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钢结构安装存在问题实用13篇

钢结构安装存在问题
钢结构安装存在问题篇1

一、钢结构建筑的特点

钢结构通常是采用钢板、热轧钢或冷加工的薄型钢材。同混凝土、砖石和木材相比较,钢结构材料的强度较高,可塑性好的特点。钢结构材料适合于跨度较大或者要求荷载能力较强的建筑。可塑性好通常表现在,钢结构材料不会因为过载而造成粉碎性的断裂。钢结构的吸能能力强,有较强的抗震性能。钢结构的材质比较均匀,在一定的应力幅度内具有完全的弹性。钢结构的实际受力情况同理论受力分析的结果较为符合,所以钢结构的设计荷载能力与实际荷载能力相差不大。钢结构的制造简单,通常制造成工字钢,施工周期短。钢结构通常是以梁和柱为组成单元,使用螺栓等连接部件对其进行固定,最终使用焊条将连接部件进一步加以固定。同样规模的钢结构施工,所用的材料总重量比传统的混凝土或沙石要小,这是因为在相同质量下,钢材料的承受能力较强,因此,在使用钢结构施工时可以节省其他相关施工材料。

二、钢结构施工过程

对于钢结构安装过程可以分为运送设备位置的选取、钢结构的吊装、钢柱的安装、钢梁的安装、位置校正、钢结构的焊接和钢结构的保护。本文就如下几点分析钢结构安装过程中常见的问题。

1、运送设备的选择

由于钢结构的质量较大,需要使用相应的设备进行运输,在钢结构施工中,常见的运输设备有起重机和塔吊。由于起重机高度的限制,通常只适用于搭建工业厂房,而对于高层建筑而言则使用附着式塔吊或者内爬式塔吊进行钢结构的运送,对于超高层建筑则建议选用内爬式塔吊对钢结构进行运送。其次起重机的位置可以根据钢结构所需吊装的位置进行变动,但是使用塔吊时,则需要根据建筑屋的位置进行搭建。

2、钢结构的吊装顺序

对于钢结构安装,正确的钢结构吊装顺序对钢结构施工的质量和施工周期都有着重要的影响,吊装通常按照钢柱、钢梁、其他钢立柱的顺序进行安装。搭建工业厂房时,首先需要建设工厂地基,在地基中方有固定螺栓,然后吊装钢柱与固定螺栓进行连接固定,然后在进行钢梁和其他钢立柱的安装。在安装时为了保证钢结构整体的强度,首先需要构建中心钢结构单元,然后以该单元为中心进行扩充,如果从钢结构的周边到中心进行安装会导致钢结构变形太大,钢材不能正确吻合的现象。使用这种方式通过预留一定的连接余量,可以有效的防治热胀冷缩对钢结构的影响。

3、 钢柱安装的问题

钢柱的吊装是进行吊装操作的第一步,钢柱是钢结构的支撑力的来源,所以钢柱安装是否符合要求将直接影响到整个钢结构安装的质量。进行钢柱安装时需要进行一些前期准备工作,搭建混凝土地基,确保混凝土地基的强度达到工程要求,强度应达到标准强度的80%以上,否则钢柱会因为自身产生的句柄压力和拧紧脚螺栓产生的拉拔力而发生破坏性的后果。对螺纹进行清理确保固定螺栓可以与之匹配。在安装时需要对柱基的轴线、标高和地脚螺栓的位置进行检查。这些参数将直接影响到钢柱是否与柱基面垂直。对于水平标高和柱身垂直高度的调节可以使用柱底垫铁或者螺栓来进行调整。对于轴线位置的调整可以使用地脚螺栓和底板空的间隙来进行调整,在进行这些微调工作时,不可以将地脚螺栓的定位铁和螺母拧紧,因为这样将严重影响钢柱的可塑性,需要调整好位置后再将地脚螺栓的定位铁和螺栓进行固定,如果还需固定则可以使用焊条将垫铁和螺母焊牢固,最后可以使用混凝土进行浇筑确保钢柱支撑位置不会松动。对于上层钢柱进行安装时,需要使用塔吊按照设计图纸的要求将钢柱吊到要安装的底层柱上,确定好安装位置,可以先将腹板的螺栓孔对齐,然后使用钉梢将其定位,然后使用螺栓将上下钢柱进行固定,然后可以调节钢柱的轴线位置、垂直高度和水平标高,高空作业时需要使用缆风绳等辅助工具防止钢柱受到天气等环境因素产生倾斜。

4、钢梁安装的问题

钢柱安装后,则可以对钢梁进行安装,对钢梁进行安装时,需要按照设计图纸的要求确定钢梁所在的位置,如果在安装钢柱前没有打空的话,则需要在相应的位置钻有螺栓孔,将钢柱与钢梁的螺栓孔对其后将螺栓穿过,然后使用测量仪器对水平标高和平行度进行测量,然后对钢架的轴线进行调整,调整完毕后,使用高强螺栓进行连接,在进行钢梁和钢柱的连接操作时,会遇到螺栓孔大小不匹配的情况,可以使用铰刀进行扩孔,但是切忌使用气割进行扩充,当轴线、标高和垂直度确定后,可以对高强螺栓进行初步拧紧工作。其中梁的腹板通常使用高强螺栓进行连接,而梁的翼缘则利用焊条进行焊接。钢梁的施工过程如下,首先将高强螺栓进行初拧紧操作,其次调节梁的位置,使钢结构的外形和位置符合要求。再次焊接翼缘板的缝隙,最终继续微调梁与柱之间的几何位置,拧紧高强螺栓。在进行初拧紧操作时,需要保留钢构件一定的自由度,以防止焊接过程中产生裂缝现象。此时使用的初拧紧力可以以最终力矩的50%为宜。施工时要采用先栓后焊,先主后次的顺序。当钢框架的梁安装完毕后,可以安装次梁,在安装过程中要确保钢结构处于稳定的空间结构,防止因为突发事件而造成钢结构严重变形或者倒塌。

5、螺栓安装的问题

螺栓是对钢梁和钢柱进行固定的主要部件,钢柱与地基的固定使用地脚螺栓进行操作,对整个钢结构的安装至关重要,它的轴线位置和水平标高对整个钢结构的位置起决定性作用。在固定地脚螺栓时一定要按照设计要求确定螺栓的位置,如果固定的钢柱位置偏差太大,将导致整个钢结构无法正常安装,所以要对基础地基和螺栓设计要做到准确可靠,这样才能保证柱梁的安装。对钢柱与钢梁的连接则使用高强螺栓完成操作。使用高强螺栓时需要进行连接摩擦面抗滑移系数试验,现场用的构件摩擦面应该进行单独的摩擦面抗滑移系数的试验,经过上述试验达到钢结构的施工要求后,可以使用高强螺栓进行连接。在未进行相应测试时,不可以使用未检测的高强螺栓,一面造成钢梁倒塌的危险。在对螺栓进行拧紧操作时,可以按照由螺栓群中心向扩展的方式进行操作,将拧紧后的螺栓进行防腐标记,这样可以防止遗漏螺栓并能起到保护螺栓的目的。

6、钢结构焊接的问题

除了螺栓对钢结构起到固定外,焊接对钢结构的固定也有重要影响。首先要确保操作工人的焊接技术满足工程技术的要求。进行焊接时,应该根据当地气候条件,施加相应的保护措施。对对钢柱的接头进行焊接操作时操作,同时使用两名焊工对称地实施焊接,这样可以减少焊接变形。焊接后需要使用相应仪器对钢结构的参数进行微调。然后对钢梁翼缘接头进行焊接。当钢结构焊接后,需要相应的焊接工程师进行检查,对不合格的焊接处要及时的进行翻修。直到满足设计要求为止。

7、钢结构位置校正的问题

钢结构安装存在问题篇2

1.钢结构的优势。

轻质钢结构,其自重较轻,便于运输以及安装;抗展性好,钢材的塑性及韧性均比较好,即钢结构不会因为局部过载而突然断裂破坏,此外,钢结构对动力荷载的适应性也较强。设计风格多样灵活,在梁高相同的条件下,钢结构的开间要比混凝土结构的开间大一半以上,且跨越度大;钢结构大多数采用的是螺栓连接,其结构轻,可减轻建筑物的结构质量,尤其是在地基承载力比较低及地震设防烈度比较高的地方, 其综合经济效益远远优于钢筋混凝土结构体系,钢结构的构件可以进行工厂批量化生产,施工简便,安装周期较短;从环保的角度考虑,钢结构材料属于环保型绿色建筑材料, 钢材本身是一种高强度、高效能且可回收的材料, 可进行多次循环使用,因此,对环境的污染较小。

2.钢结构的安装工艺流程。

钢结构工程的施工顺序大致为:材料检验——材料矫直——放样——切割——加工——对接——X光检验——校正——组装——焊接——校正——制孔——除锈——试装——装配——质量检验——涂层——编号、发送——现场检验——单片组装——依次吊装钢柱、水平支撑、钢屋架、钢檩条——安装斜支撑和拉条——校正——补漆——天沟安装——中间验收——安装墙面彩钢板、屋面板以及门窗——验收。

钢结构安装的工艺流程包括:测量标高和轴线——钢柱吊装——校正并固定——钢梁吊装——就位临时固定——吊装柱间支撑、钢屋架、支撑——安装檩条、天沟、面板等。

3.钢结构的施工方案及技术措施。

大型钢结构厂房的钢结构工程的内容主要包括:钢筋混凝土柱、埋设地脚螺栓、钢屋架、吊车梁、压形钢板等钢结构的安装施工技术及其安装工艺。在进行施工时,综合考虑工程的特点、现场的实际情况以及工期等多种因素,选择适当的钢结构吊装及安装设备。

(1)埋设地脚螺栓。

埋设地脚螺栓的精度对钢结构的定位有着重要的影响,必须严格控制并且保证其精度。轴线位移控制在2毫米左右,标高在2毫米左右。在进行柱地脚螺栓安装之前,将控制网的轴线投测到柱基础面上,并且全部闭合,从而全面保证螺栓的安装精度;在安装钢柱地脚螺栓的承台架子搭设好之后,再依据轴线放出柱子外边线,把所需标高抄测到钢管架子上。

(2)钢架梁吊装。

钢架梁的吊装采用的是双机抬吊法,具体方法即:首先,将钢梁拼接成整体,并且在钢梁上架设好生命线,保证安装檩条时能够在钢梁上进行安全走动;当吊装就位之后,用缆风绳将钢梁固定牢固,保证钢梁的稳定性,再吊装下一跨间的钢梁,待其安装完毕后,再安装檩条,固定钢梁,以保证钢梁不至于倾斜扭曲。工作人员以曲臂车为安装平台,并紧固高强螺栓。

(3)彩钢板安装。

彩钢板的安装应符合施工图的设计要求,同时符合相应规程的规定。其安装施工,应根据施工图设计进行,并进行工序验收。上一道工序验收合格后,下一道工序才可施工。

4.钢结构安装施工的常见问题。

(1)涂层作业。

钢结构在安装施工的过程中,应该格外注意其施工问题,因为它关系到整个钢结构工程的质量。在进行涂层作业时,温度及湿度对涂层的效果均有很大的影响。如果温度高于40摄氏度,应该停止涂层作业。因为当温度高于40摄氏度时,钢结构的构件表面涂刷油漆后会产生大量气泡, 降低了漆膜的附着力。当空气湿度过大或构件表面有结露时,同样不宜进行钢结构涂层作业。气温在5 -38 摄氏度之间最为适宜。然而,在很多钢结构安装施工时,由于一些工程负责人为了不延误工期,不考虑天气因素,即使在高温或者是暴雨天气,也坚持进行涂层作业,这实际上使涂层的效果大打折扣。

