淺談鋼結(jié)構(gòu)建筑施工工藝初探

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摘要：隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和城市建筑工程的發(fā)展，越來(lái)越多的城市建筑物出現(xiàn)在了我們的周圍，而作為建筑物結(jié)構(gòu)中使用最為廣泛的一種，鋼結(jié)構(gòu)的利用便成了我們目前研究的重點(diǎn)。本文主要探討了鋼結(jié)構(gòu)在建筑中的施工工藝。 

關(guān)鍵詞：鋼結(jié)構(gòu) ， 建筑施工，工藝  abstract: with the development of our national economy and urban construction engineering development, more and more cities in the building about us, and as building structure is most widely used, and the steel structure of the use of became the focus of our current research. this paper mainly discussed the steel structures in building of construction technology.  keywords: steel structure, construction, technology  中圖分類號(hào)：tu391文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：a 文章編號(hào)：  眾所周知，目前我國(guó)的房屋建筑這一項(xiàng)目是比較火熱的，隨著我國(guó)人口的逐漸增多，對(duì)于房屋建筑的需求量也正在逐步增多，因此，現(xiàn)在城市中幾乎處處都可以看到施工建筑團(tuán)隊(duì)的存在。而這一火熱的存在并不能降低人們對(duì)于房屋建筑質(zhì)量的要求，與之相反的，人們對(duì)于房屋建筑質(zhì)量的要求也正在逐步提高。而作為房屋建筑中心的鋼結(jié)構(gòu)建筑的好壞直接關(guān)系到房屋的整體質(zhì)量問(wèn)題，高強(qiáng)度的鋼結(jié)構(gòu)建筑迫切成為人們需要的一部分。  1鋼結(jié)構(gòu)材料的選取  鋼結(jié)構(gòu)的質(zhì)量好壞和材料的關(guān)系最為密切，選擇了恰當(dāng)?shù)暮玫牟牧?，鋼結(jié)構(gòu)的質(zhì)量也就會(huì)有一定的保證，而選取了質(zhì)量差的材料房屋鋼結(jié)構(gòu)的質(zhì)量也就沒(méi)有了安全保障。我們都知道鋼結(jié)構(gòu)有很多優(yōu)點(diǎn)，但其也有很多的缺點(diǎn)，缺點(diǎn)是導(dǎo)熱系數(shù)教大，并且耐火性能差。但是隨著冶金技術(shù)的提高，有一種新型的耐火鋼的研究成功并且投入生產(chǎn)，這種鋼材為鋼結(jié)構(gòu)的進(jìn)一步發(fā)展創(chuàng)造了條件。另一方面，一般高層和超高層建筑都是采用的框—剪、框—筒式的結(jié)構(gòu)體系，這種體系的經(jīng)濟(jì)性統(tǒng)計(jì)為：鋼結(jié)構(gòu)造價(jià)=鋼材費(fèi)用（約占40%）+制作安裝費(fèi)用（約占30%）+防火涂料費(fèi)用（約占30%）。由此可見，防火涂料所占總造價(jià)的比重較大，也就是說(shuō)如果使用高強(qiáng)度耐火鋼雖價(jià)格略有上升，但防火涂料價(jià)格有較大幅度下降，這樣就可以在整體上部分抵消掉由于耐火鋼材料所帶來(lái)的成本上升，并且可靠度及安全性在一定程度上有了保障。  2鋼結(jié)構(gòu)的施工  鋼結(jié)構(gòu)的具體施工是尤為重要的，在具體的施工過(guò)程中如何采用恰當(dāng)?shù)氖┕すに噥?lái)確保鋼結(jié)構(gòu)的完善性成了人們關(guān)注的焦點(diǎn)問(wèn)題。