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钢结构安装存在问题

时间:2023-07-13 17:22:57

开篇:写作不仅是一种记录,更是一种创造,它让我们能够捕捉那些稍纵即逝的灵感,将它们永久地定格在纸上。下面是小编精心整理的12篇钢结构安装存在问题,希望这些内容能成为您创作过程中的良师益友,陪伴您不断探索和进步。

钢结构安装存在问题

第1篇

关键词:预防钢结构制安质量

在钢构件的制作和安装过程中,如何预防钢结构制安的质量问题已成为人们不容忽视的问题。在实际工作中我们发现,通过采取相应的技术措施,就能预防钢结构制安过程中出现的质量问题,从而显著提高钢结构的整体质量和使用寿命。本文结合自身工作经验对钢结构制安质量问题的预防谈几点体会。

1 做好工程开工前准备工作

1.1 设计图纸存在问题

1.1.1 设计图纸不符合规范要求。设计图纸严格按照钢结构施工质量验收规范的要求绘制。

1.1.2 图纸设计总说明未注明工程的安全等级和使用年限。工程的安全等级不同,对施工检查要求也不同。

1.1.3 图纸对钢材的材质等级要求不明确,施工单位无所适从。

1.1.4 图纸未注明焊接的坡口形式,焊缝间隙、钝边坡口角度、是否单面焊等。

1.2 预防对策

1.2.1 强化施工图纸的会审工作。

单位取得施工图以后,一定要组织有经验的技术人员对施工图纸进行严格会审,对照一下应用规范有没有问题,保证施工前图纸的正确性,减少因图纸问题对工程质量、进度的影响。

2 严把钢结构制作质量关

2.1 钢结构制作质量问题

2.1.1 在切割、下料时,翼缘板尺寸宽窄不一,造成H型钢与牛腿的尺寸不一致;切割边缘有较深的切痕或明显的凹陷,切割粗糙度超标,拼板边缘拼接错边等超标。

2.1.2 在组装时,焊接H钢无组装胎架,造成H型钢高度尺寸有偏差;轻钢腹板不平整,组装前未矫正;牛腿与H型钢梁连接处上下错位,左右错位,未控制好尺寸。

2.1.3 在焊接时,柱脚、牛腿的焊脚尺寸小于设计图纸的规定,角焊缝塌边现象严重,收弧处普遍低于母材,气孔较多;焊缝成形差,宽窄、高低、大小不一致;手工焊缝宽窄不一,咬边现象严重等。

2.1.4 在钻孔时,在该开单排孔的地方,开了双排孔,结果未补孔就留存在构件上,安装后影响了强度和外观质量。

2.1.5 除锈与油漆时,除锈粗心大意,油漆不久就出现返锈、剥落;漆膜厚度不均;油漆前杂质未清除干净,污物多,流挂现象较普遍。

2.2 预防对策

2.2.1 切割应提高操作技能和参数正确,防止割缝、啃边、塌边、熄火、粗糙度过大等。板制H型钢的尺寸要严格工艺和尺寸,最好相应从整根H型钢截取,防止牛腿高差错位。

2.2.2 H型钢组装时,应有组装胎架。如系组立机组装,也应随时检查调整。构件拼接时,排版要按规范要求,控制好拼接长度,尽量避免构件端面板的拼缝间隙。拼制H型钢,应注意控制角变形值和平整。

2.2.3 钢板应整张大板拼接,采用埋弧焊焊接改善焊缝质量,既省时又省料。

2.2.4 钻孔前,严格会审图纸,按照要求操作。如果单排孔误开双排孔,补孔后方可进行安装。

2.2.5 除锈质量尽可能采用抛丸或冲砂处理样板对比检查,保证除锈质量和油漆使用符合要求。

3 严把钢结构安装质量关

3.1 钢结构安装质量问题

3.1.1 安装构件违反操作规程。如有的钢柱安装时,一根根独立单插起来,当天又无法形成稳固的框架单元,容易造成倒塌的安全事故;有的构件已全部安装到顶,但主钢柱仍没有进行焊接固定,而边上的辅助小钢柱已全部焊完了;有的工地彩钢板已开始安装,柱脚却没有及时封闭。

3.1.2 安装高强度螺栓,常出现下列问题:露牙不足;螺栓未拧紧,大六角的没有初拧终拧标记;高强螺栓作临时固定用等。

3.1.3 焊缝质量不到位。如图纸会审不仔细,造成安装质量缺陷。如违反强制性条文中有关吊车梁不允许下挠的规定;焊工技术不过关,焊缝的成形不好,高低不平,宽窄不一,咬肉、气孔较多等等。

3.2 预防对策

3.2.1 安装构件质量问题的预防。安装构件应严格按安装工艺和顺序进行,当天应形成稳固的框架单元,以防止出现倒坍事故。

3.2.2 高强螺栓安装质量问题的预防。高强螺栓使用前必须检查螺栓的合格证和复试单,高强螺栓应自由穿入孔内,穿入方向宜一致,不能强行敲打,更不能气割扩孔。高强螺栓决不能当作临时固定螺栓使用。

3.2.3 焊接质量问题的预防。使用的焊接材料出厂合格证明书和质量保证书应齐全,材料进厂时,应按其相应的标准检查验收。焊接应严格按焊条说明书规定进行;选择具有较高水平的焊工焊接,保证焊接质量。

钢结构发展势头迅猛,市场前景乐观,质量问题也会愈来愈受关注。我们应树立良好的质量意识,严把质量关,这样才能保证钢结构工程的制安质量。

第2篇

关键词:建筑工程;钢结构设计;质量问题

前言

现如今,钢结构在建筑工程中广泛的予以应用是因为钢结构具有性能好、自重轻、工厂化程度高、施工速度快、劳动强度小等优势。但钢结构工程在我国起步较晚,尤其是高层建筑钢结构工程与发达国家相比较少,钢结构设计方面的理论和设计经验不足,存在一些问题。因此,钢结构工程的设计方面的工作,成为我国钢结构设计行业面临的新问题。下面就去质量问题展开分析。

一、解析建筑钢结构的设计理论

1)结构布置的依据。相比于以往,现今的建筑业已有了更高的科学技术的支撑,建筑过程中的每一个过程都在不断的寻求新方法,来更好、更快的完成。在设计钢结构的时候,要做到全面考虑,综合各个因素,在考虑经济因素的前提下,充分利用钢结构的优势,其中包括大柱网、大开间、易改变等因素当然同时也要做到具体问题具体分析,全面地看问题。在钢结构的布局上,要整合其体系特点、承重力情况以及结构的性质等因素全面分析通常,要是钢结构的刚度适合、模型清晰,要避免大荷载和承重的面积,最好以最短的距离到达基础点尤其要注意的是,在柱间抗侧支撑的分布上要做到均衡,以最靠近风震的作用线为好,不然的话,就应该考虑到钢结构的扭转和抗衡的其他防线比如,在支撑框架结构中没根柱子需承受1/4的总压力。

2)结构分析和工程判定。目前,就钢结构的实际运用中来说,对于结构的分析,通常采用线弹性分析法,有时在条件允许的情况下,也会考虑P-D ,P-e的分析方法当下的一些有限元软件可以把几何非线性及钢材的弹塑性能等因素考虑进来,从而为更精确地分析结构创造了有力条件,但是并非所有的结构都适合于软件分析对于一些比较典型的结构,可以通过查询力学手册之类的工具书,获取相关的内力以及变形而一些简单的结构就可以。通过手算直接进行分析,相对于复杂的结构,就需要运用建模运行程序来进行细致分析,并作出详细的分析报告。最后,我们要根据“工程判定”对各项周期、总剪力、变形特征的指标进行评估,然后决定是否要重新进行分析或者只是对计算结果进行修正。

3)规范构件设计。我们可以通过截面优化的功能对构件的截面做全面的优化和验算,这样一来,可以节约工程师花费的时间,不过相对于一些繁复的结构,我们的工程师应该做好以下两个方面:一是工程师要做到对构件的截面进行一一检测。二是关于结构软件的优化功能。

4)节点的设计。在钢结构设计中,节点的设计十分重要,它是钢结构设计内容的重要环节。一般情况下主要采取等强设计和买际受力这两种惯用的技法,设计的主要板块有焊接、栓接、梁接板和梁腹板等在设计节点的时候,要时刻注意到安装螺栓、现场焊接工程的设计空间和构件的安装工序,这样一来可避免突发状况同时还要设计图中的难易程度,在保障质量安全和设计理念的前提下,使用最简易的施工方案,这样一来可以降低施工中的难度。

二、钢结构中质量问题分析

钢结构工程在不断被应用于建筑工程的同时,也存在相应的质量问题。造成钢结构工程质量问题的因素很多,也非常复杂。很多时候可能是同一性质的问题,然而造成的原因却大相径庭,所以对于钢结构工程形成的质量问题,需要多角度深入分析、判断、解决问题就好比焊接裂缝,有的时候问题可能出在焊缝的金属中,也有可能是因为母材的原因造成的,当然也有可能是焊接表层,亦或是焊缝的内部;甚至可能是选取的焊接材料问题,或是在焊接过程中对温度的把控不严这样一来,容易延误工程,若是建筑物质量不过关,可能对人造成伤害。因为钢结构工程不合理造成的质量问题也很多,比如,在钢构件的焊接过程中因为力度的变化,形成了新的裂缝,如果在焊接的接缝中有氢气进入的话可能造成裂缝的延迟如果钢构件长时间受到承重的压力,也有可能造成构件的弯曲和变形,从而导致安全隐患。

三、安装阶段的质量与安全控制

1)严审施工图在安装过程中,要根据工程图纸的设计而定,在拿到设计图纸之后,应该让技术娴熟的老技术员对施工图进行核对是否还存在问题,其中包括在使用的规范上是否合理,设计的节点是否清晰明了,设计内容要求是否全面,施工中材料的型号、等级、规格是否核对,在安装过程中是否还存在难度等,一经发现有问题,安装人员要及时向设计部门提出。

2)严格按照施工技术要求。只有严格按照施工技术要求才能保证安装的质量在安装柱、梁时,要考虑柱下方的垫铁是否稳固,柱是不是可以轻松地平移,梁的设计角度和螺栓的拧紧程度等,在这些问题通过后,才能起吊在钢安装工程检测合格之后,同时还要要求施工部门对柱底板和基础顶面上的混凝土进行再次加密,这样才能确保安装的质量。

3)加强施工图纸会审和技术交底工作。在施工的前期,施工部门和施工人员应该要核对好图纸和技术的交接工作,真正了解设计的理念和工程设计的特点,检验施工图的内容是否完善,清晰,对重点设计环节是否有专门的要求,钢结构安装是否简易,针对施工图中还存在的技术问题,会审部门需要通过专项研讨,设计出合理有效的施工方案当然,施工单位还应该注意安装过程中的技术交接问题,相关的设计人员、质量人员和施工团队以及项目的负责人需要同时了解施工图,施工计划,以及施工时的安全质量保障问题,在所有问题落买后,才能开始施工。

