時間:2023-12-28 16:19:34
引言:易發表網憑借豐富的文秘實踐,為您精心挑選了九篇鋼結構安裝存在問題范例。如需獲取更多原創內容,可隨時聯系我們的客服老師。
關鍵詞:鋼結構;吊裝;焊接;施工問題
隨著城市建設的不斷發展,建筑高度的不斷增加,對底層建筑的支撐力要求也越來越大。對于工廠車間而言,需要工廠車間能夠快速的竣工,并具有較大的利用空間。這些要求不斷促使人們改進新的施工方案,鋼結構施工以其具有跨度大,鋼結構的強度大,承載能力較強,可利用的空間大,施工周期短,拆卸方便,重復利用率高的特點,被人們廣泛的使用。在進行鋼結構安裝施工時也需要注意很多問題,以免造成鋼結構施工的質量問題。
一、鋼結構建筑的特點
鋼結構通常是采用鋼板、熱軋鋼或冷加工的薄型鋼材。同混凝土、磚石和木材相比較,鋼結構材料的強度較高,可塑性好的特點。鋼結構材料適合于跨度較大或者要求荷載能力較強的建筑。可塑性好通常表現在,鋼結構材料不會因為過載而造成粉碎性的斷裂。鋼結構的吸能能力強,有較強的抗震性能。鋼結構的材質比較均勻,在一定的應力幅度內具有完全的彈性。鋼結構的實際受力情況同理論受力分析的結果較為符合,所以鋼結構的設計荷載能力與實際荷載能力相差不大。鋼結構的制造簡單,通常制造成工字鋼,施工周期短。鋼結構通常是以梁和柱為組成單元,使用螺栓等連接部件對其進行固定,最終使用焊條將連接部件進一步加以固定。同樣規模的鋼結構施工,所用的材料總重量比傳統的混凝土或沙石要小,這是因為在相同質量下,鋼材料的承受能力較強,因此,在使用鋼結構施工時可以節省其他相關施工材料。
二、鋼結構施工過程
對于鋼結構安裝過程可以分為運送設備位置的選取、鋼結構的吊裝、鋼柱的安裝、鋼梁的安裝、位置校正、鋼結構的焊接和鋼結構的保護。本文就如下幾點分析鋼結構安裝過程中常見的問題。
1、運送設備的選擇
由于鋼結構的質量較大,需要使用相應的設備進行運輸,在鋼結構施工中,常見的運輸設備有起重機和塔吊。由于起重機高度的限制,通常只適用于搭建工業廠房,而對于高層建筑而言則使用附著式塔吊或者內爬式塔吊進行鋼結構的運送,對于超高層建筑則建議選用內爬式塔吊對鋼結構進行運送。其次起重機的位置可以根據鋼結構所需吊裝的位置進行變動,但是使用塔吊時,則需要根據建筑屋的位置進行搭建。
2、鋼結構的吊裝順序
對于鋼結構安裝,正確的鋼結構吊裝順序對鋼結構施工的質量和施工周期都有著重要的影響,吊裝通常按照鋼柱、鋼梁、其他鋼立柱的順序進行安裝。搭建工業廠房時,首先需要建設工廠地基,在地基中方有固定螺栓,然后吊裝鋼柱與固定螺栓進行連接固定,然后在進行鋼梁和其他鋼立柱的安裝。在安裝時為了保證鋼結構整體的強度,首先需要構建中心鋼結構單元,然后以該單元為中心進行擴充,如果從鋼結構的周邊到中心進行安裝會導致鋼結構變形太大,鋼材不能正確吻合的現象。使用這種方式通過預留一定的連接余量,可以有效的防治熱脹冷縮對鋼結構的影響。
3、 鋼柱安裝的問題
鋼柱的吊裝是進行吊裝操作的第一步,鋼柱是鋼結構的支撐力的來源,所以鋼柱安裝是否符合要求將直接影響到整個鋼結構安裝的質量。進行鋼柱安裝時需要進行一些前期準備工作,搭建混凝土地基,確保混凝土地基的強度達到工程要求,強度應達到標準強度的80%以上,否則鋼柱會因為自身產生的句柄壓力和擰緊腳螺栓產生的拉拔力而發生破壞性的后果。對螺紋進行清理確保固定螺栓可以與之匹配。在安裝時需要對柱基的軸線、標高和地腳螺栓的位置進行檢查。這些參數將直接影響到鋼柱是否與柱基面垂直。對于水平標高和柱身垂直高度的調節可以使用柱底墊鐵或者螺栓來進行調整。對于軸線位置的調整可以使用地腳螺栓和底板空的間隙來進行調整,在進行這些微調工作時,不可以將地腳螺栓的定位鐵和螺母擰緊,因為這樣將嚴重影響鋼柱的可塑性,需要調整好位置后再將地腳螺栓的定位鐵和螺栓進行固定,如果還需固定則可以使用焊條將墊鐵和螺母焊牢固,最后可以使用混凝土進行澆筑確保鋼柱支撐位置不會松動。對于上層鋼柱進行安裝時,需要使用塔吊按照設計圖紙的要求將鋼柱吊到要安裝的底層柱上,確定好安裝位置,可以先將腹板的螺栓孔對齊,然后使用釘梢將其定位,然后使用螺栓將上下鋼柱進行固定,然后可以調節鋼柱的軸線位置、垂直高度和水平標高,高空作業時需要使用纜風繩等輔助工具防止鋼柱受到天氣等環境因素產生傾斜。
4、鋼梁安裝的問題
鋼柱安裝后,則可以對鋼梁進行安裝,對鋼梁進行安裝時,需要按照設計圖紙的要求確定鋼梁所在的位置,如果在安裝鋼柱前沒有打空的話,則需要在相應的位置鉆有螺栓孔,將鋼柱與鋼梁的螺栓孔對其后將螺栓穿過,然后使用測量儀器對水平標高和平行度進行測量,然后對鋼架的軸線進行調整,調整完畢后,使用高強螺栓進行連接,在進行鋼梁和鋼柱的連接操作時,會遇到螺栓孔大小不匹配的情況,可以使用鉸刀進行擴孔,但是切忌使用氣割進行擴充,當軸線、標高和垂直度確定后,可以對高強螺栓進行初步擰緊工作。其中梁的腹板通常使用高強螺栓進行連接,而梁的翼緣則利用焊條進行焊接。鋼梁的施工過程如下,首先將高強螺栓進行初擰緊操作,其次調節梁的位置,使鋼結構的外形和位置符合要求。再次焊接翼緣板的縫隙,最終繼續微調梁與柱之間的幾何位置,擰緊高強螺栓。在進行初擰緊操作時,需要保留鋼構件一定的自由度,以防止焊接過程中產生裂縫現象。此時使用的初擰緊力可以以最終力矩的50%為宜。施工時要采用先栓后焊,先主后次的順序。當鋼框架的梁安裝完畢后,可以安裝次梁,在安裝過程中要確保鋼結構處于穩定的空間結構,防止因為突發事件而造成鋼結構嚴重變形或者倒塌。
5、螺栓安裝的問題
螺栓是對鋼梁和鋼柱進行固定的主要部件,鋼柱與地基的固定使用地腳螺栓進行操作,對整個鋼結構的安裝至關重要,它的軸線位置和水平標高對整個鋼結構的位置起決定性作用。在固定地腳螺栓時一定要按照設計要求確定螺栓的位置,如果固定的鋼柱位置偏差太大,將導致整個鋼結構無法正常安裝,所以要對基礎地基和螺栓設計要做到準確可靠,這樣才能保證柱梁的安裝。對鋼柱與鋼梁的連接則使用高強螺栓完成操作。使用高強螺栓時需要進行連接摩擦面抗滑移系數試驗,現場用的構件摩擦面應該進行單獨的摩擦面抗滑移系數的試驗,經過上述試驗達到鋼結構的施工要求后,可以使用高強螺栓進行連接。在未進行相應測試時,不可以使用未檢測的高強螺栓,一面造成鋼梁倒塌的危險。在對螺栓進行擰緊操作時,可以按照由螺栓群中心向擴展的方式進行操作,將擰緊后的螺栓進行防腐標記,這樣可以防止遺漏螺栓并能起到保護螺栓的目的。
6、鋼結構焊接的問題
除了螺栓對鋼結構起到固定外,焊接對鋼結構的固定也有重要影響。首先要確保操作工人的焊接技術滿足工程技術的要求。進行焊接時,應該根據當地氣候條件,施加相應的保護措施。對對鋼柱的接頭進行焊接操作時操作,同時使用兩名焊工對稱地實施焊接,這樣可以減少焊接變形。焊接后需要使用相應儀器對鋼結構的參數進行微調。然后對鋼梁翼緣接頭進行焊接。當鋼結構焊接后,需要相應的焊接工程師進行檢查,對不合格的焊接處要及時的進行翻修。直到滿足設計要求為止。