(2)钢结构体系中的问题。

就目前而言,网壳结构稳定性,其主要问题存在于怎样更好地反映轴力及弯矩的耦合效应。对于钢结构体系,其中一个重要的特点是大跨度,而在大跨度结构设计中,整个钢结构体系的稳定性受到很多不确定因素的影响, 当前结构上的问题大多数以确定的结构参数、随机荷载输入为主要关注点, 但在实际的工程之中, 结构参数存在很大的不确定性, 因此会引起结构的明显差异。所以今后应该更加着眼于考虑随机参数的结构极值失稳、干扰型屈曲、跳跃型失稳等问题,从而不断改进钢结构体系,使得其体系更加完善。

5.解决措施及对策。

(1)改进施工工艺方法。

大型钢结构厂房的钢结构的安装施工,如:埋设地脚螺栓,钢屋架、吊车梁、压形钢板等的安装施工技术及其安装工艺,目前既有利也有弊,其综合采用了各种有效的安装施工工艺方法,但不得不承认的是,这些工艺方法都存在很多不足,最值得改进的是:工艺方法都比较复杂,应该逐渐简化。此外,还可以先进的科学技术为依靠,并借鉴国外的尖端科技以及工艺方法,不断优化自身的安装施工工艺方法。

(2)进行精确的施工测量。

首先,全面核实施工测量控制网、轴线以及标高。依据前期施工单位提供的控制点和主轴线,确定精确的地理坐标;再根据相关的测量规范要求,尽量减少测量误差,距离采用的是往返观测、角度观察以及测回,并在矩形方格网的四边,按照钢柱的间距来设置距离指标桩加密方格网,从而有利于钢柱轴线的测设;做好竖向和平面测量控制才能保证钢结构吊装的顺利完成,并最终确保钢结构工程的高质量完成。平面轴线位置的控制采用的是内控法。精确的施工测量是正确安装施工的前提和基础,由此可见其重要性。

(3)增加钢结构防腐功能。

对于防腐,主要包括防大气腐蚀以及防土壤腐蚀。钢结构一旦遭受腐蚀,则会出现渗漏水的现象,这必将影响到厂房建成后的使用与维修。因此,在钢结构表面进行涂层作业是必不可少的一道工序。一般分为底漆、过渡层、中间层和面层。不仅要控制好涂层的厚度,而且要掌握涂装材料的基本性能,从而使防腐作用更加持久。在施工过程中,更需要做好后期的工程验收,检查搭接方式、接口处理是否合格,同时,对有可能出现渗漏水的地方,也应认真做好检查验收工作,保证厂房的高质量。

6.结束语。

钢结构以其自身的优势在市场上越来越紧俏,并且被广泛应用于大型厂房等建筑工程中,发现钢结构在安装及施工中存在的问题,并且针对这些问题,提出相应的对策及解决措施,对于钢结构的合理有效的安装及施工是至关重要的。

参考文献:

钢结构安装存在问题篇3

1、钢结构安装施工中存在的质量隐患

目前,在建筑工程当中,越来越多的人将钢结构运用在其中,它的施工不仅能够缩短工期,还在一定程度上保证了工程的质量。与传统的钢筋混凝土结构相比,钢结构具有自重轻、易施工等优点。但是在施工过程中,往往会因为施工人员的不重视、施工不当、不按规定进行施工、技术水平不高、经验不足等原因而使得建筑工程存在安全隐患以及质量问题,而这些就极大的威胁到人们的生命安全。通过对钢结构施工存在的质量隐患进行分析,其主要有三个原因:1)钢材本身存在的问题;2)由于施工不当而引起的问题;3)施工后存在失稳的质量问题。

1.1材质问题

通常情况下,在施工过程中采用的钢结构的材质主要是低合金高强度钢。这种钢材在施工过程中要求其合金元素不得超过5%,并且屈服强度也不得小于275Mpa,只有这样的钢材才具有较高的焊接性,施工时才能够保证其成型性能高。并且,这种钢材在施工过程中也不会再对其进行加热处理,施工极为方便。但是在钢材的选购、贮存、运输过程中,管理人员往往没有认真执行,不按规定进行,这样就会造成钢材在施工中不符合标准,从而给整个建筑物带来安全隐患以及质量问题。

1.2施工问题

钢结构在施工过程中,必须要求施工人员认真执行,不允许一点差错,如果在操作过程当中出现失误,就会使得整个工程质量下降,带来更为严重的后果。在钢结构施工过程中,最常见的问题主要分为三个方面:1)钢构件的制作方面;2)钢结构的焊接方面;3)钢结构的装配方面。钢结构的安装是一项非常复杂的工序,如果出现上述问题,施工难度也就加大,很不容易控制施工的质量。所以在施工过程中,施工人员一定要从钢构件的制作方面着手,对钢构件的大小等各种数据进行严格审查,为后面的工作奠定坚定的基础,这样才能够从根本上保证钢结构的施工质量以及整个工程的质量。

1.3失稳问题

在钢结构施工过程中,造成失稳现象的主要分为两个方面:一是整体钢结构的失稳,二是钢构件的失稳。整体钢结构的失稳只是钢结构表面存在的一种失稳现象;而构件失稳主要分为两个方面,即:整体构件失稳和部分构件失稳。构件整体失稳与构件的内力结构有关,如梁这类主要承受弯矩的构件多存在面外失稳,而在受轴向力为主的构件则可能同时存在面内失稳和面外失稳现象,通常会表现为构件扭曲或弯曲。构件局部失稳则只是零部件的面外失稳,通常表现为零部件鼓出。

2、钢结构安装施工中应当注意的问题

2.1加强钢材质量管理

在钢结构安装之前,施工单位要对各种构件的产品合格证、设计文件与拼装的记录进行严格检查,并且要复检钢结构构件的尺寸。钢结构在安装施工中对材料都要以国家相关的标准规定进行控制,选用屈服度较高的材料标准进行控制。并且要结合设计图纸编制出详细的测量矫正工艺。对于厚钢板的焊接在安装的时候要进行模拟产品结构和工艺处理。钢结构安装施工所采用的钢材,应当按照国家相关标准规范,选用屈服强度达到标准,可焊性和成型性较好的低合金高强度钢材。对于钢材内部夹层数量问题,一旦超过标准要求,应当积极联系钢厂核实并调换或退货。当夹层数量较少时,可征求技术部门以及业主的意见,并采取措施进行补救,比如通过无损检测寻找有问题的部位,用气刨刨开用强度焊接材料填充,在经过处理后,还需要进行检验,只有达到设计规范要求才能继续使用。对于一些不达标的零部件,在用于非承重中非重要部位时,应当在安装完成后进行DNT检测。

2.2钢构件的制作

钢构件的制作是整个钢构件安装施工的首要工序,钢构件制作质量的好坏直接影响着后续工作。在制作钢构件前,必须熟悉图纸,严格按照图纸放样下料,严禁不熟悉图纸制作钢构件或擅自修改图纸制作钢构件。要严格检查并控制钢构件制作胎架划线、搭设尺寸、拼装基准线以及定位方式。钢构件制作中,要及时的针对容易出现的各类问题进行控制,在长条或薄板类型构件中要切割出容易发生变形的部分。

2.3钢结构的焊接

焊接是钢结构安装施工中的隐蔽工程,极容易产生质量问题,此类总是必须专业的检测公司应用专业的检测工具才可以检测出来,但一旦产生问题会给整个钢结构工程造成巨大的质量隐患。采用火焰切割时,应当将钢材切割边缘附近表央的锈迹、污渍清除干净,采用精密切割高氧气纯度的方式。采用焊条、焊剂焊接时,必须按相关规定烘干处理,焊条、焊剂、焊丝的保存和使用必须严格按照规定进行。

2.4钢结构的装配

钢结构吊装就位后,应对构件定位轴线、标高等设计要求控制点进行测量做好标记,对吊装对接接头质量进行焊前检查。安装好临时支撑及钢浪索以使钢屋架在施工过程中安全稳定。钢结构安装时,施工单位应提交每榀构件吊装后的标高尺寸、焊接、涂装等分别向监理提交验收。

3、结束语

钢结构安装存在问题篇4

钢结构施工过程中可能出现的问题

近年来,钢结构材料因其环保、抗震等自身优点,在高层楼房、工业厂房、桥梁等现代建筑中得到了广泛应用。但在大量的工程建设过程中,钢结构工程也暴露出了很多质量问题。钢结构在施工过程中的常见问题有以下几种:

构件的制作问题

门式钢架所用的板件非常薄,在日常应用中,最薄可达到4毫米。多薄板的下料切割方式应当首选剪切方式,而尽量避免火焰切割。这是因为用火焰切割会使得板边产生很大的波浪状的变形。目前,H型钢材料的焊接方式大多数厂家均采用的是埋弧自动焊或半自动焊。倘若在切割时未能把握好手法,很容易发生焊接变形,使构件弯曲或扭曲。

柱脚安装问题

1.预埋件问题:整体或局部偏移;标高有错误;丝扣没有采取保护措施。这将直接造成钢柱底板螺栓的不对位,丝扣长度不够。

2.苗栓不垂直问题:框架柱脚的底板水平度差,造成苗栓不垂直,使得基础施工后预埋苗栓水平误差偏大。

3.苗栓连接问题:柱脚苗栓没有拧紧,垫板没有与底板焊接,部分位置没有露出2-3个丝扣的苗栓。

(三)连接问题

1.螺栓装备不符合要求,使得螺栓不好安装,或者螺栓不够紧固。

2.螺栓丝扣有损伤,螺杆不能顺利旋入螺母,阻碍了螺栓的装配。

3.现场的焊接问题:质量不能保证,设计所要求全焊透的一、二级焊缝没有采用超声波探伤,楼面主梁与柱没有实施焊接,没有采用引弧板施焊等等问题造成钢结构施工问题。

(四)构件的变形问题

1.构件在运输时发生变形,出现死弯或缓弯,造成构件无法进行安装。在构件制作过程中由于焊接产生的变形,构件一般呈现缓弯。在构件待运时,支垫点的不合理,如上下垫木不垂直或堆放构建的场地发生沉陷等原因,使构件产生了死弯或者缓变形。构件运输过程中因碰撞而产生了变形,一般呈现死弯等。这些原因造成的构建变形问题,使得钢结构材料在施工过程中无法正常使用,带来了施工的不便。

2. 钢梁构件在拼装之后全长扭曲程度超过允许值,造成钢梁的安装质量无法保证。拼接工艺的不合理以及拼装节点尺寸不符合设计要求等原因,造成了钢梁结构构件的不合格,在钢结构施工过程中无法进行建筑实施,质量更是无法保证。