4)加大工序之间的交接督查。加强对施工工序的严格把控做到每道工序“三检制”,一是经过施工班组技术总负责人检验,检验合格之后,需要进行质量验收并随时做好记录;二是由施工人员自检,检验合格之后,通过施工班组技术负责人核对审查,签字后才能开展下一道工程;三是针对施工的主要工序和安装的重要环节,施工班组技术负责人和监管部门要严格检查并做好验收工作关于施工工序中的交接检查问题,质检人员需要严格把关,比如在安装钢结构之前,要认真做好钢结构施工单位与土建专业施工时的交接工作,针对于基本的定位线和基础轴线、地脚螺栓预埋位置等要进行核买,不能出现偏差,这样才能做好交接工作,严把质量关。

结语

根据上文分析,文章中主要探讨了建筑钢结构工程设计及质量问题。总而言之,作为钢结构工程设计人员,面对钢结构建筑的大量涌现,应与时俱进,加强学习有关钢结构工程的专业知识与管理内容,特别对钢结构工程设计方面的一些问题应认真细致的分析,不出现丝毫纰漏,从而确保钢结构工程的经济性和安全性。

参考文献:

第3篇

关键字:钢结构厂房;质量控制;要点

一、钢结构厂房安装程序

随着国际市场钢材进入我国建筑业和我国钢材产量、品种的增加,钢材质量的提高,除特种行业特殊需要外,钢结构在厂房中已经被广泛应用。钢结构厂房和传统的砖混结构、钢筋混凝土框排架结构厂房相比,越来越显示出造价低、结构性能好、施工速度快等优点。而钢结构制作厂家和安装队伍水平不一,经验欠缺者多,控制钢结构工程施工质量已经引起业内专家和有关人士重视。

钢结构厂房安装的主要程序可以划分为前期作业、施工以及验收三大部分。其中前期作业包括施工图的组织设计、材料的准备工作以及施工条件的检验,由此可见前期的准备工作是整个安装工程顺利进行的重要保证。因此就要重视前期的一系列预备工作,首先要认真编制施工组织设计,施工组织设计作为施工单位全面指导安装工程实施的技术性文件,它的完善程度直接影响着工程的质量以及进度。在进行施工组织设计时必须要严格按照工程的实际情况避免由于胡乱拼凑施工组织设计,以及完全依赖一些相似的施工组是设计而忽视了对现实情况的调研,有的甚至和实际的安装工程完全不符以至于在进行钢结构安装的过程中不能正确的指导施工。这就要求相关的工程监理单位必须对施工组织设计应该进行严格审查,建设单位如果有条件也应该对此进行审查,检查施工图纸中的纰漏,力争把问题解决在施工之前,减少因施工图纸存在问题而影响整个工程的进度以及质量,只有审查通过后才能成为安装施工的理论依据。

在钢结构厂房安装前的准备阶段除了要做好施工组织设计的审查工作外,还要对施工所需的材料以及施工条件进行检查,对于钢结构的零部件、附件以及配件进行分类检查,只有钢结构构件的外形和尺寸符合设计要求才能保证安装工程的顺利进行,所以在进行验收时要严格按照钢结构工程施工及验收规范中的相关规定仔细验验钢结构的零部件、附件以及配件的外形和几何尺寸,一旦发现有不合格的零部件则应该及时更换,然后计算出钢结构构件的总数量然后选择合适的起重吊装机,此外在架设机具时为了便于矫正的平面位置和垂直角度。需要在钢柱的底部和上部标出两个方向的轴线,在钢柱底部适当高度标出标高轴线,同时还要标出连接点的具置,然后严格按照施工组织设计安排工作流程,对于基础与支承面的验收,钢柱基础通常有环形基础和螺栓相连接,环形基础要求混凝土结构施工时控制好基础的几何尺寸,而螺栓连接通常设计为同一平面,通过地脚螺栓将钢柱与基础连接成为一个整体,因此要注意确保基础标高以及地脚螺栓位置的准确性。当基础工程分批进行交接时,在进行每一次交接验收时一定要严格对待,并且符合规定基础混凝土强度达到设计要求,基础周围回填土、道渣夯实完毕,基础轴线标志和标高基点准确、齐全。基础顶面直接作为柱的支撑面和基础顶面预埋钢板或者支座作为柱的支撑面时,其支撑面、地脚螺栓的允许偏差应符合规范要求。

二、安装过程中质量控制的要点

在进行钢结构厂房安装施工的过程中进行质量控制,钢结构厂房的基础一般都采用混凝土独立基础,基础的混凝土以及钢筋、模板的施工与其他非钢结构工程的施工工序以及方法相同。钢结构厂房常见的问题有锚栓不垂直、基础施工后预埋锚栓水平误差偏大,钢柱安装时柱脚底板大量扩孔,因而给钢柱安装带来误差,从而影响其整体结构的受力,达不到钢结构工程施工及验收规范中的要求。所以锚栓施工时,可采用粗钢筋或角钢等固定锚栓。焊成笼状,完善支撑或者采取其他一些有效措施,避免浇灌基础混凝土时锚栓移位。

钢结构构厂房安装时的质量控制,在进行钢柱安装时,常出现的问题是钢柱安装后垂直度超过施工验收规范要求,厂房结构受力受到影响。由于钢构件与基础的锚固破坏主要表现为脚处的地脚螺栓脱开、混凝土破碎导致锚固失效、连接板断裂等,在地震的作用下这种破坏形式也经常发生。所以在进行钢柱安装时应该先将底板下的垫铁垫实、垫平,测量柱子垂直度、梁的平直度等,拧紧螺栓,安装成空间固定单元,对各项安装误差进行测量,符合验收规范要求后,将柱底板和基础顶面的空间用无收缩高标号细石混凝土,填灌密实,混凝土无法浇筑时可采用高强微膨胀灌浆料,可使缝隙充分灌满。

焊接时质量控制,钢结构施焊前,对焊条的合格证进行检查,按设计要求选用焊条,并且严格按说明书和操作规程上的要求使用焊条,焊缝表面不得有裂纹、焊瘤、焊缝能存在气孔、夹渣、弧坑裂纹、焊缝不得有咬边以及焊接不彻底等缺陷,此外还要对焊缝进行无损检测,在规定的焊缝以及部位要有检查焊工的钢印,不合格的焊缝不得擅自处理,应该制定出合理的修改方案获批后才能修改,同一部位的焊缝返修次数不宜超过两次。由于钢结构连接一般采用铆接或者焊接形式连接,如果在节点的设计和施工中,结构或者焊缝存在缺陷,节点可能存在受力过于集中,一旦发生地震,就很容易出现节点破坏,因此要格外重视钢结构的焊接工作。

给钢结构表面涂刷具有保护作用的涂料不仅可以防止钢材的腐蚀而且还有助于提高整体建筑的安全性。进行涂刷工程时的质量控制在钢结构涂刷前首先要对钢结构表面进行清理工作,确保涂刷的构件表面不得有焊渣、油污以及水合毛刺等异物否则会严重影响涂抹保护曾对效果,另外涂刷的遍数以及涂刷厚度也都要符合最初的施工组织设计标准,对于具体施工人员也应该进行专业的操作培训,只有培训合格后才能批准上岗。

重视对钢结构厂房安装的质量验收工作,钢结构厂房进行安装时必须要采用经过计量检定、校验合格的计量器具。熟悉安装现场以及周边的环境,建立合理的测量控制系统,编制能够满足钢结构空间定位要求的测量方案。编制吊装方案,并且同监理单位保持联系,就专项施工工艺交底或者委托有资质的单位进行检测,其中包括焊接工艺的评估以及焊缝的检测,高强度螺栓检测以及抗滑移系数的复测,大型设备安全检查等关系整体钢结构安全的工艺,钢结构工程质量验收应该在施工单位自检的基础上严格按照检验批、分项工程、分部工程的程序进行。

三、结束语

伴随着钢结构的发展以及迅速普及,尤其是钢结构厂房在工业领域的广泛应用,使得其质量问题越来越受到人们的关注,在钢结构厂房安装的整个施工过程中要重视工程质量的控制工作,在施工前努力做到强化施工图纸的会审工作,图纸是工程施工的依据,工程开工前项目施工和监理机构要组织有关技术人员熟悉工程图纸以及与项目有关的规范标准、工艺技术条件,充分领会设计意图。另外在管理制度上要建立一套科学有效的方案并坚持文明施工管理加强技术人员以及工人对规范标准和操作规程的培训学习提高施工人员的自身的技术水平,切实做好开工前的准备,加强施工过程中的质量控制和监督检查,积极发挥施工、监理等各方面的作用,做好各分项工程的工序验收工作,才能有效地确保钢结构厂房的整体质量。

参考文献:

[1]徐冠彤.钢结构厂房工程施工质量控制的要点和措施[J].山西建筑,2007

[2]吕振强.大型钢结构厂房的制作安装施工[J].建材技术与应用,2006

[3]王菲菲.钢结构厂房建设中的施工与质量控制问题探讨[J].中国新技术新产品,2009

第4篇

关键词:海外项目;钢结构;施工

我公司自从事海外EPC电站项目以来,几乎每个项目部都存在着钢结构连接板缺失问题,有时就因为缺少几块连接板而无法顺利吊装,而且无法区分连接板在哪个环节的缺失,这个问题一直困扰着项目部物资管理人员和施工人员。为了解决钢结构连接板缺失问题,为其他项目部提供借鉴经验,本人结合现场实际情况对钢结构问题进行了调研,并提出一些看法和建议,供参考。

1 钢结构存在问题及原因分析

我公司海外项目锅炉主要由哈尔滨锅炉厂、上海锅炉厂、武汉锅炉厂供货,钢结构一般由锅炉厂分包供货。主厂房钢结构主要由杭萧钢构股份有限公司、山东华兴钢结构、青岛东方铁塔股份有限公司供货。附属厂房钢结构由山东电力铁军钢结构公司供货。

目前,各海外项目钢结构连接板包装方式主要有两种,一种是裸装,连接板直接栓接在钢结构上,随杆件一起供货;另一种是箱装,连接板用铁箱包装单独发货。

哈尔滨锅炉厂、上海锅炉厂、杭萧钢构、东方铁塔一般采用第一种方式。

连接板探出钢结构端部,容易损坏丢失。经分析,在这种情况下造成损坏丢失的原因一是连接板位置都在杆件的外侧,长出构件的长度;二是紧固螺栓数量不足,设备厂家在包装时,不管数量多少和重量多大,连接板紧固都用一到两个连接螺栓紧固;三是连接螺栓尺寸小于孔径,强度不够且容易晃动;三是螺栓没有进行点焊,螺栓容易脱扣;四是有的厂家没有用标准螺栓连接,而是用普通钢筋连接。这样,由于钢结构尺寸不很规则,很难摆放整齐,在海运及陆运过程中容易摇晃、碰撞,从而造成挤压切断螺栓或压弯损坏连接板,造成丢失或损坏。