目前來(lái)說(shuō)，鋼結(jié)構(gòu)的施工主要包括兩方面的內(nèi)容：箱型柱制作工藝和梁及連接板加工及組焊。詳細(xì)的來(lái)講有很多的細(xì)節(jié)需要我們注意，鋼板拼接：由于每段柱高在12 米以下，為保證下料后鋼板的直線度，首先將兩塊鋼板拼接。鋼板兩端開坡口。劃線下料：按排料圖劃線，劃線寬度方向留余量3mm，長(zhǎng)度方向留余量50mm。中間隔板劃線不留余量。長(zhǎng)度方向沿劃線每隔5m 鉆φ8mm 孔。用兩臺(tái)半自動(dòng)切割機(jī)（或雙頭）沿劃線中心同時(shí)切割，每隔5 米留100mm 不切割，待冷卻后再切割。組裝焊接：用h 型鋼作臨時(shí)組裝平臺(tái)，組裝前用水準(zhǔn)儀將平臺(tái)找平并將h 型墊實(shí)固定。在兩腹板上劃組裝線，組裝焊接襯板。定位焊。在襯板內(nèi)側(cè)每隔300mm 焊10-20mm 焊縫。將一腹板與隔板組對(duì)，定位焊。用三根同尺寸的箱體并排，并兩點(diǎn)焊。用兩邊箱體作自動(dòng)焊機(jī)軌道用。焊接：用兩臺(tái)埋弧自動(dòng)焊沿同一方向焊接兩條焊縫。焊縫兩端加100mm 引弧板和熄弧焊。焊完一層后將箱體翻身，焊接另一面兩條焊縫。焊接方法同上。待焊接完畢后再翻身施焊另一面兩條焊縫。焊接完畢，即將引熄弧板在離母材5mm處切斷，并用砂輪機(jī)修磨平整，切不可用錘擊落；并修磨后的切割面進(jìn)行檢查。下料：型鋼采用型鋼切割機(jī)下料，鋼板采用半自動(dòng)切割機(jī)下料, 下料后應(yīng)進(jìn)行清渣修磨，編號(hào)歸類放置。鉆孔：先在構(gòu)件上用劃針和鋼尺劃出孔的中心和直徑，在孔的四周（90°位置）打四只沖孔，鉆孔后檢查。高強(qiáng)度螺栓摩擦面處理：噴砂處理高強(qiáng)度螺栓摩擦面的表面粗糙度：噴砂壓力約6kg/cm2，石英砂的粒度1.5~4mm，加工后的鋼材表面呈現(xiàn)灰白色。用電動(dòng)砂輪機(jī)打磨鋼板的表面，砂輪打磨的方向與受力方向垂直，打磨范圍不應(yīng)小于4 倍螺栓直徑，打磨時(shí)不應(yīng)在鋼材表面磨出明顯的凹坑。  3鋼柱與框架梁  在鋼結(jié)構(gòu)的施工中，我們還需要注意鋼結(jié)構(gòu)中最主要的兩個(gè)組成部分，即鋼柱和框架梁的組合和制作，它們也是我們?cè)阡摻Y(jié)構(gòu)的施工中最為關(guān)心的兩個(gè)方面。鋼柱是高層、超高層建筑決定層高和建筑總高度的主要豎向構(gòu)件，在加工制造中必須滿足現(xiàn)行規(guī)范的驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)。100m 高的超高層鋼柱一般分為8～12節(jié)構(gòu)件，鋼柱在翻樣下料制作過(guò)程中應(yīng)考慮焊縫的收縮變形和豎向荷載作用下引起的壓縮變形，所以鋼柱的翻樣下料長(zhǎng)度不等于設(shè)計(jì)長(zhǎng)度，即使只有幾毫米也不能忽略不計(jì)。而且上下兩節(jié)鋼柱截面完全相等時(shí)也不允許互換，要求對(duì)每節(jié)鋼柱應(yīng)編號(hào)予以區(qū)別，正確安裝就位。鋼柱標(biāo)高的控制一般有二種方式：按相對(duì)標(biāo)高制作安裝。鋼柱的長(zhǎng)度誤差不得超過(guò)3mm，不考慮焊縫收縮變形和豎向荷載引起的壓縮變形，建筑物的總高度只要達(dá)到各節(jié)柱子制作允許偏差總和及鋼柱壓縮變形總和就算合格，這種制作安裝一般在12 層以下，層高控制不十分嚴(yán)格的建筑物。按設(shè)計(jì)標(biāo)高制作安裝。一般在12 層以上，精度要求較高的層高，應(yīng)按土建的標(biāo)高安裝第一節(jié)鋼柱底面標(biāo)高，每節(jié)鋼柱的累加尺寸總和應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求的總尺寸。每一節(jié)柱子的接頭產(chǎn)生的收縮變形和豎向荷載作用下引起的壓縮變形應(yīng)加到每節(jié)鋼柱加工長(zhǎng)度中去。