3.构件起拱,其程度数值大于或小于设计的数值。当构件起拱数值小时,安装后梁下挠;当起拱数值大时,容易造成挤面标高超标。这种现象产生的主要原因是:构件的尺寸不符合设计要求。在架设过程中,没有根据实测值与计算值的出入对构件进行修正。此外,由于跨径小的桥梁起拱程度较小,很容易在拼装时被人们所忽视。 (五)钢结构安装问题 1.钢柱底脚存在空隙,在钢柱吊装之前,应严格控制钢结构的基础标高,准确测量,并按照其测量值对基础表面进行仔细检查找平。例如,可以采用二次灌浆法,在柱脚的底板处开浇灌孔,利用钢垫板将钢柱底部的不平整处垫平,同时预先按设计的标高安置好柱脚支座的钢板,然后再采取二次灌浆法。2.柱垂直偏差过大的问题。为避免这种问题的发生,施工所用的钢柱应严格按照计算的吊挂点吊装就位,并且必须采取二点以上的吊装方式,在吊装时进行临时固定,以防止吊装的变形。在柱就位后必须及时增设临时支撑;对于垂直偏差问题,应在固定之前予以修正。

冶金质量对于钢结构材料施工的重要性

由钢结构材料施工过程中出现的问题可以看出,在工程施工过程中钢结构材料的质量至关重要。而冶金工程质量是钢材料质量的决定因素。由此可见,冶金质量对于钢结构材料所施工的重要性。具体表现为:

(一)保证钢结构材料的安全施工

冶金工程的安全生产决定钢结构材料的安全施工。在钢结构施工过程中存在着诸多不安全隐患,其中材料质量存在问题是安全隐患中最大的问题。只有从本质上解决安全问题,提高冶金工程质量,才能在根本上防止施工过程中事故的发生。

(二)保证钢结构施工的美观

目前,有许多不法企业为节约成本,提高成本效益,在钢结构的制作工艺上大做文章。由此,出现了众多钢结构材料残次、不能正常切割等问题,完全无法达到建筑设计中的预期效果,更无美观可言。更有甚者,导致“豆腐渣工程”的产生。这不仅是对工程的不负责任,更是对人力、物力以及建筑材料等

三、钢结构施工对冶金工程的要求

(一)除锈及涂装要求

钢结构的防腐和涂层是冶金工程中容易忽略的一项工作,也是钢结构工程施工过程中的薄弱环节。这种工作方式不纠正对于钢结构的施工质量有很大的影响。因为除锈和涂装质量是否合格直接影响钢结构在日后使用期间的维护费用,同时,对于钢结构工程的使用寿命、结构安全甚至发生火灾时的耐火时间都有着深刻的影响。在冶金工程中,钢结构材料的冶炼成分配比和冶炼工艺直接影响着钢结构的防腐耐用程度。因此,钢结构施工质量对于冶金工程中防腐问题有着严格的要求。

(二)构件完好要求

钢结构构件是钢结构建筑施工过程中的根本工具,构建的完整直接关系到施工的进行。由于一些冶金工程企业的偷工减料、,工艺不精、不负责任等原因造成的钢结构构件残损、变形、质量数据不符合规格等问题,给钢结构施工带来了不便。因此,钢结构施工对于冶金工程中的构件完好问题有要求。

(三)对于钢结构自身刚性有要求

冶金工艺的不同在钢结构的自身刚性上有着切实的体现,而钢结构的自身刚性决定着施工中焊接、拼装的进行,以致影响钢结构建筑的质量。因此,依据钢结构施工中自身刚性的要求,必须做好冶金工程环节。

四、结语

从本文以上的论述中不难看出,目前我国钢结构施工过程中仍存在许多现实性问题,而冶金工程质量的良好在钢结构施工中发挥着重要的作用。针对钢结构施工对冶金工程的要求,我们应该更加重视冶金工艺,将提高工程质量放到生产的首要位置。

参考文献:

[1]李荣.谈钢结构施工全过程的质量控制[J].工程与建设,2009,(1).

钢结构安装存在问题篇5

钢结构作为主要骨架的建筑,其安装过程简单,钢材运输和装卸所需要的成本也更低,相较于传统的钢筋混凝土建筑具有更大的优势,有更良好的抗震性能,能满足人们对建筑日益提高的要求。

2 钢结构的优点

钢结构的优点主要有以下几方面:第一,钢材的抗弯能力及抗压强度都要优于混凝土,从这个角度出发,相同情况下的钢材能大大减小截面积,提高空间利用率。第二,利用钢结构制造高层建筑时,可以减少设置脚手架。在具体的安装中,压型钢板可以用来作为混凝土楼板的永久性模板。除此以外,在高层建筑施工中混凝土施工与钢结构可以进行交叉安装,不仅保证了强度,还可以大大减少工期。第三,钢结构建筑主要使用的是钢材,是一种可以再生利用的材料。在施工建材中可以不浪费材料,减少建筑垃圾,这是符合市场经济的要求的,这个优点是其他结构的建筑不具备的。

3 钢结构技术在建筑施工中的重要性

钢结构建筑通常来说施工实际情况非常复杂的特点,所以钢结构的工程开展技术的有效改善无疑是可以确保钢结构建筑的能够顺利开展作业和保证工程质量的重中之重。施工技术在钢结构建筑的作业过程中发挥关键作业主要体现在下面几个方面:第一,钢结构建筑工程作业方面的技术使得建筑工程的竣工时间的能够显著的缩短创造了非常关键的前提基础;第二,钢结构建筑的工程作业技术给建筑的地基以及框架方面的作业开展指出了方向;第三,钢结构建筑工程作业技术给建筑工程质量的确保创造了可靠的保障条件;第四,钢结构建筑工程作业技术的改善有效的缩短了工程完工时间,增加了空间的使用情况;第五,钢结构建筑的工程作业技术也为绿色施工创造了重要条件。

4 钢结构技术在建筑施工中的应注意的问题

4.1 钢材的品种、规格以及质量问题

钢结构使用钢材品种比较,常用品种(Q235)和国外常用品种相比较,设计参数存在一定的差距,接轨性较差;经济断面钢材(H型钢、管材等)规格不全,配套性弱;特效钢材(耐大气腐蚀钢、耐火钢等)应用尚不广泛。为此要求相关技术人员对钢材的种类和规格进行开发,提高钢产品的质量,引进或学习国外先进技术,缩小差距,促进和推动我国钢结构的健康快速发展。

4.2 钢结构制作水平问题

在现阶段的钢结构制作中仍然存在一些问题,其中突出表现在:第一,制作过程不规范。切割、下料过程中,翼缘板尺寸不一,造成安装尺寸有错位现象;切割边缘切痕过深,钢材大的形变,锯齿印痕过大,切割表面粗糙度超标、板材拼接垂直度不够、错边等缺陷;组装过程,腹板偏离中心,对接焊缝未矫平,焊接后板材凹凸不平;焊接作业中,焊接质量差,未熔合、咬边、有气孔、含夹渣等;防腐方面,除锈不达标、漆膜厚度不均、漆面流挂等。第二,从事钢结构构件的制作队伍,技术力量较弱,能承接大型、负责钢结构的单位不多;设备落后,技术水平不高,套用资质的不规范队伍较多,致使钢结构制作过程中存在安全隐患,影响钢结构的发展。

针对上述问题可以从以下方面进行解决:第一,严格控制作工序。对于变形钢材要先进行校正,然后才可进入下一工序。提高焊接人员的技能水平,进行必要的培训工作;除锈尽可能采取抛丸或冲砂处理;防腐完成后标注构件的中心线、大质量构件还应标注起重重心点。第二,对钢结构单位的焊接人员、制作人员、技术人员进行定期的培训、考核,成绩合格者持证上岗。

4.3 钢结构安装问题

钢结构安装问题突出表现在:第一,安装无顺序,指挥不明确,容易造成错装、返工,甚至安全事故。第二,图纸审阅不仔细,造成安装质量缺陷,使得后期采用不当的应急举措,造成钢结构安装缺陷;安装中焊接质量不高,比如刚性连接衬垫焊间隙过小,不易焊透;焊缝成形差,高低不平、宽窄不均、气孔和夹渣较多;衬垫版规格不达标,不符合要求,甚至用钢筋等材料替代。

为解决上述问题:第一,严格控制钢结构构件的安装顺序。首先对所有需要吊装的钢结构组件进行编号,如果先安装整体框架结构,则依据编号依次吊装框架构件,直至安装完毕,待整体框架结构完工之后再进行其它结构的吊装。只有保证所有的安装过程井然有序才能保证施工的效率,降低安全事故发生的几率。第二,主次横梁的安装分析。一般钢结构建筑都是在安装完钢柱之后再进行主次梁的吊装,这是钢结构建筑中比较重要的阶段,如果主次梁的安装不准确很可能导致整个建筑物出现严重的安全和质量问题。对此在整个主次梁安装的过程中需要进行精密的计算,先拧入临时螺母,待确认整个梁的安装精度达到了预期设计的要求时再用高强度螺母进行永久性的固定。拧紧的过程中也应当从中心位置向着四周不断的延伸,一般拧紧可以分为两种:一种是初级拧紧,另一种是终极拧紧。初拧时的扭矩一般是终拧的一半。第三,焊接。梁和柱安装完成,并且精度达到要求之后,要采用手工电弧来进行焊接,焊接应当遵循节点对称、结构对称以及全方位对称焊接的基本原则。在进行连续焊接的时候,在焊接完上一条焊道之后,需要对焊道进行检查和清理,检查焊接是否牢固,是否存在裂痕,清理焊道中的各种杂质,再继续下一步的焊接。最后将中间部分的梁节点和柱进行焊接。焊接的质量对钢结构的建筑物影响重大,虽然不同的钢结构组件之间由高强度螺母进行连接,但焊接工作提供了另一道保障。

5 结束语

当前钢结构在我国建筑的施工中应用越来越广泛,因为钢结构具有许多钢筋混凝土不具备的优良特征,虽然钢结构建筑在我国的建筑中的应用较多,但对于钢结构的应用仍旧处于起步阶段,所以,相关的施工人员应当不断探究钢结构的应用方法,并把握住应用要点,以此提高钢结构的施工水平。

参考文献

钢结构安装存在问题篇6

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。

钢结构安装存在问题篇7

1、多层及高层钢结构

在介绍多层钢结构和高层钢结构之前,我们需要对钢结构和单层钢结构的概念有所了解与认识。

钢结构,即一种由型钢和钢板通过焊接、螺栓连接或者铆钉连接等连接方式制作、连接而成的一种工程结构,它主要应用于现代建筑工程主体结构的施工建造中。而所谓的单层钢结构,实际就是指只有一层的地面建筑物,即单层建筑物。

多层钢结构,它是一种与单层钢结构相对的工程结构形式,它可能是多层(4—6层)建筑物,也有可能是多层的框架结构体系。多层钢结构一般由柱、梁、楼盖结构、支撑结构以及墙板等结构共同组成,与单层钢结构比起来,多层钢结构的受力更加复杂。高层钢结构一般指楼层在6层以上,但总高度不超过100米的建筑物,它的结构形式常常表现为钢框架结构,或者钢框架——混凝土核心筒结构。

2、钢结构施工中的缺陷问题

目前,在我国大多数建筑项目的施工建设中,常常会由于各种各样的原因而导致钢结构出现施工质量问题。对其原因进行深入分析,我们发现,钢结构之所以容易出现施工质量问题,是因为相关施工人员在钢结构的安装和施工过程中,没有控制好钢结构的施工质量,或者没有做好钢结构施工环节的管理工作,从而造成钢结构的施工质量无法得到保证。在具体的施工过程中,容易对钢结构施工质量产生影响的因素主要有:施工工艺不当、施工材料的质量不过关、施工人员违规施工等。一般来说,最为常见的工程质量缺陷与隐患主要表现在以下几个方面:

2.1材质问题

材料的正确选取是保障钢结构工程质量的一个重要因素。一般来说,在钢结构工程的施工前期,相关人员都需要对建筑材料的本身质量进行检测。钢结构工程施工所采用的建筑材料一般是型钢或低合金高强度钢筋,而这种钢筋材料在施工之前是需要预先制作的,所以,在钢结构工程施工之前,还需要确定建筑材料的来源。如果选择在施工现场由施工人员自己制作钢筋,那么往往还要做好钢筋制作过程中的质量管理工作,且在制作完成之后,选择钢筋材料时,要注意保证材料表面的平滑度,选择规格、尺寸符合建筑要求的钢筋材料;而如果建筑材料是由建筑单位统一在厂里购买,那么就必须对厂商详细地说明钢筋材料的制作要求,有条件者还可向制作厂商提供建筑工程的施工设计图纸,让厂商根据建筑要求来制作钢筋。钢筋制作完成,对其进行选取和质量检测时,要严格执行相关的钢筋质量检测标准或规定,把好钢筋材料的质量关。

除了钢筋的制作会对其材质产生影响,从而为钢结构工程埋下质量隐患之外,在钢筋的运输、装卸等过程中,也可能会由于各种自然因素或人为因素的影响,为钢结构工程的施工质量埋下隐患。因此,为了保证钢结构工程的施工质量,我们有必要做好钢结构工程施工前后的每一项具体工作,包括钢筋的制作、运输、装卸、安装等等。只有做好了每一分项工程的质量控制工作,逐一消除了钢结构工程施工中的每一个质量隐患,钢结构工程的施工质量水平才能得以有效的提升。

2.2施工问题

钢结构在施工的过程中其任何一个部位和环节都会出现问题的,且这些质量问题更是一种相互变动和相互发展的过程。一般而言,在目前的建筑工程项目中,钢结构工程一旦出现质量问题,都极容易引起整个工程质量发生变动,且造成了严重的质量隐患和安全事故。在目前的建筑工程中,我们极容易出现种种的质量问题和不良现象,且这些问题的存在大多都是在钢结构安装施工的过程中出现的。一般来说,钢结构的施工极为方便,且在施工的过程中是一种以施工质量流程为基础的工作模式,在施工技术的指导下,通常我们都是针对整个安装质量问题和施工隐患环节进行全面的处治和保护,对于各个施工环节都必须进行严格的总结和分析。

2.3失稳问题

失稳现象可以说在目前的钢结构工程安装中是一种屡见不鲜的工程质量缺陷,其在施工的过程中主要是由整体性失稳和结构件失稳两种不同的情况构成的,其在施工的过程中是一种结构面外部失稳的现象和工作模式,且在施工的过程中对于面内不存在着其他的失稳现象和失稳模式。

3、钢结构安装施工要点

3.1加强钢材检验

在钢结构安装的过程中,我们必须要针对各个钢材构件和器材的质量进行总结和分析,针对在施工的过程中设计标准、构件的尺寸等方面进行严格的总结和处理,且在施工的过程中我们还需要针对钢结构的安装标准和相关国家规范进行完善和优化。

3.2钢构件的制作

钢构件的制作是整个钢构件安装施工的首要工序,钢构件制作质量的好坏直接影响着后续工作。在制作钢构件前,必须熟悉图纸,严格按照图纸放样下料,严禁不熟悉图纸制作钢构件或擅自修改图纸制作钢构件。要严格检查并控制钢构件制作胎架划线、搭设尺寸、拼装基准线以及定位方式。

3.3钢结构的焊接

焊接是钢结构安装施工中的隐蔽工程,极容易产生质量问题,此类总是必须专业的检测公司应用专业的检测工具才可以检测出来,但一旦产生问题会给整个钢结构工程造成巨大的质量隐患,因此在焊接时必须严格注意。

4、结束语

钢结构的安装施工质量直接影响着整个工程的质量,一旦大意即有可能给整个工程带来质量隐患,因此在钢结构安装施工过程中,必须从钢材本身质量、构件制作、焊接处理、构件装配、涂装处理等多个方面入手,保证每一环节的质量,才能切实提高整个钢结构的安装施工质量。

参考文献:

钢结构安装存在问题篇8

二、构件制作过程中存在的问题

1、材料错用

一般钢结构用材主要有有碳素结构钢Q235钢、Q345钢及15MnV钢等,其中Q235钢共分A、B、C、D四个等级。很多工程设计常采用Q235B钢,该种钢保证了常温下的冲击韧性要求,适用于包括有吊车梁的钢结构厂房,但在实际工程质量检查中,我们常常会发现钢结构施工单位只简单地认为是Q235钢就行了,所以常有采用不符设计要求的Q235A钢的情况。实际上该钢号只保证抗拉强度、屈服强度、延伸率和冷弯性能,不保证冲击韧性,而且因含碳量高而可焊性较差,而对于吊车梁等承受动载的构件,必须保证钢材具有冲击韧性。

2、构件尺寸

钢结构现场安装简单快捷,这就要求钢构件在制作加工时,其外部尺寸精确度要高。构件加工前的放样程序要严格控制,只有放样尺寸精确,才能避免以后各加工工序的累积误差,才能保证整个工程的质量,因此对放样工作,必须注意以下几点:

放样前必须熟悉图纸,并核对图纸各部尺寸有无不符之处,与土建和其他安装工程有无矛盾"核对无误后方可按施工图纸上的几何尺寸、技术要求,按照1:1的比例画出构件相互之间的尺寸及真实图形。

样板制出后"必须在上面注上图号、零件名称、件数、位置、材料牌号、规格及加工符号等内容"使下料工作不致发生混乱"同时必须妥善保管样板防止折叠和锈蚀,以便进行校核。

为了保证产品质量"防止由于下料不当造成废品,样板应注意适当增加余量。

3、构件焊接及其抛丸、油漆

焊接时应严格检查所用的焊接材料及构件的材质是否匹配。且焊接前应对焊接位置进行清洁,除锈、除油污等。构件焊接完成后表面不应出现咬边、裂纹、弧坑裂纹、电弧擦伤、表面夹渣及气孔等现象。

三、材料堆放及现场管理存在的问题

1、构件运输变形

钢结构运输是钢构件变形的常见原因之一。在运输过程中,经常由于堆放不规范、运输挤压等原因,导致构件翼缘板、连接端板、次构件及檩托等连接板变形,影响安装。为了保证构件的完整及后期的顺利安装,构件在装车时,应按构件编号、分次序装车,并在构件薄弱位置采取保护措施。

2、现场材料堆放及管理

现场材料的堆放以不使材料受到损伤和尽量避免二次搬运为原则,具体堆放视实际场地的大小和作业现场条件而定。为方便搬运和减少损伤,材料与地面之间要用枕木垫起来,且每批材料之间加方木,并应防止支点下沉。构件按种类、型号、安装顺序分区存放,相同型号的钢构件叠放时,各层钢构件的支点应在同一垂直线上,并应防止钢构件被压坏和变形。

四、施工过程存在的问题

1、地脚螺栓的安装质量

地脚螺栓的制作安装精度关系到钢结构定位,地脚螺栓的埋设须严格保证其精度。在柱地脚螺栓安装前,将平面控制网的每一条轴线投测到柱基础面上,全部闭合,以保证螺栓的安装精度,然后根据轴线放出柱子外边线,待安装钢柱地脚螺栓的承台架子搭设好以后, 将所需标高抄测到钢管架子上。现场对底板进行扩孔、任意切割,都将影响地脚螺栓的安装精度。

2、主钢构的安装。

多数施工单位在进行主钢构安装时,为了便于安装,将钢柱全部吊装完毕再来吊装钢梁。这样既不符合钢结构安装规范,又存在极大的安全隐患。钢结构施工要求,钢结构吊装当日必须形成稳固的刚性体系,同时系杆、支撑等配套次构件也要及时安装,避免遗漏。

3、次构件的安装

在细化设计时,若细化设计人员对现场的熟悉程度不够,极易造成檩条成孔较差,边缘切割不齐整,隅撑安装后螺栓孔对不上等情况。有时了安装方便,随意增大、加长檩条或檩托板的螺栓孔径,或者为了节省钢材和人工,将檩条和墙梁用钢板支托的侧向加劲肋取消,这将影响檩条的抗扭刚度和墙梁受力的可靠性,因此不得随意更改、取消设计图纸的内容。此外屋面部分不得任意增加设计范围以外的荷载。

五、已完工厂房常见问题

1、漏雨问题

在所有建设完成的厂房中,漏雨是最常见的问题之一。常见的漏雨位置有檐口天沟接头处、窗户上下口、屋面采光带、墙面1.2m收边处以及气楼等位置。造成漏雨的原因也是多种多样,有些是天沟截面设计较小,造成天沟的雨水倒灌到室内;有些是安装不到位,导致搭接接头等位置有缝隙;有些是未按规范要求设置落水斗以及节点设计不合理等原因造成漏雨。因此我们在施工时,既要严格按照设计图纸施工,又要注意节点细化设计时不能与施工现场脱节。

钢结构安装存在问题篇9

一、前言

随着建筑业的进步,钢结构住宅开始慢慢盛行,近年来,钢结构住宅更是被广泛的应用在各行业中,针对钢结构住宅建设过程中的预制墙板的安装和施工工作,本文展开了详细的论述。

二、我国钢结构建筑基本情况

近年来,随着城市建设的发展和高层建筑的增多,我国钢结构发展十分迅速,钢结构住宅已由选择试点进行建设发展为作为被建设部一种绿色环保建筑列为重点推广项目。特别是在我国大中城市中,人多、土地资源少,而人们对住宅密度、环境绿地等要求越来越高的情况下,较大范围应用钢结构住宅,例如:2008年11月开工的四川都江堰幸福家园、2008年3月汉阳的“宝钢-赛博思黄金口岸”、2009年6月开工的北京市郭庄子住宅小区等等。

三、钢结构住宅的特点

钢结构住宅与传统结构相比,在使用功能、设计、施工以及综合经济方面具有优势,主要体现在以下几点:

1、设计制造工期短,设计生产一体化

现代结构设计借助于计算机和专业化结构分析软件,使得设计周期大大缩短,设计中的修改和调整非常方便。钢结构具有工厂预制、现场安装的特点,可以将前期 设计和现代化工业的生产手段相结合,通过网络计算机和数控机床结合,使设计人员在工作室中完成设计后,即由工厂的生产线完成产品制作,具有极高的效率和精 确度,可以大大减少项目建设周期。

2、能够合理布置工程区间

在居住建筑中,建筑师和居民一直希望能够有大跨的无竖向结 构的空间,这样,可以根据需求进行灵活隔断,使室内布置呈多样化。传统住宅由于所用材料的性质,限制了空间布置的自由。钢结构住宅可以利用钢材强度高的特 点,采用大空间柱网布置,使建筑平面分割灵活。同时,利用钢结构连接简单的特点,在垂直平面内比传统结构更好地应用错层、跃层结构。由于钢结构住宅的结构 截面尺寸小,墙体薄,墙体占用面积小,与砖混结构相比,可减少墙体占有面积60%左右,有效地增加使用面积。

3、承载强度高,抗震性能优越

相同的荷载,钢结构截面最小,相同的截面,钢结构承载力最大。在抗震设防区,钢筋混凝土结构有许多不足之处,而钢结构重量轻,六层轻钢住宅的重量仅相当 于四层砖混结构的重量,因此,本身所受到的地震作用小;而且,钢材具有高延展性,有较好的耗能能力。因此,抗震性能好,结构安全度高。