山东华兴钢结构公司、山东电力铁军钢结构公司采用的是第二种方式,即连接板单独装箱发运。由于连接板较重,规格型号多,尺寸不规则,在运输过程中容易造成包装破损。设备到货后,由于锈蚀或钢印标识不清,设备清点和安装非常困难,而且容易出错,有时必须进行测量才能确定安装位置。因此,我们不建议采用连接板装箱的方案。如果连接板无法随杆件一起发货,确实需要进行箱装的,要求必须用铁箱包装,且至少用3-4mm的铁板制作铁箱,严禁用木箱或薄铁皮制作箱子,以防箱件破损,造成连接板丢失。

另外,钢结构还存在的一个问题就是设备到达现场后,项目部发现连接板缺失,提出缺件单而厂家不认可问题,设备厂家的理由是合同交货条件为港口验收,我公司在设备出厂监早和港口验收环节并没有提出过缺件,因此厂家对缺件不负责任。造成该问题的主要原因就是钢构件箱件清单和装箱单中只是注明了主构件的图号及数量,而没有标明连接板的规格型号和数量,因此在出厂验收和港口验收环节无法确认连接板是否发运和数量是否正确。因此,对连接板丢失就无法分清到底是厂家未供还是在运输过程中丢失,从而出现项目部提出缺件而厂家不认可的情况发生。

2 钢结构问题解决措施和方案

由于钢结构连接板问题具有一定的普遍性,对此,我们进行了充分的调查和研究,提出了钢结构问题的改进建议和方案,供后续项目进行参考。

2.1 改变连接板的连接方式。

我们通过与总部储运部等有关部门联系,要求设备厂家改变连接板的连接方式,将钢结构杆件所带连接板转向,将连接板的位置放在各杆件的内侧,杆件形状相对规则,在一定程度上避免了因运输过程中碰撞而造成连接板丢失、损坏。见图1。图1为连接板位置在杆件的内侧。

2.2 增加连接螺栓的数量和强度

为了避免运输过程中连接螺栓产生剪切力使螺栓剪断或脱落,避免连接板丢失损坏,我们要求每处连接板至少需要使用3个连接螺栓紧固,紧固螺栓都应大小合适且都拧紧,点焊牢固,而且螺栓必须要求采用标准螺栓,直径不得小于20mm,严禁采用普通圆钢等非标准件连接。通过总部和项目部的严格要求,部分设备厂家基本做到了这一点,钢结构连接板丢失和损坏的问题基本得以解决。我们认为这种方式应该是最合理的,只要设备厂家发货数量无误,运输过程中丢失损坏的可能性很小,而且现场安装及清点验收非常方便。

2.3 完善箱件清单和装箱清单

对于厂家不认可缺件单的问题,我们要求设备厂家修改箱件清单格式,在箱件清单中加上两栏“构件数量”、“所带连接板数量”,并在装箱单上写明各杆件所带连接板的规格和数量。同时要求在钢结构连接板处,标明连接板数量,以便于出厂验收、港口验收和现场验收,只要在每个环节进行严格检查,随时发现问题随时解决,就不会出现厂家不认可缺件情况。

2.4 加强海运环节控制,确保设备完好无损

根据项目部对TATA项目的了解,韩国斗山公司的部分设备包装并不比中国公司的好,甚至不如中国的公司,但设备运到现场后基本完好无损。因此船运原因也至关重要。

我公司哈锅钢结构尽管采用框架包装,但到港口后部分出现挤压变形。

建议公司采取措施加强港口装船监督管理,严格堆码,避免以重压轻和不规则摆放,装船时控制好装船次序,做到钢构重件、木箱、薄铁皮箱分类存放船内一隅,或采取重件先装的方法,避免包装铁箱、木箱与钢构重件在船运过程中互相碰撞、挤压,损坏包装设备。对重要设备如锅炉受热面等设备,提出重点保护要求,设备尽量要进行固定,避免滑动碰撞,设备箱件之间增加尽量保护层,如橡胶轮胎等,以避免碰撞损坏。

第5篇

关键词:大跨度钢结构;施工技术;应用探讨

中图分类号:TU74文献标识码: A

1、大跨度钢结构应用

大跨度钢结构的跨度还没有完全统一的衡量标准,像《网架结构设计与施工规程》和《钢结构设计规范》中将60 米以上跨度的钢结构定义为大跨度钢结构,其构造和计算均有特殊的规定。目前我国最大的跨度能做到340米。膜材和钢索做成的索膜结构最大已经能够做到320 米。大跨度钢结构主要用于公共建筑,如影剧院、大会堂、音乐厅、展览馆、体育馆、航空港等。大跨度钢结构也可以用于工业建筑,如飞机制造厂的总装配车间,其大跨度钢结构主要是在自重荷载状态下工作,主要的矛盾是减轻结构自身的重量,故最适宜采用大跨度钢结构。

2、大跨度钢结构施工中主要存在的技术问题

现代大跨度钢结构在施工的过程中表现出了很多施工技术问题,而且有一定程度的的难度。其中主要包括:施工过程的跟踪模拟方法及计算、滑轮力学问题及计算、结构及构件的稳定性计算、拆撑过程中的安全分析及问题、临时支承柱对结构安全的分析及影响、柔性结构的成型计算及问题、大跨度结构的整体提升计算及设计和预应力张拉全过程跟踪模拟方法及计算。以上的各个方面都是大跨度钢结构施工过程中的重点和难点,在施工的过程中施工人员还要尤其的注意连接质量问题、支承柱拆卸问题以及施工过程中的安全问题,要想使工程完美的完成,必须每个点、每个单元都要确保合格。

3、大跨度空间钢结构的施工方法

确定大跨度空间钢结构的施工方案时应充分考虑结构在各施工阶段的力学特性及其构造特点;在确保施工质量、结构安全的前提下,综合考虑施工进度和经济效益并根据现有施工技术条件和设备资源配备情况选取合适的施工措施。现阶段大跨度空间钢结构的常用施工方法主要有高空散装法、分条分块吊装法、整体吊装法及整体顶升法、滑移法。近年来,国内外工程技术人员通过大量的技术创新和工程实践,提出了一些新型施工方法,例如“折叠展开式”整体提升法、Pantadome 法和高空曲线滑移法等。

3.1高空散装法

高空散装法主要是将单一杆件连同节点直接安装到设计位置,广泛应用于螺栓球节点网架和网壳结构中,按照支撑形式可分为局部点撑悬挑法、分片滑动支撑法和满堂红支架支撑法。目前高空散装法施工过程中需注意以下几个关键技术问题:

(1) 合理安排拼装顺序,减少累计误差以控制拼装精度;

(2) 在拼装过程中应进行误差调整,确保拼装后的结构质量;

(3) 严格验算支撑的强度、刚度、稳定性和最大沉降量,应特别注意对分片滑动的支撑系统平面外刚度的计算;

(4) 杆件拧紧扭矩应达到设计要求,且在后期的涂装过程中要控制节点的漆膜厚度以防结构成形后水蒸气进入而锈蚀节点。

3.2分条分块吊装法

分条分块吊装法是当今大跨度空间钢结构安装的常用方法。分条分块的划分应首先根据现场条件确定吊机形式、位置与走行路径,然后基于吊机的吊装能力对整体结构进行吊装单元的划分,再根据划分后的吊装单元确定支撑位置。由于大部分的焊接和拼装工作均在地面进行,减少了临时支撑的数量,降低了施工面的布置难度,拼接质量可以得到有效保证。

3.3整体吊装法

整体吊装法是现代吊装技术发展的产物,可以最大限度地减少空中拼装和焊接工作,提高了结构安装效率和安装质量。整体吊装施工可以采用一台或多台吊机同时进行,在场地平整、吊机走行路线顺畅的条件下还可以采用空中移位技术,大大降低了对下部结构施工的影响,具有较高的综合效益。整体吊装施工中提升设备的布置应遵循以下两个基本原则:一是网架在吊装时的受力应尽可能接近结构成型后的受力;二是每台吊装设备所承受的荷载应该近似相等,并严格控制升降差以实现协同工作。

3.4整体提升法

与整体吊装法相类似,整体提升法也是将钢结构在地面拼装,但整体提升法需要将地面拼装构件置于安装位置的垂直投影位置,且可以用小型设备安装大型网架。整体提升法特别适用于周边支撑和点支撑网架。按照提升单元的不同又可以分为单独提升法、升梁提网法、升网提模法和滑模提升法等。

3.5整体顶升法

整体顶升法主要是利用结构柱作为上升滑道,将千斤顶安装在结构各支点的下面,逐步地把结构顶升到设计位置[1],特别适用于采用双肢或四肢格构柱的结构。整体顶升法与整体提升法相类似,区别在于提升设备位置的不同,前者的动力设备位于结构支点的下面,后者则位于结构上面,两者的作用原理相反。采用整体顶升法施工时需要注意以下几点:一是整体顶升法需要有固定的导向装置,导向装置的设置要保证相互平行;二是应特别关注顶升过程中的同步控制。

3.6“折叠展开式”整体提升(顶升)法

从结构设计方面看,超静定几何不变体系的力学性能最为稳定,是工程设计人员的首选;而从结构施工的角度看,几何可变体系具有一定的可运动机构,便于施工。折叠展开施工技术就是综合考虑以上两方面因素形成的一种新型施工方法,主要通过拆除部分杆件,使原本超静定的结构在施工过程中变成几何可变体系,在地面上形成了一个可折叠体系,通过大量的地面拼装,利用临时铰接点,然后将临时折叠的网壳提升到设计位置,之后补缺未安装的构件使结构变成超静定结构。“折叠展开式”施工过程控制分析涉及到机构运动学、机构运动与弹性变形偶合的强非线性计算、瞬态动力响应、同步的控制与分析等多个方面。

4、大跨度空间钢结构施工的研究现状及存在问题

4.1.研究现状

近年来,我国大跨度空间钢结构发展势头迅猛,从大跨度到超大跨度、单一结构体系到混合结构体系、从静态结构到开合结构及拓扑优化和新材料的应用使得施工工艺不断创新;且空间钢结构施工控制的复杂性和精细化程度的不断提高对施工过程分析和施工技术的革新提出了更高的要求,如何结合建筑结构形式、施工现场条件限制、建筑设备的选择、工期造价等因素,探索合理的施工工艺和分析方法已经成为现阶段钢结构领域的研究热点。

从结构的整个寿命周期来看,风险概率最高的时段往往是在结构施工阶段,大量的工程事故调查表明,70%以上的建筑工程事故均发生在结构施工阶段。由于大跨度空间钢结构具有庞大复杂的结构体系,其施工过程分析较为困难,工艺繁琐,使得建造时期结构失效的风险概率较高,越是复杂的结构,其建造过程中出现事故的可能性就越大,需要更加深入系统的进行施工工艺探讨和施工力学行为的研究。相对于大跨度空间钢结构设计理论研究,其施工分析和模拟的理论发展较为缓慢,主要是由于大跨度空间钢结构本身体型庞大、体系复杂,导致施工过程中大跨度空间钢结构内力传递极其复杂,且引起结构变形的因素众多。

