钢结构技术在建筑工程中的应用探析

发表时间:2021/4/28   来源:《工程管理前沿》2021年第3期   作者:王岩
[导读] 虽说钢结构以其特有的优势有很大的利用空间,但是在利用过程中,
        王岩
        身份证号:23018319861115****
        摘要:虽说钢结构以其特有的优势有很大的利用空间,但是在利用过程中,也不能忽视其存在的弊端,最明显的就是受环境因素的影响较大。如果钢材长期的暴露在空气中,或者被放置在湿度较大的环境中,其表面就很容易被腐蚀,对于钢材的质量造成影响。那么,如果相关人员没有注意到这一问题,就会将其运用在建筑工程中,严重破化了其内部的应力平衡结构,对于整体工程的质量造成了影响。因此,研究现代建筑钢结构的安装施工及其安全防护有着积极的社会效益,也是一件十分必要的事情。
        关键词:建筑;钢结构;施工技术
引言
        随着社会经济的迅速发展,建筑行业取得了令人瞩目的成绩。大量新技术、新工艺、新材料不断涌现,且被广泛应用到建筑施工中。钢结构是现代化建筑结构的主要类型,是由钢制材料组成的结构形式,其特点为材料强度高、自身重量轻,节骨可靠性良好。因此,在高层及超高层建筑施工中得到了广泛应用。
1钢结构及其特点
        钢结构是将钢材作为建筑材料的结构形式,主要构件涵盖了由型钢、钢板所制成的钢柱、钢梁等。不同构件之间通常利用焊缝、螺栓等施工进行连接。钢结构是当前常见的建筑结构类型之一。钢材作为一种燃点较高的建筑材料,其抗震、抗弯性能良好,在建筑工程应用中不仅能够有效强化建筑物的荷载能力,还能够满足建筑工程设计中的造型需要。弥补了混凝土等建筑材料无法弯曲、拉伸的缺陷。钢结构是由不同型材构成,施工工艺难度不大,构件运输至施工现场拼装,施工周期短,且后期拆卸、加固也较为便捷。钢材料的强度与韧性都较为理想,尤其适用于跨度较大的构件中,通常情况不会由于超载导致突然断裂,且韧性较好,能够容纳不同程度的动力荷载。且钢材优越的吸能性与延展性使得其抗震性能十分良好。相对来说,钢材的耐腐蚀性能较差,应用在建筑工程中需要注意防腐防护,特别是暴露在大气环境中的结构需要高度重视。钢结构建筑材料的特点与性能使得其后期维护费用高于钢筋混凝土结构,但近几年出现了新型钢材具有较高的抗腐蚀性能,已经逐渐普及。
2钢结构的缺点
        钢结构在建筑中的使用,有很多优点,但是也存在部分的缺点的。钢结构建筑本身是具有防火的特性,属于不燃材料,但是却有不耐高温的特性,需要在使用的时候在表层涂抹防火材料。同时由于钢结构还有耐腐蚀性差的缺点,这也需要我们在使用时注意到这一点,同样需要在表面涂抹防腐蚀涂料。此外还需要在实际运用上,根据建筑的使用年限来进行判定,保证建筑的居住和使用的安全性。
3钢结构技术在建筑工程中的应用要点
        3.1建筑工程中钢结构的钢材选择与构件制作
        钢结构在建筑工程的应用中大多选择低合金、高强度钢材,合金元素少于5%,屈服强度超出275?MPa,且可焊性理想。相对于普通钢材来说,低合金高强度钢没有经过热处理,应用范围较为广泛。钢材的类型、规格等需要符合国家产品设计要求,且在进入施工场地前需要进行严格的质量检验,检验合格后方能进场。钢材存储要便于运输,尽可能减少钢材的变形与腐蚀。钢构件的制作过程中需要注意胎架划线、搭设尺寸等方面,以控制钢构件的质量。另外,还要注意钢构件的整体稳定性,注重长细比参数,利用计算公式为:λ=1/r来保证构建制作的稳定性。在计算机中要特别关注钢构件截面不同方向轴的计算长度差异等,要视具体情况进行具体分析
        3.2吊装施工
