况保沧 王银雪 赵伯松 王兆龙
青岛创洋建筑设计有限公司,山东 青岛266300
摘要:目前,随着绿色建筑理念的提出,钢结构建筑逐渐在建筑市场中崭露头角,我国越来越多的高层建筑、轻钢别墅等民用建筑纷纷开始使用钢结构构建进行工程建设。钢结构具备施工周期短、施工污染小、施工材料可回收利用等优点。为了保障钢结构能够安全运用到工程建设中来,提高钢结构的稳定性,对钢结构设计技术、搭建技术、焊接技术等内容进行分析,希望能够有效提升我国钢结构的施工技术水平。
关键词:高层建筑;钢结构设计;安全问题
引言
随着社会经济的迅速发展和城市化水平的不断提高,人们在各类建筑物的需求方面呈现了急剧增长的状态,基于此,建筑行业得到了快速发展。针对这样的社会需求,高层建筑成为了建筑行业的发展方向。由于较高的社会需求,各个建筑公司不断提高施工效率,施工工艺和技术被广泛的应用于建筑行业中,其中,应用最为广泛的就是钢结构。因其韧性高、可塑性强、环保等特点被建筑企业所喜爱。但是,这种钢结构会受到环境的影响,从而影响了应用质量和整体的施工质量。
1建筑钢结构设计分析
1.1设计原则
为了保障建筑工程钢结构的安装稳定性和安全性,设计人员需要按照国家制定出的钢结构设计原则来开展延误,有助于提高钢结构的安装质量。钢结构在进行设计时,需要深入了解建筑物的最大强度和耐久性,才能合理控制钢材的重量,保证建筑物的稳定性。目前,建筑钢结构分为横向结构和纵向结构。其中,横向结构的设计质量会直接影响整个建筑结构的质量。而纵向结构的设计质量会受到诸多因素的影响。因此,在从事钢结构建筑物设计的时候,需要重视建筑物设计的质量,保证建筑物的设计具备美观性,才能合理配置钢材用量。
1.2钢结构的稳定性设计
由于钢结构的整体刚度与钢结构的最大承载力和刚度存在密切关系。在设计过程中需要结合工程实际情况考虑钢结构各构件的变形以及内力截面受力大小,避免钢结构出现失稳和截面变形等问题。目前,设计单位经常采用平面体系进行钢结构设计。为了增加钢结构设计的稳定性,还应使用结构整体部署设计来进行。尤其是进行单层框架或者多层框架设计时,只需根据框架柱平面的长度系数进行计算,就可以知道钢结构设计是否具备很好的稳定性。注意,设计结构中一定要保证钢街头传递弯曲的时候具备很好的刚度和柔性,保证钢结构构建的偏心距离最小。在固定铰支座时,还应该保证简支梁的抗弯强度,避免梁绕纵轴出现扭转问题。
2浅谈高层建筑中的钢结构设计安全
2.1劲性钢骨柱安装方法
(1)安装钢柱吊耳与临时连接板。在实际安装中,需考虑到稳定、便捷的基本原则,不可出现钢构件变形现象。(2)钢柱吊装准备作业。考虑到吊装平衡性要求,需在吊钩下设置4根具有较高强度的钢丝绳,且为了避免钢柱起吊过程中发生损伤等现象,有必要在钢柱下方置入一块垫木,在起吊之前稳固绑好爬梯(以双股12号铁丝为基础材料,经绑扎而得)。(3)钢柱对接。结束钢柱的吊装作业后,便要合理调节钢柱中心线,要求与下一节段钢柱中心线相对齐,在上下节柱之间增设耳板,通过螺栓有效固定双夹板。钢柱的矫正。工程经验表明,上下柱之间易出现错口现象,为消除这一问题产生的不良影响,需在下节柱耳板连接处合理加减垫片,并在千斤顶的辅助下适当调节。(5)钢柱安装安全措施。
