李剛琦 李汝偉
摘要:經(jīng)濟(jì)的發(fā)展帶來了建筑業(yè)的創(chuàng)新與變革,綠色、環(huán)保、節(jié)能等可持續(xù)發(fā)展的理念在建筑設(shè)計(jì)與施工中體現(xiàn)的越來越明顯。銅結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工期較短,成本較低,綠色無污染,材料浪費(fèi)較少,是近些年建筑工程中常用的模式,下面我們就對(duì)建筑鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與安裝工藝進(jìn)行科學(xué)解讀,助力于建筑銅結(jié)構(gòu)的快速發(fā)展,提升工程質(zhì)量。
關(guān)鍵詞:建筑鋼結(jié)構(gòu);設(shè)計(jì);安裝工藝
引言
建筑鋼結(jié)構(gòu)的應(yīng)用范圍在不斷增加,相關(guān)的設(shè)計(jì)方法和施工技術(shù)也日趨成熟,但是在設(shè)計(jì)與施工過程中仍然存在一定的問題,影響鋼結(jié)構(gòu)的質(zhì)量與安全。比如說防腐性能、防火性能、防震性能等方面,所以相關(guān)的工作人員要完善設(shè)計(jì)方法,提高施工質(zhì)量,保證建筑鋼結(jié)構(gòu)的使用安全和使用壽命。
1.建筑鋼結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)
第一是要進(jìn)行建筑鋼結(jié)構(gòu)適用性判斷,不是所有的建筑都可以采用鋼結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)模式,判斷的依據(jù)就是地質(zhì)條件、使用需求、使用年限等方面;第二是鋼結(jié)構(gòu)的造型。鋼結(jié)構(gòu)的造型要與整體的建筑風(fēng)格相融合,還要簡(jiǎn)單實(shí)用,穩(wěn)定堅(jiān)固;第三是對(duì)鋼結(jié)構(gòu)的截面進(jìn)行估算。估算的主要內(nèi)容就是支撐鋼結(jié)構(gòu)的梁柱斷面尺寸的大小、數(shù)量、形狀、位置等,要滿足受力要求;第四是要對(duì)鋼結(jié)構(gòu)進(jìn)行相關(guān)的分析。分析的過程可以采用一些高科技軟件來進(jìn)行,分析的主要內(nèi)容就是鋼結(jié)構(gòu)的線性和彈性;第五是進(jìn)行工程結(jié)構(gòu)的判定。在進(jìn)行結(jié)構(gòu)判定時(shí)要采用相應(yīng)的結(jié)構(gòu)軟件,為了增強(qiáng)判定時(shí)數(shù)據(jù)的真實(shí)性,對(duì)于適用條件、構(gòu)造、相關(guān)要求等模擬時(shí)要更加精準(zhǔn);第六是進(jìn)行鋼結(jié)構(gòu)的組成構(gòu)件和節(jié)點(diǎn)部位的設(shè)計(jì)。對(duì)于節(jié)點(diǎn)的形式、數(shù)量、連接方式等要設(shè)計(jì)合理,還要保證節(jié)點(diǎn)與結(jié)構(gòu)模型中的節(jié)點(diǎn)完全一致。構(gòu)件的設(shè)計(jì)要從選材、形狀、造價(jià)、受力情況等方面考慮;第七是繪圖。鋼結(jié)構(gòu)圖紙主要分為設(shè)計(jì)圖和施工圖,在進(jìn)行圖紙繪制時(shí)要采用標(biāo)準(zhǔn)的制圖軟件,繪圖者技術(shù)要熟練,繪圖時(shí)要精細(xì)、認(rèn)真。
2.建筑鋼結(jié)構(gòu)的安裝工藝
2.1鋼結(jié)構(gòu)中地腳螺栓安裝環(huán)節(jié)。地腳螺栓在安裝的過程中主要有直接澆筑和先進(jìn)行坑位預(yù)留再澆筑兩種方式,在施工過程中較為常用的就是先留坑位再澆筑的方法。首先就是進(jìn)行地腳螺栓澆筑位置的選擇,要滿足設(shè)計(jì)要求,并進(jìn)行檢測(cè);其次是鋼板選材要合理,厚度在0.07~0.1m范圍之內(nèi),尺寸要保證與墊板尺寸相同;第三是澆筑過程的控制。將固定螺母和支腿螺母安裝在鋼板的上部和下部,并在鋼板表面預(yù)留澆搗孔;第四是開始鋼板下方鋼筋的綁扎工作,并對(duì)鋼梁和地腳螺栓進(jìn)行焊接。
