建筑工程钢结构设计及安装技术研究

发表时间:2021/9/7   来源:《建筑设计管理》2021年5期   作者:蔡洪涛 张立 王晨亮
[导读] 在建筑工程中,钢结构占据着重要的位置,其稳定性与建筑物的后续使用安全密切相关
        蔡洪涛  张立   王晨亮
        中国建筑第八工程局有限公司东北分公司 黑龙江省哈尔滨市   150000  
        摘要:在建筑工程中,钢结构占据着重要的位置,其稳定性与建筑物的后续使用安全密切相关。基于这种情况,为了保证钢结构的整体安全,有必要保证钢结构的稳定性。这需要钢结构稳定性设计的支持。在此基础上,探讨钢结构设计的稳定原则和要点具有重要的实用价值。
        关键词:建筑工程;钢结构设计;安装技术;具体应用
        引言
        尽管钢结构是建筑行业不可或缺和重要的建筑材料,但我们也必须承认,钢结构的应用存在许多缺陷,这些缺陷与建筑质量直接相关。因此,在建筑行业的发展中,加强对钢结构稳定性的关注和研究很重要。
        1建筑工程钢结构设计
        1.1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密切相关,真正的设计过程要求钢结构的集成考虑内部压力的变化和大小,从而减少不稳定的钢结构和失稳的问题。设计单位通常使用平面系统来设计钢结构。为了提高钢结构设计的稳定性,还必须使用完整的结构展开设计。特别是对于单层或多层框架的设计,只需计算框架柱平面的长度系数,就可以知道钢结构的设计是否具有良好的稳定性。请注意,结构设计应确保钢节点在传递曲率时具有良好的刚度和灵活性,确保钢结构构件之间的偏心距离最小。在固定铰支座时,还应保证简单支撑梁的抗弯强度,避免梁纵轴周围的扭转问题。
        1.2防腐设计
        在大气中,受阳光、风沙、雪和温度变化影响,钢结构可能会受到不同程度的腐蚀,影响其使用的强度和持续时间。为了改进钢结构的防腐设计,最常用的腐蚀性涂料可以提供长期防腐保护,也可以提供耐腐蚀性涂料。设计工作的进行应当从经济方面综合考虑,使维修和保养条件为人所知,并选择易于使用和经济的耐腐蚀涂层方法。设计师必须全面分析工作区域的气候条件、环境条件等因素,并制定有针对性的防腐蚀保护方案,以提高钢结构的防腐性能。在建筑行业,钢结构是一种通用结构体系的一部分,其最大优势是重量相对较轻,工业化程度相对较高,因此在建筑业中广泛使用。再一方面,钢结构的稳定是非常重要的一环,其可以最大限度地保证人的生命和财产安全,我们需要不断分析其稳定性,在遵循国家有关标准和规范的同时,必须靠近建筑设计。与此同时,现场实际情况是设计的基础,可以确保钢结构的稳定。
        1.3细部设计
        钢结构的整体稳定性显然有利于正常施工和长期使用。为了实现这一目标,必须加强节点的细节设计。详细的设计有效地弥补了整个项目的缺陷,减少了整个钢结构的缺陷,避免了项目安全和质量的潜在风险。首先,设计师必须考虑整个建筑的初始需求,制定相应的设计方案。钢筋混凝土结构是目前建筑工程中应用最广泛的一种结构形式,大大提高了结构的强度和稳定性。此外,薄壁型材、圆形型材和小角度型材主要用于薄壁轻钢结构。这些结构需要更大的刚性,在建筑的设计和施工中,应确保细节节点的连接符合要求,保证连接的稳定性,保证施工和应用的安全性。
        1.4对钢结构构件和节点进行科学设计
        钢结构的构件、节点的稳定性影响着钢结构的整体稳定性,所以,首先要对局部构件截面进行科学的计算,尤其是支撑柱和钢梁,充分考虑钢材的弹性和柔性,例如,对梁腹板抗剪净截面强度进行反复验证、对大跨度钢梁的变形度和承载力度进行反复计算;其次,对栓接构件的螺栓进行科学设计,不仅要选用高强度螺栓,还要科学选用扭剪类型、摩擦类型的螺栓;最后,对焊缝所需要承受的力度和所具有的强度进行科学计算,合理地设计焊缝的长度、宽度等。
        2钢结构工程施工安装技术具体应用
        2.1工程具体概况介绍
        本工程为冰雪大世界四季冰雪项目,施工总占地面积达到87万㎡,其中冰雪大秀场屋盖为三项管桁架屋面,总用钢量约1200t,分为屋面空间钢桁架、栅顶层、滑轮梁层、马道层,结构为空间管桁架体系,主要受力体系为纵横向布置的空间立体钢桁架。主桁架长60米,形成拱壳结构,最大高度6m,单榀最重约90t,主桁架杆件均为圆管,杆件最大截面φ660x25。冰山馆为钢结构-幕墙采光大厅与劲性混凝土主体结构相结合形式,总用钢梁约为300t,延长度方向约65m,安装高度约13.6m,整体呈倾斜外形。


