老角梁是每隔一椽設置,間距較大,中間用鋁單板均勻填補并要反映出仿古建筑翼角的曲線。這就使鋁單板裝飾的斷面形式為變截面矩形,所設鋁單板椽頭和椽尾尺寸差異較大,與此同時,椽身和椽尾的長度也在變化。為解決這些復雜的變化,此部分測尺時先在現場用三合板做1∶1木質節點實體模型,排列出翼角椽的次序位置,椽身斷面由正方形變為菱形,由椽頭的菱形直接過渡成椽尾處薄厚不等的楔形,并呈散射狀排列,以此確定翼角部位的空間曲線;然后按照模型的尺寸試樣進行加工,以保證成型后角度及尺寸位置的準確,體現仿古翼角的曲線和造型。b.本工程四個廡殿頂,每個廡殿頂有四個翼角,必須要求同一屋面的四個翼角椽斷面形狀、尺寸應統一,長度均按照實體模型尺寸,椽身斜形、翹曲部分應逐根加大至實際需要尺度。需要注意的是翼角處鋁單板尾部與鋼結構柱子連接不采用角碼安裝,而是對與鋼柱結合處的鋁單板進行反折邊,然后打孔用鉆尾絲上于木基層底面,反折邊一方面是為了保護柱子使之安裝時不變形,另一方面起角碼固定作用。此處鉆尾絲固定時嚴禁扭曲、變形、碰傷,嚴格控制安裝精度,確保立面垂直度2mm;表面平整度2mm;接縫平直0.5mm。翼角鋼椽外包鋁單板效果圖見圖4。4)構件連接接口、接縫的細部處理。a.鋁單板安裝時,鋁角碼固定處留有15mm的分隔縫,為保證仿古建筑檐椽的整體效果銜接自然、統一,采用泡沫棒填縫,硅酮耐候膠密封的方式進行銜接處理;正身椽、翼角鋁單板包椽安裝完成后,椽頭雀臺處與鋼連檐、瓦口木連接處的20mm接縫處,必須用耐候膠嵌縫予以密封,防止氣體滲透和雨水滲漏。b.接縫處理除考慮立面的裝飾效果外,更要考慮受熱膨脹后的熱伸縮量,嵌縫耐候膠注膠時應注意:第一,充分清潔板間縫隙,保證粘結面清潔,并加以干燥;第二,為調整縫的深度,先在縫內填充聚氯乙烯發泡材料(泡沫棒)再注膠;第三,注膠后應將膠縫表面抹平,去掉多余的膠;第四,注意注膠后應養護,膠在未完全硬化前,不要沾染灰塵和劃傷。c.鋁單板安裝完工后,從上到下逐層將鋁單板表面的保護膠紙撕掉,同時逐層同步拆架,拆架時應注意保護鋁單板,不要碰傷、劃傷,最后完成整個鋁單板包椽工程的施工。正身椽外包鋁單板裝飾效果見圖5。

3結語

建筑鋼結構論文范文3

定位模版的達標與否是關系到整個鋼結構預埋錨栓施工流程能否順利運行的一個十分重要的決定性因素,所以一線施工人員一定要重視定位模板的相關制作工作。而任何定位模板的制作過程都要考慮到能否符合本次工程的施工過程,只有充分的契合了本次施工過程的實際情況。除此之外,定位模板的制作還要考慮到在工程施工過程中所使用的錨栓的自重情況,只有充分考慮到所牽涉的各個方面,才能夠讓定位模板的制作符合規范。

2鋼結構預埋錨栓的整體施工流程

2.1預埋錨栓

鋼結構預埋錨栓技術在具體的施工流程中首先要做的一點就是要將錨栓固定好,并且要確保標準高度和錨栓的預埋要求相符合,二者保持在一個水平的狀態當中。其次,一線工作人員應該用專業的測量儀器檢查錨栓定位控制線在定位模版支撐上的位置是否符合工程建設的具體標準。再次就是沿著管道的兩個方向對錨栓進行加固處理,并且準確的定位好錨栓模板的標準高度,確保沒有問題之后使用電焊將錨栓焊絲在定位模板的鋼管架上,這樣做的目的是為了防止在串錨的過程中定位板出現偏移現象。

