基于土木建筑下的钢结构工程应用及相关研究

发表时间:2021/6/24   来源:《建筑实践》2021年2月6期(下)   作者:杨帅
[导读] 随着我国经济社会的不断发展,城市化的建设进程在不断地加快,
        杨帅
        中国二冶房地产分公司 内蒙古包头市  014010
        摘要:随着我国经济社会的不断发展,城市化的建设进程在不断地加快,高层建筑以及超高层建筑也越来越融入人们的日常生活之中,成为当前城市建设的主要建筑物之一。在建筑施工过程中装配式住宅是一种常见的施工方式,该施工方式需要提前在工厂中将预制配件组装完毕之后再运输到施工现场安装,这样可以极大地节省施工时间,提高施工效率。
        关键词:建筑;施工技术;装配式建筑;钢结构
引言
        钢结构技术现在受到国家积极的鼓励,各大建筑企业也在积极响应国家的鼓励政策。 建筑产业不仅仅局限于钢筋混凝土,而是随着建筑产业方面的科学技术不断的进步更新。 钢结构技术现已在建筑产业中广泛运用,从农村住宅到郊区厂区,再到城市的体育馆、车站,最后还运用到了高楼大厦中,不仅减少了建筑垃圾的产生,而且为建筑增添了个性化的感官效果及实用性。
1.钢结构的优势
        在目前的城市建筑中,成本投入大、建设周期长等都是高层建筑行业的主要发展特点,而且在建设的过程中往往要耗费大量的人力与财力,也会对周围的环境产生一定的污染。在当前科学技术飞速发展的现代社会中,由于建筑行业技术的发展,建筑劳动力产能出现了严重过剩的现象,而且智能化、自动化技术的出现使得建筑行业的施工呈现出新的特点,在这样的技术背景下,建筑行业传统的施工模式已经无法满足社会对于建筑行业的要求,所以进行建筑行业的技术革新已经成了当前建筑行业实现可持续性发展的必然选择。装配式住宅建设能够满足当前社会对建筑行业的要求,相关的生产工厂可以按照高层建筑的总体要求来提前准备预制结构的配件,待所有的配件准备完毕之后将这些配件运输至现场进行组装。从整体上来说,这种建筑生产模式完美地实现了施工与预制工作的同步进行,节省了大量的施工实践,同时也显著地提升了施工的效率。而且在装配式施工模式下,钢结构的相关构件也是提前在工厂中实现组装的,这样不但提高了施工效率,而且实现了良好的成本控制原则。钢结构建筑的优势十分明显,包括循环再利用、灵活性、抗震性能等,通过钢结构的合理应用,促进了高强度、轻质量建筑材料的发展,同样也在一定程度上释放了现代建筑行业的活力,促进了行业的快速健康发展。从客观上来看,随着我国生态文明战略的实施,建筑业必须面对来自于内外部的挑战,在满足建筑结构稳定性和对地震等自然灾害抵抗能力提升的前提下,更好地实现现代建筑安全性、经济性、实用性的统一和绿色化发展的新要求。
2.建筑钢结构施工的关键性技术分析
2.1应用 BIM 建模技术
        BIM 技术是近些年新兴的一种建筑设计技术,一般应用于装配式建筑的设计阶段之中[4],按照建筑物的总体设计要求来建立标准化的模型,将设计的模型传输给工厂,工厂按照模型来进行预制件的生产,并且将成品生产完毕之后运到现场进行施工与安装,从而形成建筑物的整体结构。在 BIM 建模中,BIM 技术可以根据设计工人设计的图纸实现三维建模,同时 BIM 技术还可以对预制件节点的相关设计内容进行一定的优化设计,从而使得设计更加符合现实的需求。同时 BIM 技术在使用的过程中可以配合使用 TEKLA与 AUTOCAD 软件,这些软件的使用可以真实地模拟出施工现场的情况,可以显著地提升钢构件安装的效率。
2.2筑钢结构吊装施工技术要点
        第一,准确阶段,按照工程施工要求对施工人员和测量设备进行确定。一般,需要确保测量人员不能小于两位,同时还需要确保其具备相应的技术要求,根据测量需求,对测量作业有效实施。在测量当中使用比较常见的仪器设备主要有水准仪以及经纬仪和钢卷尺等,在这些仪器设备使用之前需要做好检定,在保证符合精度要去的基础上,使得吊装施工技术能够合理进行。 第二,确保主体工程和钢结构测量轴线有效契合,保证钢结构吊装位置和施工要求相符合,以此来对钢结构吊装施工质量可以提升。若是存在测量误差,需要对吊装位置及时调整,在保证主体结构安全的基础上,使得钢结构整体性能和设计要求相符合。

