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[摘 要]我国社会经济在快速发展的同时,不仅使得人们的生活水平得到不断地提高,而其还带动了建筑行业的迅猛发展。但是人们生活水平的提高,使得其对于建筑业钢结构的施工技术及其质量的要求也越来也高。建筑的施工技术与质量的问题不单单与施工人员的技术水平相关,而且还与施工过程的质量控制有着密不可分的关系。因此,在建筑工程施工的过程中,如何做好钢结构的施工技术与质量控制,成为建筑工程施工过程中一个十分值得思考与探究的问题。本文主要对建筑钢结构的优点进行了概述,并对建筑钢结构施工的关键技术进行了分析与探讨。
[关键词]建筑钢结构;优点;施工技术
中图分类号:TU974;TU758.11 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2015)08-0142-01
0 引言
建筑钢结构工程的施工质量不仅与建筑的使用情况有着十分重要的关系,而且在建筑使用的过程中还与人们的生命财产安全有着密切的联系,因此,在对建筑钢结构进行设计与施工的过程中,采取科学合理的施工技术,对制作、安装过程中的质量进行严格的控制,并按照相关施工要求进行施工,另外,还要采取相关的防治措施,保障施工过程中施工人员的人身安全,使得影响钢结构施工质量的因素得到最大程度的减少,这样才能使得建筑的整体质量得到一定的保障。
1 钢结构的优点
钢结构,顾名思义,主要是指由热轧型钢、薄壁型钢、钢管和钢板等构件组合而成的结构,是建筑工程的主要结构形式之一。现在,钢结构应用广泛,与其他结构相比较,主要有以下几方面优点:
(1)质量轻。钢材密度大,强度高,但做成的结构却比较轻。结构的轻质性可用材料的密度和强度的比值密强化ɑ来衡量,ɑ值越小,结构相对越轻。以相同跨度承受相同荷载,钢屋架要比钢筋混凝土屋架轻2/3~3/4。
(2)建筑钢材强度高,韧性和塑性好。强度高,适用于承载重、高度高和跨度大的结构;韧性好,发生地震时钢结构比较有利;塑性好,钢结构不容易因超载而发生突然间断裂,只会变形增大,易于及时发现。
(3)施工周期短,工业化程度高。钢结构工程材料由专业化的钢厂轧制成为各种型材,不仅加工和制作简单方便,而且有较高的精密度。轧制成的钢构件可以运到现场后再进行拼装,采用螺栓连接或者焊接。由于钢构件较轻,因此施工过程中安装方便,施工工期短,机械化程度高,大大降低了工程造价并创造了较大的经济效益。
(4)材质均匀,比较符合力学计算的假定。钢材内部组织比较均匀,可将其看作是理想的弹——塑性体材料,因此,钢结构的实际受力情况非常接近于工程力学的计算结果,几乎不采用经验公式,因而大大减小了计算的不确定性,计算结果比较可靠。
(5)耐热性较好。温度在200℃以内,钢材性质变化很小。因此,钢结构比较适用于温度不高于200℃的场所。
(6)抗震性能好。由于钢结构自身重量轻以及韧性好,所以受到的地震作用较小,钢材又具有较高的抗压强度和抗拉强度,因此不管是在国内还是在国外的多次地震中,钢结构是受损坏程度最小的结构,是抗震地区尤其是强震区建设的最佳建筑。
2 钢结构施工前的准备
在对钢结构进行施工之前应该做好三个方面的准备工作,即技术准备、机具准备以及劳动力准备。其中,技术准备包括两个方面:(1)技术文件学习、培训、交底。第一,图纸会审熟悉图纸,解决图纸问题。包括构件尺寸、节点等。第二,培训交底组织专业技术人员进行培训,并就施工方案及安全技术进行交底。(2)深化设计计划在对图纸进行深化时,所考虑的方面更多,不仅要节约钢材而且要节约加工成本,加工图的完善对加工进度及降低成本有很大的作用,经常与加工厂的相关人员进行沟通,另外,工人的实际操作经验也对加工图的完善有很大的作用,图纸到了工人手里一看便知道怎么下料切割组立,这对节约成本降低加工损耗很有益。
①深化设计流程
②深化设计质量管理
所有钢结构的构造、尺寸和特性均按照中国规范GB/T11263。为保证深化设计的质量,对深化设计中的每个问题制定解决方案时,都必须综合考虑各种因素,在这些相互制约的因素中找到最佳平衡点,以确定最终方案。同时,在执行方案的过程中制定合理严格的审核流程。另外,在深化设计时,我们要对如下几个因素进行着重的考虑和思考:(a)保证建筑使用功能及造型的需要;(b)尽可能地缩短钢结构工程的加工周期,做到及时供给,确保现场施工工期;(c)保证钢结构的完整性和合理性;(d)在保证结构刚度的前提下,考虑经济性,尽量减轻结构自重。
3 建筑钢结构施工关键技术分析
3.1 钢结构施工的吊装技术
在建筑钢结构施工的过程中,吊装是一个十分重要的施工过程,在进行吊装时,整个施工的过程会受到安装的速度以及安装质量的影响。因此,建筑物的钢结构在开始进行吊装施工之前,应该使得各个工序的吊装施工流程以及施工过程中的区域分布状态得以明确。而在设计的过程中,要对建筑物内部的具体结构形式构造以及其立面构造、整个建筑物的结构施工平面示意图、施工过程中所使用的塔吊设备的数量以及其分布的具体位置等问题进行充分的考虑,从而使得日后的综合分析与设计能够更加顺利的进行。
3.2 钢结构焊接技术
焊接工艺广泛应用于固定钢结构的施工中。施工中常用的焊接技术有电渣焊技术、气体保护焊技术等。目前最为常用的焊接工艺是以二氧化碳气体保护半自动焊为主,手工焊为辅的焊接技术。在焊接钢结构前,应严格检查焊条的合格证,在保证焊接缝表面光滑,无气孔、裂纹、弧坑等问题后进行下一步操作。在焊接过程中,不仅需要考虑总体焊接顺序,区段的焊接顺序也是不容忽视的问题。对任意一个焊接节点也需采用对称分布焊接的施焊顺序,最大程度的减少焊接应力,控制变形的倾向。
3.3 钢结构测量技术
钢结构施工测量是一种高精度的测量,精心布设测量基准点和基准网,正确的测校方法和数值传递路线,都是工程测量的基本要素。测量技术的主要形式包括塔吊的选择、吊装、测控和施工安全等。其中,塔吊是整个施工测量技术的核心设备。选择塔吊时,相对于附着塔吊,内爬式塔吊更能节约成本,也因此得以在高层建筑钢结构中广泛应用。适合的塔吊为吊装的正常进行奠定了良好的基础,也促进了钢结构施工第一道程序的顺利进行。在测控技术中,目前比较先进的方法是用GPS定位系统进行测量基线网的测设,并以高精度全站仪构件空中三维坐标定位,提高了测量技术的精准度。
3.4 钢结构实时监控
为了保证施工能够顺利安全进行,选用适当的监测设备对施工中重要部位的应力变化及气候变化进行监测是十分必要的。实时监控系统从最初的收集信息,到判断计划和实际中的偏差,再到及时调整施工进程,每一步都对钢结构施工有指导意义。
4 结语
综上所述,随着我国社会经济的不断发展以及人们生活水平的不断提升,使得其对于建筑钢结构的要求也越来也高,极大的促进了钢结构建筑工程的快速发展与广泛应用。钢结构与其他建筑结构相比具有經济实惠、生产迅速、环保耐用且抗震性能高等优点,因而受到越来越多人的青睐。为了使得钢结构在建筑行业中得到越来越广泛的应用,我们必须要对其施工的进度进行严格的控制,并对其施工的技术进行不断地优化,通过对现场的施工技术进行不断地改进并对施工工序加强质量监控,使得钢结构的施工质量得到有效地保证。只有对施工的前期、施工的过程以及施工后期的每一道施工工序进行高度的重视,并加强对施工现场的监督,才能使得钢结构建筑的施工质量得到保证,进而更好地促进建筑行业的又好又快发展。
参考文献
[1] 魏明钟,李宏生.试论高层建筑钢结构施工技术与管理模式[J].科技创新导报,2014.