2.2錨栓模板的確定

其次,高層建筑鋼結構預埋錨栓工程的施工過程中還需要注意錨栓定位模版的相關安防工作。在進行錨栓定位模板的安防工作的時候一定要使用專業的測量儀器來進行相關數據的測量工作,包括全站儀、水平儀等設備。在充分的完成了相關數據的校對工作之后,要另外使用鋼管和型鋼將錨栓牢牢地固定在應有的位置,防止因為二次施工導致的錨栓活動現象。與此同時,在定位模板上做好投測縱橫向軸線的標記工作也是十分重要的一個工作環節。只有充分的完成了錨栓定位模板的放置工作,才能夠為我國高層建筑的鋼結構錨栓預埋的整體施工打下一個堅實的基礎。

2.3穿錨栓及矯正錨栓

在進行高層建筑的鋼結構預埋錨栓的施工過程中,還有一個十分值得重視的環節,就是依照施工圖表對相關的錨栓進行規格檢測和安防工作。在這一個施工環節當中,一定要充分的發揮施工圖的作用,按照施工圖上所標注的錨栓位置進行相關錨栓的對號入座。之后,再利用螺帽將錨栓上升或者是下降到準確的位置,最大可能上接近標準高度的地方,只有這樣在進行后期校對的時候才能夠省時省力提升效率。而在后期錨栓的校對工作中,主要的校對方向大致可以分為以下幾個部分,包括錨栓的相關定位、錨栓的標準高度、錨栓的垂直度等部分,通過對于這幾個部分的校對可以在最大程度上提高工程施工的質量,進而滿足我國社會對于建筑行業的要求。

3結語

建筑鋼結構論文范文4

鋼結構建筑是一種新型的建筑產業體系,其融合了建筑、鋼鐵冶金業以及目前炙手可熱的房地產業。鋼結構建筑不僅解決了鋼鐵業的產品渠道問題,也提升了建筑業的科技含量,在一定程度上解決了建筑業的能耗和污染難題,此外,鋼結構建筑為房地產業注入了新的血液。在2l世紀,鋼結構建筑作為綠色建筑、低碳建筑成為建筑業關注的焦點。

一、鋼結構建筑的發展現狀

鋼結構建筑在歐美市場已有了幾十年的歷史,并以其自身的優勢得到了普遍應用。據調查,全世界101棟超高層建筑中,純鋼結構的有59棟,達半數以上。同時,國外60%以上的高檔住宅也都采用了鋼結構。國外有專家認為,鋼結構建筑能保護環境、節約能源。是21世紀房地產產品的黑馬。

在我國,鋼結構建筑的發展和應用滯后于國外。由于鋼結構建筑的成本比之混凝土結構的建筑稍高,我國鋼結構的使用還主要是高層建筑、公共建筑等大型建筑,鋼結構住宅目前還比較少。鋼結構住宅在發達國家占到住宅總量的65%-70%,而在我國這一比例還不足5%。但隨著近年來經濟的發展,質量、品質成為人們消費的亮點。對于鋼結構建筑的市場需求也在逐步提升。據相關業內人士指出,由于鋼結構建筑優點突出,與美日等發達國家相比,我國在建筑結構中使用鋼結構的比例仍有6倍提升空間,預計未來5年鋼結構產量復合增速在15%以上。

從短期來看,鋼結構建筑的行業需求主要為新建廠房、體育場館、歌劇院等公共建筑。這些公共建筑不受地產調控影響,且地產調控使鋼價穩中有降。這就使得鋼結構公司可能在成本端受益,更促進了鋼結構建筑的發展。2010上海世博會吸引了國內外人士的眼球,在這個占地5.28平方公里的園區內場館使用鋼結構的建筑比例高達80%,無疑是鋼結構建筑發展的錦上添花之作,也印證了鋼結構的歷史舞臺已經鋪開。

二、鋼結構建筑的特點

節能環保是鋼結構建筑的主要特點,符合21世紀的生活理念與方式

隨著低碳理念的日益深入人心,建筑行業也刮起了節能減排的低碳旋風。從材料上來說。越來越提倡綠色節能環保的裝修材料;從房屋結構上來說,大家越來越青睞輕鋼結構和木結構;而從節能減排的角度說,越來越多的人把節能和環保放在首位。

建筑鋼結構論文范文5

【關鍵詞】建筑鋼結構焊接變形控制措施

中圖分類號:TU391 文獻標識碼:A 文章編號:

一、建筑鋼結構焊接變形的形式及變形因素

1.焊接殘余變形按其對整個結構影響程度不同,可分為整體變形和局部變形; 按其特征可分為: 收縮變形、角變形、彎曲變形、波浪變形、扭曲變形和錯邊變形等。在這些焊接殘余變形中,角變形和波浪變形屬于結構局部變形,其它的屬于結構整體變形。而建筑鋼結構最多發生的是結構整體焊接變形。

2.在建筑鋼結構焊接生產中,只有全面分析影響焊接變形的各種因素,掌握其影響規律,才能采取合理的措施來控制建筑鋼結構焊接變形。影響建筑鋼結構焊接變形的因素:①鋼結構組成的基本構件應完全達到該構件的技術要求和形位公差,但有些構件制造就沒有達到要求,形成鋼結構各構件組裝焊接后先天性的超差。②鋼結構各構件整體組裝研配控制不嚴,如間隙過大,焊接時易引起較大的變形。③焊縫若沿構件截面分布不對稱,則會引起該構件焊接時產生彎曲變形。④組裝焊接施工中,焊縫坡口形式,焊接次序,焊接方法,焊接規范,焊縫的位置、尺寸及數量等選擇不當,鋼結構的熱物理性能、自重、形狀及尺寸等不同,都會引起鋼結構焊接變形。

二、建筑鋼結構焊接變形的控制措施

1.在建筑鋼結構焊接節點構造設計時,應注意以下幾點:①焊縫位置應避開高應力區: 焊縫區的應力越大,則鋼結構越容易產生焊接變形及焊縫裂紋。②焊縫位置應對稱于構件截面的中性軸:焊縫位置盡可能對稱于構件截面的中性軸,或者盡量靠近中性軸,這對減少梁、柱等一類鋼結構的撓曲變形有良好的效果。③盡量減少焊縫的數量、尺寸: 鋼結構中焊縫數量越多、尺寸越大,焊接熱源對結構的熱輸入就越大,產生的焊接變形也就越大。因此在設計鋼結構節點構造時,應力求減少焊縫數量和尺寸。④采用剛性較小的節點形式,避免焊縫集中和雙向、三向相交: 這樣可減小焊縫交叉點處或焊縫集中處的熱量及應力,從而減小焊接變形。⑤便于焊接操作,避免在仰焊位置施焊: 在建筑鋼結構加工制作時,應盡量避免將焊縫置于仰焊位置施焊,以利于操作和保證焊接質量。無法避免時,應要求焊工掌握全位置焊接的操作技能。⑥不同的建筑鋼結構節點形式,對焊縫設置: 應有不同的要求。例如,焊接組合箱形梁、柱的縱向角焊縫,宜采用全焊透 (應采用墊板單面焊) 或部分焊透的對接與角接組合焊縫; 箱形梁與隔板的焊接,應采用全焊透焊縫。

2.不同的節點構造及焊縫形式,采取適當的焊接工藝措施。

2.1 采用合理的裝配-焊接順序:①應將鋼結構盡可能先裝配成整體再焊接。這樣可增大鋼結構焊接時的剛性,以減少變形。以工字梁為例,先整體裝配再焊接,其焊后的上拱彎曲變形,要比邊裝邊焊順序所產生的彎曲變形小得多。②對稱焊縫應采用對稱焊接法。一般先焊的焊縫由于結構剛度較小易使結構產生變形。所以,對截面形狀、焊縫布置均勻對稱的鋼結構件,應采用對稱焊接施工。③不對稱焊縫應先焊縫少的一側。對于不對稱焊縫的鋼結構,應先焊焊縫少的一側,后焊焊縫多的一側。這樣可使后焊的變形足以抵消先焊一側的變形,以減少結構總體變形。④采用不同的焊接順序控制焊接變形。對于鋼結構中的長焊縫,在可能的情況下將連續焊改成分段焊,并適當地改變焊接方向,可使局部焊縫造成的變形適當減少或相互抵消,以減少結構總體變形。