在施工过程中,需要将建筑和钢结构轴线、坐标是相对应的,将其作为实际的测量标准,加强对工程整体质量的合理控制。 第三,在对基础工作完成后,需要做好放线操作工作,在每一个钢柱安装位置进行水平以及垂直控制线的设计,标注相应的钢柱位置,确保安装良好,在这个环节的施工中需要对测量误差合理控制,确保垂直误差不能小于5mm,通过合理检查,使得测量结果准确。 第四,在放线施工前需要对工程设计图进行合理掌握,将各个钢构件尺寸关系以及安装顺序等熟练掌握,根据设计图纸来做好测量放线,将设计图纸的作用很好的呈现出来。
2.3注重钢结构设计
        在使用优化技术进行结构设计的过程中,需要重点加大对钢结构部分设计的关注力度。设计人员不仅要对客户实际需求以及房屋建筑标准等信息展开详细分析,做好建筑用料以及设备选择,同时还要对钢结构材料优缺点展开全面分析,选出最为适合的材料与规格,保证最终钢结构部分施工质量。为保证结构施工质量,设计人员一方面需要确定施工注意事项与重点工艺施工的具体流程,找到可以优化的环节,对其展开调整;另一方面要在完成方案制定后,和多方人员进行探讨,预估出在施工中可能会出现的各种问题,并要依照问题制定出配套的解决方案,确保在问题发生时可以及时做出应对,将相关问题所引发的损失控制在最小,进而达到理想化钢结构施工效果。
2.4钢结构的梁、柱安装技术分析
        在钢结构的设计阶段中,我们可以使用 BIM 技术将钢结构的梁、柱以及建筑物的整体模型制作完毕之后,那么就可以按照最终导出的结果进行钢立柱的施工工作,在该施工工作开始之前,工作人员应当严格地按照行业中三维模拟图与碰撞检查等方面的细节要求来对现场的施工工序进行合理优化,从而保证整个安装过程中的钢立柱位置与尺寸保持在合理的范围之内。从安全的角度来看,装配式建筑物的整体性能与梁、柱的安装质量是紧密相关的,所以工作人员在安装的过程中应当仔细核对梁、柱等施工材料的质量特点,保证原材料的可靠。在所有的准备工作完毕之后,施工人员就应当开始着手进行现场的梁、柱安装工作。在安装时,为了避免发生错位、位移现象的发生,施工人员在安装之前应当将主梁材料的两侧使用绳子将其捆扎起来,然后按照行业内的安装施工顺序进行吊装。为了使得安装过程更加顺畅和高效,施工人员可以结合工程的实际特点采用“一钩多吊”的技术来进行安装,但是需要注意的是,在进行该技术的操作过程中应当保证单次梁柱的起吊重量小于5t。
2.5钢结构建筑工程的防腐保护控制
2.5.1耐候钢的应用
        耐候钢有着比普通结构钢更好的抗腐蚀性能,其中含有铜、锌、磷、镍、铬等这些金属,这样就可以在其表面上形成一层保护膜,以此来有效提升其耐腐蚀性能。同时,相比较普通的钢结构而言,耐候钢也有着更好的低温冲击韧性。因此,将其应用到钢结构建筑工程中,将进一步提升其抗腐蚀 效果。
2.5.2 热喷铝或锌复合涂层的应用
         该方法在钢结构建筑的抗腐蚀中有着一样的长效性。在该方法的应用中,首先需要通过喷砂除锈的方法来做好钢结构表面处理,使其呈现出金属光泽,并做好打毛处理。然后不断地通过乙炔-氧焰将铝丝或者是锌丝送出融化,再借助于压缩空气将其锤附在钢结构的表面,让铝或锌喷层呈蜂窝状,其厚度应控制在80~100μm之间。最后再借助于环丁橡胶或者是环氧树脂将毛细孔填充好,这样就形成了一层复合涂层,以此来达到良好的抗腐蚀效果。
结束语
        钢结构技术在建筑中的运用,需要在保证作业人员及各方面的安全的基础上进行。 钢结构频繁地使用。 在建筑的修建中,在今后的发展中,需要结合更多的技术来保证相应的施工高效安全地进行。
参考文献:
        [1] 李胜强,郭红燕,何勇毅,等 . 我国装配式建筑应用现状及存在问题[J]. 山西建筑,2020,46(6):16-19.
        [2] 代兵,严伟,郭文强,等 . 装配式变电站混凝土结构和钢结构的对比分析[J]. 中国住宅设施,2020(4):95-96.
        [3] 方鹏,高亚栋,吴祖咸,等 . 变电站装配式钢结构建筑防雷装置优化[J]. 自动化仪表,2020,41(8):75-77+81.
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