輕鋼結構范文
時間:2023-03-24 07:50:04
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篇1
前言
輕鋼結構建筑是現代建筑結構的重要組成部分,是建筑結構的一種不可或缺的種類。特別是在近年來,隨著科技的進步和人們對建筑結構的要求的提高,輕鋼結構建筑在建筑領域得到了廣泛的使用。而隨著而來的是人們對輕型鋼結構施工技術的要求越來越高,對施工人員的施工技能也要求越來越高。而一般而言,輕鋼結構的施工主要是這兩個部分的施工:輕型鋼結構構件的制作、輕型鋼結構的安裝。
1.輕型鋼結構構件制作
1.1輕型鋼結構制作的特點及一般工藝
型鋼結構建筑主要分為冷彎薄壁C型或Z型鋼作檁條、墻梁;以輕型焊接H型鋼作為承重骨架;以金屬壓型鋼板作圍護結構這三大部分。
當然,輕型鋼結構建筑除以上標準建筑結構外,還可以采用其他的方法,比如說采用由小角鋼、圓鋼、薄壁型鋼組成的結構。與標準建筑結構相比,其制作、安裝相對會復雜些,而且施工工期也會比較長。而且與普通鋼結構相比,在生產工藝上也沒有很大的差別。不過因為其材料規格少,桿件細薄,同時材料的調直、彎曲成型、加工拼裝、下料、構件的搬運也很容易,無需大型的專用設備,所以在中、小型工廠制作中運用廣泛。按照制作廠家的設備情況和產品的制作要求的差異,其制作工藝流程也是各不相同的。如果是特殊加工要求的構件,那需要在制作前制定好專門的加工工藝。
1.2.輕型鋼結構制作的一般要求
(1)切割。①各構件的切割截面,一方面要嚴格遵照圖紙上的各項規定,一方面要保證其垂直于軸線,尤其是不要損傷截面。②原則上應采用自動氧氣,或者半自動切割,如果使用手工氧氣切割,那需要保證切斷面的平整,同時不能有缺口。③焊接構件的切割尺寸,必須要考慮到因為焊接引起的收縮及加工余量等。④在進行切割前,需要把鋼材表面切割區域內的鐵銹油污等清除干凈;在完成切割后,保證斷口上不能有裂紋和大于1.0mm的缺棱,同時需要清除邊緣上的熔瘤和飛濺物等。
(2)彎曲加工。需要彎曲加工的部位,可以采用冷彎或熱彎,不過對彎曲時產生的彎曲變形,必須要進行相應的校正。
(3)螺栓及高強螺栓。①應消除開孔產生的毛刺或變形;②輕型鋼結構使用的高強螺栓,連接時應清除其摩擦面上能導致摩擦力降低的浮銹、塵垢、油污及涂料等。
(4)焊接。①所有從事手工電弧焊的焊工,都必須要具有相應的技術職稱或合格證書;②保證焊接部位沒有有妨礙焊接的水分、涂料、油污及銹斑等;③應該盡可能的選擇適當的坡口形狀及其焊接條件,并仔細施焊,以保證對接焊縫完全焊透;④對于貼角焊、V型坡口焊,為了確保所規定的焊縫厚度及焊腳長度,需要選擇適當的焊接條件。
2.輕型鋼結構的安裝
2.1輕型鋼結構安裝對設計的基本要求
(1)盡可能的減少構件類型,以便能夠提高機械利用率,進一步加快安裝速度。(2)安裝連接要盡量的簡單,以便于固定和調整。(3)最后能夠避免高空焊接,需要優先考慮采用螺栓連接。(4)如果剛度較差的構件,就需要在圖紙上注明堆置的方法和安裝運輸時的加固措施。根據施工需要,可以在構件上設計專門的為吊裝結繩專用的零件。(5)設計承重構件時,應該要注意可能承受的安裝荷載。(6)構件與構件之間預留墊板空隙,其厚度可根據安裝過程中的實際空隙確定;通過支托傳遞反力的構件,支托板的厚度一定要按照相關標準留有一定的余量,以防相互偏離。(7)安裝連接采用焊接時,應采用臨時螺栓先將構件固定,再焊接,一個節點的臨時螺栓數量不應少于2個。
2.2輕鋼結構安裝
2.2.1 結構安裝方法
一般來說,輕鋼結構的安裝可采用兩種方式,即綜合吊裝法和分件吊裝法。采用綜合吊裝法,就是先吊裝一個單元(一般為一個柱間)的鋼柱(4-6根),馬上校正固定后,就開始吊裝屋面梁、屋面檁條等。完成一個單元構件吊裝、校正、固定之后,接著就按照一定的順序進行下一單元。如果是屋面彩鋼板,那可以選擇在輕鋼結構框架全部,或者部分安裝完成后再進行;而分件吊裝法,就是要把全部的鋼柱吊裝完畢后,再進行屋面梁、屋面(墻面)檁條和彩鋼板的安裝。這種方法的不足之處在于,其行機路線較長。
2.2.2 構件的吊裝工藝
(1)鋼柱的吊裝鋼柱起吊前應搭好上柱頂的直爬梯;鋼柱可采用單點綁扎吊裝,扎點應該盡可能的選擇在距柱頂1/3柱長處,綁扎點處一般需要設軟墊,以防止吊裝時損傷鋼柱表面。如果柱長比較大時,也可以考慮選擇雙點綁扎吊裝。
鋼柱通常的選擇旋轉法吊升,吊升時需要在柱腳底部拴好拉繩并墊以墊木,以便避免鋼柱起吊時,柱腳拖地和碰壞地腳螺栓。
在鋼柱對位時,必須要保證柱子中心線對準基礎頂面安裝中心線,同時需要保證地腳螺栓對孔,注意保持鋼柱垂直度,滿足要求后,才能夠落下就位。同時在經過該初校后,保證待垂直度偏差不超過20mm,擰上四角地腳螺栓臨時固定后,在讓起重機脫鉤。
(2)屋面梁的吊裝。屋面梁應該先在在地面拼裝,同時用高強度螺栓連接緊固。屋面梁應該選擇兩點對稱綁扎吊裝,同時也需要在綁扎點設軟墊,這樣才能防止傷構件表面損傷。在開始屋面梁吊裝前,一定要設好安全繩,這樣才能有利于施工人員進行高空操作;屋面梁吊升應該要緩慢的進行,在2完成吊升過柱頂后,就需要通過人工操作扶正對位,同時用螺栓穿過連接板與鋼柱臨時固定,最后完成校正。
(3)屋面檁條、墻面梁的安裝。薄壁輕鋼檁條,因為其重量比較輕,所以在安裝時可以選擇起重機或人力吊升。在安裝完一個單元的鋼柱、屋面梁之后,才可以進行屋面檁條和墻梁的安裝。當然,根據需要墻梁也可在完成整個鋼框架安裝后進行。通常來說,在整個安裝工程中,檁條和墻梁安裝是相對比較簡單的,可以直接用螺栓連接在檁條擋板或墻梁托板上。應該盡量保持性檁條的安裝誤差保持在±5mm之內,彎曲偏差則控制在L/750(乙為檁條跨度),而且不能大于20mm。墻梁安裝后應用拉桿螺栓調整平直度,順序應由上而下逐根進行。
(4)屋西和墻面彩鋼板安裝。在完成屋面檁條、墻梁安裝后,才能夠進行屋面、墻面彩鋼板的安裝。通常是先完成墻面彩鋼板的安裝,在完成屋面彩鋼板的安裝,這樣才便于檐口部位的連接。彩鋼板安裝有兩種,即隱藏式連接和自攻螺絲連接。隱藏式連接主要是通過支架將彩鋼板固定在檁條上,彩鋼板橫向之間用咬口機將相鄰彩鋼板搭接口咬接,或以防水粘結膠粘接(這種做法僅適用于屋面)。自攻螺絲連接是將彩鋼板直接通過自攻螺絲固定在屋面檁條或墻梁上,在螺絲處涂防水膠封口,這種方法可用于屋面或墻面彩鋼板連接。
結束語
要想保證建筑的使用安全和使用效果,就需要施工人員以技術為手段,以科學原理為指導,以認真負責為態度,在實際的輕鋼結構施工中,按照工程的需要,選擇合理的技術方式,并在施工中認真操作,保質保量的完成施工工作。
參考文獻:
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篇2
關鍵詞:多層民用住宅 , 輕鋼結構,結構體系
Abstract: a weight-light steel housing is a kind of new building system, it is also the domestic housing research and development direction. But its design method, structural system, structure characteristics, the common economic index is not for designers are familiar with, so a weight-light steel residential demonstration of the building design and construction is to promote the new system is the best way. This paper introduces the structure of the light steel housing system selection, component design, node design, etc.
