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摘要:在建筑工程建设中钢结构的优势明显,实用性较强,不仅能缩短建筑工程工期,还能够提升建筑工程效益。针对钢结构技术在建筑工程中的应用进行研究对于推动钢结构建筑的发展有着重要的现实意义。文中就钢结构及其特点进行论述,深入探讨了钢结构技术在建筑工程中的应用。
关键词:钢结构;施工技术;建筑工程
城市化进程背景下,建筑工程的总体规模随之扩大,社会各界对建筑工程的安全性、功能性等方面均提出更高的要求。建筑工程组成中,钢筋是不可或缺的材料,各自的施工质量均会对建筑的整体品质产生影响,因此加强对施工技术的探讨极具必要性。工程实践中需合理应用施工技术,精准把控技术要点,充分发挥材料的性能优势,创建高品质的建筑工程项目,使其维持稳定的使用状态。
1钢结构工程的基本特征
钢结构主要是指利用各类钢材,通过钢材之间的组装、连接而搭建的工程结构。相较于传统的钢筋混凝土结构,钢结构的突出特点在于对大量钢材、钢件、连接件的直接使用。具体来讲,和钢筋混凝土结构相比,钢结构的强度更高,同时在承载力相同的情况下,钢结构本身的重量更轻,空间利用率更高。从稳定性和可靠性角度来讲,钢结构工程受到外界因素的影响更小,可以及时发现存在的质量问题,降低安全隐患。另外,钢结构工程本身主要的工程材料具有可回收性,在工程拆卸之后,可以投入到再次利用之中。从施工过程的角度来讲,钢结构工程的施工流程更简便,涉及的工艺更少,施工效率高,同时质量管理难度更低,可以有效提升工程施工建设管理水平。从工程设计的角度来讲,随着时代的不断发展,现代社会对各类建筑工程的造型有更多样化的需求。而得益于钢结构本身良好的稳定性和承载力,在结合预应力技术的情况下,可以满足更多样化建筑工程设计需求。比如,一些追求大空间、大跨度的商场、体育场、会场等建筑,就特别适合使用钢结构施工技术。并且,钢结构工程的塑造能力非常强,可以完成更多建筑造型的打造,优化建筑视觉效果,提升艺术感和美感。从成本角度来讲,得益于钢结构工程本身更为简便的施工方式,以及相对单一的工程材料,这种结构工程的成本相对更低,加以合理利用,可以显著提高工程效益。
2钢结构技术在建筑工程中的应用
2.1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275MPa,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。
2.2螺栓连接
钢结构中的螺栓连接包括普通螺栓与高强度螺栓。普通螺栓施工中常用的普通螺栓均为永久性连接螺栓,在使用前需要对其进行全面检查,检查内容包括螺栓头、螺母要与结构件表面与垫圈紧密贴合;螺栓一段严禁垫两个或以上垫圈,且严禁使用大螺母替代垫圈;动荷载区域与重要部位的螺栓需要使用弹簧垫圈;螺栓的规格、材质需要符合施工设计规范。在螺栓施工中需要根据实际情况选择平接连接、搭接连接以及T形连接等方式。紧固螺栓的过程中需要从中间开始,对称两侧按顺序进行。
螺栓紧固标准以连接接头外形控制为准。另外,可采用锤击法对螺栓紧固情况进行检查。高强度螺栓施工中常见的连接形式包括摩擦连接、张拉连接与承压连接,其中摩擦连接最为常用。在高强度螺栓施工前需要对接触面进行清理,保证接触摩擦面的整洁。施工前需要对摩擦面抗滑移系数等数据进行再次核对,校准扭矩扳手等,在验证完成后方可开始施工。在校正结合件、消除结合件变形等情况后进行高强度螺栓安全装。连接中要先用临时螺栓进行定位。高强度螺栓的穿入需要在校正位置后进行,每个节点要保持一致。紧固过程中可以根据实际情况选择扭矩法与转角法。另外,在施工过程中要注意废弃螺栓不得重复使用,露天使用的钢结构在完成高强度螺栓施工验收后需要使用防水或防腐蚀腻子进行封闭处理。
2.3钢结构的焊接技术
焊接是钢结构的重要连接方式,在正式焊接前需做足准备工作,从而给焊接作业创设良好的条件。例如,全面清理钢结构表面的杂物,使其保持洁净的状态,在此条件下可提高焊接处的美观性以及焊接质量,若焊接处存在杂物,在经过焊接处理后易产生缺口,难以保证结构的稳定性。钢结构周边的工作环境也是重点控制内容,应始终保持洁净的状态。焊接人员以设计图纸和行业规范为准,确定合适的焊接位置。温度将对焊接质量产生显著的影响,在做好上述各项准备工作后,不宜立即组织焊接作业,需对钢结构采取预热处理措施,待温度满足要求后方可正式焊接。焊接的工艺要点较多,应保证焊接处的密实性,内外部质量均要满足要求,通过科学的工艺做好焊接作业,避免缺口等质量问题,否则将明显加大后续的养护难度,甚至出现大规模返工现象。除此之外,焊接质量也易受到现场环境的影响,因此焊接工作人员需关注未来的天气预报信息,在暴雨、雷电等极端天气下不宜组织焊接作业。
2.4建筑工程中钢结构的涂装施工
建筑工程中钢结构的涂装施工包括防腐涂层施工与防火涂层施工。防腐涂层施工中药选择防腐底漆、面漆、稀料等。首先要对底面进行清理,清楚底面油污、杂物等;其次进行底漆涂装,对防锈漆进行搅拌,保持油漆粘度均匀。刷漆过程中要保持平稳,首次刷完后要间隔一定时间再刷第二层,第二层涂刷要与第一遍涂刷方向垂直,以保证漆膜厚度一致。面漆涂装要在底漆涂抹较长时间后再进行。将钢构件运输至施工工地组装后再进行面漆涂装,涂装过程中要不断搅动,涂刷工艺与底漆一致。防火涂料施工则大多使用喷涂工艺,涂料的类别、层数与厚度要以防火设计要求来具体确定。在喷涂过程中在每层干燥后才能进行下一层喷涂。喷涂过程中药保证涂层完全密封且轮廓清晰。在喷涂过程中要使用测厚针来对涂层厚度进行检测,以保证厚度能达到相关施工标准。在达到设计要求后涂层表面平整后需要再进行最后一层的抹平涂层处理。当防火涂层出现涂层干燥固化情况不佳、脱落、空鼓时,钢结构接头转角区域涂层存在明显凹陷时均要重新喷涂。
3结束语
综上所述,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:
[1]曾超群.大跨度钢结构施工技术在建筑工程中的应用研究[J].河南建材,2018(03):84-86.
[2]杨强.关于建筑工程施工中钢结构技术应用及发展[J].百科论坛电子杂志,2018(010):221.
[3]戴文龙.试述混凝土与钢结构工程中的建筑工程施工技术[J].四川水泥,2020(09):13,18.
[4]许义博.土木工程中钢结构施工管理措施的研究[J].数字化用户,2018,24(09):62.