無(wú)論采用何種安裝方式，都應(yīng)在翻樣下料制作過(guò)程中充分表達(dá)出來(lái)，并應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求的總高度。高層、超高層框架梁一般采用h 型鋼，框架梁與鋼柱宜采用剛性連接，鋼柱為貫通型，在框架梁的上下翼緣處在鋼柱內(nèi)設(shè)置橫向加勁肋?？蚣芰簯?yīng)按設(shè)計(jì)編號(hào)正確就位。為保證框架梁與鋼柱連接處的節(jié)點(diǎn)域有較好的延性以及連接可靠性和樓層層高的精確性，在工廠制造時(shí)，在框架梁所在位置設(shè)置懸臂梁（短牛腿），懸臂梁上下翼緣與鋼柱的連接采用剖口熔透焊縫，腹板采用貼角焊縫。框架梁與鋼柱的懸臂梁（短牛腿）連接，上下翼緣的連接采用襯板（兼引弧板） 全熔透焊縫，腹板采用高強(qiáng)螺栓連接。由于鋼筋混凝土施工允許偏差遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于鋼結(jié)構(gòu)的精度要求，當(dāng)框架梁與鋼筋混凝土剪力墻或鋼筋混凝土筒壁連接時(shí)，腹板的連接板可開橢圓孔，橢圓孔的長(zhǎng)向尺寸不得大于2d0（d0 為螺栓孔徑），并應(yīng)保證孔邊距的要求?？蚣芰旱姆瓨酉铝祥L(zhǎng)度同樣不等于設(shè)計(jì)度，需考慮焊接收縮變形。焊接收縮變形可用經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算再按實(shí)際加工之后校核，確定其翻樣下料的精確長(zhǎng)度。采用高強(qiáng)螺栓群連接時(shí)，孔位的精度十分重要。目前制孔一般采用模板制孔和多軸數(shù)控鉆孔，前者精度低，后者精度高，應(yīng)優(yōu)先考慮采用后者。當(dāng)采用模板制孔時(shí)，應(yīng)保證模板的精度，以確保高強(qiáng)螺栓的組裝孔和工地安裝孔的精度要求。如果孔位局部偏差，只允許使用鉸刀擴(kuò)孔。嚴(yán)禁使用氣割擴(kuò)孔，若用氣割擴(kuò)孔，則應(yīng)按重大質(zhì)量事故處理。高強(qiáng)螺栓群應(yīng)同一方向插入螺栓孔內(nèi)，高強(qiáng)螺栓群的擰緊順序應(yīng)由中心按幅射方向逐層向外擴(kuò)展，初擰和終擰都得按預(yù)先設(shè)定的鮮明色彩在螺帽頭上加以表示。  4鋼結(jié)構(gòu)的防火設(shè)計(jì)  雖然鋼結(jié)構(gòu)的主要組成部分都是一些金屬制品，但是我們?cè)阡摻Y(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)施工中還不得不考慮一項(xiàng)關(guān)鍵的設(shè)計(jì)，也就是防火設(shè)計(jì)，因?yàn)楝F(xiàn)在安全問(wèn)題是比較受關(guān)注的，而火災(zāi)的發(fā)生也是需要避免的。要使鋼結(jié)構(gòu)材料在實(shí)際應(yīng)用中克服防火方面的不足，必須進(jìn)行防火處理，其目的就是將鋼結(jié)構(gòu)的耐火極限提高到設(shè)計(jì)規(guī)范規(guī)定的極限范圍。防止鋼結(jié)構(gòu)在火災(zāi)中迅速升溫發(fā)生形變塌落，其措施是多種多樣的，關(guān)鍵是要根據(jù)不同情況采取不同方法，如采用絕熱、耐火材料阻隔火焰直接灼燒鋼結(jié)構(gòu)，降低熱量傳遞的速度推遲鋼結(jié)構(gòu)溫升、強(qiáng)度變?nèi)醯臅r(shí)間等。  參考文獻(xiàn)  [1]呂烈武，沈世釗，沈祖炎，胡學(xué)仁．鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件穩(wěn)定理論[m]．北京：中國(guó)建筑.工業(yè)出版社.  [2]夏志斌.鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理[m].北京：中國(guó)建筑工業(yè)出版社.  [3]郭耀杰.鋼結(jié)構(gòu)穩(wěn)定設(shè)計(jì).