Keywords: multilayer civil residence, light steel structure, structure system
中圖分類號:TU391 文獻標識碼:A文章編號:
1 多層輕鋼住宅的優勢
過去我國大量開發的是以小開間磚混結構為主的住宅。這種住宅體系由于使用實心粘土磚,浪費土地資源,建筑物自重大,對抗震不利。另一方面,由于結構體系自身的限制,住宅平面布局多為封閉式的小開間,不能適應不斷變化的居住模式的要求。與傳統住宅相比,多層輕鋼住宅具有明顯的特點與優勢,日益受到重視。
1.1自重輕,抗震性能好。采用高效輕型薄壁型材,構件截面特性優良,相對承載力高,受力性能良好,整體剛度大,抗震性能好,可以大量節約材料,減輕結構重量,降低基礎,運輸和安裝費用。因此,對地震區,地質條件差和運輸不便的地區,其優越性更為明顯。
1.2外形美觀,建筑造型簡潔,豐富,構件截面尺寸小,凈使用面積增加。鋼材強度高,可以提供較大的柱網布置;當考慮樓板的組合作用,使用組合梁或扁梁時,可以增加凈高。這種開放式住宅既為建筑師提供設計的回旋余地,又為住戶提供了靈活分隔室內空間的可能。
1.3供貨迅速,安裝方便,可以比混凝土結構至少縮短一半工期。在當前貸款利率高的金融形式下,早投產,早回收投資,這對于降低工程總造價,增加投資效益幅度是十分重要的。
1.4干法施工,裝備化程度高,建設快速,高效,質量有保證。
1.5輕鋼結構在生產和使用的過程中能源與原材料消耗低,建筑垃圾少,粉塵少,噪音低,具有很高的可重復使用性和可循環性,因此是一種綠色環保結構。
2 結構體系的選擇
結構體系的選擇,不僅要從滿足建筑的使用功能出發,節約投資考慮,更主要的是取決于建筑的高度,即取決于建筑層數的多少。建筑層數越多,高度越高,則由于風力或地震力引起的側向力就越大,建筑物必須有相應的剛度來抵抗側向力。因此,隨著建筑層數的不斷增加,結構體系也就需要不斷的發展。目前,多層和小高層鋼結構建筑常用的結構體系有以下幾種。
2.1純框架結構體系
純框架結構體系在地震區一般不超過15層。框架結構的平面布置靈活,可為建筑提供較大的室內空間,且結構各部分剛度比較均勻。框架結構有較大的延性,自振周期較長,因而對地震作用不敏感,抗震性能好。但框架結構的側向剛度小,由于側向位移大,易引起非結構構件的破壞,因此不宜建的太高。
2.2框支結構體系
純框架在風、地震荷載作用下,側移不符合要求時,可以采用帶支撐的框架,即在框架體系中,沿結構的縱、橫兩個方向布置一定數量的支撐。在這種體系中,框架的布置原則和柱網尺寸,基本上與框架體系相同,支撐大多沿樓面中心部位服務面積的周圍布置,沿縱向布置的支撐和沿橫向布置的支撐相連接,形成一個支撐芯筒。采用由軸向受力桿件形成的豎向支撐來取代由抗彎桿件形成的框架結構,能獲得比純框架結構大的多的抗側力剛度,可以明顯減小建筑物的層間位移。
2.3框架剪力墻結構體系
在框架結構中布置一定數量的剪力墻可以組成框架剪力墻結構體系,這種結構以剪力墻作為抗側力結構,既具有框架結構平面布置靈活、使用方便的特點,又有較大的剛度,可用于40至60層的高層鋼結構。當鋼筋混凝土墻沿服務性面積(如樓梯間、電梯間和衛生間)周圍設置,就形成框架多筒體結構體系。這種結構體系在各個方向都具有較大的抗側力剛度,成為主要的抗側力構件,承擔大部分水平荷載,鋼框架主要承受豎向荷載。
3 鋼結構住宅主要構件設計
3.1樓面屋蓋結構
樓面和屋蓋必須有足夠的強度,剛度和穩定性,同時應當盡量減少樓板厚度,增加室內凈高。壓型鋼板-混凝土組合樓蓋是目前應用較為廣泛的形式。它具有施工速度快,平面剛度大,增加房屋凈高的優點。具體做法是在鋼梁上鋪設壓型鋼板,再現澆100~150mm混凝土。在鋼梁上焊接足夠的剪力連接件,使鋼梁與混凝土協同工作構成組合樓蓋。這種做法耗鋼量較大,且需防火處理。可以用預應力鋼筋混凝土薄板取代壓型鋼板。此外,預應力圓孔板、迭合板、組合扁梁也是常用形式。
3.2支撐和剪力墻形式
多層框架鋼結構體系的側向剛度較弱,隨著層數的增加,為了抵抗水平地震作用,減小層間錯移,常在墻體內布置垂直支撐,為了方便門窗開洞,支撐形式可以靈活采用,如X型、單斜桿型、K型、M型、W型、V型和人型等。建議多采用偏心支撐,因其在地震作用下具有較好的延性和耗能性能。
剪力墻按其材料和結構的形式可分為鋼筋混凝土剪力墻、鋼筋混凝土帶縫剪力墻和鋼板剪力墻等。鋼筋混凝土剪力墻剛度較大,地震時易發生應力集中,導致墻體產生斜向大裂縫而脆性破壞。為避免這種現象,可采用帶縫剪力墻。鋼板剪力墻是以鋼板做成剪力墻結構,與鋼框架組合,起到剛性構件的作用。
篇3
關鍵詞:輕鋼結構,發展
“建筑是用石頭寫成的史書”在雨果先生生活的那個時代是沒有疑問的,然而當今世界的史書恐怕沒有多少是用石頭寫的。在幾千年的人類歷史中,建筑結構經歷了木結構、磚石結構、鋼筋水泥結構、鋼混結構及鋼結構。鋼結構的出現,又將建筑業領向另一個高峰。鋼結構已是發達國家主導建筑結構,以英國為例,其新建的非居住類房屋建筑中 90%的單層和 60%的多層建筑都采用輕鋼結構。 九十年代國外的輕鋼生產廠家將整套的結構體系推向我國市場加之我國鋼產量的提高,極大地推動了輕鋼結構在我國的發展。由于國外輕型鋼結構體系研究、應用已經較為成熟,所以技術引進之后在我國發展很快。目前國內常用的輕鋼結構承重體系包括:焊接門式剛架結構體系、冷彎薄壁型鋼結構體系多層房屋鋼結構體系、金屬拱型波紋屋蓋體系等。經過相關設計、生產、施工單位已經積累了一定的經驗,輕鋼結構在我國顯示出非常廣闊的應用前景。
1.輕鋼結構概述
輕型鋼結構是指這樣一種結構:圍護結構自重輕,承重結構截面小,標準化、自動化 、機械化快速制作安裝,采用新結構鋼材、新結構體系。它分為一般輕型和超輕型鋼結構。論文參考。一般輕型鋼結構主要采用薄鋼板焊接截面或冷彎薄壁型鋼構件,典型的結構體系為門式剛架 ,也可采用軋制型鋼板截面。超輕型輕鋼結構主要采用壓型鋼板,冷彎薄壁構件和圓鋼為承重構件,典型的結構體系是褶皺拱橋屋面。輕鋼結構主要體系有焊接(軋制)門式剛架結構體系、冷彎薄壁型鋼結構體系、薄壁褶皺拱橋屋面體系、多層框架結構體系、空間和張拉結構體系。
2.輕鋼結構的優勢
2.1自重輕, 抗震性能好, 安全性高。輕鋼結構采用高效輕型薄壁型材, 承載力高, 構件尺寸小, 圍護結構采用自重小的輕質墻體和樓面材料, 一般可減輕建筑結構自重的30% , 質量是鋼筋混凝土住宅的1/2 左右。輕鋼結構整體剛度大, 鋼材強度高、延性好, 因此抗震性能好, 用于結構抗震措施的費用少, 適用于地震多發區; 結構自重輕, 基礎負擔小還可大幅減少基礎造價,尤其適用于地質條件較差的地區。
2.2建筑造型簡潔美觀, 內部空間布置靈活豐富。鋼材強度高, 可以采用大空間柱網布置, 建筑設計不受結構限制, 這種住宅為建筑師的創維設計提供了無限想象空間。因此,輕鋼結構住宅外形輕巧美觀, 墻體與屋面色彩豐富, 屋頂造型別致, 盡顯現代風格。室內大空間無梁無柱, 跨度可達12 m , 為業主提供了個性化分隔室內空間的可能。真正體現“以人為本”的設計理念; 同時, 墻柱等構件截面尺寸小, 可增加凈使用面積5 %~8 % , 當考慮樓板的組合作用, 使用組合梁或扁梁時, 還可以增加凈高, 實現大空間住宅設計理念。
2.3施工快捷、工期短, 不受季節限制。與傳統住宅體系相比, 輕鋼結構住宅至少可縮短1/3的工期。真正做到既快又經濟, 因此最大限度地為業主節約了投資。
2.4防腐耐久, 舒適性好。輕鋼墻體龍骨完全封閉在隔水層與石膏板之間, 不銹蝕, 不腐蝕, 不生霉菌, 防潮性能好; 墻體采用新型輕質圍護材料, 不助燃, 不霉變, 不蟲蛀; 裝修一次到位, 少維修; 管線可暗埋在墻體及樓層結構中; 在保溫、隔熱、隔聲等性能方面比傳統結構的住宅好, 因此住宅的舒適性更好。
2.5綠色、環保, 符合國家可持續性發展的要求。輕鋼結構住宅不使用粘土磚, 符合國家土地資源政策;施工過程中環境破壞及污染少, 符合國家環保政策; 而且大部分材料可回收和再生, 具有很高的可重復使用性和可循環性, 符合國家可持續發展戰略。因此, 輕鋼結構堪稱綠色環保型建筑典范。
2.6設計技術先進。利用先進的計算機輔助設計(CAD) 和計算機輔助制造(CAM) 技術, 能全面按用戶要求進行設計, 且效率高、報價快、造價低、供貨迅速。
輕鋼結構除了上述的優勢,自身還具有強度高,自重輕,具有較好的塑性變形能力,抗震性能好等特點。加之隨著經濟與技術的發展,我國鋼產量大大提高,而使其在建筑領域的應用越來越廣泛。論文參考。國家對于鋼結構“鼓勵使用”的政策,也對輕鋼結構在我國的推廣起到了很好的促進作用。2003 年我國的鋼產量已經超過 2 億噸,居世界第一。同時,隨著我國加入 WTO,建筑行業與國際接軌的速度加快。經濟的快速發展,使得城市建設對于大跨、高層建筑的需求量大量增加。與混凝土結構相比,鋼結構由于自重低、強度高、工業化程度高等優勢,更適合于大跨、高層建筑。尤其是鋼結構限制較少,建筑表現力強,給建筑師的發揮提供了廣闊的空間。同時,鋼結構在環保方面具有混凝土材料難以比擬的優勢。在環保意識日益強化的現代社會,鋼結構建筑成為必然的推廣方向。
3.我國發展輕鋼結構住宅的意義
輕鋼結構是近十年來發展最快的領域,輕鋼住宅的研究開發已在各地試點,是輕鋼發展的一個重要方向,現已經有多種的低層、多層和高層的設計方案和實例。因其可做到大跨度、大空間,分隔使用靈活,而且施工速度快、抗震有利的特點,必將對我國傳統的住宅結構模式產生較大沖擊。而目前輕鋼在我國應用最廣的還是工業廠房。但與國外相比,我國鋼結構建筑的發展相對滯后,目前我國建筑設計界普遍存在著對鋼結構建筑認識不足,觀念落后;對鋼結構體系積極性不高,管理跟不上等問題。這些都阻礙著鋼結構建筑在我國的發展。盡管目前還存在著種種不盡人意或有待提高的方面,但鋼結構的發展潛力巨大,前景廣闊。我國 20 年來的改革開放和經濟發展,已經為鋼結構體系的應用創造極為有利的發展環境。發展鋼結構住宅,擴大鋼結構住宅的市場占有率,將會加速住宅產業化進程,對我國建筑、冶金及相關產業的發展具有重大意義;經原國家經貿委批準,將“輕型鋼結構住宅建筑通用體系的開發和應用” 作為我國建筑業用鋼的突破口,并正式列為國家重點技術創新項目。可見,輕鋼結構住宅產業在我國大有發展前途。
4.我國發展輕鋼結構住宅的有利條件
4.1我國的鋼材年產量已居世界第一位,可以充分保證建筑住宅市場的用鋼需要。
4.2新型建材業正處于快速發育階段,與輕鋼住宅相配套的國產化建筑材料種類較多,并且會隨著鋼結構住宅的發展逐步增長。
4.3國際上已經有相當成熟的輕鋼結構的建筑技術和經驗可以借鑒。我國這方面的有關技術標準和規范也相繼頒布,并且多個鋼結構設計軟件也已投入使用。論文參考。
4.4發展輕鋼住宅符合全面建設小康住宅一二十年不落后,三四十年可改造的要求。
5.展望
隨著鋼結構春天的到來,今后10年鋼結構的發展將會更快。為了使我國輕鋼結構在新世紀經濟領域中發揮更大作用,縮小和國外同行的差距,除了政府部門加強行業管理以外,科研、設計、施工單位和輕鋼結構廠家要團結合作、共同促進我國輕鋼結構事業的發展。只要加強領導,合理規劃,積極組織,輕鋼結構產業將會出現興旺發展的新局面!