4.2.展望

目前,大跨度空间钢结构施工力学理论的研究尚未成熟;大多数理论并未完全结合实际,很难对施工过程提出切实可行的理论依据,主要集中在以下几个方面:

(1) 我国的设计施工一体化程度较低,虽然大跨度空间钢结构的多数设计理论已趋于成熟,众多设计软件的出现又极大地提高了设计效率,但此类设计软件远未达到设计施工一体化的高度,缺乏对施工阶段必要的分析和技术帮助;

(2) 目前施工力学分析理论尚未成熟,针对不同施工工艺的众多施工分析方法比较零散,对于大型空间结构的施工全过程缺乏系统实用的分析理论;

(3) 施工技术水平落后导致众多施工工艺和施工过程质量控制点的选择往往以经验为主,多限于工艺和构造上的定性保证,缺乏科学的施工过程简化模型、计算理论及定量的分析研究。

结语

在大跨度复杂钢结构建筑施工当中,不仅仅要熟练掌握技术,还要将其各个环节构件的内力作用动态和工作原理掌握,了解到设计人员的设计要求,在不留下任何安全隐患的情况下完成工程要求。本文只是对大跨度复杂钢结构的施工技术方面进行研究分析,下一阶段笔者将会在在各个构件结构力学方面、施工要素安全分析方面进行分析,供大家参考赏鉴。

参考文献:

第6篇

关键词:钢结构;建筑;应用

1 我国钢结构建筑的发展历程

钢结构是现代建筑工程中较普通的结构形式,无论是房屋的建造,还是其他工程的修建,都运用了钢结构。最早用铁制造承重结构的国家就是中国,远在秦汉时代,铁就已经用于简单的承重结构。而到了17世纪,西方国家才开始在承重结构中使用金属。公元3-6世纪,我国就已经开始使用铁链修建铁索悬桥,著名的四川泸定大渡河铁索桥、云南的元江桥和贵州的盘江桥等都是中国早期铁体承重结构的例子。而现今,钢结构已广泛地应用于我国工程建筑中,如建筑住宅和桥梁建造,特别是用于建造超高层建筑、大跨度及大悬挑结构、工业厂房等。从2003年,我国第一座全新钢结构高层于杭州市竣工,到举世瞩目的2008年我国奥运会主体育馆“鸟巢”正式落成。实践证明钢结构建筑在我国更具有广阔的发展前景,市场潜力巨大。

2 我国主要钢结构类型

2.1 大跨度空间钢结构

近几年,大空间跨度的钢结构建筑发展迅速,不仅应用于民用建筑,更多地出现在了机场、博物馆、体育馆、剧院等,通常采用圆钢管、矩型钢管制作为空间桁架、拱架及斜拉网架结构,无论在使用范围、结构型式、安装施工工法等均具有中国建筑结构的特色。如上海、南宁等一批飞机航站楼、机库、会展中心、体育场馆、大剧院、音乐厅。

2.2 轻钢结构

轻钢结构是相对于重钢结构而言,其类型有门式刚架、拱型波纹钢屋盖结构等。用钢量一般30kg/㎡左右(不含钢筋用量)。我国轻钢结构建筑发展较快,主要用于轻型的工业厂房、棉花和粮食仓库、码头和保税区仓库、农产品、建材、家具等各类交易市场、体育场馆、展览厅及活动房屋、加层建筑等。

2.3 高层重型钢结构

高层重钢结构建筑主要采用型钢、钢板连接或焊接成构件,再经连接、焊接而成的结构体,往往是一个国家经济实力和科技水平的反映,又往往当作一个城市标志性建筑。80年代至今已建成和在建高层钢结构达80多幢,总面积约6007平方米,钢材用量60多万吨。包括正在规划和建设的已有100幢高层钢结构。

2.4 钢-混凝土组合结构

钢-混凝土组合结构是充分发挥钢材和混凝土两种材料各自优点的合理组合。不但具有优异的静、动力工作性能,而且能大量节约钢材、降低工程造价和加快施工进度,是可以广泛推广的结构。对环境污染也较少,是符合我国建筑结构发展方向的一种比较新颖的结构。如建成的超高层建筑-深圳赛格广场大厦,高291.6m,属目前世界最高的钢-混凝土组合结构。

2.5 钢结构住宅

采用钢结构建造的住宅质量高,抗震性能好等优点,另外钢材可以回收,符合推进住宅产业化发展节能省地型住宅的国家政策。研究开发、设计制造、施工安装钢结构住宅建筑体系还是近几年才发展起来。建设部组织46项钢结构住宅建筑体系及关键技术研究课题,开展试点工程,在北京、天津、山东、安徽、上海、广东、浙江等地建了低层、多层、高层钢结构住宅试点示范工程,目前已建成500多万平米体现了钢结构住宅发展的良好势头。

3 钢结构建筑的所具备的优势

钢结构建筑与传统建筑结构相比,具有无法比拟的优势。

首先,结构特性方面。钢结构强度高,可以承受建造跨度大、负载重的工程结构;安全可靠性好、具有良好的抗震、抗风性能;同时其承受静力荷载时吸收变形的能力强,不会由于偶然超载而忽然断裂,只增大变形,故易于被发现。韧度高,具有良好的动力工作性能,适宜在动力荷载下工作;其可较好的满足建筑物的灵活分割,提高使用面积,灵活性高。在施工管理方面,钢结构建筑的施工时间普遍短于传统结构;另外,钢结构环保节能的特点,不仅具有可回收性,减小建造和拆除对环境破坏,而且减少了土地使用面积,降低了建造和使用的能耗。

这些优势,使得钢结构住宅产业化脚步逐渐加快。目前,降低建筑建设能耗,研究节能省地型住宅,在住宅建设中贯彻节能、节地、节水、节材的方针,研究开发和引进性能好的新型住宅建筑体系已成为建筑施工企业的当务之急。当然,尽管钢结构建筑优势巨大,但我们也不能忽视目前其在工程建设中面临的问题。

4 钢结构工程存在的问题

4.1 钢材耐火性差

钢材并不是可燃物质,也具备一定的耐热性能,但是当温度达到一定的高度的时候.钢材的承载能力也会发生很大的变化。在温度超过200摄氏度的时候.钢材的强度就会随着温度的升高而降低,在温度超过600摄氏度之后,钢材就会失去其原有的承载能力。在一般的建筑物内,防火作仍然是一项比较大的难题。在建筑物失火之后,温度不断上升的时候,钢材的承载力和稳定性就会不断下降,最后可能会导致建筑物的全面崩塌。

4.2 高水平施工技术人员匮乏

钢结构的使用,是我国建筑行业所面临的新课题。我国钢结构建筑还处于发展的初级阶段,因此,钢结构技术更是只在起步阶段,相关技术人员也十分缺乏。据有关统计显示,因技术人员能力低下,造成的施工失误,导致最后完工的建筑与施工蓝图有较大的差距的现象时有发生。

4.3 钢结构应用规范不完善

由于缺乏足够和优质的科研技术人员,钢结构在建筑工程中应用的相关研究也十分欠缺。这也导致钢结构的应用缺乏相应的规范和标准。目前很多钢结构建筑的设计都很不合理,这使得钢材的使用量大大超标,以及使用过低或过高性能钢材而造成建筑不达标或者产生浪费等问题。建筑物的设计不合理的原因除了设计人员在技术和经验上不足之外,也和国内缺少规范的钢结构建筑设计标准以及各种钢材的元素含量标准有关。

总之,我们应该正视钢结构工程目前所面临的问题,加大对钢结构应用技术的研发和完善。同时,更应该看到钢结构本身具有的优良性能,尤其是节能环保的特点,将钢结构更加广泛的应用于工程建设中。

参考文献

第7篇

[关键词]钢结构;建筑结构设计;建筑施工

中图分类号:TU391 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2015)47-0031-01

1建筑钢结构的特点

(1) 材质比较均匀。 由于钢材锻造的方法、工艺,使得这一材质具有接近于各项同性的内部结构。而且钢,作为金属一种是具有一定的延展性的,这使得在一定盈利幅度内这种材质也符了工程力学受力状态的计算结果。

(2) 强度高。 过去我们建筑所使用的混凝土结构,为了达到建筑强度标准,我们通常采取加大建筑墙体的宽度厚度的方法,混凝土结构的优点是能够达到建筑的结实程度的要求,但是墙体太过厚实而减少建筑面积。这也加大了建筑的建设成本。钢结构却弥补了混凝土结构的缺点,所以钢材结构能够使建筑的内部空间更大,能让建筑充分发挥利用率,增大利润降低成本。此外钢结构的抗震性也远比混凝土结构强,这也增加了建筑的安全性。

(3) 塑性和韧性好。钢材在使用上更加的灵活多变,不似混凝土材料那样会受到一些局限性,可以根据建筑的需求,进行处理和利用,可塑性非常高,这也能让设计师的想象得到更完美的发挥。而且金属具有着一定的延展性,受到再大的压力也不会引起断裂,

2钢结构存在的问题

2.1 设计质量下降

钢结构建筑是现代社会刚发展起来的一种技术,所以国家缺乏对其想应的管理监督制度跟法律规范文本,监督机构的规范这使得钢结构建筑市场更加混乱,而且在建筑的设计上也远比混凝土建筑设计复杂的多,设计任务相当繁重,由于市场的混乱使得钢结构建筑的设计经费较少,所以这一建筑的设计任务很少有人问津。这也使得钢结构建筑设计人才比较匮乏,真正能够拿出符合标准设计方案的人更是少之又少。一份不合格的设计方案,再加上现在的施工单位对于钢结构建筑方面的施工技术也并不专业,设计方案与实际操作间的冲突,使得在施工过程中问题不断,施工标准很难得到保障,更有中途夭折的半成品。

2.2 参与建设人员的素质相对不高

钢结构在工程中的重要性给钢结构的设计者以压力,不仅要能够设计出适合工程需要和现展的钢结构,还要保证其质量和结实程度。这对于钢结构的设计人员的专业要求和素质要求极高,但是,现在我国在钢结构设计行业的人员素质普遍偏低,制约着以后的行业发展。还有就是在工程的建设过程中,施工人员在进行施工时并不知道钢结构在安装过程中需要注意的地方,所以,安装上的钢结构稳定性并不高。并且很多人并没有严格按照设计图纸进行,都是需要现在企业重视。

2.3 对国外设计方案不加变通

对于我国现在的科技水平来说相差与国外的先进水平一个很大的阶段,有些钢结构的设计人员在进行钢结构的改良的过程中对国外的钢结构设计进行照搬照抄的现象。这种拿来主义的应用忽略了对我国实际情况的考虑,可能国外人员设计的方案在我国的使用中会遇到很多的问题,解决钢结构的问题还需要进行后续问题的改变,这对于整个工程来说还是存在这特别大的困难,还有一点就是国外的材料与国内的材料还是有一定的差距的,如果完全按照外国的方案进行设计,生产出来的钢材也不会有特别好的质量。