为给钢柱吊装作业创设安全环境,在钢柱一侧有必要设置钢爬梯,于顶部适配防坠器,可为施工人员提供便捷化通道,直接通向柱顶操作平台。钢柱吊装过程中,不可出现明显晃动,且要确保操作人员的安全。(6)劲性钢梁安装。劲性钢梁的安装与主体部分的安装作业协同展开,完成底模与底筋布设后,需设置临时马镫,再逐段安装钢梁。(7)压型钢板安装。使用到Q345B闭口性压型钢板,在正式铺设作业前需将底面清理干净,通过对设计图纸的分析,在梁顶面精确弹线,以此为基准合理铺设压型钢板。(8)压型钢板与钢梁搭接。在水平安全网与高空马道处于相对稳定的状态后,方可正式铺设压型钢板,遵循由下至上的操作原则,通过电焊方式提升压型钢板稳固性将预先设置的水平安全网拆除。
2.2运用热浸锌防腐技术
在我国的长期发展中,在工业技术、发展质量方面已经取得了一定的成效,热浸锌防腐技术就是一项发展历史比较长、应用较为广泛的防腐技术,在工业防腐应用方面已经取得了不俗的成效,并且这种技术的防腐效果显著,受到许多技术人员的肯定。这种技术主要通过锌燃烧成锌液,在钢材表面形成保护层从而避免其受到腐蚀的一种技术。一般来讲,将锌燃烧成锌液,需要将锌放置在600℃及以上的高温环境中,只有这样,才能够保障锌能够完全熔化为锌液,之后,工作人员需要把钢材表面存在的锈蚀清除掉,让锌液能够充分发挥作用,随后,将钢材浸泡在锌液中,让锌液能够完全附着在钢材的表面,从而形成一层厚厚的保护层,避免钢材受到腐蚀。在进行锌层的选择时,要根据钢材的厚度进行有针对性的镀锌,要保证钢材表面的锌层能够充分发挥防腐作用,不宜过厚或过薄,这都会影响其防腐性。由于这种防腐技术的环境适应力较强,并且使用年限较长,如果不是特殊的环境,能够保持10年的防腐,所以,在各种工业防腐中得到了广泛的运用。但是,对于任何事物都要多方面、多角度看待,对于热浸锌防腐技术也是同样的道理,在看到其优势时,也要注重其自身所存在的缺陷。这种防腐技术存在最大的弊端就是不能自行恢复的特性。这种特性主要说的就是如果锌镀层的表面受到损伤后,其不能自行恢复,这就会影响这个防腐工作的开展。并且由于渡槽容积是有限的,如果出现了钢材体积较大的状况,就很难在渡槽内开展防腐工作,那么就需要建立更大的渡槽,或者将钢材运输到特定的防腐工厂,镀层后再将钢材运回,这样的解决方式虽然使钢材得到了锌镀层,但这反复的运输,会增加运输费用,增加企业的成本,降低企业的经济收入。
2.3运用耐候钢技术
耐候钢防腐技术与上述两项防腐技术相比,有较强的技术考验,所以这种技术的兴起比较晚,在应用方面还存在着很多的不足。耐候钢是指在低碳钢或者低合金钢中加入了各种元素,包括铜、铬、镍等,形成的新型钢材。这种防腐技术最大的优势就是可以有效的避免大气环境对钢材的影响,因其耐腐蚀性较强,所以和上述两项技术相比,这种技术更具优势,能够保障钢材在室外环境的暴露下,减轻其表面的腐蚀状况,主要就是会在钢材的表面形成一层严密的保护膜,从而保障内部结构不受破坏。但是这种技术也存在着弊端,最明显的就是在技术的应用和推广方面,由于这种防腐方式的技术含量高,所以其价格较高,需要化工企业用大量的资金来进行技术的运用,相应的就会减少经济收入。
结语
钢结构建筑具有绿色、环保、施工速度快等优点,在未来有着广阔的发展空间。在进行钢结构建筑施工时,应当认真做好施工前的准备工作,充分发挥技术引领,注重施工现场管理,加强吊装过程控制,落实安全管理措施,且要保证钢结构建筑施工满足设计和规范要求。希望通过本工程的钢结构桁架安装的施工工艺总结为后续类似工程提供相应的参考。
参考文献
[1]GB50300-2013.建筑工程施工质量验收统一标准[S].
[2]GB50205-2001.钢结构工程施工质量验收规范[S].
[3]GB50755-2012.钢结构施工规范[S].