四、钢结构住宅结构体系

钢结构住宅体系区别于传统体系住宅的内容主要是指主体钢结构承重体系、护墙和内隔墙体组成的围护结构体系以及楼板结构体系。

1.钢结构承重体系的分类及其类型选择钢结构体系的种类有多种,但应用于住宅的主要形式有以下几种:

(一)纯框架结构体系。纯框架结构体系是指沿纵横方向均由框架作为承重和抵抗水平抗侧力的主要构件组成的结构体系。其特点为:可以形成较大使用空间,平面布置灵活,适应多种类型的使用功能,结构各部分刚度比较均匀,构件易于标准化、定型化、装配化,构造简单,易于施工;但是抗侧移刚度小。常用于层数不超过12层的建筑。

(二)钢框架-支撑结构体系。框架-支撑体系是在框架体系中的部分框架柱之间设置竖向支撑,形成若干榀带竖向支撑的支撑框架,或在框架体系中内部设置若干榀仅承担竖向荷载的带竖向支撑的排架结构,周边则为刚接框架。这种体系具有良好的抗震性能和较大的侧向刚度,支撑结构起着剪力墙的作用,承担大部分的水平力。适用于30-40层的高层住宅结构。

(三)钢框架-剪力墙(筒体)体系。钢框架-剪力墙结构体系是指一般在钢框架内采用带竖缝的钢筋混凝土抗震墙板或内埋钢支撑的预制钢筋混凝土墙板,它可与室内横隔墙结合布置,形成房屋的主要抗侧力构件;当外部的钢框架采用3-4米左右的密柱、深梁组成钢框筒时,为钢框筒-筒体结构体系。最大适用高度较高。

五、外墙板安装存在的问题与改进建议

1.外墙板安装存在的问题

国外已建和在建的钢结构住宅中,部分外墙板使用的是聚苯复合墙板,节能保温效果比较理想,但同时也存在不少问题。

(一)外墙板的现场安装方式与计算模型不符。目前外墙板的安装方式主要是与梁、柱铰接连接,也就是常说的墙板的竖装和横装。竖装或横装墙板的两端都要形成铰接构造,设计时按两端简支板模型计算。而已建和在建的部分钢结构住宅中,有的外墙板的一边与钢梁连接,相邻的一边与钢柱连接,这样就形成了相邻两边简支,而另两边自由的连接方式。有的刻意外伸楼板以放置外墙板,外墙板下端直接搁置在楼板上,没有任何连接措施:而外墙板的上端与梁铰接连接,但外墙板的左右两边自由,形成上端简支、下端弹性支承的连接方式。以上2种连接方法均与两端简支板计算模型不符,存在着安全隐患。

另外,为放置外墙板而刻意外伸的楼板,虽在建筑造型中可以形成色带,达到一定的装饰效果,但由于建筑防水构造处理不当,成为漏雨与渗水的通道(如图1所示),使得房间内墙皮剥落、装修木地板大面积起鼓等。

图1外墙板安装方法不当引起渗漏示意图

(二)外墙板的安装不标准,难以形成系列化。外墙板与钢柱、钢梁连接的安装方法如下:首先在工厂预制的外墙板内预埋钢板。然后,根据现场的尺寸制作U型钢筋卡,U型卡的一端与外墙板的预埋钢板焊接,另一端伸入50 mill长的钢套管内。最后,将钢套管与钢梁、钢柱焊接,外墙板安装完成。从上述的安装方法可以看出,外墙板的安装需要大量的现场焊接工作,U型钢筋卡长短不 ,很难形成标准化构件,且费时费力,使施工周期延长。而且外墙板与钢柱和钢梁的缝隙大小不一,有的甚至达到100 mm,现场填缝工作量较大,也成为渗漏雨水的潜在通道。

2、外墙板安装的改进建议

(一)外墙板的安装方法与理论模型相符。进一步确定外墙板与钢梁、柱的连接方式,保证外墙板的两端是铰接,如图2所示。另外,楼板不要刻意外伸搁置外墙板,而是直接将外墙板外挂,把楼板、钢梁柱等包覆在里面,可有效地消除冷热桥效应。

图2外墙板与梁柱的连接

(二)简化外墙板的安装节点,使连接件标准化。利用上述的安装方法可使现场焊接工作量大大减少,省去了现场的u型钢筋卡和套筒的加工,既缩短了工期又节省了材料。

(三)简化外墙板的吊装方式。去掉外墙板的翻身和吊装钢筋环,改用图3所示的吊装方式。图3(a)可以利用带丝的螺杆将墙板翻身或起吊,而图3(b)可以利用软钢丝绳吊装,螺杆和钢丝绳可重复使用,节省原安装的吊环材料;同时,又可以使得砂浆或细石混凝土与墙板混凝土的结合更加紧密。

另外,也可以结合室内装修,将图3(b)的吊环突出墙面以安装窗帘,避免在墙板上使用膨胀螺栓。

图3外墙板的吊装

六、内墙板安装存在的问题与改进建议

1、内墙板安装存在的问题

钢结构住宅常用的内墙板多为轻质复合墙板,由2层10 mm厚的水泥压力纤维板内嵌65 mm厚的水泥泡沫板组成,具有保温、隔热、轻质、隔声的优良性能。同外墙板的安装一样,也存在着不少问题,需要研究解决。

(一)内墙板定位不准。目前内墙板的安装方法为:先由人工扶着将内墙板目测差不多垂直居中后,然后将木楔用锤子嵌入内墙板的底部,使墙板的上部与钢梁或楼板顶紧,以此将内墙板就位。这样内墙板的安装精度很难保证,其垂直度和水平度均靠目测来确定,既不科学又耗时费力。

(二)内墙板的连接不牢靠。内墙板顶部与钢梁或混凝土楼板连接时,一般在钢梁的下翼缘或者在楼板上固定L30―45的角钢,使角钢的一翼伸入内墙板的水泥泡沫砂浆内,起固定内墙板的作用。而水泥泡沫砂浆较软,刚度非常小,很难与角钢牢固地连接在一起,在较大的水平外力作用下,会发生较大的移位,因此并不能有效地固定内墙板。

2 、内墙板安装的改进建议

(一)内墙板上、下部设置U型导轨与钢梁、楼板连接。在楼板上设置通长的U型导轨80 mmx50 mmx1.5 mm,内墙板

的顶部采用间断式的U型导轨85 mmx60 mmx3 mm (L=100 mm),U型导轨与内墙板采用射钉连接,如图5所示。该法具有墙板快速定位、连接可靠、施工速度快、节省人力等优点,而且墙板的连接件非常标准,可以形成墙板安装的标准化、系列化。

图4改进后内墙安装的方法

(二)严格处理好板缝,隔声降噪。内墙板设嚣企口,2块墙板问的企口处用橡胶条或密封胶(或发泡剂)填充密实:板顶与钢梁或楼板间预留20 mm的缝隙,其中填充发泡剂或膨胀水泥砂浆,保证墙板与梁或板紧密结合,阻断声音传播的通道,达到隔声降噪的效果 口图4(a)所示1。

(三)对悬挂重物的内墙板进行加固。在墙板预制厂有针对性地加固内墙板,通过在墙板内设置轻钢龙骨(C型钢)作为重物的支架,既保证了安全又方便快捷(如图5所示)。

图6内墙板的加固方法

七、结束语

总而言之,钢结构住宅的应用必须要注意预制墙板的安装和施工问题,将钢结构住宅各方面的要素都进行分析,提升钢结构住宅安装和施工的效果,为钢结构住宅的合理使用提供有效的技术支撑。

【参考文献】

钢结构安装存在问题篇10

随着我国近年来国民经济的高速发展,我国的建筑行业也应运而起。尤其是2004年以后,我国的房地产事业出现前所未有的一片大好的形式,这样,建筑行业的前途也一片光明。但是,住房紧张的社会形势依然没有转变,面临我国人均土地资源的匮乏,高层将是解决人民住房问题的良好途径。

钢结构建筑以其强度高、重量轻、抗震性能好、施工工期短、能够合理布置功能区间以及回收利用价值高和综合造价低等特点越来越深受建筑界的欢迎,尤其是在建筑越来越向高层发展的二十一世纪,钢结构已经在高层建筑中占据着重要的地位。目前,高层钢结构工程在施工科学技术上存在问题不大,主要存在的问题则是工程安全问题。面对高层钢结工程安全的三大特点:1)大部分人员、全天、整个过程都处在临边、洞口或者高处进行施工作用的危险状态;2)工程管理人员和工程旆工人员均全体的处在非常密集的相互交叉施工的环境中:3)对工程施工用到的材料,机械、工程构件以及各种安全防护的器具都需要进行吊装或者是吊运。本文主要针对我国高层建筑钢结构工程如何对工程施工安全制度进行完善以及工程施工过程应该采取的安全措施和需要注意的事项进行简单的探讨。

一、高层建筑钢结构工程施工安全制度的完善

科学有效的施工操作规范和保障体系应在企业中被建立。高层钢结构工程中各环节,比如:安装与防护工作中,安全施工责任人应该明确以法律效力文字性材料出现,建立一个以项目经理为安全施工第一责任人,全面负责现场的安全施工和以施工队长为安全施工具体领导者,全面负责本队施工现场区域的安全施工的安全责任模式。坚持贯彻国家劳动保护政策,严格执行各个建筑公司自己的安全、文明施工管理制度和规定。施工现场建立项目经理负责,贯彻谁施工,谁负责的制度。加强安全第一的教育,坚持班前交底,班中检查,周一例会制度。加强安全施工宣传,在施工现场显着位置悬挂标语、警告牌,提醒施工人员。进入施工现场需配戴安全帽,高层施工人员必须佩戴安全帽,安全带和施工现场必须有安全网。

定期对施工人员进行安全知识教育,以确保施工人员了解熟记以及运用所学安全施工的知识,确保自己和他人人身安全。建立一个由高层到基础建筑从业人员的安全体系。

二、高层建筑钢结构工程施工过程安全措施及注意事项

2.1、防止高空坠落

安装所使用的工具如具有扭矩功能的扳手、角磨机、撬棍等应用保护绳加强安全防范,防止这些器具不小心发生坠落。将用的螺栓垫片等小的器材随手放入到工具袋。施工作业中所有可能坠落的物件,应先将对其进行撤除或是采取加固措施。在高空用电焊或气割切割时,应采取有效的措施防止割下的金属碎屑、高温熔珠以及火花落下伤人。具体措施应包括以下几个方面:

1)现场的所有施工人员都必须带安全帽,高空作业的人员还应佩带安全带,将其系在具有足够安全可靠的地方,现场作业人员还应配备防滑鞋;2)在吊装的工作范围内应附有明显的标志,并指派专人进行管理,严禁非吊装作业人员随意入内,当起重机处于工作状态时,严禁在起重臂下站人,同时严禁施工人员在吊车起重臂回转半径内停留;3)将登高用的梯子或者吊装操作平台牢固的固定在建筑物上,吊车严禁在上面站人的情况下移动操作平台时;4)在进行吊装时.高空作业人员应站在操作平台或者吊篮上进行作业.在对钢粱进行吊装时应在上弦加设安全防护支架,确保箍工人员能够在粱上弦上进行安全的操作,严禁在没有加设任何固定的构件上行走;5)当结构的基础安装完成后,同时檩条安装就位后.需要将梁上弦的安全支架进行拆除,