3钢结构的改良措施

3.1 规范设计管理, 加大监督力度

钢结构作为建筑中不可缺少的材料,其质量直接能够影响到整个工程的质量问题,所以,在钢结构的建筑方面不能够出现一点马虎。在承接钢结构的制造和设计的厂商的选择上,也是需要看厂商的全部资质和实力的,不是随便的哪个结构都能够进行钢结构的生产和加工。

3.2 以实际为出发点进行钢结构设计

在钢结构的设计上,还要考虑到钢结构的缺陷的点,才能进行改良。钢结构的缺点就是钢结构在高温的情况下会变的比较脆,如果发生火灾的话,在一段时间之内就会导致建筑物的坍塌,最后造成安全隐患,所以,如何提高结构的高温成为了需要解决的问题。目前,我国在钢结构的研发和设计中有一部分参考着国外的钢结构的设计方案,虽然应该学习人家的先进技术应用到我国比较差的地方进行查漏补缺,但是不能是一味的拿来主义,把所有的方面都直接的用到国内的设计中,就比如防火的设计,国外就没有相关的内容,需要我国根据实际内容进行研发。钢结构由于自身的含量问题,在高温的情况下其拉伸程度和硬度就会发生变化,当温度达到250摄氏度及以上时,钢结构的脆度就无法继续支撑整个建筑的重量而发生坍塌,这时候不仅会带来经济损失,还会对人们的生命安全造成威胁。在现在的建筑中,设计人员想到了钢结构的防火问题,但是现在只限于在钢结构外加上隔热和防火的材料使其能够接受更高的温度,并且在建筑的时候有独立的安全通道,发生火灾时可以及时的疏散人群,保证人们的安全,通过这样的方式减少钢结构在高温条件下变脆的现象。

3.3 重视钢结构深度的设计

(1) 在建筑中的钢结构还受到水分腐蚀的威胁。虽然钢结构非常的坚硬,但是不能够长时间的被水侵蚀,这样会与钢结构中的一些因子结合导致结构的腐坏,所以,一定要注意钢结构的防水工作。首先,在工程施工的过程中,要把还没有用上的钢结构放在一个特别干燥的地方,方式空气中的水分与结构的结合导致的腐坏现象的发生,只有等到能够用上的时候再把钢结构取出来,尽量避免整个过程中与水的接触;其次,就是在安装到工程上的钢结构最好是在外层镀上一层抗氧化、防水的保护层,这样在工程中也能防止与混凝土中的水分接触而产生的腐坏现象。在镀膜的时候要注意厚度,不能是薄薄的一层了事,应该根据所用的建筑中的混凝土的水含量还有其他物质的含量进行添加,如果材料中还含有别的腐坏的物质,那么还要在钢结构上加入其他的材料;还有就是在工程建筑中,应该注意对墙体的防水的加强,防止建筑在长时间使用之后出现墙体的裂缝而导致有水气的渗入影响到钢结构。

(2)现在人们开始越来越重视对工程抗震方面的重视,所以在建筑的过程中加上抗震能力的增强对整个工程都是非常有用的,钢结构作为建筑的结实程度的首要支持,其在工程中的抗震能力受到了大家的重视。首先,就是在钢结构的选择上,一定要选择比较结实的钢材,不能选择比较脆弱、质量一般的材料,这是对人们生命的不负责任;其次,就是在建筑的初期,要考虑到钢结构的整体性质和坚硬的特点,在设计的时候把刚才进行合理的分配,让其能够在建筑中的每一个地点进行牢牢的连接,在钢材的连接部分也要进行加密,不能因为结构的不够完整而导致承受不了特别大的力;最后,在工程施工的时候,还要找到结构的支撑点,以支撑点为单位进行对地震冲击力的分散,并且把只要的支撑点的墙面进行加厚的处理,保证坚实的程度。

总之,在工程的建筑过程中一定要重视钢结构在对于整个工程的作用,并且在进行建筑方案设计的初期就要把钢结构如何使用的方案进行添加,使钢结构在工作中更加的有利。并且还要加强我国的钢结构的生产质量,使其能够更好的为建筑工程服务。

参考文献:

[1] 屈俊峰.房屋建筑结构设计内容与存在问题分析[J].中小企业管理与科技:上旬刊,2011,7(4):957~958.

第8篇

【关键词】特点;问题;措施

概述:在我国社会主义市场经济高速发展的今天,建筑行业在我国社会建设中所起到的作用越来越显著,其不仅能够为人们提供更舒适、更方便、更安全的生活环境,同时建筑行业本身也是我国经济发展的重要增长点之一。在现今建筑事业中,钢结构的应用越来越普遍。钢结构具有空间跨度大、造价低、结构性能突出、安装便利等优势,这使得其在建筑行业内得到了众多设计师的青睐。

一、钢结构建筑的基本特点

(一) 功能优越

钢结构建筑中,设计结构的形态、节点布局、尺寸决定着建筑的外观形象。建筑钢结构设计中与功能性的有机结合,这样就可以充分发挥建筑物的实用性,并且也有利于其他设计工作的顺利实施,设计出艺术性、实用性俱佳的钢结构建筑。

(二) 生态环保

钢结构建筑在资源、能源利用方面的使用效果良好。众所周知,中国是世界上采用砖砌体建筑及其混凝土建筑最广泛的国家。钢材作为高强度、高效能的建筑材料,循环利用能力强,边角料也有很高的利用价值,无需进行制模流程。现阶段在国际上引领建筑潮流的新型住宅产品也正在引入国内,其环保节能功能非常优异。这种类型住宅采用全封闭式保温隔热防潮系统,室温变化范围不大,相对热量损失也大大降低。

(三) 钢结构建筑优于钢筋混凝土结构

钢结构材料便于工厂化生产,使得现场施工任务量有效降低,大大缩短了工期材料本身的自重轻、产生的结构荷载低,减少了地基处理方面的开支;钢结构抗震性能强,能为投资方获取良好的经济效益与社会效益;钢结构材料强度和韧性高,结构断面较小,便于设计布局,使得建筑用地有效减少。

(四) 钢结构建筑具备超高度和超跨度能力

钢制材料的密度和强度的比值远比传统的砖石低,混凝土材质,在同样受力能力情况下,钢材质的自重最小,从而可以实现大跨度与超高度的建筑结构设计形体。当下国际范围内已具有建造跨度> 1000m 的超大穹顶及其高度> 1000m,甚至4000m 的超高层建筑的能力。

二、当前建筑钢结构设计存在的问题

(一)、理念高度不够

目前国内钢结构设计一般为设计院根据生产需要按国家现行规范进行施工图设计,然后由有资质的专业钢结构单位二次放样详图设计。钢结构施工企业水平的参差不齐,由于缺乏计算软件和整体配套设计,导致工程质量下降。很多钢结构施工单位的钢结构放样详图设计水平很低,且承担工程的设计人员很多都是刚毕业的学生,在设计的时候没有经验,也缺乏对钢结构设计的了解,任意嵌套并且对关键技术不认真进行探讨,脑海中没有结构体系的概念,对国家规范及图集研究的不深,导致经常在一些关键节点上出错。

(二)、建筑钢结构的防火性、防腐蚀性不强

一是缺乏较强的耐火性。从钢材来看,缺乏足够的耐火性,当温度超过 400℃时,钢材的屈服强度就只能是室温下强度的 1/2。当温度大于 600℃时,钢材的刚度、强度就会完全丧失。故此,防火是钢结构建筑物必须考虑的因素。如果钢结构建筑物的防火措施不到位,一旦遭遇火灾,就会被严重破坏。因此,从设计规定来看,当钢材表面温度高于 150℃时,就需要进行隔热防护,特别是一些对防火具有特殊要求的建筑,更需要采用特殊的材料和措施进行隔热防护。二是钢材缺乏较强的耐腐蚀性。因此,如果其环境中有较强的腐蚀性介质,是不能够采用钢结构的。如果钢结构建筑不采取防腐蚀措施,长期受到腐蚀介质的侵蚀,也非常容易出现腐蚀生锈,这样不仅影响钢结构建筑的美观,而且会影响钢材料的承载能力和建筑物的适用寿命。

(三)、物理问题

钢材具有良好的传导性,因此钢结构建筑物存在保温、隔热、隔声等问题,这些问题可通过新材料、新工艺去解决。例如,在冬季可通过建筑围护结构表面吸收热量,将部分热量通过内护结构间的热传导连接件传到室内,通过内表面的吸收,保证室内温度。在大空间的公共建筑中,为解决声音的回音反射及噪声控制,可采用反射板并利用一定的软设计全面综合设计,增强钢结构建筑物在吸声、吸湿等方面的性能。

三、钢结构设计中存在问题的解决措施

(一)、钢结构设计防火方面的问题的对策

在钢结构建筑设计中采用的防火措施有以下两种:第一种是钢结构的自身防火,在钢结构的不同部位涂抹厚薄不均的防火涂料。第二种是改善钢结构的外部环境,为了更好地确保钢结构防火性能的提升,就必须加强防火墙、防火门的设置,并配备自动喷水灭火系统和独立的水幕以及防火带等进行防火分区的设置,且在火灾探测报警技术和烟气控制技术的帮助下及时的发现和处理可能出现的火灾,确保其防火性能得到有效的提升。

(二)钢结构设计防腐方面的问题的对策

当前,钢结构建筑设计中对于防腐方面问题的解决方法通常是采用涂抹防腐涂料的措施。设计人员会根据钢结构建筑的要求选用合适的防腐涂料,并要求施工人员在施工中严格按照相关要求规范进行操作。在钢材上涂抹防腐涂料就目前来看是最为有效的防腐措施,但是这样做只是基础性的防腐,因而为了提高钢结构的防腐效果,就必须选用耐候钢作为钢结构建筑的首选材料,并利用热浸镀锌技术对其进行处理,利用镀层达到保护钢结构不被腐蚀。

(三)钢结构设计在物理方面的问题的对策

一般情况下,建筑使用功能的不同对隔音的效果要求也不同,例如大型商场建筑,其隔音效果要求较低;寻求安静的住宅建筑隔音效果要求就较高,这就需要设计人员根据建筑使用功能以及隔音效果的不同要求进行专门的设计。当前,解决吸音问题的主要措施有两种:第一种是科学的设计吸声结构,例如孔石膏板吊顶。第二种是采用先进的吸声材料,例如玻璃、岩棉等吸声性能较好的材料。

结束语

目前,随着城市经济的发展和高层建筑的增多,我国钢结构发展也开始迅速起来,钢结构住宅作为一种绿色环保建筑,已经开始做为重点推广项目。人们的生活水平越来越高,对钢建筑结构设计也提出了更高的要求。因此,加快新型高强、轻质、环保建材的研究与应用,使建筑结构设计更加安全、适用、可靠、经济是当务之急。

参考文献:

第9篇

关键词:钢结构设计;存在问题;分析;防腐;选材

Abstract: the progress of science and technology, resource advantages and the increase of the content of the need, greatly promote the steel structure in the rapid development of the industry, the steel structure building design and the existing problems and analyzes briefly the.