7、鋼結構位置校正的問題
對鋼柱和鋼梁安裝后,需要對其位置進行校正,如果未進行校正將會導致鋼結構外形不達標,影響整體設計外觀。在進行鋼結構的位置調整時,需要測量的主要參數包括鋼柱的軸線、垂直度和標高。在進行校正時,施工方與設計方所使用的計量單位應該統一,以防造成人為破壞。高層鋼結構受溫度、日照、天氣和季節溫差的影響較大,對鋼結構進行測量時,應當選擇溫度不高或日照強度較低的時刻進行。進行鋼結構幾何校正和位置測量時,所使用的纜風繩、調整設備都應處于松開狀態,只有這樣才能獲得鋼結構的實際參數。
關鍵詞:鋼結構工程 施工 質量
1 工程施工前期準備
鋼結構工程的前期準備是施工的重要階段,是保證工程項目順利施工的重要環節,前期的準備對于工程施工合理組織人力、物力,縮短工程的周期,提高工程質量,節約投資成本和順利完成鋼結構工程有著重要的意義。
1)保證原材料質量。原材料是鋼結構質量的基礎,把握原材料的質量關至關重要。原材料必須有質量證明書,其各方面的性能應符合現行國家產品標準和設計要求,按照規范及行業標準要求進行認真檢查。
2)編制工程實施規劃。工程實施規劃是項目監理機構與項目施工機構對工程施工進行指導的文件。在工程施工之前,項目工程監理機構與項目施工機構要針對鋼結構工程特點、規模進行編制,明確施工過程中各方責任以及各方面的內容。在工程施工過程中,嚴格按照工程實施規劃的內容和要求進行施工。
3)加強施工圖紙的會審工作。圖紙是工程施工的依據,工程項目施工機構應組織有關人員對施工圖紙進行詳細審查,一方面,使施工單位熟悉設計圖紙。從而了解工程的特點以及設計人員的意圖,針對設計人員的意圖制定施工方案。
另一方面,是為了審查圖紙中是否存在問題,保證圖紙的準確。降低因圖紙存在問題而導致的工程質量問題,同時也是為了做好工程中各個程序之間施工的結合,保證工程的質量。
4)認真編制和審查鋼結構安裝施工組織設計方案。施工組織設計方案是施工單位編制的指導工程施工過程中各項活動的重要文件。施工組織設計方案的完善程度直接影響工程的質量、進度等各個方面。因此,鋼結構工程施工組織設計方案審查要有針對性和重點,審查的重點內容有:一、工程質量保證體系和技術管理體系;二、重點施工人員的培訓合格證和上崗證;三、新施工工藝的應用;四、對工程項目的針對性;五、施工質量、進度控制的措施和方法。
2 鋼結構制作
鋼結構制作大部分時間是在工廠車間內部進行,工廠內加工的質量的優劣,對鋼結構工程的現場安裝及整體結構的安全穩定至關重要。鋼結構一般制作工藝流程分為:放樣―下料―拼板―切割―組立―埋弧焊接―鉆孔―組裝―矯正成型―鉚工零配件下料―制作組裝―焊接和焊接檢驗―防銹處理、涂裝、編號―構件驗收出廠。在鋼結構制作過程中,應根據鋼結構制作流程,抓住影響鋼結構質量的關鍵工序控制,保證鋼結構的質量。
3 鋼構件安裝
1)在鋼構件安裝之前,應對基礎進行檢查驗收。保證基礎的軸線標志和標高基準點準確齊全,標記明顯,鋼柱基礎混凝土強度必須達到設計強度等。對于基礎上的鋼結構連接構件要保證質量,確保鋼結構與基礎連接的穩定性,基礎的檢查對于提高鋼結構安裝質量具有重要的意義。
2)在基礎檢查完畢之后,還應對構件的質量進行檢查,對于不符合的規定的構件,應及時進行處理。在鋼柱安裝時,還要檢查柱底板下的墊鐵是否墊實、墊平,防止柱底板下地腳螺栓失穩:控制柱是否垂直和有無位移,安裝工程中,在結構尚未形成穩定體系前,應采取臨時支護措施。
當鋼結構安裝形成空間固定單元,并進行驗收合格后,要求施工單位及時將柱底板和基礎頂面的空間用膨脹混凝土二次澆筑密實,最后,還要檢查鋼結構主體結構的垂直度和整體平面彎曲等,
3)鋼結構焊接,在鋼結構制作和安裝工程工程中焊接工程是最重要的環節,必須重視焊接工程質量控制。鋼結構焊接質量控制主要從以下幾點做起:
一、焊工要有國家承認的合格證,方可從事焊接工作。
二、焊工在每個分項工程施工前,對班組要進行技術交接,并在施工過程中及時檢查指導。
三、操作人員要保證每道焊縫的質量,對存在的質量問題及時進行處理。
四、在施工過程中要制定有規律的嚴格質量檢查,確保工程質量,對于不合格的焊工進行及時的替換。
4)鋼結構緊固件連接,鋼結構緊固件連接的質量控制主要強調高強度螺栓連接的質量控制。高強度螺栓連接工程的施工質量的控制從以下幾個方面完成:
一、首先鋼結構工程必須注意高強螺栓摩擦面的加工質量及安裝前的保護,防止污染、銹蝕。并在安裝前進行高強螺栓摩擦面的抗滑移系數試驗、檢查高強螺栓出廠證明、批號,對不同批號的高強螺栓定期抽做軸力試驗。
二、高強螺栓安裝要求自由穿人,不得敲打和擴孔;因此在鋼結構制作時應準備一定的胎架模具以控制其變形,并在構件運輸時采取切實可行的固定措施以保證其尺寸穩定性,
三、鋼結構安裝過程中板疊接觸面應平整,接觸面必須大于75%,邊緣縫隙不得大于0.8mm。對高強螺栓安裝工藝、包括操作順序、安裝方法、緊固順序、初擰、終擰進行嚴格控制檢查,擰螺栓的扭力扳手應進行標定等,終擰完畢應逐個檢查,對欠擰、超擰的應進行補擰或更換。
4 鋼結構除銹及涂裝32程
施工人員要根據圖紙要求以及除銹等級采用不同除銹方法。工程在除銹及涂裝工程上的控制有以下幾點:1)連接處焊縫須無焊渣、油污,除銹合格后方可涂刷涂料。2)構件的補刷漆應按涂裝工藝要求分層補刷。3)涂層干漆膜厚度應符合設計要求或施工規范的規定。
關鍵詞:預防鋼結構制安質量
在鋼構件的制作和安裝過程中,如何預防鋼結構制安的質量問題已成為人們不容忽視的問題。在實際工作中我們發現,通過采取相應的技術措施,就能預防鋼結構制安過程中出現的質量問題,從而顯著提高鋼結構的整體質量和使用壽命。本文結合自身工作經驗對鋼結構制安質量問題的預防談幾點體會。
1 做好工程開工前準備工作
1.1 設計圖紙存在問題
1.1.1 設計圖紙不符合規范要求。設計圖紙嚴格按照鋼結構施工質量驗收規范的要求繪制。
1.1.2 圖紙設計總說明未注明工程的安全等級和使用年限。工程的安全等級不同,對施工檢查要求也不同。
1.1.3 圖紙對鋼材的材質等級要求不明確,施工單位無所適從。
1.1.4 圖紙未注明焊接的坡口形式,焊縫間隙、鈍邊坡口角度、是否單面焊等。
1.2 預防對策
1.2.1 強化施工圖紙的會審工作。
單位取得施工圖以后,一定要組織有經驗的技術人員對施工圖紙進行嚴格會審,對照一下應用規范有沒有問題,保證施工前圖紙的正確性,減少因圖紙問題對工程質量、進度的影響。
2 嚴把鋼結構制作質量關
2.1 鋼結構制作質量問題
2.1.1 在切割、下料時,翼緣板尺寸寬窄不一,造成H型鋼與牛腿的尺寸不一致;切割邊緣有較深的切痕或明顯的凹陷,切割粗糙度超標,拼板邊緣拼接錯邊等超標。
2.1.2 在組裝時,焊接H鋼無組裝胎架,造成H型鋼高度尺寸有偏差;輕鋼腹板不平整,組裝前未矯正;牛腿與H型鋼梁連接處上下錯位,左右錯位,未控制好尺寸。