2.2鋼柱安裝環(huán)節(jié)。首先是在鋼柱安裝的過程中嚴(yán)格控制垂直度,并對(duì)其進(jìn)行及時(shí)的檢測(cè)和調(diào)整;其次是建筑高度要符合設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn),建筑位置要準(zhǔn)確,尤其是第一節(jié)和第二節(jié)鋼柱,在安裝時(shí)要將鋼柱與螺栓和安裝孔對(duì)齊;第三是豎直方向上鋼柱的偏差保持在0.02mm以內(nèi)。除此之外,還要使用地腳螺母進(jìn)行安裝修訂,分析受力條件,保證絲桿選擇合理。
2.3鋼梁安裝環(huán)節(jié)。鋼梁安裝是施工中的重要部分,在安裝時(shí)要從以下幾方面人手。第一是要保證鋼梁的軸線和垂直度符合要求,及時(shí)檢測(cè)和糾正;第二是鋼梁的固定。根據(jù)鋼梁的受力來確定耳板安裝的位置,然后將厚度為0.01~0.016m的上限位板安裝于鋼梁上方,加固鋼梁;第三是對(duì)鋼梁安裝過程進(jìn)行全程動(dòng)態(tài)監(jiān)控,及時(shí)校正。
3.實(shí)例分析
某紡織廠廠房建設(shè)使用鋼結(jié)構(gòu),該紡織廠處于地層較為活躍的地帶,在設(shè)計(jì)時(shí)抗震等級(jí)為三級(jí),建筑面積為6000m2。
3.1設(shè)計(jì):型鋼選擇工字型軋制型鋼,布置時(shí)將翼緣的兩側(cè)分別布置于受壓區(qū)和受拉區(qū)之內(nèi),翼緣盡量靠近混凝土截面的近邊;型鋼混凝土梁截面寬度不小于0.3m,截面的寬與高比值在4.0之內(nèi);配筋率大于0.3%,縱向鋼筋間距在三級(jí)抗震要求下小于250mm;型鋼混凝土柱的計(jì)算長(zhǎng)度與界面短邊之比小于30;剪力墻截面厚度在三四級(jí)抗震要求下,底部加強(qiáng)處要大于剪力墻無支長(zhǎng)度的1/20,其他地方不得小于剪力墻無支長(zhǎng)度的1/25,厚度在200mm以上。
考慮地震作用時(shí),軸壓比設(shè)計(jì)如下:
3.2施工:混凝土柱和梁之間的節(jié)點(diǎn)連接方式采用貫通型剛性連接,穿孔時(shí)避開型鋼的翼緣,保證型鋼腹板截面損失率低于腹板面積的25%;鋼柱安裝時(shí)起吊方法采用雙機(jī)抬吊法,先校正位置,然后進(jìn)行臨時(shí)的固定螺栓安裝,最后拆除吊索;鋼梁安裝時(shí)在翼緣處開孔做為吊點(diǎn),通過鋼梁跨度確定吊點(diǎn)位置;剪力墻板安裝時(shí)先對(duì)框架安裝,然后將墻板運(yùn)到指定位置,調(diào)換索具,并在分離器兩側(cè)放置對(duì)稱索具,進(jìn)行墻板綁扎,然后起吊;標(biāo)準(zhǔn)節(jié)框架安裝使用的是節(jié)間綜合安裝法,首先進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)間選取,然后安裝4根鋼柱,接下來安裝鋼梁和支撐,順序是從下到上,并及時(shí)校正和固定,在安裝時(shí),每?jī)筛撝惭b一個(gè)節(jié)間,一直到完成為止。
4.結(jié)束語
建筑鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與安裝是影響鋼結(jié)構(gòu)建筑質(zhì)量的直接原因,所以務(wù)必保證設(shè)計(jì)的科學(xué)合理,施工過程的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范。為了促進(jìn)鋼結(jié)構(gòu)建筑的快速發(fā)展和使用,要對(duì)設(shè)計(jì)與安裝過程進(jìn)行嚴(yán)格控制,從材料選取、地質(zhì)勘查、適應(yīng)性確定、設(shè)計(jì)方法、施工工藝等多方面進(jìn)行改進(jìn),為鋼結(jié)構(gòu)建筑的質(zhì)量提升奠定基礎(chǔ)。