參考文獻:
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篇4
關鍵詞:輕鋼結構;輕鋼結構住宅;發展前景
1輕鋼結構建筑及輕鋼結構住宅發展現狀
1.1輕鋼結構建筑的發展現狀
改革開放以來,中國的鋼產量有了很大的提高,特別是從1997年以后,中國的鋼產量突破1億t,但中國的鋼結構用鋼量占總鋼產量的比例僅為3%左右,而在鋼結構用鋼量中,建筑鋼結構用鋼量又僅占10%,(大部分為工業車間、汽車展廳等)這與中國作為產鋼大國的地位是很不相稱的,為此,國家外經貿委會同冶金部制定了在建筑工程中推廣使用鋼結構的一系列政策措施,鼓勵建筑工程采用鋼結構形式,爭取在2010年建筑鋼結構的用量達到總鋼產量的6%。
1.2輕鋼結構住宅的發展現狀
中國輕鋼結構住宅起步很晚,只是改革開放后,從國外引進了一些低層和多層鋼結構住宅,才使我們有了學習與借鑒的機會。1986年意大利鋼鐵公司和冶金部建筑研究總院合作,介紹了一種低層輕鋼結構住宅建筑體系-Bsis,并在冶金部建筑研究總院院內建造一棟二層輕鋼結構住宅樣板房;1988年日本積水株式會社贈送上海同濟大學兩棟輕鋼結構住宅(二層),建在同濟新村中;20世紀90年代個別國外公司為推廣其產品在北京、上海等地建立多層輕鋼結構辦公、住宅樓。
大規模研究開發、設計制造、施工安裝鋼結構住宅還是近幾年才發展起來。目前,在北京、天津、山東萊蕪、安徽馬鞍山、上海、廣州和深圳等地開展低層、多層和高層鋼結構住宅試點工程,目前已經建成幾十萬平方米,這說明了鋼結構住宅的發展勢頭良好。
近年來,隨著城市建設的發展和高層建筑的增多,中國鋼結構發展十分迅速,輕鋼結構住宅作為一種綠色環保建筑,已被建設部列為重點推廣項目。特別是在中國大中城市中,人多、土地資源少,而人們對住宅密度、環境綠地等要求越來越高的情況下,較大范圍應用鋼結構住宅,這是中國生產力發展到一定階段的必然產物,它是符合國家產業政策的推廣項目。
2輕鋼結構住宅相比傳統結構形式住宅的優勢分析
2.1鋼結構住宅結構上的優勢
2.1.1能合理布置功能區間
利用鋼材強度高的特點,設計可采用大開間布置,使建筑平面能夠合理分隔、靈活方便,創造開放式住宅。而傳統結構(磚混結構、砼結構)由于材料性質限制了空間布置的自由,如果開間過大,就會造成板厚、梁高、柱大,出現“肥梁胖柱”現象,不但影響美觀,而且自重增大,增加造價,購房者在二次裝飾時,經常由于自行改變墻置,增加隱患。
2.1.2輕鋼結構住宅空間利用率高
在空間使用率上。鋼結構的斷面小,與鋼筋混凝土結構相比可增加建筑有效面積8%左右。在建筑風格上,鋼結構建筑也更顯靈活豐富,戶內空間可多方案分割,可以滿足不同用戶的需求。
2.1.3自重輕、抗震性能好
相同建筑面積的建筑樓層,輕鋼結構自重輕,根據比較,6層輕鋼結構住宅的重量,僅相當于4層磚混結構住宅的重量。而且鋼材具有延性,能比較好地消耗地震帶來的能量,所以抗震性能好,結構安全度高。
2.2鋼結構住宅經濟性占優勢
2.2.1施工方便、工期短
鋼結構構件,可以實行工廣化生產,現場安裝。由于現場作業量小,對周圍環境污染少,同時,施工機械化程度高,加快了施工速度。根據統計,同樣面積建筑物,鋼結構比砼結構工期可縮短1/3,而且可節省支模材料。
2.2.2綜合造價低
由于自重輕,基礎費用降低,總體用料減少,直接成本降低,建設工期短,間接費又可減少,所以綜合造價低。
2.2.3符合住宅產業化和可持續發展的要求
輕鋼結構適宜工廠大批量生產,工業化程度高,并且能將節能、防水、隔熱、門窗等先進成品集合于一體,成套應用,將設計、生產、施工—體化,提高住宅產業化的水平。
另外,鋼材報廢后可實現100%廢品再回收利用,所以稱“鋼結構建筑”為“綠色建筑”毫不為過,它是適應我們人類可持續發展戰略的新型建筑形式。
3輕鋼結構住宅發展阻力(頸瓶)分析
3.1社會認可度
輕鋼結構住宅的發展面臨的首要問題是整個社會對這種新住宅體系的接受需要一個過程。輕鋼結構住宅體系是在國外尤其是北美地區木結構住宅的基礎上發展起來的,這兩種體系雖然在國外已經十分成熟和完善,但是對于中國來說卻完全是新東西。,因而各種困難幾乎無處不在。中國的消費者由于長期以來住慣了磚混或鋼筋混凝土結構的住宅,從慢慢開始接受到逐步喜歡輕鋼結構住宅,也需要—個漸進的過程。
3.2發展輕鋼結構住宅技術上還不夠成熟
鋼結構體系住宅成套技術,由于過去缺乏技術引導,市場需求沒有達到產業化程度,因此,中國的相關產品功能性單一。工業化程度不高,產品質量還不能滿足住宅產業化標準的要求。目前,該技術零散而不系統,技術水平及標準參差不齊,不配套,需進一步研究創新并進行整合。
此外,在建材和部品方面,目前建造輕鋼結構試驗工程所需材料許多要從國外運來,甚至有些由外商在中國大陸委托加工的部件,往往也只能到國外去采購,在國內市場上一時還找不到。這也制約了鋼結構住宅的發展和推廣。
3.3專業技術人才缺乏
在人員方面,由于國內無論中等或是高等專業學校的教學內容中均少涉及輕鋼結構住宅體系,因此中國建筑類專業的工程技術人員對這一體系知之甚少,而更加缺乏的是熟練技術工人,所以雖然這一體系單純從技術層面上講并無多少難度,但真正推行起來卻往往缺乏得力的骨干。
3.4工程造價問題
目前,輕鋼結構住宅在中國大陸的報價大約是同條件傳統混凝土結構住宅的1.5倍左右,國內消費者近期還難以接受。然而這種價格在國外比起其他結構形式住宅的造價來說,卻具有很強的競爭力,這也就是為什么輕鋼結構住宅體系在國外能夠蓬勃發展的原因。任何新技術的產生與發展都是與所處社會的技術經濟背景相聯系、相適應的,目前,美、日、歐等發達國家和地區,人均GDP約為中國的40~50倍,勞動力價格約為中國的20~30倍,因此,符合產業化生產方式的輕鋼結構住宅在發達國家遠比中國更易被市場接受。而中國由于科技和生產力發展水平較低,勞動力價格便宜,盡管輕鋼結構住宅的性能和舒適度較高,但其對下傳統建筑形式住宅的競爭優勢反倒不夠明娃,因而市場接受起來比較緩慢。
3.5缺乏有針對性的鋼結構住宅規范及相應標準
中國的標準規范是針對兒十年來大量使用的結構體系編制的,輕鋼結構住宅體系此前在中國屬于技術空白,所以不能滿足
中國現行強制性規范的某些條文。例如中國建國以后建造的建筑物,多采用磚石和鋼筋混凝土等耐火性能好的建筑材料,由此導致中國的《建筑設汁防火規范》在材料選用方面似乎較國外苛刻,輕鋼結構住宅難以滿足其要求。這種與國內規范不銜接的狀況,使輕鋼結構住宅項目無論在工程報建階段還是在工程驗收階段,都會遇到數不盡的障礙與麻煩。
3.6鋼結構住宅本身缺陷
鋼結構防火能力差。經過防火處理的鋼結構的耐火時間也只有2h~3h,遠遠遜色于磚石和鋼筋混凝土等耐火性能好的建筑材料。
3.7缺乏相適應的建筑管理模式
在建筑管理方面,中國現行的建筑管理模式與輕鋼結構住宅這種工業化生產方式也不適應,中國加入WTO以后,國外許多住宅生產企業希望進入中國大陸市場,但是他們搞不清自己來到中國后應當申領什么資質,屬于什么身份——設計單位?施工單位?集成商?還是制造商?