2.1.3 在焊接時,柱腳、牛腿的焊腳尺寸小于設計圖紙的規定,角焊縫塌邊現象嚴重,收弧處普遍低于母材,氣孔較多;焊縫成形差,寬窄、高低、大小不一致;手工焊縫寬窄不一,咬邊現象嚴重等。
2.1.4 在鉆孔時,在該開單排孔的地方,開了雙排孔,結果未補孔就留存在構件上,安裝后影響了強度和外觀質量。
2.1.5 除銹與油漆時,除銹粗心大意,油漆不久就出現返銹、剝落;漆膜厚度不均;油漆前雜質未清除干凈,污物多,流掛現象較普遍。
2.2 預防對策
2.2.1 切割應提高操作技能和參數正確,防止割縫、啃邊、塌邊、熄火、粗糙度過大等。板制H型鋼的尺寸要嚴格工藝和尺寸,最好相應從整根H型鋼截取,防止牛腿高差錯位。
2.2.2 H型鋼組裝時,應有組裝胎架。如系組立機組裝,也應隨時檢查調整。構件拼接時,排版要按規范要求,控制好拼接長度,盡量避免構件端面板的拼縫間隙。拼制H型鋼,應注意控制角變形值和平整。
2.2.3 鋼板應整張大板拼接,采用埋弧焊焊接改善焊縫質量,既省時又省料。
2.2.4 鉆孔前,嚴格會審圖紙,按照要求操作。如果單排孔誤開雙排孔,補孔后方可進行安裝。
2.2.5 除銹質量盡可能采用拋丸或沖砂處理樣板對比檢查,保證除銹質量和油漆使用符合要求。
3 嚴把鋼結構安裝質量關
3.1 鋼結構安裝質量問題
3.1.1 安裝構件違反操作規程。如有的鋼柱安裝時,一根根獨立單插起來,當天又無法形成穩固的框架單元,容易造成倒塌的安全事故;有的構件已全部安裝到頂,但主鋼柱仍沒有進行焊接固定,而邊上的輔助小鋼柱已全部焊完了;有的工地彩鋼板已開始安裝,柱腳卻沒有及時封閉。
3.1.2 安裝高強度螺栓,常出現下列問題:露牙不足;螺栓未擰緊,大六角的沒有初擰終擰標記;高強螺栓作臨時固定用等。
3.1.3 焊縫質量不到位。如圖紙會審不仔細,造成安裝質量缺陷。如違反強制性條文中有關吊車梁不允許下撓的規定;焊工技術不過關,焊縫的成形不好,高低不平,寬窄不一,咬肉、氣孔較多等等。
3.2 預防對策
3.2.1 安裝構件質量問題的預防。安裝構件應嚴格按安裝工藝和順序進行,當天應形成穩固的框架單元,以防止出現倒坍事故。
3.2.2 高強螺栓安裝質量問題的預防。高強螺栓使用前必須檢查螺栓的合格證和復試單,高強螺栓應自由穿入孔內,穿入方向宜一致,不能強行敲打,更不能氣割擴孔。高強螺栓決不能當作臨時固定螺栓使用。
3.2.3 焊接質量問題的預防。使用的焊接材料出廠合格證明書和質量保證書應齊全,材料進廠時,應按其相應的標準檢查驗收。焊接應嚴格按焊條說明書規定進行;選擇具有較高水平的焊工焊接,保證焊接質量。
鋼結構發展勢頭迅猛,市場前景樂觀,質量問題也會愈來愈受關注。我們應樹立良好的質量意識,嚴把質量關,這樣才能保證鋼結構工程的制安質量。
關鍵詞:鋼結構工程、施工質量、預防措施
中圖分類號:TU391文獻標識碼: A
一、鋼結構制作存在問題及預防措施
(一)鋼結構制作存在的問題
1、在切割、下料時翼緣板尺寸寬窄不一,造成H型鋼與牛腿的尺寸不一致,與牛腿聯系的鋼梁上下翼緣板錯位;切割邊緣有較深的切痕,板邊有明顯的凹陷,或有較深的鋸齒印;切割粗糙度超標,拼板邊緣切割不垂直,拼接錯邊等。
2、組裝時焊接H型鋼無組裝胎架,造成H型鋼高度尺寸有偏差,腹板偏中心;翼腹板對接后焊縫未矯平,有明顯凹凸;輕鋼腹板不平整,組裝前未矯正。
3、焊接方面,輕鋼焊接H型鋼翼板開料后再拼接,焊縫未安裝引弧板,造成焊縫不飽滿,邊緣有凹坑未熔合等,與母材不齊平;柱腳、牛腿的焊腳尺寸小于設計圖紙的規定,角焊縫塌邊現象嚴重,收弧處普遍低于母材,氣孔較多;手工焊焊縫不直,寬窄不一,咬邊現象嚴重;焊渣飛濺未清除干凈。
4、鉆孔方面,事前圖紙會審不充分,在該開單排孔的地方,開了雙排孔,結果未補孔就留存在構件上。如柱與牛腿連接處的H型鋼為雙排孔,而大梁與次梁相同規格的H型鋼為單排孔,但開孔時都開了雙排孔,安裝后影響了強度和外觀質量。
5、總裝過程中,鋼柱牛腿與H型鋼梁連接處上下錯位,左右錯位,未控制好尺寸。
6、除銹與油漆方面,除銹馬虎未達到等級要求,油漆不久就出現返銹、剝落;漆膜厚度不均勻,陽面厚度普遍超厚,可達250μm,但陰面往往在90μm左右(室內漆膜厚度規定為125μm);油漆前雜質未清除干凈,污物多高低不平,流掛現象較普遍。
7、構件運輸和堆放過程中無擱置件墊平堆放,而是隨意卸車雜亂堆放,甚至讓構件埋入泥堆水溝中,造成構件變形、碰傷和污染。
8、構件出廠時鋼柱、鋼梁的中心線標記未標示,給安裝施工矯正檢測帶來困難。
9、翼腹板拼接長度不符合要求,如翼板拼接長度不應小于翼板寬度的2倍,翼緣板與腹板拼接焊縫應錯開200mm以上,腹板拼接長度不小于600mm。
(二)制作階段的預防措施
板制H型鋼的尺寸要嚴格控制,最好從整根H型鋼截取,防止牛腿高差錯位。嚴格工藝,H型鋼組裝時,應有組裝胎架,也應隨時檢查調整。鋼板應整張大板拼接,采用埋弧焊焊接改善焊縫質量,既省時又省料。切割應提高操作技能,防止割縫、啃邊、塌邊、熄火、粗糙度過大等。除銹質量盡可能采用拋丸或沖砂處理,樣板對比檢查,使油漆后粘合良好,粗糙度合適,利于摩擦系數的保證。嚴控油漆厚度,不能忽厚忽薄,防止陰面構件小于標準的油漆厚度,油漆過厚超過125μm,會增加較大的費用,造成無謂的浪費。構件拼接時,排版要按規范要求,控制好拼接長度,防止過短拼接,盡量避免構件端面板的拼縫間隙。拼制H型鋼,應注意矯正質量,控制角變形值和平整度。構件油漆后應標注構件中心線標記,構件超過20噸應標注起重點標記。構件在運輸與場地堆放時,應有擱置件墊平堆放,防止構件變形,碰傷和污染。
二、鋼結構安裝存在問題及預防措施
(一)鋼結構安裝存在的問題
1、鋼柱安裝違反操作規程,象蠟燭一樣一根根單插起來,又無法形成穩固的框架單元,容易造成倒塌。
2、無安裝工藝,安裝構件無順序。如構件已全部安裝到頂,但主鋼柱仍沒有進行焊接固定,而邊上的輔助小鋼柱已全部焊完了;鋼柱安裝完畢后,應盡快把鋼柱底部的墊塊墊平焊牢,然后用細石密實封閉柱腳。
3、錨固螺栓高低不一,柱腳平面事先未測,預埋時移位,形成柱偏位。
4、安裝高強度螺栓,露牙不足,甚至低于螺母;螺栓未擰緊,扭剪型的未擰斷梅花頭;大六角沒有初擰終擰標記;安裝時摩擦面的防護紙未撕掉;高強螺栓作臨時固定用,安裝后48小時內未漆封;未做扭矩與軸力復試,緊固力矩未按規定計算;摩擦系數試驗不到位,有的不做,有的只做一組;拉桿螺栓未擰緊,拉桿不直,腰孔未用大墊圈,造成螺母與母材接觸面太小,極易穿孔。
5、現場焊縫不到位,如剛性連接襯墊焊間隙太小無法焊透,手一拉墊板就掉;襯墊板規格不符合要求,甚至用鋼筋代替;焊縫的成形不好,高低不平寬窄不一,飛濺、焊瘤未清除,咬肉、氣孔較多;弧頭弧尾不加引熄弧板,出現凹陷等。
6、圖紙會審不仔細,造成安裝質量缺陷。如設計圖紙未注明在吊車梁翼板上鉆孔,在安裝軌道時采用焊接造成吊車梁下撓,違反強制性條文中有關吊車梁不允許下撓的規定。
7、圍護彩鋼板拼縫不密貼,收邊不良,“鼻孔”未封堵,影響對雨水的防滲漏和美觀。
(二)安裝階段的預防措施
1、應嚴格按照安裝工藝順序進行,當天應形成穩固的框架單元,不能形成時,應加纜風繩固定,防止出現倒坍事故。
2、鋼構件柱、梁安裝完畢應盡快調整鋼柱垂直度和高差墊片,封閉柱腳,并二次灌漿密實。
3、高強螺栓要把好扭矩系數和緊固軸力的復試,分別做好制作與安裝摩擦面的抗滑移系數。
4、安裝高強螺栓控制好施工扭矩,露牙長度2-3扣,不允許高強螺栓當作臨時固定螺栓使用,高強螺栓終擰必須在48小時內完成。
5、加強安裝現場焊接質量控制,盡可能選擇具有較高水平的焊工焊接,提高焊接質量。結束語:鋼結構工程質量關系人們的日常生活和生命財產安全,制作、安裝過程中每一個環節都應嚴格遵守施工技術規范和操作規程,堅持質量標準、嚴格管理,采取有效措施克服鋼結構工程制作安裝過程中存在的質量問題。
參考文獻:
[1]李惠民.土木工程施工技術[M],中國計劃出版社,2002年
[2]張仁禮.建筑工程材料[M],中國礦業大學,2000年
關鍵詞:鋼結構;施工管理;存在問題;質量控制
1鋼結構建筑工程的發展和應用
自改革開放以來,我國的經濟發展迅速,社會也取得了很大的進步,我國是鋼鐵大國,據中國鋼鐵行業協會統計,在2006年,我國已經成為世界上鋼鐵產量最多的國家,產量達到四億多噸, 從20世紀初,我國的新材料、新工藝、新設備和現代結構設計理論取得了很大的進步,使得我國的鋼結構建筑的發展進入一個前所未有的黃金期。
到二十世紀九十年代后,我國鋼結構建筑體系呈穩定發展的狀態,國外許多發達國家通過對各種質量監控方法和質量控制理論的應用,大力推動預制裝配化鋼結構的發展,促進了鋼結構建筑的發展向著專業化、產業化和高端化發展,同時還推動了工業的進步。
2鋼結構建筑的特點
2.1鋼結構建筑的優點
2.1.1鋼結構建筑材料強度高
其硬度大,堅固性好,材質均勻,符合力學計算的假定。和混凝土建筑相比,鋼結構的材質明顯在硬度方面都要堅固的多,彈性模量也高,但是,鋼結構建筑的密度和強度要比混凝土大得多,因此一般情況下要比混凝土輕三分之一或二分之一。
鋼結構和傳統的建筑結構相比,在功能、設計、材料等方面都具有不可比擬的優越性,具體數據如表1所示。同時,鋼結構建筑本身也存在一些問題,因此,綜合而言,鋼結構建筑具有以下幾個特點。
2.1.2鋼結構的塑形和韌性好,抗震性能優越
鋼結構建筑因其自身的優點,所以抗震性能較好,適用于振動和沖擊荷載很大或是跨度較大的建筑。鋼結構建筑具有網架結構受力合理、工廠化生產和安裝便捷快速等特點,同時還具有壽命長,維修時間段、維修費用低等特點,所以應用范圍特別廣泛。
2.1.3鋼結構自重輕
上文提到,鋼結構由于強度和密度都大于混凝土結構,所以自重輕,這一點特別符合高層和某些大型建筑的要求。從梁高和跨度比看,混凝土建筑要比鋼結構建筑差一倍左右,因此能大大的降低高層建筑的總高度。大體而言,鋼結構建筑要比混凝土建筑輕大約1.6倍,同樣的跨度,可以承載更大的負荷。大大的減輕了建筑的自重。
2.2鋼結構建筑的缺點
2.2.1耐火性差
鋼結構建筑在選用材料的鋼材,鋼材本身不具有特別好的耐火型,的鋼材構件其耐火極限為15min,這直接影響到了建筑結構的安全性和可靠性,一旦遭遇火災,毀滅性也是巨大的。
2.2.2防腐性差
鋼結構材料在空氣中放置的時間長了,會生銹,如果暴露在空氣中大于五十個小時,就會出現銹斑,可見鋼結構材料的防腐性能差,所以在一般在建設過程中,對構件要做好防腐處理,避免出現生銹現象影響建筑質量。
3鋼結構施工管理中存在的問題
工程在施工和完工之后投入使用的過程中會不可避免的存在問題,一般情況下,可以將這些問題劃分為工程質量缺陷、工程質量通病和工程質量事故這三種情況。
工程質量缺陷是指工程技術指標的要求,在技術上存在問題;
工程質量通病是指在建設過程中,存在外觀質量問題,或是有材料和建筑結構的損傷等現象;
工程質量事故是指工程在完工投入使用之后,由于之前的質量通病和質量缺陷,而造成一些斷裂、疲勞、失穩事故,造成重大的人民生命財產安全的損失。一般情況下,常見的質量事故有屋頂或樓面漏水、構件位移、失穩、材料撕裂等,這些都會對人們的日常生活造成不良的影響。
4.鋼結構工程施工質量管理的方法
4.1質量控制的原則
質量控制是指在鋼結構工程的建設過程中,采用一定的技術手段和技術設備,來控制建筑的質量,并且對建筑的質量進行定期的檢測,及時發現質量問題,并且快速解決。在整個質量監控的過程中,要注重事前的質量控制,防患于未然。所以,要遵循以下幾個原則。⑴堅持質量第一,用戶至上的原則,要本著對人民和社會負責的態度建設施工;⑵以人為控制核心的原則,調動工作人員的積極性,實行責任制,加強每一個人的責任意識;⑶以預防為主,而不是事后才解決。
4.2制定和審核技術文件
制定技術文件:主要包括以下幾個方面的內容:⑴制定工程項目各個施工環節的施工組織設計和施工工藝要求;⑵加強對施工圖樣的定期會審;⑶施工質量事故的決策流程及解決措施;⑷施工技術規劃和設計的書面文件;⑸對施工技術文件的質量進行驗收。
4.3深化設計及確認
深化設計是在設計技術圖的基礎上,根據結構構件位置關系、截面尺寸、連接形式、孔洞位置等已知條件,配合土建、機電、幕墻等專業需要,結合構件加工工藝、運輸條件和安裝單元的劃分,進行細節設計,求得細部尺寸,提供滿足加工需要、滿足安裝施工的鋼結構深化詳圖,并最終以清單的形式統計工程使用材料的情況便于加工廠制作。
深化設計必須符合原設計意圖、符合現行的規范標準、深化設計成果必須由設計院人員認可后方可進行加工制作。
4.4 工程技術交底
做好鋼結構施工中梁,鋼柱,次結構等部分施工工程技術的交底工作,對施工中遇到的重點和難點要委派專門的技術人員進行準確施工,同時要采取相應的應對和保護措施,以確保工程的順利開展,提高工程施工質量。
4.5鋼結構工程質量監督檢查
在鋼結構建設的質量控制和監督的過程中,要注意以下幾個方面,第一點是施工單位要編制質量控制標準的文件,并且要通過監理單位的審核方可施工;第二點是要定期或是不定期的對工程質量進行檢查;第三點是不能盲目的檢查,要設置重要的、影響整個工程安全的質量監控點;第四點是加強對建筑質量的監督,包括在建筑投入使用之后,也要定期進行檢查,一般是對完工的建筑三年檢查一次,要嚴格執行。
4.5.1嚴格控制鋼結構原材料質量
對于用于鋼結構工程施工的原材料,必須按照統一的質量技術標準由試驗檢測人員對各種物資材料質量進行試驗檢測,確保進場材料滿足相關技術標準的要求。對于鋼結構施工中的各種下料,重點應該考慮零件下料的余量以及加工余量,同時確保下料質量滿足施工技術規范的要求。對于各種組裝構件,重點應該對裝配機具、設備等進行必要的檢查,以確保鋼結構的組裝精度滿足鋼結構工程施工質量的要求。
4.5.2檢查施工過程質量
鋼結構工程施工質量進行檢查至關重要,主要的檢查內容包括以下幾個方面的內容:⑴工序交接檢查,主要是對鋼結構工程質量或重要工序有重大影響的施工工序,在班組自檢的基礎上,還要委派專業質檢人員進行工序交接檢查和巡檢;⑵跟蹤檢查,對存在施工難度的技術、工藝及施工環節定期進行抽檢,以防施工質量不符合標準要求;⑶加強對鋼結構施工中的隱蔽工作進行檢查。
5結語
綜上所述,本文主要對鋼結構建筑的施工質量的控制和監督的有關方面進行了分析和討論。鋼結構建筑具有很大的優越性,在我國乃至國際都取得了很大的發展,因此,對這種結構的建筑的質量控制也是施工過程中的重中之重,應該嚴格把控,希望本文的觀點能對這一研究有理論上的幫助。
參考文獻
關鍵詞:建筑工程;鋼結構設計;質量問題
前言
現如今,鋼結構在建筑工程中廣泛的予以應用是因為鋼結構具有性能好、自重輕、工廠化程度高、施工速度快、勞動強度小等優勢。但鋼結構工程在我國起步較晚,尤其是高層建筑鋼結構工程與發達國家相比較少,鋼結構設計方面的理論和設計經驗不足,存在一些問題。因此,鋼結構工程的設計方面的工作,成為我國鋼結構設計行業面臨的新問題。下面就去質量問題展開分析。
一、解析建筑鋼結構的設計理論
1)結構布置的依據。相比于以往,現今的建筑業已有了更高的科學技術的支撐,建筑過程中的每一個過程都在不斷的尋求新方法,來更好、更快的完成。在設計鋼結構的時候,要做到全面考慮,綜合各個因素,在考慮經濟因素的前提下,充分利用鋼結構的優勢,其中包括大柱網、大開間、易改變等因素當然同時也要做到具體問題具體分析,全面地看問題。在鋼結構的布局上,要整合其體系特點、承重力情況以及結構的性質等因素全面分析通常,要是鋼結構的剛度適合、模型清晰,要避免大荷載和承重的面積,最好以最短的距離到達基礎點尤其要注意的是,在柱間抗側支撐的分布上要做到均衡,以最靠近風震的作用線為好,不然的話,就應該考慮到鋼結構的扭轉和抗衡的其他防線比如,在支撐框架結構中沒根柱子需承受1/4的總壓力。
2)結構分析和工程判定。目前,就鋼結構的實際運用中來說,對于結構的分析,通常采用線彈性分析法,有時在條件允許的情況下,也會考慮P-D ,P-e的分析方法當下的一些有限元軟件可以把幾何非線性及鋼材的彈塑性能等因素考慮進來,從而為更精確地分析結構創造了有力條件,但是并非所有的結構都適合于軟件分析對于一些比較典型的結構,可以通過查詢力學手冊之類的工具書,獲取相關的內力以及變形而一些簡單的結構就可以。通過手算直接進行分析,相對于復雜的結構,就需要運用建模運行程序來進行細致分析,并作出詳細的分析報告。最后,我們要根據“工程判定”對各項周期、總剪力、變形特征的指標進行評估,然后決定是否要重新進行分析或者只是對計算結果進行修正。
3)規范構件設計。我們可以通過截面優化的功能對構件的截面做全面的優化和驗算,這樣一來,可以節約工程師花費的時間,不過相對于一些繁復的結構,我們的工程師應該做好以下兩個方面:一是工程師要做到對構件的截面進行一一檢測。二是關于結構軟件的優化功能。
4)節點的設計。在鋼結構設計中,節點的設計十分重要,它是鋼結構設計內容的重要環節。一般情況下主要采取等強設計和買際受力這兩種慣用的技法,設計的主要板塊有焊接、栓接、梁接板和梁腹板等在設計節點的時候,要時刻注意到安裝螺栓、現場焊接工程的設計空間和構件的安裝工序,這樣一來可避免突發狀況同時還要設計圖中的難易程度,在保障質量安全和設計理念的前提下,使用最簡易的施工方案,這樣一來可以降低施工中的難度。
二、鋼結構中質量問題分析
鋼結構工程在不斷被應用于建筑工程的同時,也存在相應的質量問題。造成鋼結構工程質量問題的因素很多,也非常復雜。很多時候可能是同一性質的問題,然而造成的原因卻大相徑庭,所以對于鋼結構工程形成的質量問題,需要多角度深入分析、判斷、解決問題就好比焊接裂縫,有的時候問題可能出在焊縫的金屬中,也有可能是因為母材的原因造成的,當然也有可能是焊接表層,亦或是焊縫的內部;甚至可能是選取的焊接材料問題,或是在焊接過程中對溫度的把控不嚴這樣一來,容易延誤工程,若是建筑物質量不過關,可能對人造成傷害。因為鋼結構工程不合理造成的質量問題也很多,比如,在鋼構件的焊接過程中因為力度的變化,形成了新的裂縫,如果在焊接的接縫中有氫氣進入的話可能造成裂縫的延遲如果鋼構件長時間受到承重的壓力,也有可能造成構件的彎曲和變形,從而導致安全隱患。
三、安裝階段的質量與安全控制
1)嚴審施工圖在安裝過程中,要根據工程圖紙的設計而定,在拿到設計圖紙之后,應該讓技術嫻熟的老技術員對施工圖進行核對是否還存在問題,其中包括在使用的規范上是否合理,設計的節點是否清晰明了,設計內容要求是否全面,施工中材料的型號、等級、規格是否核對,在安裝過程中是否還存在難度等,一經發現有問題,安裝人員要及時向設計部門提出。
2)嚴格按照施工技術要求。只有嚴格按照施工技術要求才能保證安裝的質量在安裝柱、梁時,要考慮柱下方的墊鐵是否穩固,柱是不是可以輕松地平移,梁的設計角度和螺栓的擰緊程度等,在這些問題通過后,才能起吊在鋼安裝工程檢測合格之后,同時還要要求施工部門對柱底板和基礎頂面上的混凝土進行再次加密,這樣才能確保安裝的質量。
3)加強施工圖紙會審和技術交底工作。在施工的前期,施工部門和施工人員應該要核對好圖紙和技術的交接工作,真正了解設計的理念和工程設計的特點,檢驗施工圖的內容是否完善,清晰,對重點設計環節是否有專門的要求,鋼結構安裝是否簡易,針對施工圖中還存在的技術問題,會審部門需要通過專項研討,設計出合理有效的施工方案當然,施工單位還應該注意安裝過程中的技術交接問題,相關的設計人員、質量人員和施工團隊以及項目的負責人需要同時了解施工圖,施工計劃,以及施工時的安全質量保障問題,在所有問題落買后,才能開始施工。
4)加大工序之間的交接督查。加強對施工工序的嚴格把控做到每道工序“三檢制”,一是經過施工班組技術總負責人檢驗,檢驗合格之后,需要進行質量驗收并隨時做好記錄;二是由施工人員自檢,檢驗合格之后,通過施工班組技術負責人核對審查,簽字后才能開展下一道工程;三是針對施工的主要工序和安裝的重要環節,施工班組技術負責人和監管部門要嚴格檢查并做好驗收工作關于施工工序中的交接檢查問題,質檢人員需要嚴格把關,比如在安裝鋼結構之前,要認真做好鋼結構施工單位與土建專業施工時的交接工作,針對于基本的定位線和基礎軸線、地腳螺栓預埋位置等要進行核買,不能出現偏差,這樣才能做好交接工作,嚴把質量關。
結語
根據上文分析,文章中主要探討了建筑鋼結構工程設計及質量問題。總而言之,作為鋼結構工程設計人員,面對鋼結構建筑的大量涌現,應與時俱進,加強學習有關鋼結構工程的專業知識與管理內容,特別對鋼結構工程設計方面的一些問題應認真細致的分析,不出現絲毫紕漏,從而確保鋼結構工程的經濟性和安全性。
參考文獻:
關鍵詞:鋼結構;材料造價;造價管理;預算管理;存在問題
中圖分類號:TU391文獻標識碼: A
一.引言