        2.2钢结构设计要点分析
        钢结构建筑施工中,钢结构设计是非常重要的组成部分,直接关系到钢结构工程的施工质量,在本工程施工中设计采用Q355B钢材,设计钢材总用量达1200 t。通过合理的钢结构设计,保证后续安装工艺实施更加合理,提升工程安装质量。
        2.3钢结构吊装施工准备环节
        钢结构安装吊装工艺施工要对工程进行科学的测量,并且要合理设计吊装施工方案,保证吊装工艺实施效率及工程施工质量,以下是对W工程钢结构吊装准备环节的总结。
        2.3.1 施工流程设计准备
        钢结构安装吊装工艺实施对钢结构施工非常重要,在钢结构施工安装过程中,要进行必要的流程设计,保证流程设计合理,提升吊装施工效率。(1)整体施工设计中选择钢柱、主梁、测量、流水作业施工流程,并选择动臂塔吊逐层吊装施工吊装方法,保证吊装工艺实施更有效果。(2)施工中设计核心筒钢结构吊装—外框钢柱吊装施工—外框架校正—外框架梁安装—楼面混凝土浇筑的施工工序,控制工程施工质量。
        2.3.2 施工设备准备
        钢结构吊装施工对设备进行了合理的准备,其中包括TC6515塔吊、100t汽车吊、130t汽车吊等机械装置准备,保证吊装工艺实施更加合理。
        2.4钢结构施工吊装安装工艺控制
        钢结构施工吊装工艺实施控制过程中对吊装顺序及节点质量控制十分关键,以下是对冰山馆钢结构工程进行施工吊装工艺的总结。
        2.4.1 钢柱吊装工艺技术要点
        冰山馆劲性钢柱吊装工艺实施之前要进行土建交接工作,保证钢柱结构施工与土建工序合理交接控制,最大限度地提升钢柱安装质量;钢柱吊装安装设计施工流程进行合理吊装,完成施工准备工作,并对钢柱及安装工艺进行测量,同时做好临时固定及焊接工艺实施,最大限度地提升钢柱安装效果;钢柱吊装工艺实施中选择连接板作为吊装吊耳,并进行高空测量,合理实施吊装安装;吊装完毕之后进行焊接固定,焊接完成对焊接口进行打磨和探伤,完成钢柱吊装工艺实施。
        2.4.2 钢梁吊装工艺技术要点
        钢梁吊装工艺实施也是钢结构吊装工艺实施的重点内容,其吊装工作实施包括以下2点内容。(1)钢梁吊装前要对钢梁位轴线、标高、标号、长度、截面尺寸、螺栓直径进行检查,符合工程施工标准后方可实施吊装工艺。(2)钢梁在地面穿好端头并绑扎吊绳、检查吊索性能良好,进行钢梁吊装;钢梁吊装到设计位置后采用螺栓与外框连接,钢梁调整完毕后采用高强度螺栓加固吊装各个位置,保证钢梁施工效率。
        2.4.3 预埋固件、地脚螺栓安装工艺
        地脚螺栓安装及预埋固件预埋工作都是预埋工作的重要内容,直接决定地脚螺栓的安装施工质量和螺栓安装效率,能最大限度地提升预埋螺栓的安装效果。(1)预埋固件施工应该在混凝土梁柱浇筑前进行,保证预埋施工的合理性。预埋过程中必须进行科学的测量设计,保证预埋施工质量。(2)地脚螺栓固定要进行科学的测量,并合理固定地脚螺栓,保证地脚螺栓工艺实施效果,提升地脚螺栓的施工效率。
        结束语
        随着现代建筑工程需求增加,建筑工程技术随之发展。钢结构工程施工安装技术是现代钢结构建筑施工技术的核心内容,对整个钢结构工程施工质量控制有重要作用。当前在建筑工程施工过程中,应该注重钢结构工程设计,并且做好安装技术控制,合理管控整个工程的施工质量,提升工程的安全性和稳定性。
        参考文献
        [1] 朱朝应.钢结构工程施工质量控制技术分析[J].中小企业管理与科技,2020(3):168-169.
        [2] 姚汝强.混凝土与钢结构工程中的建筑工程施工技术分析[J].居业,2020(4):82,84.
        [3] 金礼,陈小正,于洋,等.超高层建筑裙房钢结构工程施工技术分析[J].建材发展导向(下),2019,17(3):240-241.
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