4鋼結構住宅發展前景展望
按發達國家的最低水平推算,中國鋼結構用鋼量至少有3600萬t的發展空間。在近期內,國家將大力發展鋼結構建筑,力爭每年建筑鋼結構用鋼將占全國鋼材總產量的3%以上,年均鋼材消費量為350萬t~400萬t;到2015年,將再翻一番,全國建筑鋼結構用鋼材占鋼材總產量的6%以上,由此可見,鋼結構住宅市場前景十分廣闊。
4.1適合建筑用的特種鋼將不斷涌現
隨著中國鋼鐵企業冶煉技術的提高,為適應市場的需求,適合建筑用的特種鋼必將不斷地涌現,例如寶鋼、武鋼等鋼鐵企業成功開發的耐火耐候鋼,它是通過合適的技術,使鋼材含有特定的成分(如加鉬等),使鋼材的表觀結構及金相組織發生變化,從而使鋼材本身生成所需的耐火性和耐候性,多種新型建筑用鋼的出現將大力推動鋼結構住宅的發展。
4.2國家將重點支持輕鋼結構住宅的建設
輕鋼結構住宅建設在中國才剛剛涉入,中國現在是一個產鋼大國,年產量3億多t,發展鋼結構住宅有很大的潛力。20世紀90年代,國家建設部和國家經貿委一致通過,將“輕型鋼結構住宅建筑通用體系的開發和應用”作為中國建筑業用鋼的突破點,并正式列入國家重點技術創新項目。這一舉措為中國的鋼結構發展奠定了基礎。如今,由于國家的宏觀調控作用,房市出現了前所未有的低迷,在這個時機推出鋼結構住宅,利用鋼結構住宅的優勢來吸引市民目光,刺激消費,增加市場的購買力,起著事半功倍的作用。
4.3鋼結構住宅建筑技術將不斷發展
隨著鋼結構建筑的發展,鋼結構住宅建筑技術也必將不斷的成熟,大量的適合輕鋼結構住宅的新材料也將不斷的涌現,同時,鋼結構行業建筑規范、建筑標準也將隨之逐漸完善。相信不久的將來,輕鋼結構住宅必然會給住宅產業和建筑行業帶來一場深層次的革命。
4.4發展輕鋼結構住宅是中國住宅產業化的必由之路
住宅產業化是中國住宅業發展的必由之路,因為這將成為推動中國經濟發展新的增長點。輕鋼結構住宅體系易于實現工業化生產,標準化制作,而與之相配套的墻體材料可以采用節能、環保的新型材料,它屬綠色環保性建筑,可再生重復利用,符合可持續發展的戰略,因此輕鋼結構體系住宅成套技術的研究成果必將大大促進住宅產業化的快速發展,直接影響著中國住宅產業的發展水平和前途。
5結束論
篇5
關鍵詞:輕鋼結構 住宅 前景
輕鋼結構住宅是以經濟型鋼構件作為承重骨架,采用壓型鋼板或輕質板材料作為墻面圍護結構,并以高強螺栓等連接件和密封材料將承重構件、圍護結構構件等在現場組裝起來的預制裝配式居住類建筑。此類建筑自重輕,安裝方便,施工周期短,工業化程度高,抗震性能好,可循環利用,因此在國外得到了廣泛的應用。目前輕鋼結構已成為發達國家的主要的建筑結構形式。
一、國內外輕型鋼結構住宅的發展
在美國、日本、英國、澳大利亞等發達國家,鋼結構應用于住宅已經有幾十年的歷史了,它們采用工業化程度較高的鋼結構建筑體系,建造了大量的鋼結構住宅,形成了一批完整的、標準的鋼結構住宅體系。近年來,由于環保意識的增強和木材短缺等因素的影響,中低層輕型鋼結構正在這些國家快速的應用與發展。在芬蘭、瑞典、丹麥、法國等國家,各種鋼結構建筑體系已經相當普及,其中瑞典的鋼結構尤其是輕鋼結構最為發達,輕鋼結構預制構件達95%,同時也是當今世界上最大的輕鋼結構住宅制造國生產供應歐洲各國。而在北美大陸,有95%以上的低層民用建筑均使用木結構或輕鋼結構建造,北美的輕鋼結構體系市場也以超過30%的速度快速增長,逐步被市場廣泛接受。輕鋼結構住宅起源于美國,同時在美國的發展也是最快的, 1965年輕鋼結構在美國僅占建筑市場的15%,而到2000年已經上升到75%。住宅用構件和部件的標準化、系列化,以及專業化、商品化、社會化程度很高,幾乎達到100%。目前澳大利亞鋼結構住宅建造量大約占全部新建住宅的50%,其輕鋼結構住宅建筑體系以鍍鋅冷彎薄壁型鋼作為承重結構,鍍鋅冷彎型鋼采用高強、防腐鋼卷板,鋼板厚度僅為0. 75mm;除基礎施工外,其余均為干作業施工安裝。由于保護環境,設計合理,竣工迅速,并且具有卓越的抗震性能,鋼結構住宅在日本已日趨成熟。根據日本預制裝配建筑協會的統計,到20世紀90年代末,日本預制裝配住宅中木結構占18%,預制混凝土結構占11%,而鋼結構系列的比例已經多達71%。
我國鋼結構住宅起步很晚,而輕鋼結構住宅在我國尚屬實驗階段、起步階段。目前,我國鋼材的產量增長速度比較快, 20世紀80年代以后,我國鋼產量逐年增加,達到5 000萬t~9 000萬t;2003年我國鋼產量首次突破2億t,連續8年居世界首位,而且鋼材的品種、規格和產品質量均接近和達到國際先進水平,基本滿足發展鋼結構住宅建筑的需要,這為發展鋼結構住宅提供了材料基礎,且極大地促進了輕鋼結構的推廣和應用[2]。近年來,國內輕鋼結構住宅的研發工作已經初步開展,有關部門倡導大力推廣使用國產鋼材,與國內鋼鐵生產企業形成互動,促進國內鋼鐵產業的良性發展。據報道,《輕型鋼結構住宅技術規程》于2010年6月由住建部批準,它是我國建筑行業第一部關于鋼結構住宅的技術規程,將為我國的輕型鋼結構住宅行業提供標準及依據。該規程的出臺,標志著我國輕型鋼結構住宅產業進入了一個新的發展階段,輕型鋼結構住宅在我國的發展已經具備了較好的物質和技術基礎。雖然鋼結構住宅以其節能、環保、省地等特點在中國的關注程度日益增加,但推廣程度與發達國家相比還存在很大的差距。據了解,中國目前鋼結構住宅的比例不足5%,而發達國家一般都在40%以上。
二、鋼結構住宅的結構體系
1、冷彎薄壁輕鋼或小型熱軋型鋼龍骨結構體系
這種結構體系主要用于3層以下的低層和別墅住宅中,是由C型或U型或者方鋼管組成的龍骨架結構體系,用鋼量是普通鋼結構的1/3~1/2。樓面梁傳遞的豎向力是通過柱子與上下龍骨和支撐組成的受力墻壁來承擔,水平力則是由作為隔板的輕質樓板傳至受力墻壁再傳至基礎的。
2、無比鋼輕鋼龍骨結構體系
無比鋼輕鋼龍骨結構體系是一種冷彎薄壁型鋼結構體系,其上部結構由樓板、桁架梁和墻體構成,而結構體系中最基本的單元是小桁架,由冷彎薄壁方(矩)形鋼管和V型連接件通過自攻螺絲連接而成,它既可直接作為樓層中的桁架梁,也可充當墻體中的受力骨架。墻體則是通過蒙皮、抗拉鋼帶和自攻螺絲把若干豎放的小桁架整體裝配而形成的,可以建造6層住宅。
3、輕鋼密肋柱+復合圍護結構體系
這種結構體系是北新集團開發的輕鋼住宅體系,是由輕鋼密肋柱和復合圍護構成,構件經過特殊防腐處理,節能采用先進的維護保溫方式,有效避免鋼結構中的冷橋和熱橋問題。
4、輕鋼框架+填充輕鋼剪力墻結構體系
這種結構體系也是北新集團開發的,是在獨立基礎上采用輕鋼框架與填充輕鋼剪力墻相結合的體系,極大地提高了建筑抵抗地震破壞的能力,適用于6層以下的建筑。除此之外,常用于住宅的結構體系還有純鋼框架結構體系、鋼框架―支撐體系、鋼框架―筒體體系以及錯列桁架結構體系。
三、鋼結構住宅的優勢分析
1、施工方面的優勢
鋼結構住宅的大部分構件梁、板、柱都是在工廠制造,在施工現場通過焊縫連接或螺栓連接進行整體組裝,生產效率高,且可全天候作業。施工現場作業量小,可以減少施工的臨時用地,與傳統建筑材料相比,對環境污染小,建筑垃圾少,再加上鋼結構本身還可以承擔施工荷載,施工時可以節省支模、拆模的材料,加快施工速度,縮短工期,為降低造價、提高效益創造了條件。
2、結構空間功能布置的規劃優勢
傳統的磚混住宅由于是磚墻承重,墻體多,限制了空間布置的靈活性,且家庭在二次裝修時若改變墻體布置,既增加了經濟負擔,又破壞承重墻而增加了危險隱患。鋼結構住宅由于材料強度高、重量輕的特點,可以采用大開間的柱網布置,使住宅空間的功能布置劃分靈活,可以滿足不同家庭的設計需要。同時,鋼結構住宅在垂直方向比傳統結構能更好地應用錯層、躍層結構形式;還有鋼結構住宅的構件截面尺寸小,還可以增加使用面積,提高建筑的使用率。
3、結構的承載力和抗震優勢
鋼結構住宅的材料強度高,與磚石、混凝土相比,在同樣的受力條件下,鋼結構的構件截面尺寸最小,自重輕,便于安裝和運輸,且承載能力也最高,適合建造多高層住宅。同時,鋼結構住宅的材料還具有良好的塑性、韌性,抗沖擊和抗震動能力強,其抗震性能也優越于傳統住宅的結構形式。
輕鋼結構住宅產業化作為一個新興的朝陽產業,其結果必將改變我國現在居民的住房水平,滿足人們對住宅舒適性的需求。同時,推廣和發展輕鋼結構住宅,可以帶動建材、冶金、化工、機械等幾十個相關產業的發展,對于快速拉動國民經濟發展,提高建筑業的技術含量和整體水平,促進國民經濟結構的調整,實現住宅業的產業化、標準化、規范化具有戰略意義。
參考文獻:
[1]蔡婷.展望鋼結構住宅的發展趨勢[J].建筑技術開發,2003[12].
篇6
關鍵詞:輕鋼結構;住宅;經濟
前言
當今社會對環保越來越重視,尤其在資源日益短缺的情況下,發展低碳環保材料顯得尤為重要。所以,薄壁輕鋼結構住宅作為一種高科技、高性能、高效率、低能耗的環保住宅,因為符合發展低碳經濟和節能省地新型住宅的要求,而成為很多人的首選,具有無可比擬的優勢和廣闊的發展前景。不過真正對薄壁輕鋼結構住宅深入了解的人還是比較少,對薄壁輕鋼結構住宅的接受程度普遍不高,這在一定程度上也影響了薄壁輕鋼結構住宅的推廣和使用。
1薄壁輕鋼結構住宅技術經濟的特點
(1)薄壁輕鋼結構住宅所使用的材料均為工業化產品,因此影響構件質量的因素大大的減少了,對構件質量的控制也比較容易,構件尺寸控制非常精確,為確保了工程的質量奠定了結實的基礎。由于工廠化大規模的生產薄壁輕鋼結構所需要的構配件,其費用較低。將成品構配件運至施工現場后,即可拼接安裝,現場干作業,在任何氣候條件下,均可全年施工,整個建造過程廢水、粉塵和廢棄物產生較少。建造、使用和拆除過程對當地環境污染小。符合國家提出的“四節一環保”和可持續發展的要求。
(2)薄壁輕鋼結構穩定性好,相比磚混結構、鋼混結構,自身的重量小,花費在基礎部分的費用少,適合建造在各種地質條件的地基上面。同時建造過程對氣候要求低,對環境污染小,特別適宜于島嶼、山地、森林等地形復雜區域。鋼梁、鋼柱組成柔性框架,可以吸收部分地震能量,高強度的冷彎薄型鋼組合而成的墻體承重體系,使得房屋的抗拉伸、扭曲、震動的能力得以強化,且結構的整體性和墻體的整體性非常強大,在高烈度的地震災害后,用于修復的措施費用減少。磚混結構建筑在地震中倒塌,柔性鋼結構能更好地抵抗地震。
(3)與磚混結構住宅、鋼混結構住宅相比,薄壁輕鋼結構住宅的施工速度快,可以縮短工1/3-1/2,達達提高了投資回報速度。因此,這樣將極大地減少投資融資成本,有利于業主或開發商的資金周轉速度,更快的獲得收益。
(4)薄壁輕鋼結構住宅所用的鋼材是一種綠色環保材料,在其全壽命周期結束之后,可以全部回收再利用,其他輔助材料也可以大部分回收利用,符合可持續發展的要求,順應社會需要。
(5)薄壁輕鋼結構住宅所使用的墻體材料均為新型綠色環保產品,與普通磚混結構或者剪力墻結構住宅相比,保溫隔熱性能極好,節能效果非常明顯。
(6)薄壁輕鋼結構的強度重量比很高,墻厚較薄,雙層保溫外墻厚度為230mm,內墻厚度僅為140mm。根據我們所做項目統計,超輕鋼結構建筑比傳統磚混結構節約室內空間5%-8%。因此可以使房屋的跨度達到很大,使用面積相比其他結構住宅要提高很大,可以滿足住戶自己的空間分割要求,使自己的房間按照自己的想法設計,達到個性化的滿足。
(7)由于構配件均為工廠制作,標準化程度高,便于維修更換,且維修費用低,對于業主來說經濟效益好。
(8)布局靈活,使用面積大。利用型鋼優良的承載性能,可以靈活布置大開間、大柱距的建筑平面;非承重輕質墻體的設計為住戶提供了根據不同用途靈活布置室內空間的可能;型鋼構造接點構造簡潔,在垂直方向可方便地布置越層和錯層體系,結構構件截面較小,相對于傳統的結構方案,其使用面積可提高5%-8%,用戶得房率較高。
(9)綜合經濟效益好。由于施工工期短,可以提前投入使用,提前獲取投資效益:更由于采用色彩鮮艷的彩色壓型鋼板,美觀華麗,改善了周邊環境的動態感:因為建筑物本身的自重輕,一般情況下不需要做樁基,可以節省投資;由于采用了聚苯乙烯泡沫夾心板或單板加保溫棉等措施后,使保溫隔熱和隔聲效果良好,彩色鋼板是以鍍鋅為基板用硅酮作為表面,經“兩除兩烘”后加工而成,耐久性也較好,根據目前我國的市場價格,薄壁輕鋼結構住宅的造價已低于鋼筋混凝土結構住宅。
2薄壁輕鋼結構住宅的可持續發展
可持續建筑即對可持續發展有積極貢獻的建筑,指的是在滿足當代人需要的同時,不危及子孫后代需求的能力。承認自然資源和環境資源的價值,最大限度減少對資源、環境、生態造成不良后果的建筑。從可持續發展理論考慮,薄壁輕鋼結構住宅發展應重點從以下四個方面內容進行考慮:
2.1一體化
(1)建筑與結構設計一體化
薄壁輕鋼結構住宅可以運用設計軟件對建筑和結構同時進行設計,節省設計時間;這是其區別于其他傳統結構住宅在設計上按照先建筑后結構的順序。國外在薄壁輕鋼結構住宅的設計上一直是以同時設計這一原則進行的,我國也應遵循此原則。
(2)圍護系統與主體結構設計一體化
圍護與主體結構設計同時進行,不但可以節省設計時間,還可以保證施工時一些安裝的精準、質量的優質,因此,我國應該加快設計改革,做到圍護與主體結構同時設計。
(3)配件系統與整體建筑系統設計一體化
把配件系統的設計同整體建筑設計結合起來,同時進行,可以保證配件在安裝時不會出現漏掉或多余安裝的情況出現;且容易保證施工的質量,施工速度加快,節約時間;對于開發商來說有很大的優勢。
(4)工廠化裝修與設計生產一體化
工廠化裝修是項目部與工廠溝通訂單,進一步確認,工廠配料生產,工廠組裝初次檢驗,部分油漆,現場安裝,二次檢驗。與設計生產同時進行,節約了建造施工的時間,在施工現場由于主要是構配件的拼裝,工藝流程簡單。
2.2節約化
薄壁輕鋼結構所使用的鋼材具有在全壽命周期結束后可以全部回收再利用的優勢,其墻體為新型節能材料制成,節能效果顯著,構配件大部分均可以回收利用,且具有高耐久性。
2.3生態化
住宅建筑要與自然環境協調共生,盡可能較少人工環境對自然生態平衡的負面影響。薄壁輕鋼結構住宅的生態化可以從材料使用、能源利用等方面方面考慮。材料應用無毒、無害、環保型綠色建材,采用耐久性的、可循環、重復利用的材料:盡可能充分利用太陽能、風能、地熱等自然能源;應設置水循環利用系統和固體垃圾、廢物的收集、回收和處理系統等。
2.4產業化
薄壁輕鋼結構住宅的產業化應該以消費者的需要、市場的需求為導向,以建筑材料、配套產品為依托,以工業化生產各種構配件、部品,然后在施工現場裝配為基礎,以技術人才為手段,通過將將住宅生產全過程的設計、構配件生產、施工建造、銷售和售后服務等多個環節聯系起來,作為一個完整的產業系統。以薄壁輕鋼結構住宅這種最終產品為目標,采用工業化和一體化的方式,使各生產要素完美地結合起來,減少中間環節,優化資源配置。結束語
薄壁輕鋼結構住宅作為一種綠色環保建筑,已被建設部列為重點推廣項目。大中城市人口眾多、土地資源少,人們對住宅密度、環境綠地等要求越來越高,較大范圍應用薄壁輕鋼結構住宅,是我國生產力發展到一定階段的必然趨勢。
參考文獻
[1]劉敬疆,楊鵬飛.薄壁輕鋼住宅建筑體系在我國住宅建設中的應用.住宅產業[J].2007(8): 34
[2]童悅仲.鋼結構:住宅產業化的新亮點[J] .勘察設計質量與認證,2005,12: 27-
篇7
關鍵詞:多層輕鋼結構工業建筑的基本特點、防火分隔構件的完整性、室內物理環境控制
中圖分類號:TU391 文獻標識碼:A 文章編號:
1概 述
1.1簡 介
目前輕鋼結構工業建筑主要結構形式為單跨或多跨實腹式截面門式剛架結構承重體系,部分建筑采用鋼筋混凝土框架+輕鋼屋蓋組合結構;圍護材料主要有壓型鋼板和夾心板,從形式上又可分為波紋板和平板(少數建筑采用輕質砌塊圍護)。板材的連接方式有搭接、咬邊、卡扣三種方式。
1.2 特 點
(1)施工周期短:輕鋼結構的最大優點是所有構件均可以由工廠制作現場拼接安裝,對一般規模較小的工業廠房僅需45天至2個月,而若采用鋼筋混凝土結構則需要6~12個月左右,所用工期為后者的1/4~1/5。
(2)經濟效益好:施工周期短,造價低;結構面積較小,實際上增加了使用面積。輕鋼結構建筑的含鋼量比鋼筋混凝土結構降低10%-20%,造價降低10%~30%。一般24m-48m跨工業廠房、倉庫,不設吊車,含鋼量僅為40-50kg/㎡;設5噸以下吊車梁時,含鋼量也只有50-60kg/㎡。在投資決策后短期內便可投入使用,提前獲取投資效益,縮短投資回收期;
(3)適用范圍廣:
a 適用于軟弱地基:輕鋼結構建筑質輕,基礎埋深淺,尤其適用于軟弱地基。
b 適用于生產車間和庫房、飛機庫、體育館、展覽館、集貿市場等大跨度建筑。跨度大內部布置靈活,能很好地適應各種生產要求;
c 適合于工期要求緊迫的突擊性工程和需要重復使用及臨時的工程;
d 適合于施工場地狹小、要求干作業工程及缺水地區的工程;
(4)抗震性能好:由于鋼結構屬于柔性結構、自重輕,因而能有效地降低地震產生的影響,有利于抗震。
(5)可拆卸搬遷:如果業主需要搬遷,整個建筑可在短時間內拆遷,損失極小,而這是現澆鋼筋混凝土建筑所無法具備的。
(6)環保節能:輕鋼結構與傳統的混凝土結構相比,一是可干式施工,節約用水,施工占地少,減少噪聲和粉塵;二是大量減少高能耗材料混凝土和磚瓦的使用;三是建筑使用年限到期,拆除時產生的垃圾少,廢鋼資源回收價值高。
當然輕鋼結構工業建筑也有它的局限性,如不宜用于環境溫度超過80℃的場所,不宜用于強腐蝕環境。隨著近年來防火、防腐新產品的不斷出現,輕鋼結構防火、防腐的缺點已得到較好解決,使它在工業廠房以及民用設施中得到了廣泛的應用。
2建筑設計
2.1 結構選型
輕鋼結構工業建筑首先應根據生產工藝和設備的要求選擇適用、經濟的柱距和跨度。在滿足生產工藝和設備安裝要求的前提下,結合建筑造型設計,就一般項目而言經濟跨度為24m、36m。對特定要求的工業建筑(同一跨度、吊車噸位相同、高度相同、使用荷載相同及所處環境相同)隨著柱距的增大總用鋼量先是減少而后增加這說明存在最優柱距,主要原因是隨著柱距的增大,作為整個廠房結構的“用鋼大戶”剛架的用鋼量所占比例逐漸下降,并隨柱距的增大降幅趨于平緩;而次結構用鋼比率卻隨柱距的增大而上升,當柱距較大時其用鋼量占了主要地位。結合近幾年的經驗,一般來說經濟柱距無吊車時為8~9m,有吊車時為6~8m。
當然最優柱距受跨度、吊車、層高、使用荷載、所處環境不同以及蒙皮效應、空間協同作用等等的影響而有所不同。
3.2 材料與構造
建筑材料的選擇和節點構造的設計,直接關系到輕鋼結構工業建筑安全、適用、經濟、美觀。
安全
輕鋼結構工業建筑安全包含防火、防腐、抗震、抗風、防雷及防爆等方面,本文結合筆者自身建筑專業,談一談輕鋼結構工業建筑防火設計。
輕鋼結構工業建筑設計非常重要的第一步是根據生產工藝、原料和產品的性質特點及其在整體中所占面積比例,確定該工業建筑的火災危險性;并結合工程規模確定建筑耐火等級。需要注意的是多(單)層丁、戊類廠(庫)房采用輕鋼結構時是可以不做防火保護的(使用甲、乙、丙類液體或可燃氣體的部位除外,且屋面為不上人屋面),這樣能節約造價10%~20%。對于其它需做防火處理的鋼構件在輕鋼結構工業建筑中一般采取刷薄涂型防火涂料。隨著防火涂料工業的發展,新型薄涂型防火涂料不斷出現;一般新型薄涂型防火涂料的厚度與耐火極限的對應關系如下: 0.5厚為0.5h、1.5厚為1.5h、2.0厚為2.0h、2.6厚為2.5h。所有鋼構構件的耐火極限均應滿足《建筑設計防火規范 GBJ16-87》(2006年版,以下簡稱《建規》)的要求。所用防火涂料的各項性能指標均須符合《鋼結構防火涂料應用技術規范 CECS24:90》的要求,并嚴格按其要求施工;每遍刷涂厚度宜為0.2~0.3mm,每次刷涂時應待上一道涂膜干透后進行,露天作業時不得在雨天進行。
輕鋼結構工業建筑(除甲、乙類外)一般規模都較大,往往在廠房中附設有倉庫和辦公用房,并設有夾層;大多數為綜合性廠房,需分為多個防火分區。在設計和施工中鋼結構構件的防火問題一般會得到重視,而建筑物中水平和垂直方向防火分隔構件的完整性往往會被忽視。
① 防火隔墻
工業建筑中內隔墻數量一般較少,大多數內隔墻均有較高的防火要求。筆者在施工圖紙校對和多數工程的竣工驗收中經常能看到內隔墻與外墻屋蓋間的空縫沒有采取有效的封堵措施,防火隔墻特別是封閉樓梯間和疏散通道隔墻起不到應有的防火、隔煙作用。封堵材料可采用鋼板刷防火涂料或防火板,耐火極限應根據該防火隔墻上的防火門窗的要求來確定;構件間的縫隙應滿嵌防火密封膠。
② 夾層樓板
輕鋼結構工業建筑往往在廠房中附設夾層用做倉庫或辦公用房。在施工圖紙校對和多數工程的竣工驗收中經常能看到夾層樓板與外墻、屋蓋、疏散通道防火墻與屋蓋間空縫間的空縫沒有采取有效的封堵措施,夾層樓板起不到應有的防火、隔煙作用。封堵材料可采用鋼板刷防火涂料或防火板,耐火極限同甲級防火門窗的要求;構件間的縫隙應滿嵌防火密封膠。
③ 未出屋面防火墻
為了降低造價,根據現行《建規》的規定,多(單)層丁、戊類廠(庫)房采用輕鋼結構時是可以不做防火保護的(使用甲、乙、丙類液體或可燃氣體的部位除外),未做防火處理的鋼結構承重構件耐火極限一般達不到0.5h。有時為了建筑的美觀和屋面防排水問題,防火墻未按規范要求出屋面0.4m,而是根據2001年版《建規》的條文說明和已建工程的經驗,將防火墻兩側各3.0m范圍內屋蓋的耐火極限提高到1.0h。此做法中有一點往往會被疏忽:支撐該范圍屋蓋的檁條和鋼梁、鋼柱未采取相應建筑耐火等級的防火措施,起不到相應的防火作用。2006年版《建規》則十分明確防火墻必需出屋頂,除非屋頂承重結構和屋面板的耐火極限≥0.50h。
篇8
【關鍵詞】輕鋼結構;檢測;設計施工
引言
由于對輕鋼結構認識上的不足,以及設計和施工的不規范,輕鋼結構在施工和使用中的工程事故屢屢發生。筆者在進行輕鋼結構現場檢測時多次發現輕鋼結構設計和施工中存在的問題,輕者為以后的安全埋下了隱患,重者隨時能夠導致輕鋼結構的倒塌破壞,造成嚴重的后果。本文通過介紹輕鋼結構工程現場檢測中發現的各類問題,提出相應對策,為工程設計人員以及施工單位提供參考。
1、現場檢測中遇到的問題
1.1 安裝施工中出現的問題
1)安裝施工中梁側向彎曲或連續失穩倒塌。此類情況都是發生在主剛架施工安裝階段,究其原因是施工順序和施工中的構造措施不當引起的。《門式剛架輕型房屋鋼結構技術規程》CECS102:2002 第 8.2.5 條規定“:門式鋼架輕型房屋鋼結構的安裝順序宜先從靠近山墻的有柱間支撐的兩榀鋼架開始,在剛架安裝完畢后應將其間的檁條、支撐、隅撐等全部安裝好,然后以這兩榀鋼架為起點,向房屋另一端順序安裝。”并且有強制條文規定:“鋼架在施工中應及時安裝支撐,必要時增設纜風繩充分固定。”但在實際安裝過程中,有些施工單位為了趕工程進度常常不按照規程進行,一次性把所有柱立好再安裝屋面梁,最后安裝檁條、支撐等構造措施,施工中也沒有臨時支撐設置,使結構一直屬于可變體系,施工過程中一旦出現陣風或有水平力沖擊,極易引發此類事故。
為了避免類似工程事故的發生,施工人員要嚴格遵守施工規范,注意采用合理的施工順序,安裝必要的構造措施,保證實際結構與計算模型的一致性。
2)柱腳錨栓偏移。柱腳錨栓在基礎中的精確預埋一直是鋼結構施工中存在的常見問題。在澆筑基礎混凝土前,不對預埋件位置進行復核或者復核不準確,還有錨栓固定不牢固,在澆筑混凝土過程中錨栓變形、錯位,都會造成柱腳錨栓位置偏移。
為了避免此類問題的發生,施工時應采取措施保證柱腳錨栓的位置準確,在澆筑基礎混凝土前,對預埋件位置進行復核。剛架和支撐等配件安裝就位,并經檢測和校正幾何尺寸確認無誤后,應對柱腳底板和基礎頂面之間的空間采用灌漿料填實,避免二次澆灌層灌不滿、有空洞的情況發生。
3)節點連接問題。多跨門式鋼架中柱常設計為搖擺柱,搖擺柱柱頂和斜梁的連接應為鉸接,而在實際工程的施工中常把搖擺柱和斜梁焊死,鉸節點改為剛節點,使實際工程與設計計算模型不符,形成安全隱患,造成事故發生。
門式鋼架的梁梁、梁柱節點很多是靠端板通過摩擦型高強螺栓連接,端板接觸面要做摩擦處理,需要保證端板接觸達到緊密貼合。由于加工要求不嚴,腹板與端板間又有夾角偏差,現場安裝時出現 2 塊端板完全合不攏,有很大的縫隙,嚴重影響高強螺栓受力,安裝時強行用高強螺栓拉在一起,仍留下縫隙,給工程安全埋下隱患。對于此類問題,可采用在有縫隙的端板間加鋼墊板的方法進行處理,鋼墊板的尺寸和縫隙的尺寸相同,但是此種處理方法實施起來并不容易,每個縫隙尺寸不同,鋼墊板尺寸也不同。因此,還是要在加工、施工和安裝過程中提高精準度,避免此類問題的產生,也避免了以后處理的麻煩。對于焊接節點,需要根據焊縫的質量等級進行外觀質量檢查或者焊縫探傷。
1.2 混凝土柱―――鋼梁結構形式
混凝土柱―――鋼梁結構形式是現場檢測中經常遇到的情況,一些廠家為了節約鋼材、降低造價采用了此種結構形式。在結構受力上,混凝土柱―――鋼梁結構與門式剛架明顯不同。門式剛架結構中,梁柱節點為剛接,而鋼梁和混凝土柱的連接是無法做成經濟、適用、
安全可靠的剛節點的,梁端一般采用螺栓鉸接連接,此時鋼梁中部彎矩比相同跨度的門式剛架中鋼梁彎矩大得多。實際工程中,有些業主擅自將原設計的門式剛架改為混凝土柱―――鋼梁結構,鋼梁截面仍然采用原截面,這是相當危險的。也有些工程中,鋼梁截面雖然滿足要求,但是鋼梁與混凝土柱的連接節點采用鋼梁與柱頂預埋件簡單焊接或者干脆直接將鋼梁放在混凝土柱上,這些做法都是不符合要求的。還有部分工程跨度較大,此時屋面鋼梁對混凝土柱產生很大的水平推力,如果不能保證柱的強度要求,可在梁下設鋼拉桿抵消部分或全部水平力。
對于此種結構,設計施工人員一定要熟悉結構概念,處理好鋼梁和混凝土柱的連接,保證實際工程與結構計算模型相符。實際工程中,鋼屋架―――混凝土柱結構形式也很常見,此種結構形式比鋼梁―――混凝土柱結構形式更為經濟適用。
1.3 在原有多層建筑上加層擴建輕鋼結構
現場檢測中經常碰到在已建成的砌體或者鋼筋混凝土多層建筑上加層,為了減輕荷載,采用門式鋼架輕鋼結構。此種結構形式中,2 種結構阻尼比不同,上下 2部分的剛度存在突變,屬于超規范、超規程設計。一般情況下,設計單位通常將新加鋼結構按照一般條件獨立設計,將反力傳于原結構進行設計計算,門式剛架與原結構連接采用植筋錨栓,其規格數量按照在地面上布置的計算結果選用。如此處理,缺乏理論依據,在地震發生時可能會出現安全事故。
對于此種結構,設計計算時可參照現行《建筑抗震設計規范》5.2.4 條處理:“采用底部剪力法時,突出屋面的屋頂間、女兒墻、煙囪等的地震作用效應,宜乘以增大系數 3,此增大部分不應往下遞,但與該突出部分相連的構件應予計入”。此外,應對新舊建筑結構進行整體分析,對基礎進行復核驗算,若加層后原建筑結構承載力有不滿足規范要求的構件,則需要及時進行加固處理。
1.4 積灰影響