2.2 反變形: 焊前將建筑鋼結構裝配成具有與焊接變形方向相反、大小相等的預先反變形,以抵消結構焊后形成的變形。例如,為了防止工字梁上下蓋板焊后產生角變形,可在焊前使用油壓機或折邊機將其蓋板預先反向壓彎(如右圖所示)。

2.3 剛性固定: 是焊接時在沒有反變形的情況下,利用外加剛度約束來固定構件,限制其焊接變形的方法。例如,可采用裝焊胎卡具等增加鋼結構在焊接時的剛度,以減小變形。

2.4 熱平衡法: 對于某些焊縫不對稱布置的建筑鋼結構,焊后往往會產生彎曲變形。如果在結構上與焊縫對稱的位置上采用氣體火焰與焊縫同步加熱,只要加熱的工藝參數選擇適當,就可以減少或防止結構彎曲變形。

2.5 合理地選擇焊接方法和焊接工藝參數選用熱量集中、熱影響區較窄的 CO2氣體保護焊、MAG 焊、等離子弧焊等焊接方法代替氣焊、焊條電弧焊,可減小建筑鋼結構焊接變形; 選用較小的焊接熱輸入及合適的焊接工藝參數,可減小鋼結構受熱范圍,從而減小焊接變形。

2.6 提高建筑鋼結構板材平整度和構件組裝精度: 對于較長建筑鋼結構的扭曲,主要靠提高鋼結構板材平整度和構件組裝精度,來使坡口角度和間隙準確,電弧的指向對中準確,以使焊縫角變形和翼板及腹板縱向變形值與鋼結構長度方向一致,以減小鋼結構的扭曲變形。

3.控制建筑鋼結構焊接變形的焊接施工管理措施。要控制建筑鋼結構焊接變形,還必須采取以下焊接施工管理措施:①焊接人員,必須經過專門技術培訓,取得相應資格證書,并應具有一定焊接實踐經驗和技術水平,方能持證上崗。②建筑鋼結構焊接人員應加強責任心,根據設計圖樣和焊接工藝評定指導書中的規定精心組織和施焊。③建筑鋼結構工程焊接制作與安裝單位應具有國家認可的企業資質、焊接質量管理體系、符合要求的焊接方法、設備、人員等條件,以最佳的焊接質量為建筑鋼結構的建造做出貢獻。

三、結束語

由于影響建筑鋼結構焊接變形的因素較多,鋼結構有時出現焊接變形是難以避免的。因此在建筑鋼結構制造與安裝中,焊后對鋼結構焊接變形的矯正 (機械矯正或火焰矯正) 也是一種必不可少的工藝措施。綜上所述,在施工過程中一定要了解焊接工藝,采用合理的焊接方法和控制措施,使建筑鋼結構焊接變形得到了有效地控制,達到保證工程結構質量的目的。

參考文獻:

[1]吳成材、劉景鳳等 《建筑鋼結構焊接技術》

[2]付榮柏《焊接變形的控制與矯正》

建筑鋼結構論文范文6

【關鍵詞】鋼結構,超高層建筑,施工技術,特點,環節探討

中圖分類號:TU391 文獻標識碼:A 文章編號:

一.前言

在很長的一段時期,我國的建筑行業多采取的是鋼筋混泥土的建筑結構,但隨著土木工程和新的力學體系,新的設計方法出現,經過時間見證,鋼筋混泥土的結構在超高層建筑中,有著明顯的缺陷,那就是自重很大,于是,更多的設計師和建造師便開始尋找新的建筑結構來更好的實施對建筑的設計施工。終于,經過無數次的實驗和實踐的檢驗,最終選用了強度很大的鋼材來實施結構設計,甚至演變成為全鋼的建筑結構。直到目前為止,全鋼結構的建筑已經成為一種建筑風潮,不僅大大推進了我國建筑設計施工的發展,更大大提升了建筑的整體質量。