        钢柱实际吊装前,需明确钢柱位置及轴线标高,且应反复检查,主要内容包含尺寸、连接板方位等,确保各项数据与设计要求吻合,确定钢柱两端安装中心线及标高线,钢柱吊装应严格遵循安装顺序,形成稳定框架,在安装过程中应循序渐进操作。

首先,安装完成吊装各类辅助工作用具,譬如吊索用具、爬梯等。吊装实施阶段,安装整体框架,之后实施楼板安装,并遵循由四周扩展,安装主梁为首,其次为次梁。第一节钢柱安装中,需给予地脚螺栓架设保护套,避免地脚螺栓丝牙受损。在第一空间单元核心受力钢柱安装完毕后,实施主横梁及次横梁,将其安插于钢梁两端的螺孔内部,使用临时螺栓予以紧固。钢梁安装时,针对钢梁与钢柱连接整体垂直度以及明确轴线位置,利用限位钢板进行固定,位置通过多次审核校对完成。其次,主梁安装前,将扶手杆及绳索安设于主梁上,吊装就位后及时牢固,根据钢梁实际跨度确定具体吊点位置,一般开孔位置在钢梁翼缘部位并作为吊点。
        3.3螺栓预埋技术
        钢结构建筑在施工进度上有着极高的要求。其主要原因在于施工的同时如果在精度上出现一定的偏差,将对整个钢结构建筑有着较为严重影响,一旦出现偏差有可能让建筑的整体都出现一定的问题,在一定的偏差的情况下,还有可能出现建筑倒塌的事故出现。而在建筑施工中,常常会出现钢材位移的现象,这样对建筑施工中造成不小的阻碍。螺栓预埋技术就是在一定程度上针对这样的情况下出现的,螺栓预埋技术可以有效消除钢材位移的问题,而在实际的施工中,需要施工人员在施工前预先对螺栓的位置进行精确的计算,提前把螺栓预埋在地下,然后在实际的施工过程直接将钢材放在合适的位置,将钢材和螺栓直接连接在一起。通过这样的技术达到施工的精确性,来保证建筑的牢固,同时也避免了因为建筑钢材偏移产生倒塌的严重问题。
        3.4焊接施工
        焊接施工工艺:①焊前检查、清理。采用的焊接材料、设备应与母材相符,保证焊接位置组装精度等均可满足施工要求,若不满足规定要求,需再次进行打磨处理,并将坡口内杂物清理干净。②垫板装配。根据设计要求,合理装配垫板,待焊接施工后,便可按照尺寸切割引弧板、引出板,并进行打磨处理。③焊接环境。为保证焊接质量,须设作业平台,并将防火布铺设到底部,采取一定防风方案。同时将接火斗设于挂篮作业的钢梁接头下方。根据施工规定,在焊接前做好预热处理,保证各项条件均可满足焊接要求。④定位焊。组装完构件,便可通过定位焊进行临时固定,满足施工要求。相比设计值,其尺寸不得大于2/3,长度控制在40mm以内,间隔不超过600mm。同时,通过小直径焊条打底焊。根据既定焊接顺序进行焊接处理。比如H型钢需先进行下翼缘焊接,再进行上翼缘焊接,两端焊接时间不得重叠,要错开一定时间,尽可能降低焊接收缩应力。
        3.5后期检查
        在施工完成之后,对于施工建筑的检查是必不可少的一步,建筑后期检查同样也是极为重要的流程。建筑施工操作的结束不代表着施工的结束,同时还需要对建筑进行一系列的后期检查工作,需要工作人员对建筑各个方面和细节进行仔细的检查和问题的排查,通过数据的计算和检测,并且采用检验报告的形式在后期提交,经过各方面检查,验证通过后确认,然后签字,现由相关人员上交到相关地方或者政府部门。
结束语
        我国的钢结构建筑工程发展迅速,其拥有抗震性能理想、施工周期短、强度高、外形美观等优势,能够有效增加建筑工程使用面积,优化建筑使用功能,符合社会效益与经济效益。钢结构在建筑工程的具体应用还需要进一步完善优化施工工艺,发挥钢结构的优势,以提高建筑工程质量。
参考文献
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