在檢測冶金重工業鋼結構廠房時,普遍現象是屋面、鋼屋架或者鋼梁的積灰較嚴重,沒有即時清理積灰。國內由于積灰過大引起的屋面垮塌事故較多。一般的冶金廠房都沒有先進的除塵環保系統,也沒有建立嚴格的清灰制度,造成積灰越來越多,最終由于局部積灰超載引起事故。對于設計人員,在鋼結構設計總說明中應注明是否考慮積灰或所考慮的積灰荷載值,便于使用單位定期檢查清理。
1.5 積雪影響
輕型門式鋼架結構由于設計荷載取值小、強度計算比值偏大、構件截面偏弱,對雪荷載作用很敏感。
因此,在進行輕鋼結構設計時,一定要根據實際情況選擇合適的雪荷載,在雪荷載和活荷載中取較大值考慮,并且要考慮截面強度計算比值留有一定的富裕度,屋面坡度不應太小,女兒墻設計高度不應太高;在施工時要做好防水處理,保證施工質量;在使用過程中要及時清除積雪,也要避免次生災害的產生。
1.6 風荷載影響
輕鋼結構由于本身自重較輕,屋面荷載較小,因此對風荷載作用非常敏感,在較大的風荷載作用下,會出現輕鋼屋蓋被掀掉的事故,更嚴重的還會導致柱腳錨栓拉斷,柱子拔起,結構整體倒塌。因此,風荷載是設計人員進行鋼結構設計時要重點考慮的一項內容,尤其對于大跨度、復雜屋面來說,屋面風荷載體形系數的取值尤其重要,可利用有限元軟件進行模擬,必要時可進行風洞試驗來確定。
1.7 火災事故
對鋼結構來說,由于鋼材耐高溫性較差,當溫度達到 430 ℃~540 ℃時,鋼材的屈服點、抗拉強度和彈性模量將急劇下降,失去承載能力,因此耐火性差是鋼結構的一大缺點。目前鋼結構的防火措施之一就是采用防火涂料。我國的防火涂料發展尚不夠成熟,某些防火
涂料經過使用一段時間后,涂料主要成分被氧化、降解,從而會削弱原有的防火性能,遇到火災時起不到應有的作用,造成鋼結構的安全事故。
2、結語
綜上所述,輕鋼結構由于本身自重輕、用料省、易于施工等優勢被廣泛應用在工業廠房及體育館等大型公共建筑中。本文介紹了輕鋼結構工程現場檢測中遇到的各類設計施工問題,分析原因并提出相應對策,避免類似問題及事故的再次發生。
參考文獻:
[1]路明.建筑結構現場檢測方法探討[J].科技資訊.2004(12)
篇9
關鍵詞:輕鋼結構;屋面系統;問題
一、風雪荷載對輕鋼結構屋面的破壞問題
輕鋼結構以其施工方便、周期短、綜合經濟效益好,工廠化制作、施工現場受季節性影響小等優勢受到廣泛青睞。目前在我國輕鋼結構建筑的發展十分迅速,在工業與民用建筑的廠房、倉庫、乃至辦公樓、生活住宅等領域中獲得了非常廣泛的應用。
但是,每當各地有大的風災、暴雨雪時,風雪荷載對輕鋼結構屋面的破壞給業主及承建單位帶來了極為嚴重的損失,而風雪荷載對屋面的破壞,造成屋面掀翻及漏水的問題較其他結構相比更為嚴重,同時也給鋼結構市場的發展帶來了極為嚴重的影響和損失。例如眾所周知的2008年初中國南方遭遇建國以來的罕見暴雪,造成不少工業企業廠房倒塌和破損。暴雪期間,除少部分輕鋼結構廠房倒塌外,更多的情況是輕鋼結構廠房雖未倒塌(甚至檁條也未遭到嚴重破壞),但屋面破損較為嚴重。事故發生后,有關專家對事故工程進行了調查和研究。結論之一:彩鋼板厚度和強度不足,據調查,受損彩鋼板屋蓋大部分采用Ⅰ(Q235)級鋼,板厚大多小于0.4mm;結論之二:采用暗扣安裝形式的屋蓋,暗扣質量差,暗扣本身厚度和強度不足,暗扣數量偏少或漏設,在風力作用下,暗扣被拉直或拉脫;結論之三:采用螺栓(螺釘)安裝形式的屋蓋,螺栓(螺釘)數量偏少,螺帽下未加設鋼板墊片致使彩鋼板在螺栓(螺釘)孔處風荷載集中,在風力的反復作用下,孔洞不斷擴大,彩鋼板產生疲勞破壞或撕裂;有的螺栓(螺釘)本身的質量差,在風力作用下被拉出或拉斷;有的鋼檁條間距過大、剛度不足,在風力作用下,鋼檁條產生變形彎曲,造成屋蓋破壞;結論之四:屋面板鎖邊時,只將板與板鎖住,而沒有將邊扣掛鉤鎖進去,導致邊扣處于無效狀態、很大面積屋面處于不受力制約狀態。部分屋面存在未鎖邊或鎖邊不嚴格現象,使得板與板處于無咬合狀態。結論之五:輕鋼結構廠房的薄弱部位沒有加強抗風處理,暴風襲擊過程中往往這些薄弱地方先行破壞,導致整個圍護破壞。
由以上分析可以看出,風雪荷載破壞輕鋼結構屋面的根本問題就是圍護系統抗風能力不足,設計及施工存在嚴重缺陷。
二、巴特勒制造公司MR-24屋面系統的優勢
作為全球輕鋼結構的領先者,巴特勒制造公司一直在世界建筑領域享有盛名,特有的MR-24屋面系統,自1969年問世以來,一直保持著牢固、優質的記錄,比其他同類系統更好的保護您的設備財產,其在設計、選材、生產、安裝中更加注重細節和產品質量控制,具有無可比擬的優勢,很好地解決了屋面受損問題。
(一)設計獨到,選材講究
屋面板全部采用Q345號鋼卷料加工,板材厚度0.64mm,設計精細,面板中部每隔150mm有一條形突起,起到加強筋的作用,加強了屋面自身的強度剛度及抗變形能力,產品全部采用流水線生產,加工精確,質量穩定,并通過美國UL和FM安全性能的國際認證。
(二)暗扣式屋面
暗扣式屋面在檐口處無論是否帶女兒墻均需設置壓條固定并且壓條下通長鋪設防水膠泥,暗扣式屋面固定支座布設,每檁一個,沒有遺漏。
(三)獨有的MR-24屋面夾
獨有的MR-24屋面夾,允許屋面移動:屋面夾隱藏在屋面板內部,將直立縫屋面板與支撐結構件連接在一起,由于金屬屋面會隨著白晝或季節溫度變化而發生熱脹冷縮,此屋面夾經專門設計使屋面可以雙向自由移動,很好的解決了屋面板因外界原因導致被拉動脫拽而產生的開裂,緊固件(螺釘)松動撕裂,強風損毀。
(四)整體連接性能好
MR-24屋面系統,采用180度直立縫,并通過卷邊機Roof Runner現場卷邊完成360度匹茲堡雙鎖密封,整體連接性能好,不同于其他屋面系統的屋面板僅僅是簡單的扣合或夾合,能夠很好的承受人員走動,風雪荷載。
(五)工廠預沖孔,形成準確排列
屋面板的準確排列對于屋面是至關重要的,屋面板排列不整齊不僅會影響屋面的密封性,還會影響密封條,屋面配件及飾邊的安裝,所有MR-24屋面系統的屋面板都是在嚴格控制的生產線上預沖孔,以確保屋面板的正確排列。
(六)檁條截面形式為設計精巧的Z型
采用Q345的熱鍍鋅鋼卷制作,流水線成形,屋面檁條間距布置合理,每隔1500mm設置一道檁條,避免了因檁條剛度不足導致的屋蓋破壞。
(七)連接件支撐,安全堅固的結構
對于跨度較大的建筑,屋面板需要搭接,而大多數制造商并非將所有的搭接都設計在有檁條支撐的位置上。由于搭接缺少直接的結構支撐,安裝者甚至積雪的重量都會將懸空的搭接部位壓垮,巴特勒為防止這一情況,將全部搭接的位置都設計在檁條上。
(八)更強的緊固件,保持驚人的強度
由于其他制造商的構件不是在工廠預沖孔,因此他們不得不使用自攻螺釘來連接關鍵部位的屋面夾和屋面板,這樣做除了屋面結構支撐力度不夠外,自攻螺釘留下的金屬屑還會最終導致屋面銹蝕漏雨。巴特勒則采用工廠預沖孔,并在屋面夾和屋面板上采用巴特勒專業螺釘緊固件,這種螺釘強度很高,非常堅固,強度是普通工業用標準自攻螺釘的兩倍,在同等強度下,使用數量僅是普通自攻螺釘的1/2。
(九)拉桿支撐,增強堅固性
無論建筑物本身有多堅固,支撐系統才是關鍵,巴特勒的拉桿支撐保持最初的強度和緊張度。拉桿支撐不會像鋼絲繩或鋼纜那樣伸縮,有效的防止了建筑物在風載中的穩定性。
三、合理設計防水節點,有效防止屋面漏水
另外,屋面滲漏水的問題也始終是困擾著鋼結構企業發展的一個重要問題。屋面的滲漏與選用的面板材料,防水材料等有直接關系,但在設計和施工工藝方面也不能忽視。設計合理的防水節點,制定好的施工工藝及施工過程都起到屋面滲漏的決定性作用。
研究表明90%的屋面滲漏都源于屋面開口的設計和安裝。巴特勒使用的每一屋面開口組件都經過精確的設計和工廠制造,因此避免了現場處理。與其他制造商使用的的緊固件相比,巴特勒設計的內置隱蔽緊固件消除了滲漏的可能性。
選用抗腐蝕性能好的鍍鋁鋅板生產屋面板,表面鍍鋁鋅層大于等于165g/m2,經5%的鹽霧試驗,1000小時后,屋面板表面沒有大的變化,防止了因屋面板本身的銹蝕造成的滲漏。
直立縫屋面,360度卷邊,加之在屋面板的扣和縫中有在工廠預置的高性能密封膠,可以防止任何因毛細作用而產生的滲透。
板與板交錯搭接,防止屋面不嚴密的咬合:將屋面板的搭接縫錯開,避免成一條直線的搭接,保證了每塊板縫的密封性。并且在搭接處增設搭接墊板做法,避開了板連接在檁條上打釘,這樣做不僅消除漏水隱患,而且還增加了在搭接處的強度。
更新采光板連接方式,對安裝節點制定詳細的安裝步驟,另外取消采光帶附加邊用普通鉚釘的做法,采用新型的防水鉚釘,并對安裝步驟進行細化培訓。
優化設計,采用合理的安裝節點,并進行統一、規范一線施工過程等。
正因為巴特勒公司在鋼結構屋面系統中的巧妙設計和精確施工,這場幾十年不見的罕見暴雪過后,沒有發生一起因屋面壓塌而產生的投訴,也沒有發生一起屋面漏水現象,再次印證了巴特勒屋面系統出眾的密封耐候性,真可謂是經歷了風霜雪打的嚴峻考驗。中國鋼結構行業正處于方興未艾的時期,隨著建筑市場的逐漸規范,各行業對鋼結構要求也越來越嚴格。巴特勒公司以先進的技術開拓市場,以品牌創造信譽,相信明日的巴特勒公司將更加輝煌。
參考文獻:
1、陳友泉.門式剛架輕鋼結構制作與安裝若干問題探討[EB/OL].省略/shouye/lunwen_detail_1.asp?news_id=1352,2008-02-28.