2.2、防止高空坠落伤人

高空作业人员携带的各种工具比如螺栓等,需要保证良好的存放在专用工具袋中,高空递物时,要系好安全绳,严禁随便抛掷物品,防止伤人。吊装时,防止零星物品的坠落伤人。构件必须牢固绑扎,起吊点应与构件的重心重合。吊装要平稳,防止振动和摆动。吊装索具不得在构件就位前解开,防止其坠落伤人。

1)钢梁吊装时,钢粱一般为不规则的工字钢或H型钢,绑扎点较易滑动,需用特制的专用吊装钢板连接,且要将其与钢梁上弦固定。2)构件起吊时,速度要缓慢.且不能在高空长久停留,禁止猛升/降,避免脱落。3)安装构件后,要检查并确定各构件和连接的稳定和安全可靠性,然后再进行松钩、卸索。4)高空吊装对接构件时需控制好溜绳方向。5)作业在雨天进行时,要采取防滑措施.在夜间作业时要照明充足。6)松钩和卸索时,旌工人员的梯子要稳固可靠。7)物料禁止被从高空抛掷。

2.3、起重设备作业要求

使用专人指挥吊装。指挥的人员一定要能够让吊机司机清楚的看到,且指挥人要能看到吊装的详细全过程,指挥的手势要标准,声音要响亮。吊机司机应严格听从指挥人员的指挥,严禁擅自离岗。如吊装过程被中断作业,要及时处理,严禁构件长时间悬挂在空中。尽量在风力小于6级时吊装作业。吊装驾驶室再吊装过程中严禁外人进入,起重机严禁在斜坡上进行作业,严禁起重机两边高差太大。地质条件和土质差时,铺板要坚固而且面积较大,以免起重机请到。

2.4、防止吊装后结构的失稳

卸钩应在构件吊装就位后,并经过检验构建和连接稳定可靠后才能进行。屋盖吊装时屋盖系统的支撑系统要确保及时可靠的施工,以证临时结构的整体稳定。当构件长细比较大时,要有溜绳和地锚固定以构建一个临时固定稳定体系,当空间体系整体较正符合后需要把所有连接构件认真检查确保固定达标,确保空间刚度单元稳定可靠。

三、结束语

伴随着我国经济的快速发展,钢结构建筑逐渐在我国的建筑行业发展起来,刚结构的强度高、施工周期短等优点是的钢结构具有很大的发展前景,我相信钢结构会逐渐的替代混凝土结构而占据建筑市场的主体地位,因此,我们除了培养一些钢结构专业人才外,还应加大对钢结构施工过程中安全的防范,钢结构施工存在很多的安全隐患,只有对这些安全隐患做好防护措施,才能够保障施工人员的生命安全,才能促进企业的发展。

参考文献

[1] 陈道政.韩立业.李爱群 高楼顶钢结构塔楼的简化计算及设计建议 -特种结构2010

[2] 陈道政.李爱群.杨蔚彪 西安某科研楼顶钢结构塔楼风振控制的研究 -钢结构 2011

钢结构安装存在问题篇11

一、问题的提出

桩基钢护筒安装是钻孔灌注桩桩基成孔施工的必要和重要的施工工序。钢护筒作为桩基施工的围护和导向结构,一般是安装在覆盖层中的。钢护筒必须被精确安装,以满足其位置的精度要求,即其平面位置和垂直度必须满足设计规定的精度要求。在岸上或静水中安装钢护筒时,其安装精度是容易得到保证的。但在水流中,特别是在深水急流中,钢护筒在下放过程中,由于受到水流作用,其安装位置控制难度大,安装精度是不容易得到保证的。这就是在水流中安装桩基钢护筒所存在的施工问题。对于深水急流大直径桩基钢护筒的安装问题,则属于尚未得到妥善解决的施工难题。

对于利用水中桩平台进行施工的钻孔灌注桩桩基施工,其钢护筒安装是在水流中进行的。以往利用桩平台的桩基施工方法,一般只在浅水内采用,在深水急流水域的桩基施工则一般采用钢围堰、沉井等施工方法。但随着桩平台施工工艺及技术水平的提高,目前在较深、较急水域也可采用桩平台方法进行桩基施工。由于桩平台桩基施工方法相比较钢围堰、沉井等施工方法有工期、造价更节省等方面的优势,这种方法将会更广泛、大量地得到运用。这样,在水流特别是在深水急流中安装桩基钢护筒的施工问题就显得很突出,急需得到解决。

目前正在施工的广中江高速公路建设项目的北街水道、潮连西江两座特大跨径斜拉桥,其主塔墩桩基施工采用水中桩平台方式进行施工。在其施工中,遇到了深水急流大直径桩基钢护筒安装的施工难题。为保证两桥桩基施工的顺利进行,需攻克、解决该施工难题。

二、技术难题分析

在水中桩基施工平台上面对水流下放、安装桩基钢护筒,以往采用导向架安装方法。即利用导向架夹持钢护筒,使钢护筒在下放过程中能够抵抗水流冲击、覆盖层中土体反力而保持平面位置和垂直度的准确性,最终被安装到设计所要求的位置。图1为常用的导向架施工方式。该施工方式的主要施工流程是:

导向架制作导向架安装钢护筒下放钢护筒着床钢护筒振动下沉钢护筒就位

在以上施工流程的工序中,钢护筒下放、钢护筒着床是非常重要和关键的。这是因为该两工序需面对水流进行。在水流作用下,导向架夹持钢护筒的体系是一个悬臂受力体系,两者会受力和偏位,从而使导向架和钢护筒存在受力安全问题,及使钢护筒存在定位偏差问题。这两个问题在水深较大、水流速度较大及钢护筒直径较大时,因导向架和钢护筒悬臂受力体系受力也相应较大,因此更为突出。在此情况下,控制导向架和钢护筒状态、解决上述问题的难度就更大,该两个问题就成为了制约施工的难题。如果钢护筒下放、钢护筒着床的状态及所存在的问题能够得到较好控制和解决,使体系受力处于安全状态,并使偏位处于精度允许的范围内,则该两工序的施工就是顺利和成功的。钢护筒安装施工流程中其他工序的施工相对是比较常规和简单的,施工质量、安全、进度是比较容易得到保证的。

图1 利用导向架的钢护筒安装施工示意图

上述导向架和钢护筒体系受力和偏位两个难题,在图1中的传统钢护筒安装方法中,采用加大相关结构的强度、刚度的方法是无法合理、有效解决的。这是因为,悬臂结构的受力状况是非常不利的受力状况,加大结构的强度和刚度对结构的受力和偏位控制效果不明显,况且对于水深、水流速度、钢护筒直径很大的各种情况,导向架结构、平台结构、钢护筒结构的强度和刚度不可能被无限加大。因此,采用常规施工方法是无法妥善解决深水急流大直径钢护筒安装的施工难题的。从上述分析可知,深水急流大直径钢护筒安装施工的关键技术难题是:水下大悬臂钢护筒结构在很大水流冲击力作用下,导向架和钢护筒体系所存在的受力安全及钢护筒存在的定位偏差问题。

三、关键技术研究及成果

为解决深水急流大直径钢护筒安装的施工难题,以广中江项目斜拉桥主塔墩桩基工程为依托,对该难题立项进行了科研课题研究。研究重点为解决钢护筒安装施工的关键技术难题。以该关键技术难题的解决为突破口,达到完全解决该施工难题的目的。

大悬臂结构的受力是导向架、钢护筒体系承受较大受力和偏位的关键原因。如果能够有效解决大悬臂问题,即有效减少导向架和钢护筒体系的悬臂长度,则能够使问题得到解决。但是传统的导向架的钢护筒安装方式,只能通过增加平台体系对导向架、钢护筒的夹持长度而减少导向架和钢护筒体系的悬臂长度。由于平台的高度是有限的,所以平台所能提供的夹持长度也是有限的。所以利用平台体系本身不能有效解决大悬臂问题。为此可寻找在平台上设置其他装置以减少导向架和钢护筒悬臂长度的方法。

在图2中,采用了一种向水下增加导向架长度,并在导向架下端水下挂设拉缆,拉缆上端设置在平台面上的增强导向架对钢护筒夹持能力,减少体系悬臂长度的创新方法。该方法有效增强了导向架对钢护筒的夹持能力,并有效减少了导向架和钢护筒体系的悬臂长度,从而能够充分有效解决导向架和钢护筒体系的受力和偏位的关键问题。该方法可利用拉缆主动施力,对钢护筒倾斜度和其下端平面位置进行调整,使钢护筒着床时,能够使其很方便地达到设计所要求的精度。本方法可适应深水急流条件下大直径钢护筒的下放、安装施工。对于任何水深、流速及钢护筒直径情况,通过调整导向架伸入水下的深度及拉缆的抗拉能力,总可使导向架的夹持力臂,即抵抗力臂大于水流对钢护筒所产生的冲击力臂。当导向架长度很大时,可逐节接高、下放,将其安装到位。在下放到水中以前,在导向架底节上预先安装拉缆,拉缆随导向架的下放而下放。

图2 采用水下拉缆的导向架钢护筒安装施工示意图

上述采用伸入水下,并设置水下拉缆的导向架安装钢护筒的施工方法,即为本科研课题的研究成果。该研究成果的施工方法,原理清晰,结构受力简捷、明了,操作简单,实用性强,是解决包括广中江项目相应施工难题在内的,深水急流大直径钢护筒安装施工难题的安全、适用、有效的施工方法。

四、工程运用

本研究成果在广中江高速公路项目TJ11合同段两座斜拉桥主塔墩桩基施工中进行了实际运用。广中江高速公路项目位于广州番禺、中山市北部、佛山市南部、江门市北部等地区间,将在这些地区内形成两条快速通道,加快这些地区之间的交通联系。本项目对于推进珠三角交通一体化,完善区域路网结构,促进沿线各区域经济及珠三角整体经济发展都具有十分重要的意义。TJ11合同段是本项目工程量很大,技术难度很大的关键控制性工程,其全线路总长为6.5Km,主体工程为两座特大跨径斜拉桥,一座为跨越北街水道,主跨为380m的北街水道桥;另一座为跨越西江,跨径为320m的潮连西江桥。两座斜拉桥共有4个大型斜拉桥主塔水中基础。基础采用钻孔灌注桩基础,基桩桩径均为3m,桩基总数为76根。4个基础均通过设置钢管桩、贝雷梁平台进行桩基础施工。为保证施工进度,桩基钢护筒安装需在8月份洪水期间进行。在钢护筒安装施工过程中,最大水深达10m以上,最大水流速度达3.0m/s。在此施工条件下,采用常规的导向架下放、安装技术,既不能保证导向架和钢护筒结构受力安全,又不能满足钢护筒精确定位要求。

通过专门研究,在本项目4个斜拉桥主塔基础桩基钢护筒安装施工中,采用了钢护筒安装创新研究成果,即采用伸入水下,并设置拉缆的导向架安装钢护筒的施工方法。采用该施工方法,顺利完成76根3.3m大直径桩基钢护筒的安装,施工安全性好,钢护筒安装精度全部达到要求。工程运用情况表明了该研究成果技术的安全性、实效性和适用性。

钢结构安装存在问题篇12

(1)对于中、小跨度的单层房屋结构,上个世纪九十年代中期我国开始大量采用门式钢架轻型房屋钢结构,并且逐步取代了当时普遍使用的网架结构,在这一领域的市场。门式钢架单层房屋钢结构并不是一种新的结构形式,它属于平面结构中的二铰拱、无铰拱单跨多跨结构。它的迅速发展是由于当时的形势和它本身的特点所决定的,首先当时我国的普钢年产量已经超过亿吨,有充足的原材料供应资源,工期短、价格较传统的钢筋混凝土结构也低,是典型的买方市场,符合当时在我国普遍兴起的民营企业的需要。从当时的情况来看,生产该种结构的企业也有一定的利润。同时,出台了相应的《门式钢架轻型房屋钢结构技术规程》CECS102:2002,编制出设计绘图软件如PKPM等,《钢结构工程施工质量验收规范》GB50205-2001也增加了针对该结构形式工程施工质量的控制条文,随后许多生产焊接H型钢生产线设备的厂家和生产高强度螺栓的厂家在全国各地大量出现,许多配套的规范规程如《建筑钢结构焊接技术规程》JGJ81-2002、《碳钢和合金钢制造的紧固件机械性能》GB/T3098、《钢焊缝超声波探伤方法和探伤成果分级》GB11345等相继问世。

(2)这样,就为门式钢架单层房屋钢结构在我国推广提供了物质条件,市场条件,技术条件、用门式钢架单层房屋钢结构建造的单层工业厂房、仓库便于上个世纪九十年代到本世纪头一个十年风行于全国了。使用单位多了,生产厂家也多了,竞相压价,无序竞争。压价的结果,一些生产厂家便向质量要起“效益”来了。2005年之后,虽然技术条件完善了,但是质量问题也逐渐增多起来。就其中常见的质量问题本文略逑如下。

图1正态分布曲线2. 制造过程中常见的质量问题

2.1关于原材料。

2.1.1钢板厚度。

(1)门式钢架柱、梁、吊车梁多为焊接H型钢,焊接H型钢是由三块钢板焊接而成的。目前国内各厂家所用的厚钢板(25.4mm以上)为1.5~2m宽的单轧板切割出来的,而对于中薄板多用连轧板及钢带切割出来。甚至要求钢厂按宽度规格生产定尺板,尤其是采用“负偏差板”是钢结构生产厂家最乐于接受的。

(2)钢板轧制过程,厚度是个随机数,在同一工艺条件下轧制多批钢板,这些批钢板的平均值应为要求的公称厚度,出现这个平均值厚度的概率最高,而出现其他厚度的概率就很小,这个概率分布应呈态分布,正态分布函数及图形表示为(见图1)。

(3)一般我们取μ-3σ厚度作为废品限值,意思是厚度小于μ-3σ的钢板,对于要求公称厚度为μ的钢板是废品。

(4)但是,现实情况却不如此,现实情况是:普通存在对于任何设计厚度(公称厚度)的钢板现场测量结果都是负偏差,而且与公称厚度相差较多。例如洛阳市某工程柱、梁、吊车梁所采用的12mm厚钢板经检测取了153个样本,平均值是11.333,样本标准偏差为0.06274,其中最大值为11.58,最小值为11.19。

(5)笔者也注意到有一本关于钢板厚度允许偏差的规范GB/T709-2006,但是其一:不知道厚度允许负偏差是按照多大的保证率测算出来的,既是如此,也没有只负不正的规定。其二:这么大的负偏差是否能够含概在设计规范中的材料分项系数之内。《钢结构工程施工质量验收规范》GB50205第4.23条规定钢板厚度允许偏差应符合其产品标准的要求,这个标准就是GB/T709-2006吗?

2.1.2钢材的化学成分。GB50205第4.2.1条规定,对材质的检验方法是:“检查质量合格证明文件、中文标志及检验报告等”,钢结构生产厂家都能够完整的提供这些文件,如生产厂家批号、炉号化学成份分析、力学性能实验报告等,而且在交工资料中注明“原件保存在XXX公司”。但是,由于每个钢结构生产厂家工程较多。用量也有大有小难以保证工程所用钢材就是材质单中提供的生产钢厂、炉号、批号,在出现质量问题时对材质的追朔就无从查起了。

2.1.3高强度螺栓。门式钢架轻型房屋钢结构所用的大六角头高强度螺栓属摩擦型高强度螺栓,利用高强度螺栓收紧所产生的正压力在梁段端板之间及梁与柱相结合的端板之间产生摩擦力,用于抵抗该截面处的剪力和弯矩,它是一个非常重要的部件,质量的优劣直接影响结构的安全度。关于该种螺栓的质量检测项目和方法《钢结构工程施工质量验收规范》GB50205附录B及《钢结构工程设计规范》GB50017第7.2.2条有许多详细的规定。但是,对于淬火工艺上如何保证淬透却使我们存在着疑虑。

2.2焊接。

(1)门式钢架轻型房屋钢结构的主要部件是焊接H型钢,焊接H型钢主要的焊缝是角焊缝和钢板平接焊缝,焊接工艺应遵守《建筑钢结构焊接技术规程》JGJ81的规定,其角焊缝多为Ⅱ级焊缝,应进行全部外观检验,并按GB5025规定的百分比按照《钢焊缝超声波探伤方法和探伤成果分级》GB11345进行超声波无损探伤检验。钢板平接焊缝为Ⅰ级焊缝,除进行外观检测外尚应根据GB50205的规定进行对焊缝内部缺陷100%的探伤。

(2)焊缝缺陷一般位于焊缝或者附近热影响区钢材的表面及内部,通常表现为裂纹、未熔合、夹碴、焊瘤、咬边、烧穿、弧坑、气孔、电弧擦伤、未焊满,根部收缩等。其外观缺陷通常有裂纹、焊瘤、气孔、咬边等。特别是手工焊缝有些焊瘤、气孔、咬边还相当严重。

(3)焊缝的裂纹并不多见,其原因除焊接材料、焊接工艺造成裂纹之外,有时焊缝过薄,在翼板校正过程中也会发生裂纹。

(4)施工单位对其首次采用的钢材、焊接材料、焊接方法,焊后热处理等,应进行焊接工艺评定,并应根据评定报告确定焊接工艺。上岗的焊工必须持有焊工考试合格证。

2.3附件焊接。

(1)大多数钢结构加工厂附件(牛腿板,端头板、柱脚板、柃托等)。采用手工焊接,其中最常发生的质量问题是由于梁端头板的焊接与梁轴线不一致,往往使得由几段组成的横梁它们的轴线不在同一条直线上,而是由多条直线组成的折线或平行线。

(2)这个问题不但直接影响了结构的受力,而且使得柃条的高度不一,在装配好柃条的厂房上面看去,这些柃条此起彼伏。

2.4工厂涂装。

(1)涂装包括表面处理及涂漆,由于涂装的质量直接影响到结构的耐久度,从设计而言对于钢构件表面处理、油漆材料品种、漆膜厚度的要求越来越高了,而施工质量与设计要求也越来越远了。

(2)大部分钢结构表面处理要求抛丸除锈等级为Sa2.5级,大多数钢结构制造厂家,也都有用于应付监理及甲方考查的抛丸机,但是由于抛丸机动能消耗大,铁丸消耗多,很多厂家并不使用,而仍然用其他办法除锈,除锈的结果有的除不干净,有些则达不到漆膜附着力对钢材表面的要求,有的虽然使用了抛丸除锈也达不到色卡要求的标准。

(3)对油漆品种的要求,目前大多数设计为环氧富锌底漆二道,环氧云铁漆中间层一道,面漆两道的五层做法,总厚度要求室内125μm,室外150μm,由于该种漆造价很高有些厂家并不真正使用,而是仍然使用传统的红丹和铅油(调和漆)。至于厚度当然要保证设计要求,但也不是越厚越好,不少厂家对油漆工的技术水平并不重视,手执喷壶可喷,拿着刷子可刷就是油漆工,结果漆膜过厚而起皮。涂装一般在室外进行,受天气因素影响很大。

3. 安装过程中常见的质量问题

3.1地脚螺栓的安装。

(1)地脚螺栓的安装主要是要保证一个钢柱内4~6个地脚螺栓彼此相对位置的准确度及每组地脚螺栓相对厂房轴线的准确度,还有每个地脚螺栓的高度都能保证钢柱安装标高的需要,每个地脚螺栓螺纹的长度也要足够,否则安装过程中要接长螺栓或加长螺纹,那么就特别复杂了。

(2)一般工程的分工,地脚螺栓由钢结构加工厂供应,土建施工单位负责安装,分工衔接本身就为安装的准确度带来一定不便。我们考查了不少土建施工单位没有一套成熟的工艺能够保证上述几点要求,为了保证每组地脚螺栓相对尺寸的准确度,必须有各种柱脚的模板,模板的制造必须保证在砼浇注过程中不易变形,模板上刻划出建筑物的轴线,怎么固定好模板使上面的刻线与建筑物轴线相重合而不易位移等各施工单位所采用办法各不相同,但大多数难以保证如上要求。

(3)此外还有建筑物的轴线,对边柱而言钢筋砼结构多采用闭合轴线,即建筑物轴线是柱外皮,但目前钢结构厂房也有不少为柱中,如不弄清边柱轴线的位置预制好的横梁就可能安不上去,天车跨度也不对,不满足工艺要求,这类问题也曾经发生过。

3.2主体钢架的安装。

(1)主体钢架安装包括柱、横梁的安装。规范要求应进行预拼装,开始安装时应先将一个具有横梁水平支撑及柱间支撑的单元组装完毕,各部份尺寸达到要求,再以这个单元为基础向外延伸,以保证安装尺寸的准确。目前各钢结构厂顾用的安装队水平不一,不少安装队水平较差,他们都不是这样安装的,而是像安装钢筋砼结构房屋一样先将钢柱全部吊装完毕,再一根根横梁吊装。这样难以保证钢架各主要尺寸的准确度,大梁的侧向弯曲高度及跨中垂直度一般很难满足GB50205表10.3.3的规定,特别是梁跨较长时。目前该种钢结构的设计属弱梁强柱,中等跨度(18~24mm)梁的翼板厚为8mm左右,宽不过200~250mm,而腹板仅5~6mm,为保证截面的强度将截面高度加的很高(700~900mm),这样梁的侧向刚度很差,虽然能满足梁整体平面外刚度符合软件的要求,在现场组装和吊装的过程中可能造成相当大的侧向弯曲、截面扭曲。

(2)在钢梁吊装的过程中由于受吊车起重高度的限制,不加扁担,吊点又较近更加剧了梁的侧向弯曲的扭曲,甚至于发生梁两半跨叠合。

3.3高强度螺栓连接副。根据我们检查的情况按GB50205附录B要求施工的很少,很多安装单位根本未作高强度螺栓连接副扭矩系数的复检,未进行施工扭矩的测定,因此普遍存在着欠扭现象,再加上高强度螺栓连接副防松措施不力,是一项较大的安全隐患。

3.4柃条及支撑系统安装。

(1)首先由于钢架安装时横梁侧向弯曲、跨中垂直度超标、开间距离不准给后继工序带来许多问题,使柃条、系杆、水平支撑的螺孔无法对准,许多螺栓上不去,不少只上一头,另一头采用电焊,还有用铁丝绑札的。由于柃条壁薄,施焊烧穿,施焊后未补漆等原因,降低了结构的耐久度。

(2)当建筑物开间较大(大于7.5米)时为减少柃条用钢量,常采用Z型柃条,为了搭接,一根柃条上单是与横梁连接的螺栓孔就有8个,即使采用长园孔,这个8个孔同时对准的概率也不大,这样势必有些螺栓穿不上去,从设计的角度这些问题是否也值得探讨。

3.5面板安装。面板的构造采用安装于角驰支架上的喑扣板,板是现场压制的,如果不是特别大的跨度一般没有纵向搭接,而横向搭接是相邻两板板边相扣,没有固定面板的钉孔,减少了漏雨的可能,面板安装中常见问题是在已安好的面板上拖拉正在安装的板,将涂层甚至于镀层摩掉,使板在短期间(1年左右)即局部锈穿漏雨。

3.6采光板安装。采光板是工厂预制的它的长度一般在12~14米,不可避免的出现纵向搭接,而横向搭接由于采光板较厚(一般为2~3mm)无法与彩板咬合,目前设计多采用搭接加盖的办法,效果不好,造成漏雨,还有屋面开洞处等,目前还没有成熟的做法。

3.7细部构造,细部构造往往不被重视,但是细部构造设计不合理,安装质量差是造成漏雨的关健因素,如天沟内反水,窗台泛水设计施工有问题,内外墙板与屋面板连接不严,到处是缝,造成屋面墙面大面积进水等。现在设计人员为减少设计工作量常常在图纸上画上套用标准图01J925-1某页的节点,这本图出炉十年了,应根据现实施工情况进行修订。

3.8次构件的涂装。次构件的涂装是不被施工单位重视的项目之一,次构件涂装质量往往很差,这是一个普遍存在的问题,它降低了次构件的耐久度。

4. 结束语

4.1现实处于买方市场的门式钢架轻型房屋钢结构,市场竞争激烈,制造厂家多而水平不一,在这种情况下,尤其应当重视该种结构形式的质量控制,以杜绝大的工程质量事故发生。

4.2门式钢架轻型房屋钢结构制造、安装过程中主要质量问题是:

4.2.1实际用于工程上的钢材炉号、批号不清,工程质量问题的可追朔性差,对工程中所用材料的质量情况要清楚,是否用的是甲方指定的哪个钢厂的钢材并不十分重要。

4.2.2控制好焊接工艺及焊缝质量。

4.2.3钢板厚度的负偏差过大,对于负偏差的概念尚有待探讨。

4.2.4钢架安装中横梁侧向挠曲、跨中倾斜超标是安装过程中普遍存在的问题。

4.2.5钢架安装尺寸不准,致使柃条、系杆、水平支撑螺孔穿不上螺钉。并且屋面表面高低起伏。

4.2.6细部节点从设计到施工都存在问题,是房屋漏雨的主要原因。

4.2.7要重视涂装质量,特别是次构件的涂装质量。

参考文献

[1]《钢结构工程施工质量验收规范》GB50205-2001.

[2]《门式钢架轻型房屋钢结构技术规程》CESC102:2002.

[3]《建筑钢结构焊接技术规程》JGJ81-2002.

[4]《热轧钢板和钢带的尺寸、外形、重量及允许偏差》GB/T709-2006.

钢结构安装存在问题篇13

引言

在经济发展、科技进步的今天,钢结构因其施工周期短,承载力大、抗灾性能好的优势,在建筑领域正扮演着日益重要的角色,被广泛运用于厂房设计中,以往的钢筋混凝土厂房正逐渐被钢结构厂房代替。但同时钢结构存在的易变形、防火性差、易腐蚀等弊端也应引起足够的重视。因此,对钢结构厂房设计问题探讨具有重要意义。

一、钢结构厂房设计的问题

1.钢结构厂房的基础问题

常见的地基基础问题主要表现为地基强度,地基变形以及地基破坏三个方面。地基的强度问题集中在因承载力不足引起的基础稳定性不足的问题;地基的变形问题多发生在荷载地基易出现不均匀的沉降、过大变形的软土、膨胀土、湿陷性黄土以及季节冻土等地区;地基的破坏问题主要呈现为局部或整体的剪切破坏及冲切剪切破坏等形式。在进行钢结构厂房基础的设计时应着重注意这些问题。

2.门式钢架柱网的尺寸及结构体系的设置问题

钢结构厂房工程所包含构件的数量会对工程的施工进度以及工程造价产生直接影响,厂房门式钢架柱的间距设计应首先满足厂房的使用要求,门式刚架柱的间距宜设计为8-9m,当钢架的柱间距设计为9m时,工程所需檩条、钢架等构件的数量会较6m柱距时会减少三成,这对于缩短工程周期、降低造价具有重要意义,与此同时,钢架柱的间距会影响到工程的跨度,最大跨度的设计不宜超过36m。其次,钢架柱结构体系设置问题,钢结构厂房的檩条、墙梁等构件作为钢架间的连系部分,支撑着厂房纵向与水平方向上的荷载,由于纵向水平力由厂房的支撑体系承受,因此屋盖的横向支撑应在各个温度区段的端部柱间或合理设置,使厂房整体形成稳定的空间结构,在门式钢架轻型结构的厂房的横向与纵向温度区段的选择上,横向温度区段不宜超过150m,纵向不应大于300m。

3.钢屋盖系统的设计问题

钢屋盖大部分的承重构件由细长、壁薄的杆件组成,截面的形状较为复杂,节点的应力相对集中且存在偏心,在进行屋盖系统的设计时,计算荷载与计算简图接近于计算的极限状态,系统构件承载力的安全储备有限,相应的系统对于温度、超载及腐蚀的作用十分敏感,偶然的因素就可能导致其失效,加之受构件制造、安装及使用过程中各种负面作用的影响,钢结构厂房的屋盖极易成为破坏最严重的部分,钢屋盖破坏多表现在,屋盖倒塌、杆件及节点板变形或开裂、屋盖支撑弯曲、挠曲超标以及析架杆件断裂等方面。

4.吊车梁系统的设计问题

吊车梁系统是钢结构厂房的重要组成部分,包括吊车梁、吊车轨道与连接、制动结构等部分。吊车梁的受力情况十分复杂,加之吊车的垂直与侧向力均具有动力特征。受疲劳与冲击作用的影响,吊车梁系统的计算方式与计算简图与实际应用情况存很大的差异,与屋盖系统相比具有更多的不稳定性,系统整体的可靠性与耐久性最低。钢结构厂房柱系统的设计应力要比实际应力小很多,柱体的安全储备较大,荷载同时出现的概率相对较小,柱体因承载能力不足而发生破坏的情况并不多见。

5.檩条、墙梁与拉条问题

轻型钢结构厂房工程的檩条、拉条与墙梁多选用Z形、C形的实腹式冷弯薄壁型钢材,这种类型的钢材具有整体刚度较好的优点,截面的回转半径与惯性矩较大,可以充分发挥材料性能,同时,该型材截面的抗扭刚度较小,对荷载偏心较为灵敏,在设计过程中应注意型材可能出现约束翘曲应力与扭转变形的问题,在檩条、拉条、墙梁等围护构件的设计上应注意以下问题:(1)风荷载的标准值应按规程规定计算,为减少工程施工中的不便,应避免使用双层拉条;(2)檩条受风吸力的影响,下翼缘承受压力时,可通过稳定计算进行解决,檩条的稳定性可通过《钢结构设计规范》中的公式进行验算。

二、钢结构厂房存在问题的预防措施

1.提高厂房的耐火性能

钢材对厂房的耐火性能产生直接影响,由于钢材不耐高温,在高温环境下,钢材自身的强度会明显下降,造成钢结构组成构件变形甚至出现失效的问题,因此,应最大限度提高钢结构厂房的耐火性,避免在发生火灾时,厂房立即出现失效、倒塌的现象。提高钢结构的耐火性能,除通过改变钢材制造时的材料组成元素,改变钢材自身的结构与金相组织,提高钢材的耐火性与耐候性外,在施工过程中通常使用喷涂法提高钢结构的耐火性,对喷涂厚度进行合理设计,并按设计值喷涂。喷涂法作为最经济且最有效的方法,施工速度较快,尤其适用于复杂形状的钢构件。但同时该方法具有表面粗糙、清理难度较大的缺点,施工过程中应借助一定的设计手法进行修饰。

2.加固钢结构

在钢结构厂房的设计过程中,需着重考虑钢结构的稳定性,钢结构的加固可通过改变结构的方式得以实现。根据钢结构的分布,合理改变其荷载、节点性质与传力途径,通过附加杆件与支撑,加以预应力以及加强空间的协同工作等措施对钢结构进行加固。

3.屋面与支撑设计

为提高钢结构厂房的整体刚度,保证厂房整体的稳定性,避免杆件发生过大变形、压杆出现失稳的问题,应合理设计钢结构的形式、设备的分布及温度区段长度等因素,使厂房支撑系统稳定可靠。可于厂房温度区段稳定的柱间进行支撑系统的设置,协调布置实施屋盖的横向水平支撑。厂房的下柱支撑应尽量设置在温度区段的中间部位,使吊车梁等构件能够随温度变化向区段的两端自由伸缩。钢结构屋面当前主要有由两层彩色的压型钢内夹保温棉组成的刚性屋面与由彩钢板内板、保温层、隔气层与卷材防水层组成的复合柔性屋面两种形式。

4.合理设计温度伸缩缝

温度变化会导致钢结构厂房发生变形,使钢结构出现温度应力,当钢结构厂房的平面尺度较大时,为避免钢结构出现较大的温度应力,应将温度伸缩缝合理设置在厂房纵横两个方向上,根据钢结构规范确定区段的距离。一般情况下通过设置双柱的方式进行温度伸缩缝的处理,可在屋架支座处对纵向温度的伸缩缝进行滚动支座设置。

5.钢结构防锈处理

由于钢结构的表面直接暴露于大气中,易发生锈蚀现象,而潮湿或存在侵蚀性介质的环境,会加速厂房的锈蚀。钢结构厂房设计时必须重视各个组成构件防锈处理问题,应结合钢结构的侵蚀介质与环境条件情况,在钢结构的总图与工艺布置、材料的选择方面加强设计,保证试用期内厂房结构的安全。防锈处理多结合环境与涂层性质的不同,进行防锈底漆和面漆涂装的层数与厚度,充分发挥涂层在预防锈蚀方面的作用。

三、钢结构厂房安装

目前钢结构安装方法主要有:机械安装、土法安装、土机结合安装、顶升安装、提升安装、滑移安装三大类,安装好钢结构厂房需做到:严把材料关;严把人员素质关;钢柱的安装;钢结构的连接;.预埋地脚螺栓偏位;构件拼装偏差;钢结构防火;钢结构防腐;钢结构屋面防水;钢结构保温。

钢结构在厂房搭建中具有施工周期短、施工简单、成本低廉以及能够快速投入使用等优势,但是对于安装施工的质量有着非常严格的要求,尤其是对一些钢结构厂房安装的重点环节,只有加强现场施工过程中的质量控制才能最大限度的确保钢结构厂房的结构稳定性和使用安全性。

结束语

总而言之,钢结构厂房的设计与安装时,应根据厂房的自身特点与需要合理选择结构形式与材料,避免盲目设计,以设计出结构合理、造价经济、低碳环保的钢结构厂房。

参考文献:

[1]刘霄,杨红旗,杨国海.轻型钢结构厂房的设计与研究[J].山西建筑,2006-07-10.

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