隨著我國建設市場的快速發展,鋼結構被廣泛應用。在鋼結構工程管理中,我國的鋼結構材料造價管理基本上都是以辦理工程結算價為主,僅重視相關施工階段的材料造價控制,忽略了開工前期投資決策階段材料產生的造價控制。投資決策階段的投資預算是建設項目決策的前提依據,直接影響到國民經濟及財務分析結果的準確性和可靠性。
二.鋼結構工程造價的管理和控制的重要性
和發達國家相比,我國建筑行業中鋼結構工程發展相對緩慢,在發達國家,鋼結構工程施工建筑已經成為了現代化城市中重要工程建筑,鋼結構工程建筑在工程總施工建筑總量中占據了30%以上比重。例如,在在日本鋼結構工程施工建筑中占總工程施工量的50%,但是我國鋼結構工程發展緩慢,占總工程量不足5%。致使這樣局面發生的原因諸多,只考慮工程造價方面,工程施工建筑中純鋼結構造價通常是鋼筋混凝土結構的二倍,和鋼筋混凝土施工結構相比就會顯得不經濟。但是按照相關資料研究統計分析,通常情況下高層建筑樁筏既基礎和上部結構工程造價占總工程施工項目投資的80%。然而采用鋼結構,在經濟角度上具有一定的優越性:一是自重輕,可以減少工程施工中樁筏基礎工程造價成本;二是鋼結構強度大,可以降低工程構件中截面尺寸,加大建筑工程有效的使用面積;三是采用鋼結構工程施工速度快,可以縮短整個工程施工建筑周期,是工程項目可以盡快完工使用,減少貸款利息和貸款期限;四是和鋼筋混凝土相比鋼結構灌到你安裝方便,施工進度快;五是節省工程施工中模板工程造價;六是鋼結構比鋼筋混凝土結構樓層高度要小,在一定程度上可以節約室內空調將會需要的能源,或者是在建筑工程高度確定的條件下,鋼結構工程要是鋼筋混凝土工程建筑層數增多,并加大了建筑工程建筑面積。因此在現代化城市中,做好鋼結構工程造價管理和控制工作,對加速和確保我國鋼結構工程建筑具有的巨大意義。
三、鋼結構材料造價管理預算存在問題
1. 預算管理存在投資失控的問題
目前,伴隨著經濟體制改革,相關工程施工、設計的企事業單位逐漸增多。很多施工企業在質量監管方面參差不齊。相關工程施工、設計的企事業單位,對工程所在地的相關規定了解不全面、掌握不具體,造成工程預算實際和預算編制過程中的不符及偏差,致使預算管理質量不高。同時,由于我國現行的取費基礎、預算定額、預算編制的規定、取費標準等,在各個地區均有所不同,在各個行業也不盡相同,也出現的相對的誤差。
2.概算超估算的問題存在于預算管理中
在建筑領域中,新結構、新材料、新工藝和新技術被廣泛適用,在編制預算的過程中,需要進行定額換算。但是,工程預算確定方法在實際操作過程中,普遍為靜態的、滯后的,使用的定額單價大多是過時的人工、材料和機械臺班價格,在此基礎上的工程量計算,難免會出現取費差錯。即使是新增補的定額,也存在缺少代表性的狀況,部分在實際工程量計算中根本不適用,不能發揮其應有效應。
3.預算超概算存在于預算管理中
我國現行制度中預算管理大多處于階段性管理模式,極其缺乏對建設項目整個過程綜合治理的意識。各相關單位(設計、施工和建設)之間缺乏相互溝通、統一治理的造價目標。而施工監理單位的治理往往局限于施工進度,以及施工質量,卻很少介入投資決策的綜合分析。在設計階段雖然由建筑單位完成了工程概算,盡管細化至預算,但是對設計方案造價指標的約束控制約束卻十分缺乏,這就促使設計趨于保守,而投資趨勢于偏高。
四、提高鋼結構材料造價預算的相關措施
1.加強材料控制。
工程施工中材料是必備的物質條件,材料質量的好壞影響做后的工程質量。假如材料質量不符合要求,那么工程質量也就不可能符合標準。所以加強材料的質量控制,是提高工程質量的重要保證。影響材料質量的因素主要是材料的成份、物理性能、化學性能等、材料控制的要點有:
優選采購人員,提高他們的政治素質和質量鑒定水平、挑選那些有一定專業知識,忠于本職工作的人擔任該項工作;掌握材料信息,優選供貨廠家;合理組織材料供應,確保正常施工;加強材料的檢查和驗收,嚴把質量關;抓好材料的現場管理,做好合理和正確使用;搞好材料的試驗、檢驗工作。材料進場應同時附有產品質量合格證,并按規定進行檢驗和試驗。采購人員在采購時,也要嚴格執行材料的檢查、驗收手續,保證采購的材料滿足工程質量要求。對于現場發現的不合格材料,應單獨放置并在明顯位置標注不合格標識,以免用錯。對于材料、半成品、構配件等,應根據其特點、特性、以及對防潮、防銹、防腐蝕等方面的不同要求,安排適宜的存放條件,以保證其存放質量。
2. 引進新技術,節約工程成本
鋼結構工程在我國施工建筑的應用時間還比較短,其技術水平有限,我國施工單位還需要不斷引進國外先進施工技術,提高我國鋼結構施工技術整體水平的提高,更好的控制工程成本。我國鋼結構工程造價預測人員必須制定合理的施工組織方案,并且發揮思維能力推敲和思考施工組織方案,從而提高勞動使用效率,有效縮短工期。鋼結構一般都是預制結構件,其構件加工往往是在工廠里進行,安裝卻是在現場,這種間斷性的工作環節是造成整個工程成本居高不下的關鍵原因。目前很多施工單位為了安裝方便,施工單位會選擇現場焊接鋼架和鐵板預埋,但是目前現場焊接技術水平還不過關,使現場焊接質量難以控制,導致安裝精度很低,且工期延長。針對現場施工難度大的情況,施工單位應該采用二次澆注的方案,提高現場施工質量。二次澆注是提前在現場進行預埋鐵板放樣畫線,然后再將鐵板運回工廠,將其與鋼架對齊焊接,這樣不僅能保證焊接質量還能縮短工期。二次澆注與現場焊接相比,雖然會提高工程前期投資,但是在施工后期不僅能節約工程成本還能縮短工期,降低工程整體成本。因此,施工單位要不斷引進先進的施工技術,將新技術以及新材料運用到施工過程中,最終實現降低工程成本的目標。
3. 重視工程施工環節工程造價的控制
建筑工程施工過程中,鋼結構的供應一定要及時;施工現場嚴格杜絕浪費工時、窩工的不良現象,合理配置人力資源,加強原材料和機器設備的有序管理,減少不必要的浪費;施工中出現設計變更要提前通知,減少工程的損失。建筑施工中影響工程造價的主要因素是原材料的費用,約占整體影響因素的60%~70%。選材的合理性很重要,在追求材料規格和質量的基礎上,努力爭取鋼結構的低價格,掌握市場價格的變動趨勢,采取一定的有效措施控制市場價格的合理性,尤其加強使用量大、采購困難材料的管理。
五.結束語
鋼結構工程建筑具有自重輕,強度高,施工快諸多優越性,具有廣闊的發展前景,在保證工程施工質量的同時,做好鋼結構工程造價成本控制,提高工程質量,確保施工效益。
參考文獻:
[1]張萌.鋼結構材料造價管理中預算問題與解決措施[J].中國建筑金屬結構,2013,(12):1-1,3.
[2]馬爽.芻議如何從設計階段控制鋼結構的造價[J].中國新技術新產品,2012,(15):228-228.
[3]張艷芬.關于鋼結構預算及成本控制的探討[J].中國房地產業,2011,(11):352,354.
[4]賈清玲.試論建筑工程中鋼結構工程預算編制[J].投資與創業,2012,(6):133,137.
[5]宋艷波,寧波.如何做好鋼結構安裝預算[J].科技致富向導,2013,(14):131.
關鍵詞:民用建筑;鋼結構;設計
中圖分類號:TU24 文獻標識碼: A
引言
鋼結構建筑設計的構思成功關鍵所在是技術構思與表現,在方案設計的深化中,需要同結構工程師,設備工程師,甚至包括機械工程師密切配合。隨著社會的發展,高層鋼結構住宅工業化和商品化程度在不斷地提高,能夠把設計、生產、施工和安裝整合為一體。進而使住宅產業化水平得以提高。基于鋼結構具有強度高、自重輕、抗震性能好和材料可回收再生等諸多優點,高層建筑目前在我們的城市建設當中所占的比例是越來越大,而建筑結構設計方面的變化也越來越多,很多新興的結構設計方案以迅猛的速度呈現在我們的城市建設中。面對這樣的形勢,我們對建筑的鋼結構設計進行討論研究。
一、建筑鋼結構設計存在問題的特性
1、建筑鋼結構問題的復雜性
建筑鋼結構中存在問題的復雜性主要體現在鋼結構設計較為復雜,容易出現問題的環節也較多,宏觀監控難度較大。即使建筑鋼結構出現的問題性質相同,但產生問題的環節與原因也存在較大的差異,加大了問題解決的難度。例如出現焊接裂縫的情況,問題可能出現在焊接裂縫的表面,也可能出現在焊接裂縫的內部,既可能出現在焊接裂縫的金屬部分,也可能由于母材受到高溫影響發生開裂;裂縫既可能平行焊道,也可能垂直焊道,既可能是受熱導致裂縫,也可能是受冷導致裂縫。因此,建筑鋼結構問題存在較大的復雜性,需要實際設計施工人員進行詳細的分析與核查才能確定。
2、建筑鋼結構問題的嚴重性
如果建筑鋼結構出現了問題,施工人員必須停下目前的施工項目轉向問題的處理,由于建筑鋼結構問題的復雜性,處理的難度較大,會推延建筑施工項目的工期。如果建筑鋼結構出現了不可逆性的問題,只有進行拆除重建,加大了建筑施工成本。如果建筑鋼結構出現的問題沒有及時被發現,甚至會導致建筑垮塌,造成重大的人員傷亡事故,嚴重威脅了施工作業人員的生命財產安全。
3、建筑鋼結構問題的可變性
建筑鋼結構出現的問題會隨著建筑施工的進程而產生變化,從細微到不可發現的裂縫逐步變成巨大的裂縫。例如鋼構件的焊接縫隙原本是可以忽略不計的,但是由于受到應力的作用,使焊縫逐漸擴大形成裂縫;鋼構件如果長期處于高強度的負荷下,容易發生彎曲、變形,產生重大安全隱患,威脅了社會公眾群體的人身安全,也容易產生負面的社會影響。
4、建筑鋼結構問題的頻發性
建筑鋼結構容易出現問題的環節較多,宏觀監控難度較大,因此,建筑鋼結構在現有的施工技術支持下,出現問題的頻率較高,主要體現在日常施工中的事故頻發上。
二、建筑鋼結構設計原則
1、鋼結構設計服務于鋼結構的施工與使用,鋼結構工程使用目的是為了創造效益。公共建筑偏重于社會效益,工業建筑則偏重于經濟效益。因此,“鋼結構經濟性”是鋼結構設計的另一個重要方面。“鋼結構經濟性”原則應從總體上加以分析,不能僅從某一方面孤立地去考察。對門式剛架輕型鋼結構房屋,全面評價結構體系的合理性應綜合考慮用鋼量、加工制作費、安裝費、施工周期及基礎費用等。
因此,鋼結構設計時,必須對鋼結構體系的經濟性進行深入分析和全面的考察,只有綜合效益最佳的方案或鋼結構體系才是合理的。評價結構體系的合理性,不僅要看耗鋼量指標,還要看總體造價,也要看工期的長短,建筑物的早日投入使用或投產可獲得的使用效益。
2、根據實際情況,合理的建筑結構體系應該是剛柔相濟的。因此如果結構太剛則變形能力差,強大的破壞力瞬間襲來時,需要承受的力很大,容易造成局部受損最后全部毀壞;但是太柔的結構雖然可以很好的消減外力,但容易造成變形過大而無法使用甚至全體傾覆。
3、鋼結構體系的“適用”原則是針對鋼結構體系的功能要求而言的,鋼結構體系適用性與建筑物的使用功能有密切聯系。為此在結構設計時,必須把握以下方面:對建筑物的功能、特點和所處的環境條件有充分的了解,如建筑物是民用建筑還是工業建筑,民用建筑是用于展覽館還是體育館等,工業建筑是鋼結構倉庫還是鋼結構廠房,鋼結構廠房的生產工藝對建筑結構的影響情況等;建筑物對防火、保溫、隔熱、隔振和防腐蝕有何要求;對建筑所在地的環境狀況和氣象條件應有足夠的了解;建筑物內是否有特殊設備或特殊載荷作用,及吊車的設置情況如何等。
三、建筑鋼結構設計的改進對策
1、鋼結構的形式與布置
鋼結構主要有框架、平面桁架、網架、索膜、輕鋼以及塔桅等結構形式,都擁有自身的特點,所以,我們需要根據其特點進行合理的選型。
例如:在輕鋼廠房的建設時,需要大量的移動荷載與懸掛荷載,所以,我們就可以盡量地選擇網架結構,摒棄門式鋼架。也就是說,在面對實際問題時,需要進行針對性分析。對于鋼結構的布置,也需要考慮到其體系特征、性質以及荷載分布情況等,一般要求剛度均勻,力學模型清晰,盡可能限制大荷載或動載的影響范圍,使其以最直接的路線傳力。
2、合理的選擇截面
在鋼結構的形式與布置得以確定之后,就需要初步進行構件截面的估算。最主要的是對梁柱截面、支撐斷面尺寸和形狀的假定。
根據支座以及荷載的具體情況,鋼梁截面高度一般選擇在跨度的1/50~1/20之間。為了避免復雜的鋼梁整體穩定性的計算,也可以根據梁間側向支柱的間距按照1/b限值對于翼緣的寬度加以確定。根據長細比值,可以進行柱截面的預估,一般所選取的λ值在50~150之間。根據構件的受力情況,合理的選擇安全、經濟、美觀的構件截面。
3、結構分析與構件設計
保證結構和構件的穩定性,是鋼結構設計中必須予以充分注意的問題。梁是結構的主要構件,在進行梁的設計時,一般要驗算強度和穩定;柱主要受軸線力、壓力,常常是壓彎構件,有些情況是拉彎構件。
歸于構件的設計,首先要進行材料的選擇。一般來說,Q235和Q345是最常用的材料。如果考慮到工程管理,一般都會采用單一鋼種在主結構上,如果考慮到經濟角度,其截面組合就需要考慮到不同強度的鋼材。
例如:在偏向于穩定控制時,可以選擇Q235;在偏向于強度控制時,可以選擇Q345。當前,由于程序技術的飛速發展,一些結構軟件能夠全面的進行整體結構的優化,我們不僅需要對優化后的截面做好調整使其達到合理的截面標準,還需要考慮到計算長度的參數定義,模型的建立等數據。
4、節點的設計
如果沒有在結構分析前充分地考慮節點的形式,就容易出現結構分析模型中的節點與設計中的節點形式不完全相同形式。根據結構傳力特點的不同,我們可以將節點分成為剛接、鉸接和半剛接,這是需要我們特別注意的。在節點的選用時,對于節點的連接形式需要準確的進行判斷,以求達到設計的合理與安全。節點設計還應考慮施工人員現場操作與吊裝安裝方便等現場問題。
結束語
目前,隨著城市經濟的發展和高層建筑的增多,我國鋼結構發展也開始迅速起來,鋼結構住宅作為一種綠色環保建筑,已經開始做為重點推廣項目。人們的生活水平越來越高,對鋼建筑結構設計也提出了更高的要求。因此,加快新型高強、輕質、環保建材的研究與應用,使建筑結構設計更加安全、適用、可靠、經濟是當務之急。其中,我們要充分發揮結構工程師的創新能力,因為他們是結構設計革命的推動者和執行者。
參考文獻
[1]郭東海.鋼結構穩定設計的探討[J].黑龍江科技信息,2011,(23).