二.鋼結構超高層建筑施工概述

1.工程實例分析

中關村金融中心工程地處北京市中關村科技園區的最核心位置,為北京西部最高建筑(總高度150m),國際甲級寫字樓。工程由塔樓、配樓、連廊3部分組成,總建筑面積111 818平方米。其中塔樓地下4層、地上35層,總建筑面積79 012平方米,總檐高150m,為全鋼結構。

工程項目部組建了最強的管理團隊,通過精心組織、精心施工,攻克了一道道技術難關。用6個月的時間完成了約15 000t鋼結構安裝施工任務,月施工最快完成9層;采用CO:氣體保護半自動焊完成了超厚鋼板焊接的施工(最厚達100mm),整個工程的焊縫100%超聲波探傷,100%合格,一次探傷合格率達98%;在鋼結構吊裝方面,經過項目技術人員不斷探索與總結,解決了超高層鋼結構空間定位及折線形鋼結構箱型柱吊裝技術問題,且整體垂直度最大偏差9mm。

本工程由于設計的特殊性,無法選用內爬式塔吊,根據工程的地理位置、結構形式及大量的特殊構件選擇2臺大型附著式塔吊,一臺K80/115與一臺36B,分別布置在塔樓的西側與東側,不僅滿足了所有構件的垂直運輸,而且為大量超重、超高及偏心構件的吊裝創造了條件。K80/115附著式塔吊在國內尚屬首次使用,可借鑒的成熟經驗不多。施工中通過不斷的摸索,很好地解決了塔吊的組裝、頂升及施工工效等方面的難題,為工程的順利進行創造了條件,塔吊平面布置如圖1。

2.超高層建筑結構體系簡析

每一種類型的建筑都有著不同的結構設計要求,先要綜合考慮到建筑的主要用途,是民用還是商業,或者生產車間;再結合從實地勘察來的關于建筑要求的高度,地基的抗震烈度相關參數和數據,嚴格遵守我國建筑設計規范的安全可靠性原則,進行合理科學的結構設計,并選擇符合設計方案的高層結構建筑體系。目前,我國的高層建筑結構體系一般有框架結構體系、剪力墻結構體系、框架—剪力墻結構體系、框—筒結構體系、筒中筒結構體系、束筒結構體系等可以供選擇。

3.鋼超高結構的建筑體系在設計施工的特點。

全鋼結構的建筑體系在設計施工中有著很強的專業性和技術性要求,作為一種新型的建筑設計體系,有著自己的嚴格的設計施工要求,從地質地形的勘察測量,到對各種鋼材料的選擇運用,整體的框架的搭建,各部分大小構件的設計剪裁,到實地的施工安裝,一直到后期的質量管理,質量的全面監控,及其對整體工程的保養維護,都是一個緊密結合的過程,對施工方的設計水平、技術能力、專業水平、管理能力等一系列綜合能力提出了挑戰。

一般而言,全鋼結構建筑設計施工有著自己特性,加強對各種特點的研究,有助于正確的施工,減少失誤。

首先,工序繁多。高層施工,立體施工,相互交叉施工,這是全鋼高層建筑施工的第一特點,也是施工的難點之一,必須做好全面細致的科學設計,統籌安排,從設計施工到施工人員的安全保護,都要有著極其高的標準和要求。

其次,全鋼結構施工多半位于高空,空間狹小,但由于工序繁多,需要準備的各種部件和施工器械品種繁多,操作人員的空間移動位置小,安全保障難度高,對眾多的零部件和施工的構件無處安放,對升降傳輸速度安全性有著高端要求。

最后,工程進度控制難度大。高空作業,超高的施工標準,嚴格的施工規范,高端的材料處理,科學的安裝,合理安全的拆遷等一系列鞏固都受到了各種因素的影響,比如材料的質量,各種構件的傳送,自然氣候因素,焊接技術等各個方面。

三.鋼結構建筑的施工技術操作

1.要做好施工前的各種準備。

首先,要經過實地勘察測量得到準確的各種數據,結合雙方的建設協議,綜合考慮各種影響因素,做出科學合理的工程設計,制定施工標準和施工規范,嚴格實行權責制度,做到目標明確,權責分明。