Keywords: steel structure design; Existing problems; Analysis; Corrosion; Select material

中图分类号:S611文献标识码:A 文章编号:

随着社会经济的不断发展,科技的不断进步,钢结构在高层建筑中的应用越来越广泛。相对于传统的结构材料,它具有性能稳定、抗震性能好、环保、基础造价低、质量轻、强度高等特点,施工时可以在厂房进行加工再到现场装配,在加快施工进度的同时并可以达到装配完整精密度高的要求。作为一种绿色环保建筑,近年来,钢结构住宅已被建设部列为重点推广项目。由于炼钢技术与成型制造工艺日趋发展,这就给运用钢结构工程带来新的生机,工程建设也不断的增加,因此,也就不断完善了钢结构设计的技术以及应对问题的措施。

一、钢结构设计

1、收集资料

钢结构设计过程的前期资料准备工作首先就是要收集环境资料,包括:使用年限内的基本风速、风压和雪压;当地的土壤类别;大气中是否含腐蚀性成分;当地地震基本烈度及建筑物抗震设防烈度及设计基本地震加速度值等等。其次,必须收集规范和标准,目前我国现时实行的是《钢结构设计规范》GB50017-2003。再次,要了解结构设计的习惯做法,例如:坡口焊与刨平顶紧的使用,插入式柱脚和锚栓式柱脚的使用,建筑墙体采用开敞还是封闭等。

2、确定结构体系、柱网

钢结构体系主要由横向结构系统和纵向结构系统组成。横向系统的具体情况根据工艺要求、厂房刚度要求、结构受力情况、材料选用情况等确定。纵向系统一般由柱及其支撑、托架、吊车梁及制动梁或桁架、墙梁等组成。

柱网的确定一般依据工艺要求、经济柱距及跨度、建筑美观等方面。造价主要包括基础费用,钢材用量、制作安装难度及进度等。跨度的确定一般根据工艺的要求。厂房的划分由起重量Q确定,当Q≤20t为轻型厂房;当30t≤Q≤75t为中型厂房;当100t≤Q≤250t为重型厂房;当Q>250t为特重型厂房。根据多年设计经验总结,经济柱距为:重型厂房地基差时宜采用24m,中型厂房地基差时采用18m、15m,轻型厂房采用12m;地基较好时厂房一般宜采用12m、18m柱距。经济柱距的确定还应考虑吊车轨面标高等因素。

3、设计荷载及荷载效应的计算

应考虑的荷载包括:风载,地震荷载,活荷载,吊车荷载。按承载能力极限状态设计钢结构时,还应该考虑荷载组合。荷载的标准值、荷载分项系数、荷载组合值系数、动力荷载的动力系数等应采用现行的国家标准《建筑结构荷载规范》GB50009中的规定。结构重要性系数γ0应采用现行国家标准《建筑结构可靠度设计统一标准》GB50068中的规定。根据《钢结构设计规范》GB50017中的规定,说明如何计算吊车荷载:作用于每个轮压处的水平力标准值:Hk=αPk,max;Pk,max吊车最大轮压标准值;α:系数,一般软钩吊车α=0.1,抓斗或磁盘吊车α=0.15,硬钩吊车α=0.2。

4、结构构造

钢结构的主材是根据不同钢型号的物理性能确定的,如:屈服强度和抗拉强度。高强螺栓是根据屈服强度、抗拉强度、承剪切能力、抗滑移能力和扭矩值来确定的。

二、钢结构设计中应注意的问题

1、钢结构的腐蚀及防腐

造成钢结构腐蚀的原因很多。首先是环境因素,钢结构长期暴露在相对湿度比较大的环境中,就会产生腐蚀现象,而且环境中的酸、盐等化学物质也会使钢结构的腐蚀加速;其次是由于设计的不合理,例如:钢架和墙体之间应该保留足够的空间,便于维护;还有施工时控制不良,主要是由于涂料质量控制及施工过程涂膜厚度的检查不严格造成腐蚀问题出现。钢结构的腐蚀生锈降低钢结构的强度和承载能力,减少钢结构的使用寿命,一旦由于腐蚀造成钢结构变形、断裂、垮塌就会造成难以挽回的损失,并且钢结构腐蚀影响建筑物的美观。因此,当务之急是做好防腐工作。选择防腐涂料要考虑涂料的防腐年限、保光保色性、是否便于维修等。防腐蚀年限小于5年为短期防腐蚀、5年至15年为中等防腐蚀、大于15年为长效防腐蚀。室外钢结构宜采用环氧富锌底漆两度、环氧云铁中间漆两度、聚氨酯面漆两度,总漆膜厚度不小于150μm的长效防腐涂料。室内钢结构宜采用铁红醇酸底漆一度、云铁醇酸防锈漆一度、醇酸面漆两度,总漆膜厚度160μm。

2、钢结构稳定问题的分析方法

钢结构的稳定分析,已经由线性理论发展到非线性理论。早期的线性理论分析不能很好的反映材料的特性、缺陷,所得到的临界荷载也大大高于试验荷载。随着非线性理论的发展,目前非线性理论在钢结构稳定分析中得到了广泛的应用。它可以同时考虑材料非线性以及结构变形的影响,还可以计入结构的初始缺陷的影响,让失稳的临界荷载接近于试验结果。尽管如此,钢结构稳定分析也仍然存在一些问题,比如,对于网壳结构,现在一般应用梁—柱单元作为主要计算工具,但梁—柱单元是否能比较确切的反映结构的受力特点,还难有定论。此外,钢结构的结构形式多样化,常常会出现一些新型结构,对这些新型结构的研究也还要不断完善。

钢结构的分析方法都是针对着在外荷载作用下结构存在变形的条件下进行的,此变形应该与所研究结构或构件失稳时出现的变形相对应。结构变形与荷载之间呈非线性关系,稳定计算属于几何非线性问题,采用的是二阶分析方法。稳定计算所给出的不论是屈曲荷载还是极限荷载,都标志着所计算的构件或结构的稳定承载力。稳定问题的计算方法有三种:

(1)平衡法。中性平衡法或静力平衡法,简称平衡法,是求解结构稳定极限荷载的最基本的方法。

(2)能量法。如果结构承受着保守力,可以根据有了变形的结构的受力条件建立总的势能,总的势能是结构的应变能和外力势能两项之和。如果结构处在平衡状态。那么总势能必有驻值。先由总势能对于位移的一阶变分为零,可得到平衡方程,再由平衡方程求解分岔屈曲荷载。按照小变形理论,能量法一般只能获得屈曲荷载的近似解。

(3)动力法。处于平衡状态的结构体系,如果施加微小干扰使其发生振动,这时结构的变形和振动加速度都和已经作用在结构上的荷载有关,当荷载小于稳定的极限荷值时,加速度和变形的方向相反,因此干扰撤去后,运动趋于静止,结构的平衡状态是稳定的;当荷载大于极限值时,加速度和变形的方向相同,即使干将干扰撤去,运动仍是发散的,因此结构的平衡状态是不稳定的;临界状态的荷载即为结构的屈曲荷载,可由结构的振动频率为零的条件解得。

3、钢材及连接材料的选择

钢结构既承受静力荷载又承受动力荷载,必须根据其所受的荷载情况选用适当的钢材,直接承受动力荷载的钢材应具有较高的质量,需要验算疲劳的钢材对综合性能要求更高。承重结构的钢材根据规范宜采用Q345钢、Q390钢和Q420钢。承重结构采用的钢材应保证在抗拉强度、伸长率、屈服强度含量等方面必须符合规定,。对受拉和受弯的钢材应选用较高质量的,防止钢材产生断裂。焊接结构钢材的质量要求应高于同样情况的非焊接结构钢材,应保证含碳、硫、磷的量符合规定。对经常处于或可能处于较低温度下工作的钢结构,尤其是焊接结构,应选用化学成分和力学性能质量较好的钢材。钢材质量等级:Q345钢、Q390钢和Q420钢可分有A、B、C、D、E五级。下表描述了焊接结构和非焊接结构在不同的工作温度下所使用的不同的钢材质量等级。如表1所示。

表1

4、钢材焊接裂缝

焊缝裂纹出现的原因:

(1)厂家的焊接质量较差,同时运输过程中的振动使原始的裂缝加大甚至开裂。为了保证安全,质检人员应该重视这些焊缝、加强对焊缝的检验力度,保持大板梁等长度较大钢结构在吊装运输过程中受力均匀、不发生大的变形,以避免裂缝的出现。

(2)焊接时焊剂焊条潮湿、焊接坡口没有清理,在气体保护焊时,有油污、气体保护不当进入空气,导致气孔的产生,可能引起裂缝。因此在焊接前,要将焊接部位彻底清理干净,在钢结构制作过程中要按照焊接相关规程对钢材进行保管存放,对于存在气孔的部位要引起高度的注意,防止焊接裂缝产生。

三 结语

结构设计在一个良好的工程中至关重要。在结构设计中不能只考虑材料的优点,更要重视材料的缺点。钢结构在工程中有很多优点,并且已经在我国的建筑领域广泛应用,但是它的缺点也是不可忽视的,所以在设计过程中要全面考虑各方面的因素,并具有良好的结构概念,才不会在日后的使用中出现问题。

参考文献

[1《]建筑结构荷载规范》GB50009-2001

[2《]钢结构设计规范》GB50017-2003

[3]建筑结构[M].中国建筑工业出版社.

第10篇

论文关键词:大型钢结构,施工控制,结构加固

1 引言

目前,随着我国大跨度钢结构的发展,对施工技术提出了越来越高的要求,为达到设计效果和使用要求,人们对大跨度结构的施工技术及施工过程中表现出的诸多力学及技术问题愈来愈重视。越来越多的设计和施工人员已认识到安装方案及施工计算的重要性。对于现代大型和大跨度复杂钢结构的成型过程一般要通过吊装或滑移或顶(提)升或其他施工技术从一系列准结构逐渐集成形成最终结构的过程,结构可能在施工过程中结构失去平衡而倾覆,或由于结构或构件失去稳定而倒塌,或由于局部构件或节点的强度不足而破坏。所以,根据工程实践研究大型钢结构施工控制和结构成型效果显得十分必要。本文通过大型连廊钢结构的安装、提升控制及结构加固实践,研究大型钢结构施工控制技术及力学分析、演算、加固等,为类似工程提供有价值的参考。

2 大型钢结构施工控制技术

近年来,大跨度钢结构的施工整体提升项目愈来愈多,如近年来完成的北京西客站巨型桁架、北京首都国际机场四机位库、上海大剧院、深圳市民中心、广州新白云国际机场10号机库[1]、澳门多功能体育馆主桁架[2]等。大型钢结构在安装提升过程中,应重点解决两个问题:一是被提升的结构和提升柱不应该遭受损伤和破坏;二是提升系统的设计和计算。当然在提升过程中可以人为地改变结构提升过程的受力状态。有两种处理措施:一是根据提升柱刚度及稳定性的强弱程度,可以调整提升柱之间提升力的大小分布,把弱柱的提升力转嫁到强柱上以保证弱柱在提升过程中的安全,还要特别检验它的强度和稳定性。二是在一个提升柱中,可能由于两个提升力偏心不等对柱产生极为不利的影响,可以通过调整两个提升力的大小使柱达到或接近中心受压以改善柱子的受力状态。