關鍵詞:建筑工程;鋼結構;施工技術
中圖分類號:TU198 文獻標識碼: A
一、結構的概念以及優缺點
(一)鋼結構的概念
鋼結構是指采用鋼材這一材料制成的建筑結構,這種建筑結構類型在建筑工程中比較常見,其穩定性比較高,尤其在高層建筑或者跨度較大的建筑工程中應用較為廣泛。鋼結構建筑的質量與施工人員的技術水平有較大關系,如果鋼結構安裝存在問題,會引起較多的鋼結構質量。鋼結構修復難度較大,所以,在對鋼結構建筑工程進行施工時,一定要優化設計與工藝流程,這樣才能保證鋼結構效能的最大發揮。
(二)鋼結構的優缺點
1.鋼結構的優點。鋼結構在建筑工程中應用比較多,其與普通鋼筋混凝土結構相比,具有較多的優勢,首先,鋼結構的強度高,這與鋼材的性能有較大關系,鋼材具有自重輕、強度大的特性,所以,使用鋼結構,可以提高建筑結構的抗震性。所以,在地震多發地帶,建筑設計人員都會采用鋼結構這一設計類型。其次,剛結構材質比較均勻,這類材料可以當做彈-塑性材料,由于鋼結構內部組織較為均勻,所以穩定性高。最后,鋼結構的安全性高,由于鋼材的耐熱性較好,所以,其對火災有著抵御能力,可以降低火情對建筑質量的影響。
2.鋼結構缺點。鋼結構也有一定缺點,比如,其耐腐蝕性較差,在低溫環境下很容易出現斷裂現象,鋼結構還具有失穩的問題。在應用鋼結構時,要結合實際對設計方案進行修改,而且在安裝的過程中,要注意規避這些問題,這樣才能保證工程的順利進行,才能降低建筑出現質量問題的概率。
二、鋼結構建筑所使用的施工技術
(一)螺栓預埋技術
目前,在高層建筑鋼結構的施工過程中,普遍存在螺栓預埋的高度及螺栓中心在預埋過程中的偏差不能滿足圖紙和規范要求等問題。因此,螺栓預埋過程中,要控制好基礎軸線和標高基準點,并將定位軸線、標高的誤差分別控制在2mm、正負5mm以內;同時,分別在定位后及在基礎混凝土澆筑堅固后進行再次測量。并通過兩組數據的比對得出是否重新進行埋設的處理結果。
(二)吊裝技術
吊裝是鋼結構高層建筑施工的關鍵環節,其速度和質量關系著整個施工工程的質量。它主要包括鋼柱的吊裝和鋼梁的吊裝。具體來講,鋼柱是決定建筑物層高和總高度的主要豎向構件。鋼柱的吊裝首先要劃分吊裝作業區域,其吊裝順序為從整體的框架梁柱結構到樓板結構,從主梁到次梁。吊裝前,在在預埋的地腳螺栓上加上保護套防止絲牙被碰壞。在吊裝第一節鋼柱時,要注意吊點的選擇。吊點的設置應該在柱連接耳板螺旋孔,并且將墊板以及鋼楔校正好。當鋼柱吊起后將M22大六角高清螺栓擰緊,再調節標高,誤差不能超過6mm,調整上下柱接頭錯邊。
在實行鋼梁的吊裝前,要先檢查標高和柱子的間距。為保證施工人員的安全,須在吊裝主梁之前,裝好扶手桿和繩。并根據鋼梁的跨度選擇吊點。鋼梁吊起后進行安裝,焊縫收縮量在2-3mm之間,并及時檢查柱垂直度、傾斜度,保證構件位置準確。
(三)焊接工藝
不同的鋼結構特點對應著不同的焊接工藝。鋼結構建筑的焊接的順序為由結構到節點再到全方位對稱焊接。從上層框架梁到壓型鋼板之托再到下層框架梁,到壓型鋼板之托,再到中層框架梁,到壓型鋼板之托,最后進行焊接檢驗。之后,焊接質量控制小組通過立焊、橫焊、斜立焊等的反復實驗后編制焊接參數,對出現的問題進行認真并解決,最終形成工藝指導書書面材料,指導焊接工作。同時,焊接操作的確定還要結合焊絲的長度、焊槍施焊角度、焊縫的清理。
三、建筑鋼結構施工過程的質量控制
(一)原材料的質量控制
隨著市場經濟的不斷發展,人們建筑材料的需求不斷擴大,建筑材料市場日益發展,在建筑過程中對建筑材料的選擇逐漸趨于多樣化。對建筑鋼結構來說,主要材料是鋼材,市場上鋼材種類多樣,采購人員在采購前必須與工程人員進行協商,選取價格合適質量過關的剛材,并由專業人員對預定采購的鋼材進行鑒定。采購人員一定要貨比三家,選取價格和質量比較合理的賣家。專業人員對采購的鋼材進行技術鑒定,判斷其質量是否過關,做到在采購前后雙重檢查,避免劣質剛才流入建筑工地。
(二)鋼件安裝過程中的質量控制
建筑鋼結構在安裝過程中一定要做好質量控制。鋼結構是整個建筑的支撐,相當于人體的骨骼,只有保證鋼結構的整體牢固才能進行更深一步的施工。作為整個建筑過程的基礎,在安裝過程中必須保證柱子以及房梁的角度垂直,讓應力集中于垂直方向,使建筑物在建筑過程中不出現偏移。對于各種零件的安裝方法,施工人員要熟練于心,在施工過程中使用正確型號的鋼件,避免混用。定期對鋼件安裝后進行全檢,避免出現鋼件漏裝或錯裝的現象,對施工不準確的地方及時糾正。
(三)對鋼件焊接過程中的質量控制
鋼件除了可以通過螺栓進行連接外,對一些難以連接的地方還可以通過焊接的方式進行連接。焊接時通過高溫融化使不同部分的金屬融化冷卻后融為一體的連接方法,是建筑鋼結構中普遍使用的連接方式。在施工中一定要保證焊接工人具備足夠的專業技術,并進行專業的質量意識培訓。建筑工程師在施工前需要選擇合適的焊接方式,并制定相關操作標準,讓焊接工人按照標準操作。在焊接前保證不同焊件的位置擺放正確,避免出現角度偏移導致鋼結構承載能力下降。對焊接完成的工作由專門的質量檢測人員進行檢測,驗收合格后方可進行下步工序,對不合格的部分進行修復工作,必須保證焊接工作的質量。
(四)施工過程的安全管理工作
安全問題在整個施工過程都必須引起高度重視。在施工前,相關人員需要對施工過程中存在的各種安全問題進行分析,找出風險規避策略,并制定相關的安全管理制度,對建筑過程中存在的各種安全問題實行預防為主的方針。鋼結構廠房施工現場的安全管理工作關乎每個施工人員的人身安全,因此在施工前必須做好所有員工的安全教育培訓,讓他們了解到安全施工的重要性,自覺做到保護自己和他人,為自己的工作負責。鋼架結構的安裝過程中必須對安全問題高度重視,做好管理工作,保證安全施工的進行。在進行鋼架結構的安裝過程中,各種護具的安全新性能必須符合國家規定的標準。對施工過程中的安全防護措施盡量做到最好,保證施工人員在安全的環境中工作,尤其是對于高空作業人員一定要實行防墜落措施。建筑工地的火災和用電安全也是安全管理的范圍,在焊接中需要防止火星四濺帶來的危害,施工現場的各種大型機器設備在不使用的時候一定要切斷電源,做到人走電停。
(五)建筑鋼結構后期的質量控制工作
建筑鋼結構在施工完成后并不意味著整個工程的結束,還需要進行一系列質量測定,確認施工質量是否符合國家標準,并結合建筑物的實際使用情況進行審核。施工完成后有專門的質量檢測人員進行驗收審核,并通過驗收報告體現出來,各種驗收參數符合標準后方可簽字驗收,并交由上層領帶進行復審,實現多重監督。驗收工作將責任明確到個人,以后若因為質量不過關引起問題將追究驗收人員的責任,保證在驗收過程中工作人員的專業態度,避免出現違法驗收行為。
結束語
高層建筑是當前時代技術快速發展的重要成果,也是一個國家綜合國力和科技水平的重要體現,同時也是衡量我國社會發展水平的標尺。目前,鋼結構已經在高層建筑中被廣泛應用,鋼結構也是未來建筑業的發展趨勢。鋼結構建筑是一個工藝和技術都比較復雜的工作,隨著科技進步,越來越多的先進儀器應用到施工中,也對施工、監理、設計提出了更高要求,這還需要相關工作者進行更深的研究。
參考文獻:
[1]吳艷麗,孫金林.建筑框支結構工程技術領域面臨的問題與對策建議[J].價值工程,2014,36:115-116.
[2]蘇英強,俞福利,劉中華,賈尚瑞,江濤.內外雙重張弦網殼結構預應力施工仿真分析[J].空間結構,2014,04:59-66.
[3]陳國金.探究建筑深基坑工程中的施工技術及控制措施[J].中華民居(下旬刊),2014,09:327.