其次,在施工前要做好各種物料、裝吊設備的準備和檢測,保證施工要用到的各種機械設備夠足夠齊全,且都能夠保持正常運行狀態,同時,要做好對施工人員的培訓,加強對相關技術的掌握,提高對各種機械的操控熟練程度,加強心理素質的測驗和鍛煉。

最后,要對即將施工的場地做出清理,對周邊的人員和物品進行分離,同時,將各種即將用到的機械設備運輸到現場合理布置。

2.以全鋼結構施工中的鋼柱安裝為例做出簡單技術分析

鋼柱在整個全鋼結構體系中起著重要的支撐作用,其安裝關系到整個建筑的穩定和安全。因此,筆者將全鋼結構施工的鋼柱安裝為例,探究其施工方法和施工技術,保證鋼柱安裝的質量。

節柱的標高具有及其重要的作用,如果出現差錯,要做到隨時隨地科學嚴謹修改,同時,要密切和節柱的軸線檢驗,以保證二者之間的精確,為鋼柱的安裝做好準備。

在進行鋼柱安裝高空作業之時,要將鋼爬梯等各種需要的施工構件準備好,并放到鋼柱上。進行對鋼柱的最后檢查,看看鋼柱的生產廠家生產的臨時連接板是否穩定?若符合標準,則可以根據相關安裝標準,采用螺栓開始固定,以保證施工時候隨時應用。采用起吊設備,進行兩點連接,同時起吊,于此,對鋼柱的安裝已初步完成。

3.鋼柱安裝質量受到的影響因素

(一)安裝上存在著誤差。主要由安裝過程中碰撞及鋼柱本身幾何尺寸偏差引起,也包括校正過程中測量人員操作誤差,須通過加強施工管理進行保證。

(二)焊接上存在著變形。鋼梁施焊后,焊縫橫向收縮變形對鋼柱垂直度影響很大,由于本工程焊縫較厚,所以累計誤差的影響比較大。因此,加強對焊接質量的監控,刻不容緩。

(三)大自然的日照溫差。日照溫差引起的偏差與柱子的細長比、溫度差成正比。一年四季的溫度變化會使鋼結構產生較大的變形,尤其是夏季,在太陽光照射下,向陽面的膨脹量較大,故鋼柱便向背向陽光的一面傾斜。

(四)纜風繩松緊不當。嚴禁利用攬風繩強行改變柱子垂偏值。此種做法,既不科學又不安全,難以對施工的質量產生積極意義。

四.關于鋼結構超高建筑施工中的協調管理

1.進行施工人員的安全管理,由于全鋼超高層的施工,都是立體高層施工,人員之間的上下空間重疊厲害,對各個樓層建設時期,要分開時段,實施分開分時段施工,避免高空墜物,同時,要加強施工人員上下運輸和用電用火的監控。

2.對各種機械進行統一安排,嚴格按照施工程序進行,統一調度,統一進度,在使用高峰期,可以實時流水線作業或者是倒班制,提高機械的使用效率。

3.加強施工平面的管理。由于全鋼超高層施工施工場地面向空中,施工場地受到限制,平面狹小,缺乏一定的空間擺放材料和施工器械,而在施工過程中,總會有大量的構件和設備進出。因此,要根據施工設計規范,隨時進行場地的協調,對材料,設備的運輸,擺放,加強管理監督,實施規范化擺放器械,保證場地的有序性。

五.結束語

鋼超高結構建筑的施工具有極大的技術性和挑戰性,施工單位必須做好科學合理的設計,設定嚴格科學的施工規范,并精心準備施工所用各種器械設備,加強對施工人員的培訓,提高整個施工隊伍的技術能力和綜合素質。在施工時候既要保證施工進度,控制施工質量,又要結合施工的實際情況,從全局出發,統籌全局,兼顧細節,保證施工的科學合理性,保證整個全鋼結構超高層施工的安全穩定,優質高效。為推動我國建筑業的進步,經濟的發展,人們生活水平的提高,做出貢獻。

參考文獻:

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