[2] 马德力.高层建筑中钢结构施工技术的探讨[J].科技与生活,2011(1).
[3] 韩剑锋.高层建筑钢结构的建筑施工技术研究[J].中华民居(下旬刊),2013.
[关键词]建筑钢结构;优点;施工技术
中图分类号:TU974;TU758.11 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2015)08-0142-01
0 引言
建筑钢结构工程的施工质量不仅与建筑的使用情况有着十分重要的关系,而且在建筑使用的过程中还与人们的生命财产安全有着密切的联系,因此,在对建筑钢结构进行设计与施工的过程中,采取科学合理的施工技术,对制作、安装过程中的质量进行严格的控制,并按照相关施工要求进行施工,另外,还要采取相关的防治措施,保障施工过程中施工人员的人身安全,使得影响钢结构施工质量的因素得到最大程度的减少,这样才能使得建筑的整体质量得到一定的保障。
1 钢结构的优点
钢结构,顾名思义,主要是指由热轧型钢、薄壁型钢、钢管和钢板等构件组合而成的结构,是建筑工程的主要结构形式之一。现在,钢结构应用广泛,与其他结构相比较,主要有以下几方面优点:
(1)质量轻。钢材密度大,强度高,但做成的结构却比较轻。结构的轻质性可用材料的密度和强度的比值密强化ɑ来衡量,ɑ值越小,结构相对越轻。以相同跨度承受相同荷载,钢屋架要比钢筋混凝土屋架轻2/3~3/4。
(2)建筑钢材强度高,韧性和塑性好。强度高,适用于承载重、高度高和跨度大的结构;韧性好,发生地震时钢结构比较有利;塑性好,钢结构不容易因超载而发生突然间断裂,只会变形增大,易于及时发现。
(3)施工周期短,工业化程度高。钢结构工程材料由专业化的钢厂轧制成为各种型材,不仅加工和制作简单方便,而且有较高的精密度。轧制成的钢构件可以运到现场后再进行拼装,采用螺栓连接或者焊接。由于钢构件较轻,因此施工过程中安装方便,施工工期短,机械化程度高,大大降低了工程造价并创造了较大的经济效益。
(4)材质均匀,比较符合力学计算的假定。钢材内部组织比较均匀,可将其看作是理想的弹——塑性体材料,因此,钢结构的实际受力情况非常接近于工程力学的计算结果,几乎不采用经验公式,因而大大减小了计算的不确定性,计算结果比较可靠。
(5)耐热性较好。温度在200℃以内,钢材性质变化很小。因此,钢结构比较适用于温度不高于200℃的场所。
(6)抗震性能好。由于钢结构自身重量轻以及韧性好,所以受到的地震作用较小,钢材又具有较高的抗压强度和抗拉强度,因此不管是在国内还是在国外的多次地震中,钢结构是受损坏程度最小的结构,是抗震地区尤其是强震区建设的最佳建筑。
2 钢结构施工前的准备
在对钢结构进行施工之前应该做好三个方面的准备工作,即技术准备、机具准备以及劳动力准备。其中,技术准备包括两个方面:(1)技术文件学习、培训、交底。第一,图纸会审熟悉图纸,解决图纸问题。包括构件尺寸、节点等。第二,培训交底组织专业技术人员进行培训,并就施工方案及安全技术进行交底。(2)深化设计计划在对图纸进行深化时,所考虑的方面更多,不仅要节约钢材而且要节约加工成本,加工图的完善对加工进度及降低成本有很大的作用,经常与加工厂的相关人员进行沟通,另外,工人的实际操作经验也对加工图的完善有很大的作用,图纸到了工人手里一看便知道怎么下料切割组立,这对节约成本降低加工损耗很有益。
①深化设计流程
②深化设计质量管理