篇10
關鍵詞: 質量控制; 安裝制作 ; 焊接
Abstract: this article from the site of construction and past experience, starting from the actual construction of light steel structure construction key points and difficulties in quality control points is discussed in detail.
Key words: quality control; Installation of production; The welding
中圖分類號:TU74 文獻標識碼:A文章編號:
近年來輕鋼結構在我國的發展很快,其中包括多層輕鋼結構建筑和門式剛架建筑。在這些林立的鋼結構建筑中施工質量對整個結構的安全性、經濟性顯得至關重要,而且還影響到建筑的使用功能和造價以及施工的進度,因此我們必須特別重視施工的質量,下面我來談談輕鋼結構施工質量的幾點要求:
1、基礎工程的質量控制 鋼結構基礎的質量控制一般指鋼結構基礎預埋螺栓的質量控制,預埋螺栓是整個工程施工的第一步,也是非常關鍵的一步,是整個工程的基礎。地腳螺栓的埋設須嚴格保證其精度, 地腳螺栓的埋設精度:軸線位移:±2.0mm,標高:±5.0mm。在柱地腳螺栓安裝前,將平面控制網的每一條軸線投測到柱基礎面上,全部閉合,以保證螺栓的安裝精度,然后根據軸線放出柱子外邊線,待安裝鋼柱地腳螺栓的承臺架子搭設好以后, 將所需標高抄測到鋼管架子上;同時,保護好螺栓絲扣,在混凝土澆筑時不被損壞。土建工程完工后,用經緯儀和水準儀對地腳螺栓的標高、軸線進行復查,并做好記錄。并交下一道工序驗收。
2、制作工程質量控制 鋼結構工程的施工通常要經過工廠制作和現場安裝兩個階段。鋼結構工程有大部分時間是在工廠進行,由于鋼結構構件在工廠加工制造的質量好壞,對鋼結構工程的現場安裝及整體結構的安全穩定至關重要。因此鋼結構制作生產廠家必須具備相應企業資質、生產規模、技術能力、機械設備及先進的工藝水平。制作工藝流程為:放樣下料電腦編程拼板CNC切割組立埋弧焊接鉆孔組裝矯正成型鉚工零配件下料制作組裝焊接和焊接檢驗防銹處理、涂裝、編號構件驗收出廠。
3、焊接工程質量控制 在鋼結構制作和安裝工程工程中焊接工程是最重要的環節,必須重視焊接工程質量控制。目前,鋼結構在制作過程中大部分采用具自動埋弧焊機,現場施工多采用手工焊。焊接質量問題也較多存在于手工焊,這些問題有:焊瘤、夾渣、氣孔、沒焊透、咬邊、錯邊、焊縫尺寸偏差大、不用引弧板、焊接變形不矯正、飛濺物清理不凈等。鑒于這種情況,鋼結構施焊前,對焊條的合格證要進行檢查,按說明書要求使用,焊工必須持證上崗,焊縫表面不得有裂紋、焊瘤,一、二級焊縫不得有氣孔、夾渣、弧坑裂紋,并要進行無損檢測,在規定的焊縫及部位要檢查焊工的鋼印。不合格的焊縫不得擅自處理,定出修改工藝后再處理,同一部位的焊縫返修次數不宜超過2次。
4、安裝質量控制 鋼結構在工程制作結束后,進入現場安裝。鋼結構安裝前,應對構件的質量進行檢查,構件的永久變形和缺陷超出允許值時,應進行處理。按照現場實際情況 ,采用合理的安裝順序。安裝順序按內容一般分為:鋼柱-鋼梁-吊車梁-連系梁-水平支撐-檁條-拉桿-隅撐。比較重要的鋼柱就位軸線調整:鋼柱就位采用專用角尺檢查,調整時需3人操作:一人移動鋼柱;一人協助穩定;另一人進行檢測。就位誤差應控制在3mm以內。
5、緊固件連接的質量控制 鋼結構緊固件連接的質量控制主要是高強度螺栓的連接。質量的控制從以下幾個方面完成: 1首先鋼結構工程必須注意高強螺栓摩擦面的加工質量及安裝前的保護,防止污染、銹蝕。并在安裝前進行高強螺栓摩擦面的抗滑移系數試驗、檢查高強螺栓出廠證明、批號,對不同批號的高強螺栓定期抽做軸力試驗。 2高強螺栓安裝要求自由穿入,不得敲打和擴孔;因此在鋼結構制作時應準備一定的胎架模具以控制其變形,并在構件運輸時采取切實可行的固定措施以保證其尺寸穩定性。3鋼結構安裝過程中板疊接觸面應平整,接觸面必須大于75%,邊緣縫隙不得大于0.8mm。對高強螺栓安裝工藝、包括操作順序、安裝方法、緊固順序、初擰、終擰進行嚴格控制檢查,擰螺栓的扭力扳手應進行標定等。終擰完畢應逐個檢查,對欠擰、超擰的應進行補擰或更換。
6、除銹及涂裝工程 鋼結構除銹和涂裝是目前鋼結構工程最易忽視的環節。工序的質量問題主要表現在:構件表面的漆膜大面積脫落和局部脫落,構件表面的漆膜脫落、產生流掛現象,漆膜的厚度不夠,漆膜厚度分布不均,漆膜的顏差較大。鋼結構除銹分為人工除銹和機械除銹,施工人員要根據圖紙要求以及除銹等級采用不同除銹方法。涂刷工程質量的控制應做到在鋼結構涂刷前,涂刷的構件表面不得有焊渣、油污、水和毛刺等異物,涂刷遍數和厚度應符合設計要求。對涂裝材料必須有合格證,防火涂料涂裝工程必須由消防部位批準的施工單位施工。
7、彩鋼板施工質量控制 彩鋼板工程是鋼結構工程中另一重要部分。其施工質量的好壞直接影響鋼結構工程的使用。下面我重點來說說彩鋼板的施工:第一,彩鋼板安裝的固定方式有穿透式和暗扣隱蔽式兩種。穿透式固定是屋面和墻面彩鋼板安裝的最常用方式,即用自攻螺釘或鉚釘將彩板固定在支撐件(如檁條)上,穿透式固定分為波峰固定、波谷固定或他們的組合。暗扣隱蔽式固定是將與暗扣式彩板配套的特制暗扣先固定在支撐件(如檁條)上,彩板的母肋與暗扣的中心肋齒合的固定方法,一般用于屋面板的安裝。第二、彩板的側向和端部搭接。安裝每一塊鋼板時,應將其邊搭接準確地放在前一塊鋼板上,并與前一塊鋼板夾緊,直到鋼板的兩端都固定為止。一種簡單而有效的方法是用一對夾口鉗分別夾住所搭接的鋼板。鋼板沿縱向就位時,其端部尤其是上端部需用鉗子夾住搭邊部分,這樣可保證鋼板一端的就位,并使一端的搭接也處于正確的位置,從而固定住鋼板,在固定的過程中,夾鉗始終應在縱向夾住鋼板。在安裝下一塊鋼板之前,每塊鋼板必須完全被固定住。固定必須始于鋼板的中心,然后向兩邊伸展,最后固定鋼板的搭接邊。對于端部搭接,由于屋面和墻面外形板是用連續加工的方法制成的,因此可按運輸條件所限制的長度供應鋼板,通常不需要搭接,鋼板長度就足以滿足屋面鋪設的需要。
出于對現場處理和運輸考慮,必要時可用兩塊較短的鋼板通過端部搭接來覆蓋整個長度,每一列鋼板的搭接順序依次從底部到頂部,然后再放下一列。對使用穿透式固定法的屋面和墻面鋼板端搭接需定位在支撐上。對坡度在1/12(50)~1/4(150)之間的屋面,鋼板端部重迭長度至少為200mm;坡度超過1/4(150)時,重迭長度至少為150mm,而且鋼板端部重疊部分的中點應在支撐件的中心。墻面板最小重迭長度為100mm.
第三、自攻螺釘的選用。固定螺釘選用時應該按照結構的使用壽命選
精品范文
1輕鋼結構