建筑工程钢结构设计及安装技术探讨

发表时间:2020/12/23   来源:《城镇建设》2020年28期   作者:高兴
[导读] 为进一步提升建筑项目的使用功能与安稳性,本文作出优化钢结构设计效果及合理应用安装施工技术的提议。
        高兴
        广东省建筑研究设计院有限公司  广东广州510000
        摘要:为进一步提升建筑项目的使用功能与安稳性,本文作出优化钢结构设计效果及合理应用安装施工技术的提议。在具体实践中,应结合建筑项目实际状况,时刻秉持可靠、安全、科学及低成本原则开展设计工作,选择最适宜的结构体系,持续提升项目施工设计的完善性,加强地脚螺栓预埋、钢柱安装、钢梁搭接工艺质量控制等,进而最大限度的提升建筑钢结构耐久性与安稳性。
        关键词:建筑钢结构;施工设计;安装工艺;质量控制
引言
        和砖砌体、混凝土结构相比较,钢结构在稳定性、抗震性及质量等诸多方面均占据优势。在建筑工程施工阶段,可以将钢结构运送至现场进行拆卸、装配,一方面减短了工程建设周期,另一方面也优化建筑工程的建设质量。钢结构的环保性较好,用于建筑领域中有助于降低造价,采用的材料以可回收材料为主,节省水、电等资源,钢结构作为一种绿色型建筑结构,应用效果得到广大建筑业主的肯定与青睐、钢结构应用前应做好、做实设计工作,进而使其自身优势充分发挥出来。
一、建筑钢结构设计
(一)对建筑工程作出客观判断
        钢结构布设形式影响着建筑工程使用性能高低,应结合建筑施工场地实况,综合分析多种因素,确定是否适合使用钢结构。通过对建筑项目作出客观判断,对后续钢结构设计工作能起到科学引导作用,结合项目现场实际要求,派遣设计人员拟编行之有效的施工防护计划,测评钢结构设计图纸的经济性与可执行性,依照建筑现场检测结果,科学测算出钢结构尺寸,从基础环节保证钢结构设计的合理性,规避盲目使用钢结构的情况[1]。
(二)钢结构布设与选型
        这是建筑钢结构设计工作的主要内容,应依照现实受力形式,科学规划钢结构的安装方位,针对那些构造复杂的工程项目,钢结构设计难度相应增加。要确保建筑各部位钢结构处于均衡状态,而后利用计算机软件系统拟化钢结构应用时的剪力与承重情况,测评钢结构的安稳性。当下,国内建筑钢结构设计的有关技术与理论较为完善,在结构设计实践中需综合分析多种因素,为确保建筑工程的耐久性与安稳性符合相关规范要求,要依照建筑项目实况,有针对性的改进钢结构布设情况,真正做到科学选型,最大限度的提升钢结构施工设计的安稳性。
(三)预测钢结构截面
        在具体设计实践中,要科学测算钢结构承载力与真实的用钢量,预测钢结构截面内径尺寸。参照钢结构截面规格,测算出综合承载性能,规划出可执行性高的设计方案,将钢结构施工原料的耗损量降至最低。依照建筑有关技术要求,结合工程结构特征,对钢结构构造与截面样态作出微调整。
(四)设计结构节点与构件
        在设计钢结构节点时,应规避模型节点和建筑结构节点不一致的情况,综合分析结构形式、制造原材料等因素设计钢结构构件,以最严谨的态度检验测算钢结构截面,确保设计出的钢结构有成本低廉、实用性高等特征[2]。在设计好钢结构后,要对建筑整体形式作出科学判断,测评砼墙体和钢结构节点、构件设计在提升承载性方面是否能互为促进,解读设计方案是否和工程施工现场条件相吻合,及时作出修整。
(五)设计制图
        该阶段主要包括钢结构设计图与施工详图两方面内容,组织设计单位制定设计图;最制造厂家以设计图为依据制定施工图,其可作为构件加工、安装的凭据。
二、安装技术方法
(一)地脚螺栓预埋
        该项安装工序对钢结构施工安稳性能起到一定保障性作用。工人要依照轴线方位准确选择定位点、标高基准点,要求被选择的轴线、基准点误差分别≤2mm、5mm,在拟定好全部螺栓的预埋方案后方可对其进行深度预埋施工,建议依照工程的现实建设规模设定螺栓的预埋参数。做好对螺栓预埋施工质量的检查工作,可分两次进行,第一次是在固定好螺栓后检查其具体方位与标高,第二次设定在砼浇筑结束且凝固后进行,主要检查地脚螺栓位置是否发生偏移,若两次检查结果均处于规范限定的区间中,则提示其符合钢柱设计的安装要求。图1 是某钢结构地脚螺栓预埋施工图。
        