所有钢结构的构造、尺寸和特性均按照中国规范GB/T11263。为保证深化设计的质量,对深化设计中的每个问题制定解决方案时,都必须综合考虑各种因素,在这些相互制约的因素中找到最佳平衡点,以确定最终方案。同时,在执行方案的过程中制定合理严格的审核流程。另外,在深化设计时,我们要对如下几个因素进行着重的考虑和思考:(a)保证建筑使用功能及造型的需要;(b)尽可能地缩短钢结构工程的加工周期,做到及时供给,确保现场施工工期;(c)保证钢结构的完整性和合理性;(d)在保证结构刚度的前提下,考虑经济性,尽量减轻结构自重。
3 建筑钢结构施工关键技术分析
3.1 钢结构施工的吊装技术
在建筑钢结构施工的过程中,吊装是一个十分重要的施工过程,在进行吊装时,整个施工的过程会受到安装的速度以及安装质量的影响。因此,建筑物的钢结构在开始进行吊装施工之前,应该使得各个工序的吊装施工流程以及施工过程中的区域分布状态得以明确。而在设计的过程中,要对建筑物内部的具体结构形式构造以及其立面构造、整个建筑物的结构施工平面示意图、施工过程中所使用的塔吊设备的数量以及其分布的具体位置等问题进行充分的考虑,从而使得日后的综合分析与设计能够更加顺利的进行。
3.2 钢结构焊接技术
焊接工艺广泛应用于固定钢结构的施工中。施工中常用的焊接技术有电渣焊技术、气体保护焊技术等。目前最为常用的焊接工艺是以二氧化碳气体保护半自动焊为主,手工焊为辅的焊接技术。在焊接钢结构前,应严格检查焊条的合格证,在保证焊接缝表面光滑,无气孔、裂纹、弧坑等问题后进行下一步操作。在焊接过程中,不仅需要考虑总体焊接顺序,区段的焊接顺序也是不容忽视的问题。对任意一个焊接节点也需采用对称分布焊接的施焊顺序,最大程度的减少焊接应力,控制变形的倾向。
3.3 钢结构测量技术
钢结构施工测量是一种高精度的测量,精心布设测量基准点和基准网,正确的测校方法和数值传递路线,都是工程测量的基本要素。测量技术的主要形式包括塔吊的选择、吊装、测控和施工安全等。其中,塔吊是整个施工测量技术的核心设备。选择塔吊时,相对于附着塔吊,内爬式塔吊更能节约成本,也因此得以在高层建筑钢结构中广泛应用。适合的塔吊为吊装的正常进行奠定了良好的基础,也促进了钢结构施工第一道程序的顺利进行。在测控技术中,目前比较先进的方法是用GPS定位系统进行测量基线网的测设,并以高精度全站仪构件空中三维坐标定位,提高了测量技术的精准度。
3.4 钢结构实时监控
为了保证施工能够顺利安全进行,选用适当的监测设备对施工中重要部位的应力变化及气候变化进行监测是十分必要的。实时监控系统从最初的收集信息,到判断计划和实际中的偏差,再到及时调整施工进程,每一步都对钢结构施工有指导意义。
4 结语
综上所述,随着我国社会经济的不断发展以及人们生活水平的不断提升,使得其对于建筑钢结构的要求也越来也高,极大的促进了钢结构建筑工程的快速发展与广泛应用。钢结构与其他建筑结构相比具有經济实惠、生产迅速、环保耐用且抗震性能高等优点,因而受到越来越多人的青睐。为了使得钢结构在建筑行业中得到越来越广泛的应用,我们必须要对其施工的进度进行严格的控制,并对其施工的技术进行不断地优化,通过对现场的施工技术进行不断地改进并对施工工序加强质量监控,使得钢结构的施工质量得到有效地保证。只有对施工的前期、施工的过程以及施工后期的每一道施工工序进行高度的重视,并加强对施工现场的监督,才能使得钢结构建筑的施工质量得到保证,进而更好地促进建筑行业的又好又快发展。
参考文献
[1] 魏明钟,李宏生.试论高层建筑钢结构施工技术与管理模式[J].科技创新导报,2014.
[2] 马德力.高层建筑中钢结构施工技术的探讨[J].科技与生活,2011(1).
[3] 韩剑锋.高层建筑钢结构的建筑施工技术研究[J].中华民居(下旬刊),2013.