整体提升过程可分为三个阶段。第一阶段是结

构脱离胎架;第二阶段是结构匀速提升;第三阶段是结构落位。首末两个阶段提升力的变化较大,它直接涉及到对提升柱与结构安全的影响,因为在结构脱离胎架和落位的过程中,提升点离开胎架和结构落到设计标高的先后顺序会引起提升力的较大变化。可以把这两个阶段比喻为飞机的起飞和降落,而第二阶段可比喻为飞机的平稳飞行。

为了防止在提升过程中由于提升点不同步对桁架强度和稳定性的影响,需进行不同步验算。提升系统中设置一个标准提升点,系统动态采样其他提升点的位移值,并保证差值在±15mm以内。千斤顶只能给结构提供向上的力,即仅能提供竖向的单向约束,所以对计算结果的合理性应加以检验,各提升点位移差的出现会使结构的受力状态发生改变,因此需要计算在可能出现位移差时结构的受力情况,以确保提升过程中桁架安全可靠。通过计算桁架体系在各种位移差工况下的杆件内力,并进行稳定分析,可以保证在提升过程中,只要严格控制各提升点与标准点之间的位移差不超过±15mm,那么结构是安全的。在实际提升过程中,由于提升点与标准点之间的位移差控制在允许范围内,桁架体系没有杆件发生局部失稳。

近年来,国内外出现了一些新型施工方法,如高空曲线滑移技术、预应力拱架结构施工成型技术[3、4]、网壳结构折叠展开施工技术[5]。而整套提升技术只需安装少量的脚手架,提升过程只耗费一天时间,较滑移法施工节省工程量20~40%,节省支架30~60%,缩短工期30%。

4 大型钢结构施工控制及加固实例

4.1 工程概况

上海振华港机连廊钢结构设计有两个连接体钢结构,分上下布置,平面型式一样。下部连体钢结构位于13F~16F之间,标高从+41.67米至+51.57米;上部连体钢结构位于23F~26F之间,标高从+74.67米至+84.7米;平面位置均位于A~H轴与8~12轴之间。单个连体钢结构体型尺寸约为38.5米(L)×30.8米(W)×9.9米(H),重量约为300吨。连接体主结构为双向正交的钢桁架结构。连廊结构里面示意图如图1所示。

本工程采用在地面整体组装,液压同步提升,空中对接落位的工艺进行安装。该工艺避免了钢连廊高空焊接对口,最大程度地保证了施工质量。本工程起吊单片钢桁架最重约20吨,H轴-N轴/8线-12线区域路基箱铺设重约431吨。所以要求对三层楼面和H轴-N轴区域的地下室顶地面的下层结构需要进行加固措施设计。

图1 连廊结构立面示意图

4.2 连廊钢结构整体提升吊装施工及控制方案

连廊钢结构吊装的关键工序为钢结构桁架于裙楼三层楼面的整体拼装。为保证拼装的精度,我们采取工厂加工制作与预拼装控制、起拱控制、温度影响控制、焊接收缩影响控制、地面拼装控制和高空对接控制(主桁架一侧设置500mm的预留段)的综合控制技术,在详图设计时就要充分考虑单片桁架的分段制作和运输进场。

在两塔楼主体结构施工过程中,我们安装连接连廊的劲性钢柱时,要求对该部位的垂直度、轴线位置、标高进行严格控制,以保证钢柱牛腿与连廊在空中准确对接;

在连廊钢桁架制作过程中,将现场实测的牛腿标高和轴线偏差数据反馈到加工厂。加工厂严格要求将主桁架GHJ-1、2、4于车间整体拼装制作,并严格控制单片桁架的平面度、对角线尺寸、起拱要求等,待焊接矫正完毕后再进行切割分段出厂(分段切割处设置现场拼装耳板以保证尺寸精确和现场拼装速度)。同时要求与现场钢柱牛腿连接的柱桁架GHJ-1、2的两端头各预留100mm余量于现场根据实际情况进行调整;

在连廊于裙楼三层楼面整体拼装的过程中,我们要求使用激光测距仪将主体结构钢柱牛腿的标高、间距、轴线位置等复测的实际数据反馈到连廊的地面整体拼装中,并反复复核对角线和标高,再对车间预留余量进行调整和现场磁力钻孔处理;

液压整体提升过程中,严格控制8、12线/A、C、F、H轴8个液压提升器的提升速度和整体均衡性,使整体连廊在一个平面内稳步上升并准确对接;

在主桁架(GHJ1和GHJ2)同钢柱的连接端的一侧上下弦杆和腹杆设置500mm预留段,待带连梁提升就位一侧进行临时固定后复测实际尺寸,对预留段进行修整后,进行连接,确保连廊提升的顺利和快速。

4.3 结构加固方案设计

本工程钢结构连廊施工由于施工条件限制,连廊吊装采用液压整体提升技术进行吊装,所以连廊整体预拼装需要在裙楼三楼楼面的预拼装胎架上进行。经设计部门复核,位于砼柱顶上的21根胎架柱,受力不存在问题,但位于混凝土梁上的19根胎架柱,混凝土梁受力超出设计荷载,需要采取加固措施。由于南面01A轴/8、12轴有高压电线和建筑红线边上的其他单位小厂房障碍而无法行走吊车,所以吊车吊装区域安排在H~N轴/8~12线地下室顶地面(-0.05米标高)上进行,所以需要对H~N轴/8~12线吊车行走区域进行加固处理。

由于地下室顶板为反梁,不方便行车,同时也考虑到维护顶板不被损坏,要求在行走吊车时先在反梁上铺设路基箱,路基箱下面铺满黄沙,以保证在吊车行走时形成均布荷载,但由于路基箱支点在两反梁上连接,所以反梁将要承受绝大部分的竖向荷载,所以首先需要对砼反梁进行特别的单独的加固处理。

加固体系直接采用keyimg248×3.5钢管及可调支托加固,计算体系中,结构楼板为受弯结构,需要验算其抗弯强度和刚度。楼板板的按照三跨连续梁计算。取500mm宽楼板为计算单元,依次进行了框架梁计算、支撑钢柱计算和裙房大堂处加固计算等,通过设计验算,地下室需要采用φ219X10的钢管支撑顶撑加固,加固设施的设置布置图及节点如图2所示。

裙房大堂处加固采用扣件式钢管支撑加固地上部分架体搭设高度为8.65米,通过与设计方沟通楼板设计承载为15KN/㎡,最大拼装重量为65吨。为保证结构安全性,验算过程中不考虑大厅顶板设计承载。因原大厅模板未拆除(立杆的纵距 b=0.50米,立杆的横距 l=0.50米,立杆的步距 h=1.20米剪力撑沿纵、横向设置每六排设置)仅需加固地下部分,如图3所示。同样采取同位搭设,并采用可调支托。

图2 钢柱支撑立面示意图

图3 加固设施的设置布置图

5 结论

(1)施工过程控制是保证大型钢结构施工过程安全可控的重要手段。本文采用的方法可以借鉴到其它类似的高层钢结构和桥梁结构中。

(2)本文提出的大跨度钢结构施工控制方案进行分析与计算,也可以使用模拟软件上使之更为形象直观。

(3)施工过程结构加固方法,对大型钢结构施工安全和效果提供了保证,有助于确立更为有效、经济的施工方案。

参考文献

[1]郭彦林,邓科等.广州新白云机场飞机维修设施工程整体提升方案及设计.工业建筑,2004,31(12):6~11

[2]郭彦林,缪友武等.澳门某体育馆钢结构屋盖主桁架整体提升方案及塔架分析.建筑结构学报,2005(1)

[3]尹健,张同波,邹传学.青岛流亭机场航站楼大跨度

曲面钢屋盖不等标高曲线滑移施工法[J].土木工程学报

2005,(02).

[4]鲍广鉴,郭彦林,李国荣等.广州新白云国际机场航

站楼钢结构整体曲线滑移施工技术[J1建筑结构学报,

2002,(05).

[5]秦乃兵,张毅刚,丁明.整体张拉钢析架结构成型过程

第11篇

【关键词】高层建筑;施工;特点;措施

高层建筑具有层数高,投入相对较大,混凝土浇筑量大,基础埋置深,施工周期长等方面的特点,在施工过程中的安全性和延续性也有非常严格的要求[1]。本文将重点谈谈高层建筑施工技术的特点及目前还存在的一些问题,并提出了相应的完善措施。

1.现代高层建筑施工技术特点

1.高空作业较多

高层建筑的特点之一就是高空作业较多。高层建筑由于其自身的高度高,对建筑材料的需求量大,在施工作业的过程中,有大量的制品、材料、机具设备和建设人员的运输问题需要处理。由于高层建筑层数较高,施工有其本身的特殊性与复杂性,因此在对高层建筑进行施工的过程中,就必须注意做好人员高空安全保护,要对通讯、水电等问题进行及时的、有效的处理,防止建筑材料,人员的坠落,坚决防止一些意外事故的发生[2]。

2.高层建筑工程量大

高层建筑往往工程量很大,这些工程项目所涉及的建设单位较多,尤其是在一些复杂的大型的高层建筑施工过程中比如像酒店、办公大楼等,往往采取的是边准备、边设计、边施工的办法,因此这就需要多个部门比如像设计单位、监理单位、施工单位进行经常有效的协调沟通才能够取得满意的结果。

3.高层建筑施工周期长

高层建筑具有其工程量大、施工复杂等的特点,这些都使得高层建筑的施工周期很长,通常都在两年以上[3]。但是要想有效缩短工程的建设工期,有效的手段就是在装饰和结构的施工上下功夫,同时针对不同的高层结构设计采取不同的施工方法,这样才能促进高层建筑施工水平的提高和有效降低建筑企业的生产成本。

2.目前我国高层建筑中的一些现代施工技术

1.钢结构施工技术

钢结构施工技术具有如下特点:施工速度快、强度较高、生产制作出来的工业化程度高。安装高层建筑的钢结构通常依赖于大型塔吊,塔吊起重能力越大,钢结构安装效率就会越高。对于使用钢结构的那些高层建筑,往往对焊接、测控、吊装和安装拆除吊装机械等均有较高的要求[4]。比如高400m的大厦,地下3层,地上95层,主楼中间部分采用的是核心墙和劲性混凝土的筒中筒结构,在外框上面采用全钢结构,然后通过钢梁、斜撑、核心墙来连接32根箱形钢柱,在楼面上铺压型钢板(14×104m2),最后浇混凝土,这样的话结构就很复杂,异型构件、斜撑等就会较多,施工难度加大。这种大厦主要是以钢结构为主体构架,施工过程中就会运用钢结构施工技术。

2.逆作法

逆作法的施工原理主要是:首先沿着高层建筑的周围地带修砌地下连续墙或地下室轴线或其他支护结构,同时在建筑内部相关位置浇筑中间支承柱或桩,这样在施工过程中底板封底之前就可以承受施工荷载与上部结构的自重;其次,施工地面层相连接的梁、板、楼面结构等则可作刚度较大的地下连续墙支撑;第三,再逐层向下挖土方、浇筑地下每层的结构,直到底板封底。这是由于地面层的楼面结构已完成,所以这时可以进行地上结构的逐层向上施工。综上所述,地上结构与地下结构就可同时施工至整个工程结束。

3.整体滑模、爬模法

高层建筑施工过程中还经常采取整体滑模、爬模法的方法来施工。滑模有利于保持主体结构的整体性;减少附着、运转、管网铺设等工作;还能节省加设工具、模板装置等费用;减少高空交叉作业,有利于安全、文明施工;使施工速度加快、施工作业面扩大。整体爬模法施工通常在高层建筑筒体结构使用,其方法为:首先配备具有相当高度的大模板,然后用若干个千斤顶借助横梁和支架整体平稳上升到位后再进行校正,浇筑混凝土;当模板下口达到上层楼面的高度时,就可进行水平结构的施工了。

3. 高层建筑施工中存在问题和完善措施

1.高层建筑施工过程中的存在问题

(1)对操作人员缺乏专业的理论培训

通常情况下,目前的建筑工人往往是农民工,他们大多缺乏专业的理论知识,他们所采用的作业方式大多也是传统作业法。在很多方面传统的作业方式根本不符合监理和业主的要求,为此常常造成工程的返工率高的问题,最后导致工期的延长,原料的严重浪费。由于缺少专业的理论知识,还会对原料合格情况管理不科学,把关不严,这样也会造成很大浪费,严重影响到工程质量和施工进度,最后给公司造成较重的经济损失,影响信誉。

(2)重建不重管的问题

工程项目施工过程中,管理人员和操作人员都未切实按照操作规程和规章制度来进行施工。他们仅仅是把技术规范或规章制度,标语式地挂在墙上,大搞形式主义,走过场。管理人员也没有认真履行职责,所以操作人员常常违章操作,最后导致事故的发生,这是由于他们没有严格按照施工程序,为所欲为,最后影响了工程的质量。

2.高层建筑施工技术的完善措施

(1)优化施工管理,重视人才作用

质量管理作为施工管理的根本,它能保证工程质量,实现工程目标,所以要重视施工管理的水平,对此我们应建立合理的施工管理体系,不断提高管理人员的自身素质[7]。组织者要对管理人员的基础理论、专业知识进行经常培训,同时要注意人才的引进,做好人才储备和开发,这样才能持续发展,才能保证工程质量,促进业务发展。目前高层建筑正在大规模地发展,新工艺、新材料、新技术的不断涌现,结构复杂程度也在增加,装修要求也不断提高,因此对技术管理要求也不断提高。因此做好高层建筑的施工工作就显得更加重要,所以我们要不断完善、总结施工管理经验,让这些经验继续在高层建筑施工中起到作用

(2)认真落实规章制度、技术规范

组织管理人员要完整、全面地提高工程的合格率,要重视施工过程中的每一个细节、每一道工序,避免任何可能造成隐患的因素存在,同时对工程的各个部分要责任到位,分工明确,比如钢筋工程、土方工程、混凝土工程、砌体工程,都需要专人负责,这样可防止因分工不明导致的管理不到位、责任混乱的情况发生。

4.结论

随着我国的高层建筑越来越多,高层建筑的建设也越来越受到大家的重视,本文对我国高层建筑的特点进行了分析,对高层建筑的施工特点进行了总结,最后还对目前高层建筑施工过程中存在的一些问题进行了剖析,提出了相应的完善措施。最终都是为了提高高层建筑的施工效率,保证高层建筑的施工质量。

参考文献

[1]罗继振.高层建筑工程施工技术探析[J].现代物业(上旬刊),2012(01)

第12篇

关键词:民用建筑;结构设计;问题;建议

Abstract: Along with the continued economic and social progress, China's construction industry is developing rapidly, especially the increasing number of civil construction, and civil engineering structure design and engineering quality is good or bad, is directly related to people's safety of life and property, therefore, analyze and solve the existing civil building structure design process the question is the priority among priorities of modern construction industry, this article from the status quo of civil building structure design, in-depth analysis, pointed out the problems in the design and put forward some reasonable suggestions and effective measures.

Keywords: civil construction; structure design; problems; suggestions

中图分类号:TU318

一、当前我国高层民用建筑结构设计现状

以民用住宅建筑来看,由于民用建筑高度不断攀升,从经济适用性和应用普及来看,近几年来,与大多高层商业建筑采用钢结构不同的是:民用高层建筑结构主体更多采用钢-混结构进行高层民用建筑的建造和设计。而近几年针对民用高层建筑采用主体结构的是以钢结构还是钢-混结构为主攻方向的争议就没有停止过。推崇钢结构为主攻方向的一部分学者认为:在当前住宅产业化趋势之下推行钢结构具有:强度高、自重轻、施工速度快、防潮、抗震性能好,便于安装和拆卸(便于实施产业化住宅实施以及二次优化设计),但钢结构存在防火和腐蚀的典型问题,而作为民用建筑住宅的成本来看,钢结构的经济成本较高。

随着近年我国房地产业发展以及国家对抗震等硬性指标的规范,以往砖混结构的住宅正在逐渐被钢-混结构所替代,虽然钢-混结构较之砖混结构成本会高出很多,但在抗震等规范指标下与钢结构主体比较成本要低出许多。这也是近年来我国民用高层住宅建筑多采用钢-混住宅结构的因素之一。

二、现阶段民用建筑设计中存在的问题

1.民用建筑设计不合理,存在安全隐患

由于现阶段建筑行业的竞争激烈,一些小规模建筑公司设计的建筑结构存在不合理现象。例如在一些框架结构的防震和稳固上,还有墙体的的坚固程度和抗震效果,都存在严重问题,有些设计把底层建筑设计的空间较大,结构不合理,承重性能和抗震性能都不到位,而且由于存在上层建筑抗震墙体与底层的框架梁和承重墙不对齐,或是格局不合理,常常出现建筑不稳固,年深日久,墙体和楼梯出现裂缝现象严重,存在严重的安全隐患。还有一些混凝土的结构部件的使用上,数量往往达不到要求,不符合相关的标准要求,导致建筑结构设计不合理。

2.建筑设计达不到标准要求

由于现阶段对建筑行业的相关规划与标准还不完善,使一些工程设计人员和建筑工程师在制作设计图纸的时候,常常“偷工减料”,粗糙设计,对施工工程中的设计图样、系统网和一切相关建筑剖面视图没有进行设计,一些重要的数据、标准没有在设计图纸上有效反映,使设计图纸表述的不详细,也不全面,使项目管理人员和具体施工人员在施工中,不能做到面面俱到,常常出现一些问题,如安全系数、防火处理、耐火的等级以及设计工程参数和类别都没有明确标示。这些问题的发生,主要由于建筑设计人员在设计制作时没有对建筑具体问题进行考虑,或者说根本经验不做,对一些科学设计概念认识不清楚,没法合理的运用一些科学计算模式,导致设计不合理,不达标。

3.建筑构造的设计存在问题

现阶段的建筑设计中,构造设计和地基的基础设计也存在很多问题。尤其是高层建筑中,地基的基础安全性更是建筑的重中之重。如果建筑的柱基的材质和形状选择不当对于其施工上的操作性以及工程质量都会造成不可估量的后果,而且还有可能对周围的其他施工环境带来损害。还有当地基桩之间的距离达不到标准距离,不符合相应的具体工程施工规定标准,势必会对试桩的结果的可行性造成较大影响。而且,当桩基的钢筋结构不够长或者根数不足,在灌注桩基的时候就可能达不到标准的土层深度,达不到桩基的规范要求。致使整个工程在构造的设计中存在安全问题。

4.工程材质的使用上存在问题

作为一个建筑工程师或工程设计人员,对于各种建筑材料的熟悉和有效使用是基本前提。尤其是现代科技推动下的民用建筑设计,高层和超高层的居民住宅数量不断增多,所以在建筑材料的选用上,特别是钢材、混凝土、水泥等主要材料的选用上,更是建筑设计人员需要十分注意的。根据我国对于高层建筑的防震抗震有关规定和要求,在高层结构中是不可以采用两种或者两种以上的复杂结构的,因为这样会影响抗震的效果,而在实际的建筑设计中,这样情况的却屡见不鲜。

三、高层民用建筑结构的设计应遵循原则

1.结构坚固、耐久

除按荷载大小及结构要求确定构件的基本断而尺寸外,对阳台、楼梯栏杆、顶棚、门窗与墙体的连结等构造设计,都必须保证建筑物构、配件在使用时的安全。

2.应用先进技术

在进行建筑构造设计时、应大力改进传统的建筑方式,从材料、结构、施工等方面引入先进技术、并注意因地制宜。

3.合理降低造价

各种构造设计,均要注重整体建筑物的经济、社会和环境的三个效益,即综合效益。在经济上注意节约建筑造价,降低材料的能源消耗,又要有利于降低经常运行、维修和管理的费用。还须保证工程质量,不能单纯追求效益而偷工减料,降低质量标准,应做到合理降低造价。

4.注意美观大方

建筑物的形象除了取决于建筑设计中的体型组合和立面处理外,一些建筑细部的构造设计对整体美观也有很大影响。例如栏杆的型式、阳台的凸凹、室内外的细部装修,各种转角、收头、交接处的接头设计.都应合理处理.并相互协调,注意美观大方。

四、针对解决民用建筑结构设计存在的问题的建议

1.投入新技术,推广钢结构建筑

随着时代的发展,科技的进步,新技术的投入使建筑设计也必须做到与时俱进。新式的钢结构和钢筋混凝土结构投入建筑工程,不仅降低了建筑成本,提高了投资效益,还提高了建筑工程的质量,因此,在建筑工程中,加大新技术的投入与应用,是发展民用建筑的有效手段。

2.推广预应力大板结构的应用

所谓预应力大板结构就是在柱基之间布置一些明梁。这种大板的使用不仅在建筑整体的稳定上有很大程度的提高,而且更大限度的提升了楼层的净高,使楼头获得更大的空间,这民用建筑中可以说是一个质的提高,随着预应力技术的成熟,不断被应用到建筑工程中,现在已得到广泛重视。

五、结束语

民用建筑结构设计作为一个十分复杂的设计系统,其存在的问题是多方面,而且要解决这一系列的问题也是需要丰富的经验和先进的技术支持。而作为一个建筑设计者,在把自己的想法和设计付诸图纸之上的同时,也要秉承着职业责任和道德素质。一定要面面俱到,在完成自己心中的完美设计结构之后,要对其他专业人员对各方面的结构设计,以求做到设计的完整性和合理性,使我国的民用建筑在结构设计上更加科学、更加安全。

参考文献:

[1]赵丽清.浅谈高层建筑结构分析与设计[J].山西建筑,2007,(33).

[2]熊煜.建筑结构设计中若干问题分析[J].山西建筑,2009,(35).