        图1  地脚螺栓预埋施工图
(二)钢柱安装
        钢柱安装工艺对整个钢结构施工效果会形成较明显的影响,故而实践张要予以钢柱安装节点情况较高重视。另外,钢柱还影响着钢结构层高与建筑物构件标高,故而对钢柱加工与制造工艺均提出较高要求,在施工完成后要严格执行验收检测工作。在安装钢柱时,可以应用登高用的挂篮或扶梯等进行固定处理,在此基础上依照设计图纸落实分节焊接工作,采用固定板对钢柱两端进行临时性稳固后,再行焊接工作;可采用吊起施工技术安装钢柱,借此方式确保钢柱尾部和水平地面之间维持适宜间距,规避摩擦情况[3]。在具体实践中,通常建议采用两种不同的吊起工法进行安装,比如单机与双机吊装法,前者能采用其他物体垫实钢柱尾部,而后进行起吊;后者利用两台起重机同步对钢柱进行起吊操作,无需将任务物质垫铺在钢柱,也不会和地面形成摩擦。图2是屋面钢结构雨棚柱布置图。
        
        图2  建筑屋面钢结构雨棚柱布置图
(三)搭接钢梁
        当钢框架梁持有较高的稳定性时,能为钢柱连接过程提供较可靠的保障,故而在建筑钢结构施工阶段,应给予钢框架梁搭建工序较高重视,加强施工工艺技术的把关。当下,高层建筑多选用工字或H型钢作为钢结构的框架梁,并在连接钢柱时选用衔接性能优良的刚性原料。框架梁的钢材上设置了上下两翼,在钢柱中其发挥横加肋力的作用,工人也可以此为据准确辨识钢柱与框架梁的衔接位点。在衔接钢柱和框架梁过程中,要精确辨识钢梁的不同编号、不同钢柱构件之间的衔接位置。科学设定框架梁的吊装施工工序,理论上要求吊装、校正、稳固操作效果一次达标,严禁形成累积偏差。
(四)焊接技术工艺
        建筑钢结构的施工工期相对较短暂,但钢结构内部构造与样式繁杂,故而对钢结构施工质量提出更高的标准要求。从宏观层面上分析,建筑钢结构施工总量相对较大。焊接是钢结构施工的重要一环,其关系着建筑整体质量与施工过程安全性[4]。良好的焊接操作能维持钢结构在空间层面上定位的精确性,减少钢结构焊接偏差。针对钢结构焊接工艺流程可以做出如下阐述:首先,建筑钢结构施工以对称形式推进,确保钢结构节点及整体构造均能取得对称的施工成果。其次,在对柱梁头施焊时,指派两面工人相对同时操作,确保焊接温度与速度等同。最后,在焊接梁柱节头时,焊接H 型钢材的下翼缘板在前,柱梁节头在后。
三、结束语
        钢结构为我国建筑施工领域中性能较强的建筑类型,因钢结构自身具备诸多优势特征,固然其在高层建筑建设领域中有较广泛应用,实践张很多因素会影响钢结构施工效果,故而要求工人应不断提升自身的专业技术水平与整体素质,在实践中经常反思与归纳,不断完善钢结构的设计思路与安装工艺,加强质量把关,进而优化建筑钢结构施工效果,为我国建筑行业发展做出更突出的贡献。
参考文献:
[1]李晓音.BIM技术在建筑工程结构设计中的应用研究[J].科技创新与应用,2020,47(26):91-92.
[2]陈洪博.新型建筑材料在建筑工程结构设计中的应用分析[J].住宅与房地产,2020,47(24):103+117.
[3]闫炜龙.基于土木工程建筑结构设计的优化分析[J].建材与装饰,2020,47(21):95+97.
[4]古丹丹.建筑工程中结构设计对工程造价的影响[J].住宅与房地产,2020,14(21):26-27.
投稿 打印文章 转寄朋友 留言编辑 收藏文章
  期刊推荐
1/1
转寄给朋友
朋友的昵称:
朋友的邮件地址:
您的昵称:
您的邮件地址:
邮件主题:
推荐理由:

写信给编辑
标题:
内容:
您的昵称:
您的邮件地址: