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轻钢结构

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轻钢结构范文第1篇

钢结构在建筑结构中本身就属于布局相对灵活的一种,而轻钢结构的使用面积也能达到最大化。在轻钢结构中,能达到开间最大化,柱距最小化的特点。所有墙体在轻钢结构中几乎都是非承重墙,因此,客户可以根据自己的需求转换建筑空间布局,让整个建筑的构造更个性化和人性化。轻钢结构还能根据建筑的位置进行散热、保温、分隔等各种更人性化的变化。与此同时,轻钢结构的钢材构建也能在垂直方向上满足用户错层、跃层的需求,让建筑的空间更明快、更简约和更开阔,也让建筑形式更为多样。关于抗震性和自身建筑结构强度,轻钢结构也是具有优越性的。轻钢结构相比普通的钢材,其截面也更为合理。轻钢结构的质量轻也让它相比其他的钢材在同一承重能力下用的材料较少。除此之外,轻钢结构也有很好的变形能力和良好的任性,相比其他结构来说,其抗震能力也相对较强。

二、关于轻钢结构在建筑结构中的技术应用

(一)防腐应用技术在轻钢结构上的应用

轻钢结构有较弱的耐腐蚀性,所以在应用轻钢结构作为建筑结构的时候需要对其结构的防腐蚀性进行加强,就是响应采取一些钢材的防腐措施。一旦轻钢结构受到腐蚀,其结构的建筑承重截面就会缩小,从而轻钢结构的承载能力就会因为受到腐蚀而逐渐下降,影响轻钢结构的使用时长。所以说,在使用轻钢结构作为建筑结构之前一定要对其进行足够的防腐处理。在防腐处理技术中,喷涂非金属涂层保护是应多最广泛的轻钢结构防腐处理技术。市面上的轻钢结构非金属涂层价格也不高,种类也多,有施工比较简便的特点。所以说,在选择轻钢结构防腐非金属涂料的时候不仅要考虑到对钢结构的防腐防锈起到很好的保护作用,同时也要对涂料对钢结构的清刷、检查的影响进行试验。在轻钢结构的加注当中,建筑内部的时期、建筑凹凸角以及建筑四角都会对轻钢结构的防腐性能造成一定程度的负面影响。因此,在轻钢结构施工时,应注重对工程建筑轻钢结构的科学设计,这样才能有效地对建筑钢结构的防腐防锈起到一定的作用。

(二)关于轻钢结构的防火技术探讨

一旦建筑发生火灾,特别是形成大型火场的火灾,其建筑温度可能高达-$$R+$$摄氏度,因此,建筑结构所承受的温度一定要高于++$摄氏度。但是轻钢结构此时的高温承受能力较弱,在高温环境中,钢结构很可能会因为失去承载能力造成坍塌。所以,在应用轻钢结构作为建筑结构之前,还要注意对轻钢结构建筑进行防火技术处理。常见的处理方法有以下几种,第一是在轻钢结构建筑上设置自动灭火装置,利用灭火装置的喷淋来保护轻钢结构以免着火。其次是在轻钢结构外层包裹一层高防火性能的防火板材或者涂上一层高防火性能的保护膜。还有就是可以加强对轻钢结构建筑安全出口的紧急通道管理,用增设消防通道的方式减轻火灾的人员伤亡。

轻钢结构范文第2篇

关键词:轻钢结构;厂房;结构设计

近年来,我国的建筑工程建设事业也在快速的发展着,同时由于近些年我国彩色刚的产量的增加,轻型钢逐渐在建筑工程中的应用越来越普遍,已经成为现代大跨度厂房的首选了。轻型钢门式钢架结构在建筑结构设计中是普遍存在的,因为这种结构设计具有很强的优势,是其他一些建筑结构设计所无法比拟的。但是这种钢结构设计在某些地区目前还不是很成熟,在建筑工程中的应用不是很好。因此,为了更大范围的发挥这种结构设计的优势,确保这种钢结构设计的质量,我们就需要对该种钢结构设计进行分析,克服在轻型钢门式结构设计中存在的问题,掌握其设计技术,使轻型钢门式结构设计得到更大的发展。

1 轻钢结构典型优势

轻钢结构属轻型钢结构的一种类型,其结构体系,简言之,是由刚架为承重结构,配套轻型屋盖和墙体围护结构,以及相应的支撑系统所组成的结构体系。轻钢结构和其他材料的结构相比,具有如下优点。

1.1 自重轻

轻钢框架结构重量比很高,墙厚较薄,因此可以使房屋的跨度达到很大,钢材可根据不同用途合理分配截面尺寸的高宽比,使用面积较其他结构要提高很多。这种截面模数大,具有优良的力学性能和优越的使用性能,结构强度高。轻钢结构与混凝土结构相比,自重约为后者的一半。在工程设计中可以根据实际情况达到个性化的要求。

1.2 结构稳定性好,抗震性能突出

轻钢框架结构稳定性良好,钢梁、钢柱组成柔性框架,可充分发挥钢材强度高、延性好、塑性变形能力强的特点,以吸收部分地震能量,房屋的抗拉伸、扭曲、震动的能力得以强化。一般而言,其抗震能力是砖混结构的2倍以上,在高烈度的地震灾害后,用于修复的费用减少。而且适合建造在各种地质条件的地基上,提高了结构的安全可靠性。

1.3 施工速度快

一般情况下,轻钢框架结构建筑的施工由于设计标准化、定型化,构件加工制作工业化,另外加上现场安装施工的过程中不受气候影响,简单快捷,时间相对钢混结构住宅缩短工时1/3~1/2,加快了资金周转,大大提高了投资回报速度。

2 轻型钢结构厂房的优化设计

2.1 刚架最优柱距的确定

刚架的柱距与刚架的跨度、屋面荷载、檩条形式等因素有关。随着刚架柱距的增大,刚架用钢量是逐步下降的,但当柱距增大到一定的数值后,刚架的用钢量随着柱距的增大其下降的幅度较为平缓,而其他如檩条、墙梁的用钢量随着柱距的增大而增加,就房屋的总用钢量而言,随着柱距的增大先下降后上升。大量计算数据表明:一般情况下,门式刚架的最优柱距为6―9 m,柱距不宜超过9m,超过9m屋面檩条与墙梁体系的用钢量增加太多,综合造价并不经济。因此,从综合分析的角度看,确定合理的柱距才能既节省钢材,又使设计真正做到定型化、专门化、标准化以及轻型化,从而推动门式刚架轻型房屋结构体系在我国的发展。

2.2 合理跨度的确定

在设计中,应该根据具体房屋的高度来确定合理的跨度,总体来说,当荷载和柱高一定时,我们在设计中就应适当加大房屋的跨度,这样一来,刚架的用钢量整体增加不明显,但却很大程度上节省了空间。通过大量计算得出:当檐口高度为7 m、柱距8.5 m,荷载情况完全一致的情况下,跨度在18―48 m之间的刚架单位用钢量为18~35 kg/m2,当檐口高度为12 m时(其他情况相同),跨度在18―48 m之间的刚架单位用钢量(Q235一B)为25―40 kg/m2,因此,在工艺要求允许的情况下,设计人员选择方案时应选择较为经济合理的跨度,不宜盲目追求大跨度。

2.3 截面优化设计

实现截面优化的方法主要有两种:

2.3.1 穷举法。首先仔细计算和比较各种合理的构件截面形式,并在满足具体设计要求的情况下,以用钢量最少或造价最低作为控制条件,得到满意的截面尺寸。门式刚架常采用变化构件的截面来适应弯矩的变化以达到节约钢材的目的。除腹板的高度变化外,厚度也可根据需要变化,上、下翼缘可以用不同截面,相邻单元的翼缘也可采用不同的截面形式。因此,影响整个刚架用钢量的因素有上、下翼缘宽度、厚度,腹板的厚度,构件大头、小头的高度,而且这些因素之间也互相影响,互相不独立。工程设计从形式上来说,是一种非常严格的力学和数学方法的精确运算过程。

2.3.2 用最优化理论。首先可以把问题归纳为一个单目标的问题,用钢量最少或造价最低最为优化的具体目标函数,应力、位移等可以作为约束条件,最后用我们的数学方法得到最满意的解。

事实上,结构设计中起重要作用的并不是那些运算方法和数学处理,而是一系列难以用精确的计算解决的、具有主观色彩的决策问题。所以,完全用最优化理论来解决截面优化设计有很大的复杂性。当设计人员决定了结构形式后,截面优化比较简单易行的方法是按照构件的内力来调整截面尺寸,经过试算来确定重量最小的截面。这种方法不但计算次数少,而且可以人工干预截面优化范围,快速的得到比较理想的截面尺寸。

2.4 柱脚设计

轻钢结构柱脚形式有两种:即铰接柱脚和刚接柱脚。对于铰接柱脚,基础仅受轴心荷载作用,设计相对比较简单。但部分轻钢节结构厂房都有吊车,依据《轻钢结构刚架轻型房屋钢结构技术规程》规定:用于工业厂房且有5 t以上的桥式吊车时,宜将柱脚设计成刚接;《技术措施结构2003)规定:当设有桥式和梁式吊车时,轻钢结构刚架柱宜采用等截面构件,柱脚应设计成刚接。因此5 t以上的桥式和梁式吊车的门刚结构柱脚应设计成刚接;3 t及以下悬挂式吊车和无吊车的门刚结构,柱脚才可以设计成铰接。有较大吊车的房屋,柱顶位移较大,柱脚采用刚接,使得每榀刚架形成超静定结构,不但能减小柱顶位移而且具有更大的安全储备。对于高宽比和风荷载较大的无吊车门刚结构,柱脚也宜设计成刚接。

同时当柱底板与混凝土基础间的摩阻力不足以抵抗全部的水平剪力时柱脚还应设置抗剪键,抗剪键的设置需要计算。在基础施工时应留置键槽,键槽每侧宽出抗剪键不小于30 mm,底部空隙高度不小于20mm。在柱脚底板和基础顶面之间留有一定空间,柱脚铰接时不宜大于50 mm,柱脚刚接时不宜大于100 mm。

3 结束语

轻钢结构设计对于建筑工程钢结构设计来说具有十分重要的作用,对于钢结构设计的发展也是具有重大意义的,因此我们应该加强对于轻钢结构设计的探讨。由于我国在建筑行业,特别是在轻型钢结构建筑方面的发展还不是很好,在施工设计中还存在着很多的问题,因此,应该在轻钢厂房的设计方面多做研究。并且由于我国的轻钢结构厂房的需求量不断增加,做好轻钢结构厂房的设计就会更加的重要。

参考文献:

[1]白洪源;余洋.关于轻钢厂房结构设计的几处解惑工程[J].建设与设计2011,(08).

[2]贺剑.门式刚架轻钢结构厂房的鉴定与加固方法研究同济大学2008-03-01硕士

[3]邹剑强;付桂宏;徐克利.设有100/20t吊车的重型钢结构厂房结构设计[J].建筑结构2009,(04).

[4]徐可心;杨金澄.浅谈轻型门式钢架结构厂房的设计吉林省土木建筑学会[J].2011年学术年会论文集,2011,(12).

轻钢结构范文第3篇

关键词:轻钢结构;轻钢结构住宅;发展前景

一、轻钢结构建筑及轻钢结构住宅发展现状

1.1轻钢结构建筑的发展现状

改革开放以来,中国的钢产量有了很大的提高,特别是从1997年以后,中国的钢产量突破1亿t,但中国的钢结构用钢量占总钢产量的比例仅为3%左右,而在钢结构用钢量中,建筑钢结构用钢量又仅占10%,(大部分为工业车间、汽车展厅等)这与中国作为产钢大国的地位是很不相称的,为此,国家外经贸委会同冶金部制定了在建筑工程中推广使用钢结构的一系列政策措施,鼓励建筑工程采用钢结构形式,争取在2010年建筑钢结构的用量达到总钢产量的6%。

1.2轻钢结构住宅的发展现状

中国轻钢结构住宅起步很晚,只是改革开放后,从国外引进了一些低层和多层钢结构住宅,才使我们有了学习与借鉴的机会。1986年意大利钢铁公司和冶金部建筑研究总院合作,介绍了一种低层轻钢结构住宅建筑体系-Bsis,并在冶金部建筑研究总院院内建造一栋二层轻钢结构住宅样板房;1988年日本积水株式会社赠送上海同济大学两栋轻钢结构住宅(二层),建在同济新村中;20世纪90年代个别国外公司为推广其产品在北京、上海等地建立多层轻钢结构办公、住宅楼。

大规模研究开发、设计制造、施工安装钢结构住宅还是近几年才发展起来。目前,在北京、天津、山东莱芜、安徽马鞍山、上海、广州和深圳等地开展低层、多层和高层钢结构住宅试点工程,目前已经建成几十万平方米,这说明了钢结构住宅的发展势头良好。

近年来,随着城市建设的发展和高层建筑的增多,中国钢结构发展十分迅速,轻钢结构住宅作为一种绿色环保建筑,已被建设部列为重点推广项目。特别是在中国大中城市中,人多、土地资源少,而人们对住宅密度、环境绿地等要求越来越高的情况下,较大范围应用钢结构住宅,这是中国生产力发展到一定阶段的必然产物,它是符合国家产业政策的推广项目。

二、轻钢结构住宅相比传统结构形式住宅的优势分析

2.1钢结构住宅结构上的优势

2.1.1能合理布置功能区间

利用钢材强度高的特点,设计可采用大开间布置,使建筑平面能够合理分隔、灵活方便,创造开放式住宅。而传统结构(砖混结构、砼结构)由于材料性质限制了空间布置的自由,如果开间过大,就会造成板厚、梁高、柱大,出现“肥梁胖柱”现象,不但影响美观,而且自重增大,增加造价,购房者在二次装饰时,经常由于自行改变墙置,增加隐患。

2.1.2轻钢结构住宅空间利用率高

在空间使用率上。钢结构的断面小,与钢筋混凝土结构相比可增加建筑有效面积8%左右。在建筑风格上,钢结构建筑也更显灵活丰富,户内空间可多方案分割,可以满足不同用户的需求。

2.1.3自重轻、抗震性能好

相同建筑面积的建筑楼层,轻钢结构自重轻,根据比较,6层轻钢结构住宅的重量,仅相当于4层砖混结构住宅的重量。而且钢材具有延性,能比较好地消耗地震带来的能量,所以抗震性能好,结构安全度高。

2.2钢结构住宅经济性占优势

2.2.1施工方便、工期短

钢结构构件,可以实行工广化生产,现场安装。由于现场作业量小,对周围环境污染少,同时,施工机械化程度高,加快了施工速度。根据统计,同样面积建筑物,钢结构比砼结构工期可缩短1/3,而且可节省支模材料。

2.2.2综合造价低

由于自重轻,基础费用降低,总体用料减少,直接成本降低,建设工期短,间接费又可减少,所以综合造价低。

2.2.3符合住宅产业化和可持续发展的要求

轻钢结构适宜工厂大批量生产,工业化程度高,并且能将节能、防水、隔热、门窗等先进成品集合于一体,成套应用,将设计、生产、施工—体化,提高住宅产业化的水平。

另外,钢材报废后可实现100%废品再回收利用,所以称“钢结构建筑”为“绿色建筑”毫不为过,它是适应我们人类可持续发展战略的新型建筑形式。

三、轻钢结构住宅发展阻力(颈瓶)分析

3.1社会认可度

轻钢结构住宅的发展面临的首要问题是整个社会对这种新住宅体系的接受需要一个过程。轻钢结构住宅体系是在国外尤其是北美地区木结构住宅的基础上发展起来的,这两种体系虽然在国外已经十分成熟和完善,但是对于中国来说却完全是新东西。,因而各种困难几乎无处不在。中国的消费者由于长期以来住惯了砖混或钢筋混凝土结构的住宅,从慢慢开始接受到逐步喜欢轻钢结构住宅,也需要—个渐进的过程。

3.2发展轻钢结构住宅技术上还不够成熟

钢结构体系住宅成套技术,由于过去缺乏技术引导,市场需求没有达到产业化程度,因此,中国的相关产品功能性单一。工业化程度不高,产品质量还不能满足住宅产业化标准的要求。目前,该技术零散而不系统,技术水平及标准参差不齐,不配套,需进一步研究创新并进行整合。

此外,在建材和部品方面,目前建造轻钢结构试验工程所需材料许多要从国外运来,甚至有些由外商在中国大陆委托加工的部件,往往也只能到国外去采购,在国内市场上一时还找不到。这也制约了钢结构住宅的发展和推广。

3.3专业技术人才缺乏

在人员方面,由于国内无论中等或是高等专业学校的教学内容中均少涉及轻钢结构住宅体系,因此中国建筑类专业的工程技术人员对这一体系知之甚少,而更加缺乏的是熟练技术工人,所以虽然这一体系单纯从技术层面上讲并无多少难度,但真正推行起来却往往缺乏得力的骨干。

3.4工程造价问题

目前,轻钢结构住宅在中国大陆的报价大约是同条件传统混凝土结构住宅的1.5倍左右,国内消费者近期还难以接受。然而这种价格在国外比起其他结构形式住宅的造价来说,却具有很强的竞争力,这也就是为什么轻钢结构住宅体系在国外能够蓬勃发展的原因。任何新技术的产生与发展都是与所处社会的技术经济背景相联系、相适应的,目前,美、日、欧等发达国家和地区,人均GDP约为中国的40~50倍,劳动力价格约为中国的20~30倍,因此,符合产业化生产方式的轻钢结构住宅在发达国家远比中国更易被市场接受。而中国由于科技和生产力发展水平较低,劳动力价格便宜,尽管轻钢结构住宅的性能和舒适度较高,但其对下传统建筑形式住宅的竞争优势反倒不够明娃,因而市场接受起来比较缓慢。

3.5缺乏有针对性的钢结构住宅规范及相应标准

中国的标准规范是针对儿十年来大量使用的结构体系编制的,轻钢结构住宅体系此前在中国属于技术空白,所以不能满足中国现行强制性规范的某些条文。例如中国建国以后建造的建筑物,多采用砖石和钢筋混凝土等耐火性能好的建筑材料,由此导致中国的《建筑设汁防火规范》在材料选用方面似乎较国外苛刻,轻钢结构住宅难以满足其要求。这种与国内规范不衔接的状况,使轻钢结构住宅项目无论在工程报建阶段还是在工程验收阶段,都会遇到数不尽的障碍与麻烦。

3.6钢结构住宅本身缺陷

钢结构防火能力差。经过防火处理的钢结构的耐火时间也只有2h~3h,远远逊色于砖石和钢筋混凝土等耐火性能好的建筑材料。

3.7缺乏相适应的建筑管理模式

在建筑管理方面,中国现行的建筑管理模式与轻钢结构住宅这种工业化生产方式也不适应,中国加入WTO以后,国外许多住宅生产企业希望进入中国大陆市场,但是他们搞不清自己来到中国后应当申领什么资质,属于什么身份——设计单位?施工单位?集成商?还是制造商?

四、钢结构住宅发展前景展望

按发达国家的最低水平推算,中国钢结构用钢量至少有3600万t的发展空间。在近期内,国家将大力发展钢结构建筑,力争每年建筑钢结构用钢将占全国钢材总产量的3%以上,年均钢材消费量为350万t~400万t;到2015年,将再翻一番,全国建筑钢结构用钢材占钢材总产量的6%以上,由此可见,钢结构住宅市场前景十分广阔。

4.1适合建筑用的特种钢将不断涌现

随着中国钢铁企业冶炼技术的提高,为适应市场的需求,适合建筑用的特种钢必将不断地涌现,例如宝钢、武钢等钢铁企业成功开发的耐火耐候钢,它是通过合适的技术,使钢材含有特定的成分(如加钼等),使钢材的表观结构及金相组织发生变化,从而使钢材本身生成所需的耐火性和耐候性,多种新型建筑用钢的出现将大力推动钢结构住宅的发展。

4.2国家将重点支持轻钢结构住宅的建设

轻钢结构住宅建设在中国才刚刚涉入,中国现在是一个产钢大国,年产量3亿多t,发展钢结构住宅有很大的潜力。20世纪90年代,国家建设部和国家经贸委一致通过,将“轻型钢结构住宅建筑通用体系的开发和应用”作为中国建筑业用钢的突破点,并正式列入国家重点技术创新项目。这一举措为中国的钢结构发展奠定了基础。如今,由于国家的宏观调控作用,房市出现了前所未有的低迷,在这个时机推出钢结构住宅,利用钢结构住宅的优势来吸引市民目光,刺激消费,增加市场的购买力,起着事半功倍的作用。

4.3钢结构住宅建筑技术将不断发展

随着钢结构建筑的发展,钢结构住宅建筑技术也必将不断的成熟,大量的适合轻钢结构住宅的新材料也将不断的涌现,同时,钢结构行业建筑规范、建筑标准也将随之逐渐完善。相信不久的将来,轻钢结构住宅必然会给住宅产业和建筑行业带来一场深层次的革命。

4.4发展轻钢结构住宅是中国住宅产业化的必由之路

住宅产业化是中国住宅业发展的必由之路,因为这将成为推动中国经济发展新的增长点。轻钢结构住宅体系易于实现工业化生产,标准化制作,而与之相配套的墙体材料可以采用节能、环保的新型材料,它属绿色环保性建筑,可再生重复利用,符合可持续发展的战略,因此轻钢结构体系住宅成套技术的研究成果必将大大促进住宅产业化的快速发展,直接影响着中国住宅产业的发展水平和前途。

轻钢结构范文第4篇

关键词:轻钢结构 工业厂房 设计 应用

中图分类号:TU291 文献标识码:A

1.安装过程中常见问题

(1)安装过程不规范。有的施工单位不讲究轻钢结构厂房安装程序,操作时违反先后顺序,这样容易埋下安全隐患。例如,在没有建成稳定的钢架结构之前,将钢柱直接挨个接起来,这样的安装方式无疑非常危险。

(2)事先未认真检查图纸 。很多时候,设计图纸存在缺陷,需要在施工之前进行认真审查,找出图纸中的漏洞,进行修改之后再按照图纸施工。但是一些施工单位在安装轻钢结构厂房之前不认真审查图纸,就按照图纸进行安装,结果导致厂房质量不过关。

(3)忽略细节。轻钢结构厂房的安装是一项复杂的活动,对于任何一个细节的忽略,都可能给整个厂房的安全埋下隐患。因此,安装时一定要十分细心,一丝不苟。忽略安装细节主要表现为:不注意拧紧螺丝、该做标记的地方未做标记、该焊紧的地方不焊紧等等。细节决定成败,这句话在轻钢结构厂房安装领域尤为正确,因为一座高质量的轻钢结构厂房,应当是各个部位都非常坚固的。

2 轻钢结构厂房工程施工中的质量管理的主要措施

轻钢结构厂房安装质量控制的技术措施包括轻钢结构的制作、焊接、安装、螺栓连接、防腐和防火涂料的涂装以及压型钢板的安装。在轻钢结构的制作过程中,要对结构件进行质量检验,在对轻钢结构件进行大批量钻模制孔时,同样需要经过质量检测,只有完全符合标准的情况下,才能够投入使用。

焊接时质量控制,轻钢结构施焊前,对焊条的合格证进行检查,按设计要求选用焊条,并且严格按说明书和操作规程上的要求使用焊条,焊缝表面不得有裂纹、焊瘤、焊缝能存在气孔、夹渣、弧坑裂纹、焊缝不得有咬边以及焊接不彻底等缺陷,此外还要对焊缝进行无损检测,在规定的焊缝以及部位要有检查焊工的钢印,不合格的焊缝不得擅自处理,应该制定出合理的修改方案获批后才能修改,同一部位的焊缝返修次数不宜超过两次。

在安装过程中,应该按照相关质量控制技术标准以及质量检测制度执行,明确轻钢结构厂房的施工荷载以及疲劳要求,保证厂房整体结构的安全性和稳固性。安装时采用的机械器具,必须经过计量检定和校验,确保施工人员进行准确操作。在吊装过程中,需要编制轻钢结构吊装方案,并且与设计单位进行技术交底,使方案能够满足具体的施工要求。

螺栓连接时首先需要对扭矩系数、紧固力以及抗滑移系数进行复验,确保各项参数指标符合要求。对于高强度螺栓要确保螺栓的受力均衡,通常情况下,是从中间相两边对称的形式进行螺栓紧固,而且每拧紧一遍后,都需要进行记录,避免出现任何遗漏现象。对于一些大型的轻钢结构,为了确保螺栓受力的平衡,需要使用复拧的形式进行紧固。

给轻钢结构表面涂刷具有保护作用的涂料不仅可以防止钢材的腐蚀而且还有助于提高整体建筑的安全性。进行涂刷工程时的质量控制在轻钢结构涂刷前首先要对轻钢结构表面进行清理工作,确保涂刷的构件表面不得有焊渣、油污以及水合毛刺等异物否则会严重影响涂抹保护曾对效果,另外涂刷的遍数以及涂刷厚度也都要符合最初的施工组织设计标准,对于具体施工人员也应该进行专业的操作培训,只有培训合格后才能批准上岗。

压型钢板的施工必须确保波纹对直,严禁使用氧气切割的方式进行压型钢板的开孔和裁切,防止高温破坏钢板的镀锌层。此外,压型板咬口点的间距需要严格控制在400㎜以内,通常的取值为压型板宽度的1/2。而且压型板的咬缝要平滑顺直、咬口深度一致,如果宽度大于5㎜的咬缝需要通过拉锚钉的方式进行固定,从而确保压型板与轻钢结构之间连接的稳固性。

轻钢结构的防腐:轻钢结构防腐是一个需要严格把关的施工关键点,尤其是作为工业生产用途的轻钢结构厂房,工业应用中各种酸碱环境与腐蚀性气体液体的运用是司空见惯的,在这种环境中使用轻钢结构厂房一旦忽视了防腐的重要性会对轻钢结构的工艺质量和使用寿命带来灾难性后果。轻钢结构厂房一般使用成品整体热镀锌结合安装焊接处喷涂油漆的防腐方法,轻钢结构焊接完成后还要仔细检查各节点端面的封闭处理情况,防腐处理前构件表面的飞溅物与熔渣等清理干净,对有焊疤的地方还应用电动磨光机打磨处理,以确保镀锌后的防腐质量和外观要求。

镀锌轻钢结构成品件的外观保护:轻钢结构镀锌后在之后的运输装卸等环节中,容易造成镀锌层的破坏,不仅仅影响防腐更对外观有直接的影响。在运输装卸中,可以采取在车厢内铺设草包的措施来避免,同时将轻钢结构整齐堆放并绑扎牢固,绑扎处可以用塑料等物垫层保护镀锌层,对于避雷针及钢梁等一般采用吊车装卸,同样有必要在起吊点用塑料垫层保护。施工时对构件局部变形的手锤矫正,可以在锤击部位上下侧用木板铺垫保护,对于已经造成的镀锌层,可以使用灰色汽车喷漆进行喷涂修复。

3.轻钢结构厂房工程施工安全管理的主要措施

3.1施工原材料入场的安全管理

(1)制定合理的材料入场计划。

对于轻钢结构厂房,由于其跨度规模一般都较大,构件尺寸尤其是梁柱尺寸往往都比较大,这就需要施工管理人员针对主要材料吊装的顺序和施工场地的具体布置,制定合理可行的材料入厂计划,其中主要有:具体车辆入场时间、道路的宽度、构件的搬入时间及材料摆放位置等等,此外,还应注意吊装作业与卸车同步进行时要严禁交叉作业,一旦位置重合则可以将卸车作业时间定在中午时分,钢构件入场时也应做好人员控制的安全标识,防止人员误伤。

(2)钢构件吊装场地及道路确定。

吊车作业时最大的问题是注意作业场地的稳定性,吊装场地必须保证平实可靠,雨后不塌陷不积水,具体做法可以在确定吊装通道后,在非吊装区域浇筑混凝土垫层,这样初期入场材料就可以布置在垫层上,一则防止雨水泥土等污染构件和材料,二则便于防火涂料的涂装,吊装通道尽量高于两侧地面 200mm 左右,并必须用压路机压实。

3.2轻钢结构吊装过程中的安全管理

吊装钢构件的吊具必须使用专门可自动松扣的吊具,钢柱、钢梁与系杆应同时吊装,单独立柱是非常不可取的做法,每日吊装的工作必须完成一个稳定的空间单元,保证完成的构件具有一定的自身稳定性。在作业遇到有风天气时,还应注意及时使用缆风绳与基础固定。柱顶在吊装前就需要安装好角钢,以便于具体安装时工作人员布置安全带,安全绳可以采用钢丝绳,具体直径可凭经验定取,但最小直径不得小于 9mm,工作人员在钢柱与钢梁上安装屋面檩条及构件连接时,也需要配合使用安全带,且必须有可靠的安全带挂接点。且这类空中作业的时候作业面下方应当布置水平安全网,每一梁柱区间内接头越少越好,这就需要根据厂方实际跨度和柱间距来购买安全网,挂网时要有专员检查是否在梁边形成漏洞,挂网后需要定期巡视安全网有否坠落物和破损处,最后可根据实际工程需要拆除安全网,但铺板作业面的安全网是严禁拆除的。

3.3屋面施工中的安全管理

屋面施工的安全管理可从以下几个方面着手进行: 一是屋面临边处需要设置两道安全绳,安全绳固定在结构柱上,确保其有足够的强度,高度应当大于 12m,直径不得小于 9mm,屋面作业人员的行走路径必须沿着安全绳;二是完善屋面上下通道,具体可以将上屋面的楼梯搭建在门洞和角部空间,楼梯要严格按照室外脚手架搭设标准进行,屋面面积较大时可以设置两个上下通道;三是彩板应加套环,在檩条上行走的作业人员必须将安全带套在套环上,严禁不做任何安全措施就上去施工作业。

结语

随着轻钢结构厂房的推广普及,相关的施工管理措施也在不断的发展成熟,只有不断加强对轻钢结构厂房工程施工中的质量和安全管理,在保证安全无事故的同时控制住轻钢结构厂房的施工质量,才能为轻钢结构厂房工程的整体质量提供有力的保障。

参考文献

轻钢结构范文第5篇

关键词:轻钢结构结构体系组合楼盖

一、前言

轻钢结构住宅相比于传统住宅,有其突出的优点:

(1)轻钢结构配件制作工厂化和机械化程度高,商品化程度高。

(2)现场施工速度快,主要为干作业,有利于文明施工。

(3)钢结构建筑是环保型的可持续发展产品。

(4)自重轻,抗震性能好。

(5)综合经济指标不高于钢筋混凝土结构。

随着我国钢产量的快速增长,对用钢政策由限制用钢到合理用钢到积极用钢,国务院1999年颁发的72号文件提出要发展钢结构住宅产业,在沿海大城市限期停止使用粘土砖。因此开发轻钢结构住宅体系已成为当前住宅结构研究中的热点。不过,多层轻钢结构的研究还处于起动阶段,研究力度还不够,实际设计和施工还存在不少争议和问题。这些都急需解决,以利于轻钢住宅在我国健康快速发展。

二、结构体系选型

对低、多层住宅,目前国内外常用的结构体系主要有:

(一)冷弯薄壁型钢体系

构件用薄钢板冷弯成C形、Z形构件,可单独使用,也可组合使用,杆件间连接采用自攻螺钉。这种体系节点刚性不易保证,抗侧能力较差,一般只用于1~2层住宅或别墅。笔者处理的几个旧房加层,如蓟县国税局、天津港派出所等改造工程,使用了该体系,效果较好。

(二)框架

目前,这种体系在多层钢结构住宅中应用最广。纵横向都设成钢框架,门窗设置灵活,可提供较大的开间,便于用户二次设计,满足各种生活需求。钢框架考虑楼盖的组合作用,运用在低多层住宅中,一般都能满足抗侧要求。但是由于目前框架柱以H型钢为主,弱轴方向梁柱连接的刚性难以保证,因此设计施工时须慎重处理。

(三)框架支撑体系

在风载或地震作用较大区域,为提高体系的抗侧刚度,增加轴交支撑或偏交支撑效果很好。这种体系为多重抗侧体系,而且梁柱节点,柱脚节点可设计成铰接、半刚接,施工构造简单,基础主要承受轴力,体形较小,因此成为人们青睐的对象。

(四)框架剪力墙体系

在低多层住宅中,可以应用传统的剪力墙体系,如钢筋混凝土剪力墙或钢板剪力墙。目前正在研究的空腔结构板是一种理想的抗侧结构。空腔结构板是一种新型的轻质板材,采用黄纸制成具有众多等边空腔结构的板状基架,然后经浸渍而成。该板材与钢框架可靠连接,便可形成新型剪力墙。另外美国,澳大利亚等国还开发了交错桁架体系,比较新颖。

三、主要构件设计

(一)柱

前已述及,钢结构住宅一般为大开间,框架柱在两个方向都承受较大的弯矩,同时应该考虑强柱弱梁的要求。而目前广泛使用的焊接H型钢或I字热轧钢截面,强弱轴惯性矩之比3~10,势必造成材料浪费。因此对于轴压比较大,双向弯矩接近,梁截面较高的框架柱采用双轴等强的钢管柱或方钢管混凝土柱是适宜的。对于方钢管混凝土柱,不仅截面受力合理,同时可以提高框架的侧向刚度,防火性能好,而且结构破坏时柱体不会迅速屈曲破坏。因此,尽管平面受力结构中,选用H型钢或I字钢在受力上还是合理的但总体上,箱形钢管柱尤其是方钢管混凝土柱应得到广泛应用。方钢管混凝土柱将是钢结构住宅发展的主要方向,但由于缺乏相应的规范、规程,目前在住宅中应用还很少。尤其钢管砼梁、柱的连接较为复杂,不利于工厂制作和现场施工,应加大力度开发研究。

(二)楼盖

在多层轻钢房屋中,楼盖结构的选择至关重要,它除了将竖向荷载直接分配给墙柱外,更主要的作用是保证与抗侧力结构的空间协调作用;另外从抗震角度来看,还应采用相应的技术和构造措施减轻楼板自重。常用的楼盖结构有:压型钢板-现浇混凝土组合楼板,现浇钢筋混凝土板以及钢-混凝土叠合板,而以第一种最为常用。目前,在多层轻钢房屋整体分析时,还普遍不考虑楼盖与钢梁的组合作用,即使设置抗剪键,也偏保守地假设钢结构承受全部荷载,这样不仅增加材料用量和结构自重,反而会造成强梁弱柱的不利情况。有一6层算例,表1、表2分别反映了考虑楼盖组合作用对梁刚度以及结构整体刚度的影响。

表1截面惯性矩对比

构件名称截面惯性矩组合前后的对比

主梁(负弯矩区)1.51(2.22)1.47

主梁(正弯矩区)1.51(4.28)2.83

次梁0.797(2.48)3.11

注:括号内为考虑年组合作用的情况

表2结构位移对比

结果工况1工况2工况3

楼层梁挠度16.9(10.9)16.9(10.2)/

屋盖梁挠度35.5(35.4)34.3(34.2)/

底层层间位移16.9(10.2)4.8(3.7)8.4(5.9)

顶点位移/18.2(13.8)49.9(31.0)

注:括号内为考虑年组合作用的情况

算例表明,考虑组合作用后主梁的刚度大大增加,使得梁的挠度和地震作用下柱顶的侧移大为减少,此考虑组合作用应予关注。为使楼层高度减到最小,提供更大的空间,组合扁梁楼盖也成为一种趋势。

(三)支撑体系

支撑分轴交支撑和近年发展起来的偏交支撑两种,前者耐震能力较差,后者在强震作用下具有良好的吸能耗能性能,而且为门窗洞的布置提供了有利条件,目前国内用的还很少,建议在高烈度区首选偏交支撑。剪切型耗能梁段,加劲肋按以下公式设计:

a=29tw-d/5,(γp=±0.09rad)(1)

a=38tw-d/5,(γp=±0.06rad)(2)

a=56tw-d/5,(γp=±0.03rad)(3)

式中,a―――加劲肋间距,d―――梁高,―――腹板厚度,γp―――塑性转角;弯曲型耗能梁段还需在梁段端点外1.5bf处加设加劲肋。

(四)节点抗震设计

框架梁柱节点一般采用两种连接方法,根据"常用设计法",即翼缘连接承受全部弯矩,梁腹板只承受全部剪力的假定进行设计。震害表明,这种设计不能有效满足"强节点弱杆件"的抗震要求,在高烈度区隐患很大。改进的框架节点设计,在梁端上下翼缘加焊楔形盖板或者将梁端上下翼缘局部加宽盖板面积或加大的翼缘截面面积主要由大震下的验算公式确定:

式中:为基于极限强度最小值的节点连接最大受弯承载力,全部由局部加大后的翼缘连接承担;为梁件的全塑性受弯承载力;为基于极限强度最小值的节点连接最大受剪承载力,仅由腹板的连接承担;为梁的净跨;为梁在重力荷载代表值作用下按简支梁分析的梁端截面剪力设计值。

四、结论

1)低、多层轻钢结构住宅考虑楼盖与钢梁的组合作用,可显著减小主梁挠度和柱顶位移。

轻钢结构范文第6篇

轻钢结构工业建筑的适用性、安全性、美观性、经济性受建筑材料的选择和节点构造的设计影响。

1.适用

轻钢结构工业建筑的适用性是指在室内物理环境上满足职业卫生和生产人员的劳动安全的要求,在空间上要满足生产工艺的需求。而在实际的工程中,室内物理环境的质量常常有许多地方没有达到人们的基本要求,人们在设计中往往比较重视空间设计。空间设计一般体现在声环境、热环境、光环境几个方面。

(1)声环境轻钢结构工业建筑室内噪声的来源可以分为三类:振动噪声、雨水撞击声及空气噪声。根据其噪音的来源不同,采取的阻断方式也就不同。对于振动噪声,一般采取的办法是采取阻断振源。除了在主体钢结构与振源间设隔振沟之外,还对设备自身采取一定的减振措施,使其提高隔断效果。雨水撞击声的阻断方式,则是采用一定具有隔断声音措施的材料来达到降低噪音的目的。为了减少空气带来的噪声,对轻钢结构建筑一般采用的是50厚的岩棉夹芯板。这种岩棉夹芯板可隔声降噪大约达到29dB(A)。

(2)热环境是指由太阳辐射、气温、周围物体表面温度、相对湿度与气流速度等物理因素组成的作用于人、影响人的冷热感和健康的环境。轻钢结构工业建筑主要是通过通风和保温隔热来控制室内热环境的。通风可以在靠屋脊的位置安装通风器,保温隔热主要是通过采用特殊的隔热材料来满足要求的。

(3)光环境轻钢结构工业建筑对于室内的采光要求很高,一方面可以节约室内照明,一方面可以保证生产的安全。采光材料的选择应与采光要求和其他围护构件的耐久年限相适应,采光材料一般为玻璃纤维聚酯(FRP)采光板和聚碳酸酯(PC)采光板。

2.安全

轻钢结构工业建筑安全一般指的是防腐、防火、抗风、抗震、防爆及防雷等,本文主要结合笔者自身的结构专业经验,对轻钢结构工业建筑防火设计进行了简要的分析。安全设计是轻钢结构工业建筑设计中一个比较重要的设计步骤,工业建筑的火灾危险性是根据产品的性质特点、原料在整体中所占面积比例和生产工艺及其原料来确定的。此外,建筑耐火等级的确定还需要结合工程规模来确定。在设计中为了节约工程造价,其戊类厂(库)、多(单)层丁房采用轻钢结构时一般是可以不做防火保护的。对于那些需要做防火处理的钢构件,则在建筑中一般采用的措施是刷薄涂型防火涂料。另外,在建筑中所采用的防火涂料的各项性能指标都需要满足《钢结构防火涂料应用技术规范CECS24:90》中的要求。其施工技术也需要严格按照规范实施,所有钢构构件的耐火极限都需要满足《建筑设计防火规范GBJ16-87》的要求。轻钢结构工业建筑(除甲、乙类外)一般规模都较大,往往在厂房中附设仓库和办公用房,并设有夹层。大多数为综合性厂房,需分成多个防火分区。在设计和施工中,钢结构构件的防火问题一般会得到重视。而建筑物中,水平和垂直方向防火分隔构件的完整性往往会被忽视。如工业建筑中常见的防火隔墙,笔者在校对施工图纸和验收工程中看到过许多外墙屋盖与内隔墙间的空缝并没有采取有效的封堵措施的情况。封堵材料可采用钢板刷防火涂料或防火板,耐火极限应根据该防火隔墙上的防火门窗的要求来确定,构件间的缝隙应满嵌防火密封胶。

3.经济

优化建筑方案的设计是控制轻钢结构工业建筑经济的最佳手段。其优化设计一般需要根据生产的特点和企业的要求实施,这其中就包括项目的选址、规划总图位置、划分防火分区、选择建筑材料、确定建筑耐火等级和耐久年限、控制单体规模和设计建筑造型等方面。除了需要满足结构上多方案的比较、得出最优的柱距和断面之外,还需要结合建筑美观、保温隔热等要求选择强度高的夹心板,适当减少用钢量,增大檩距。为了降低用钢量,还需要配合建筑、电、水、工艺、暖通等专业的要求适当增加吊挂荷载(尽可能均布)。尽量采用定型的产品,减少异型构件带来的造价增加。尽量考虑压型钢板等构件的模数尺寸,减少材料损耗。对装饰性等方面要求低的建筑,墙面板选用低波压型彩钢板,屋面板选用低波压型镀锌板,保温隔热材料可选用低容重的岩棉或玻璃棉,底(内)衬材料可选用加筋铝箔。总之,要根据业主和建筑功能要求,在满足规范要求的前提下,尽可能用经济、可靠的方案来构造材料。

4.美观

轻钢结构工业建筑的特点是形体简洁、规格统一、体量较大、构建的类型较少,因此轻钢结构应该根据其自身的特点,尽可能的采用较少的构架。它对避雷针、点支玻璃雨棚、企业名称等可起到画龙点睛的作用;对外墙板,如弧形彩钢板、大型氟碳涂层水平安装夹芯平板、高(低)波压型彩钢板、小型彩钢竖直安装平板等材质的变化、光影效果和线条对比也会形成韵律感。

二、结语

轻钢结构范文第7篇

关键词 钢结构;细节;完善

中图分类号TU3 文献标识码A 文章编号 1674-6708(2013)83-0073-02

1 轻钢结构厂房的优缺点

轻钢结构厂房在我国还尚属起步阶段,相比传统的砖混和混凝土结构建筑钢结构建筑的优点如下:

1)钢结构抗震性能非常好,钢材有良好的抗拉,抗压,抗剪性,能承受较大的弯曲,是延展性极好的材料。其重量比较轻,对比其它结构的建筑物大约可以轻百分之三十左右,尤其是厂房在地震设防裂度相对较高的地点,它的综合经济性是比钢筋混凝土结构要具有一定的优势的;

2)在空间的布置上相对灵活,而且开间也相对较大,这样就提高了整个建筑物的实用面积可以提升3~5个百分点;

3)钢结构在生产方面可以实现在工厂里的成批次生产,而且施工上相对简单,安装起来也比较方便,这就将施工的周期很大程度的缩短了;

4)钢结构建筑是一种绿色的环保型建筑,同时钢材本身它的特点是高效能高强的材质,并且可以实现循环使用,施工也不用去制模;

5)但是钢结也有一些缺点例如容易被腐蚀、在防火的性能上相对较差,技术人员在设计的过程中应根据钢结构自身的特点“取其精华去其糟粕”这才能将钢结构的作用发挥到最好,

2 在设计的过程中需要注意的问题

1)整个厂房在平面的设计取决于工艺布置,同时要尽力做到统一和简单。立面上的设计,主要要把握线条、规模、变化、色彩这四个方面的特征。轻钢结构厂房可以做成彩色的这相比传统的钢筋混凝土结构就显得丰富的多。在轻钢厂房的设计中可以用不同的色彩来代表主要的出入口、不同功能的车间等等,既区分了功能同时增强了立面的效果。传统的混凝土墙面在采光效果上无法达到要求,所以只能在墙面上设计一下采光的窗户。钢结构的厂房通过一些线条将钢结构建筑独特的风格、金属的流畅质感,来体现出来,如果在墙面上有很多采光的窗户,那么建筑整体的美观就会被破坏了。所以,钢结构的厂房可以使用大量采光均匀的屋面采光板,这样还可以同时将厂房的通风问题一起解决了;

2)设置变形缝。厂房过长会由于温度的变化而发生变形,结构就会产生一个温度的应力,如果轻钢结构厂房的平面较大,想要避免温度应力很大对整个厂房产生影响,就要在厂房的纵横方向上设置温度伸缩缝,温度伸缩缝的设置:门钢厂房是纵向300m,横向150m。普钢厂房在采暖的条件下纵向220m,横向120m~150m。温度伸缩缝通常是采用双柱设置的方法来进行处理。当厂房的结构比较复杂时,例如纵横相交,单层和多层高层相连等,可以通过设置结构抗震缝把复杂的厂房分成几个独立的结构单元,使每个单元结构简单,受力明确;

3)厂房的结构受力分析。在今天计算机技术已经在轻钢结构厂房的设计中被广泛应用,常运用的是设计软件主要有中国建科院的PKPM-STS;同济大学同磊的3D3S; 北京金土木的ETABS;中冶建研院的PS2000;大连阿依艾的STAADD;同济大学的MTS,这些软件有的是平面计算,简单快捷;有的是整体分析,适用广泛,结果精确。在进行受力分析的时候一定要注意概念设计,有的厂房的布置相对比较复杂,有经验的设计师会采用一些简化手法去进行计算分析。设计人员还要对软件计算的结果进行分析判断,是否存在明显的不合理;

4)厂房的支撑系统。屋盖支撑与柱间支撑是保证每个结构单元能够独立构成空间稳定体系,增加整体刚度,其重要程度不言而喻。屋盖支撑还能将山墙面抗风柱的纵向风荷载传递到有柱间支撑的柱列上,柱间支撑还能决定柱子的平面外计算长度,支撑系统还能便于结构安装的稳定和构件的定位。一般情况下屋盖的支撑系统包括:上弦横向水平支撑,下弦横向水平支撑,纵向水平支撑,垂直支撑,系杆等。柱间支撑多为角钢剪刀撑,当有特殊要求时可以门式支撑。一些无吊车轻型钢结构厂房的柱间支撑可以为剪刀式圆钢拉杆,圆钢只承受拉力不考虑受压作用;

5)轻钢结构厂房外维护构件设计,包括屋面檩条和墙梁及彩色压型钢板。檩条一般采用冷弯薄壁型钢,冷弯型钢实腹檩条受力性能好,承载力高,整体刚度大。现工程中通常采用冷弯薄壁卷边C型钢和Z型钢。C型钢为简支檩条,Z型钢为连续檩条,当采用连续檩条时,比简支檩条节约 左右10%。檩条和墙梁间距一般为1.5米。当檩条的跨度大于4米时还应设置拉条,其中包括直拉条,斜拉条和撑杆。压型钢板有镀锌钢板和镀铝锌钢板,镀铝锌钢板强度高耐腐蚀价格高,一般常用为镀锌钢板,其基板厚度通常为0.4~1.6mm。屋面板长度可连续,但当坡屋面长度大于40米时应增设斜拉条,防止直拉条受力过大。

3 轻钢结构厂房一些问题的探讨

1)随着时代的发展一些企业对维护材料要求也不断提高,目前出现了厂房外墙为玻璃幕墙和干挂石材等脆性材料,采取应对措施有:(1)控制柱顶变形,无吊车厂房刚架柱顶位移限值为h/240,有吊车为h/400;(2)风荷载计算时应考虑阵风系数;(3)幕墙和石材设计时增加变形能力;

2)在钢筋混凝土柱上设计轻钢屋盖,这种结构对混凝土柱子和锚栓非常不利,折钢梁变形产生挠度对支座产生很大的推力,采取应对措施有:(1)设计成钢梁下缘支座间为直线或设水平拉杆;(2)按两铰拱计算出变形产生的推力,建模型时单独加水平推力荷载;(3)钢屋盖构件设支撑系统,防止钢梁失稳,尤其是平面外的稳定;(4)钢梁与混凝土柱间设抗剪键,锚栓只能安装用和作为安全储备;

3)厂房内彩板隔墙也要考虑风荷载。根据荷载规范要求内隔墙的风荷载的体形系数为-0.2或0.2;

4)轻钢结构厂房的经济跨度,跨度在18m~27m较为合,柱距一般为7m~9m。吊车吨位较大时或厂房檐口较高时取大值,反之取小值。

4 结论

相信随着我们国家在建筑型式上的发展,整个建筑种类和样式会更加丰富,建筑物的节能、实用、建筑美观轻巧和施工快捷等等这些一定都会是建筑物好坏的重要指标,这就是说钢结构的大多数特点正是迎合了这种需求,所以轻钢结构厂房设计将会成为未来被普遍应用的厂房设计。同时对轻钢结构厂房的设计人员提出的要求是,要将轻钢结构厂房的特点最大程度的发挥出来,设计上要安全可靠,外观要美观大方并且在费用方面做得合理。

参考文献

[1]林同炎.斯多台斯伯利SD.结构概念和体系[M].2版.北京:中国建筑工业出版社,2009.

轻钢结构范文第8篇

关键词:轻钢结构,门式刚架,质量控制,钢构件

中图分类号:TU391 文献标识码:A文章编号:

随着我国钢铁工业的迅猛发展,建筑钢结构工程由于其重量轻、强度高,能建跨度大,抗震性能好,适用范围广、工厂化程度高、安装快捷、施工速度快,建筑材料节能环保且可循环使用等诸多优点,目前在厂房、小型展厅、办公楼中被广泛应用。然而,一方面钢结构由于所用的材料强度高,相对于混凝土构件而言钢结构构件截面较小,构件及其组成板件常表现薄、细、长、柔等特点;另一方面,为节约钢材用量,钢结构在设计中往往对截面强度利用比较充分,构件的“应力比”控制较高,连接构造传递应力大,结构对局部应力、几何偏差、振动、腐蚀等敏感性较强。以上所述诸种因素对钢结构的强度、稳定、疲劳和连接等都有着不可忽视的影响。因此加强对钢结构工程的施工质量控制,确保拟建工程实现其预期的目标具有十分重要的实际意义。文中以门式刚架轻钢结构厂房为例,浅谈钢结构工程施工过程中的质量控制问题。

1 整体控制

1.1施工技术人员要熟悉施工图纸、图籍、标准、规范。核实设计深度能否满足施工要求,分析工程结构特点及节点做法,仔细对照土建基础与上部钢结构是否存在矛盾,核实钢架节点标注是否齐全,查看所用钢板材质、尺寸,螺栓孔位置、大小,螺栓的规格、种类,焊缝的种类、高度是否明确,设计说明与图中标注是否矛盾,是否存在错、漏、碰、缺现象。确保施工过程的可行性。如有图纸表述不清或实际施工过程根本不能实现图纸内容时要及时与设计单位进行沟通。

1.2根据施工设计图纸,结合施工现场实际情况,合理编制施工组织设计。3)施工之前一定要做好技术交底工作。

2.细部控制

2.1 钢构件加工制作的质量控制

钢结构工程有别于混凝土结构的特点之一在于钢结构构件的预制或需现场制作。众所周知,钢结构工程对构件的几何尺寸要求较为严格(常精确到1 mm)。微小的几何偏差都很有可能导致构件现场安装错位或使结构在施工过程中产生较大的初始残余应力。焊接构件的焊接板件若厚度相差较小,误用较厚板件浪费钢材,错用较薄板件又使结构及构件的安全性没有保证,尤其是对钢管构件,外径相同壁厚不同的杆件错用时有发生。因此钢结构构件的制作加工必须严格遵循施工图纸给定的板件规格及材料型号,并做到钢构件表面平整,腹板、顶板、底板外肜尺寸,坡口切割质量满足相应规范标准,避免剪切钢板和刨削后产生的弯曲变形,避免制作尺寸偏差过大;严格按图纸制作,不得任意修改图纸。控制好构件加工制作的精度.才能控制好钢结构安装的精度,才能保证安装的顺利进行。正确选取钢材型号,才能使构件达到预期的承载能力。因此钢构件的加工制作要求具有相关专业知识的技工和一定资质的钢构件专业生产厂家。

2.2 构件运输、吊装施工质量控制

钢构件加工制作完成之后,要经过起吊、运输等工艺运到施工现场。在此过程中要防止吊装、运输和堆放过程中使构件产生变形。运输中因振动、重压、构件支撑点不合理和不小心等因素会使构件变形,对较长的钢构件若吊点位置不当、吊点少、吊装方法不正确等也会引起变形,特别是易引起钢构件平面外弯曲变形。构件在现场堆放时因场地不平,堆放层数过多,支撑点位置不正确等原因会引起堆放过程中的变形。在构件的运输和吊装过程中要尽量避免上述变形及附加应力的产生,对于影响构件承载能力和安装的变形要及时校正。

2.3 钢构件的连接施工质量控制

不论是在钢结构还是在混凝土结构及砌体结构的设计中,强节点弱构件都是结构设计的基本思想,结构设计人员在图纸的设计过程中体现的增强节点的设计理念要通过具体的施工过程来实现。焊接连接和螺栓是钢结构节点连接的主要形式。焊接连接分为对接焊缝连接和角焊缝连接,螺栓连接又分为高强度螺栓连接和普通螺栓连接。无论是哪种连接形式,做好钢构件节点的连接,保证连接的施工质量,对于保证结构能够安全可靠的工作意义重大。

2.3.1焊缝连接。在T件施焊时,要保证焊件及坡口表面清洁,焊接材料使用正确,焊接母材 焊条匹配得当,按照规范相关规定对构件进行烘焙,焊接上艺、施焊顺序满足国家规范标准,避免焊接过程中局部加热和不均匀冷却使焊件产生过大的变形,此外,对于施焊工人要求持证上岗。

2.3.2螺栓连接。在进行螺栓连接时,要特别注意保证每个螺栓受力均匀具有足够的预拉力,丝扣外露长度和螺帽数量要严格执行国家标准,尤其是高强度螺栓连接,往往用在结构的重要连接节点处,螺栓及其附件的质量、螺栓的施工质量以及高强度螺栓连接摩擦面的质量,直接影响着钢结构的承载力和安全,施工过程必须加强这些方面的质量控制。实际工程中由于接触面打磨处理不当,接触面积不足,螺栓预拉力不足以及超拧漏拧等原因引起的工程事故时有发生。施工技术人员在施工过程中要特别注意。

2.4 柱脚施工的质量控制

与混凝土柱和基础的连接方式不同,钢柱与基础采用不同的材料,柱与基础的连接通过预埋于基础顶面的钢板和柱脚螺栓与钢柱牢固连接。由于钢柱底部二次浇灌的混凝土密实度不够,柱脚螺栓松动,锚栓位置偏差超限,预埋锚栓未与钢筋混凝土结构主筋焊牢,各工种交叉作业,导致预埋件锚板被踩踏或被材料、工具挤压而跑位,抗剪部位混凝土浇筑不密实,螺栓孔用气割扩孔,垫板与底板漏焊,角焊缝焊角尺寸不足,地脚螺栓少用螺母等不良现象,导致成型后的柱基与设计的计算简图相差较大,危及上部结构安全。故在结构的施工过程中应对上述的各种可能因素进行有效控制或避免,从施工质量上保证成型的柱基与设计相吻合,确保建筑物的安全性。

2.5 构件涂装的质量控制

涂装对钢结构的防腐防火相当重要,只有除锈达到规定的等级,才能保证涂料与钢材表面有良好的附着力,才能起到防止腐蚀的作用,同样,只有防火达到相应的等级,钢构件才能达到预期的防火目的。但在实际工作中不少施工人员甚至监理人员对除锈防火涂装工作认识不足,重视不够,易忽视,从而为实际结构的应用留下了安全隐患。施工过程中构件的涂装质量控制不容忽视。

2.6 围护结构的施工质量

相对于承重的框架梁柱而言,围护结构本身对于确保结构的承载能力,保证结构使用的安全性贡献有所减弱,但是,围护结构的施工质量对于确保拟建建筑的正常使用作用重大。墙面系统,屋面系统,采光带,包边及泛水,天沟和保温棉等围护系统是轻钢结构最主要的组成部分之一,决定建筑外观的观赏度,建筑的防水与保温效果。任何一道工序的质量问题都将影响整个建筑的正常使用。在施工过程中,对于围护结构亦应把好质量关。

3 结语

轻钢结构在国内的推广应用尚处于起步阶段, 有关工程施工质量控制的诸多问题仍在探讨之中, 许多新的问题不断涌现,解决问题又刻不容缓。文中结合实际工程经验,对于轻钢结构在实际施工过程中经常遇见的质量问题进行了初步的探讨和总结, 期望能为从事钢结构施工及设计的同行提供参考和借鉴,但结构施工遗程中的实际问题又具有复杂性、可变性、多发性,文中论述仍旧有诸多的不足。实践证明,严格遵照现有工艺标准、施工规范,提高施工人员的技术素质,对施工过程中每一环节进行严格的质量控制, 精心组织,认真施工,轻钢结构施工质量问题是可以避免和克服的, 工程质量也是完全可以得到保证的。

参考文献

[1]俞黎明,朱鹏.轻钢结构围护系统的设计与施工[J].陕西建筑,2006(129):30-31.

[2]韩 冰, 轻钢结构支座节点施工中一些问题的分析及防治[J].设计研究,2007(2):84-85.

[3]张国平,黄国平,吴立宇,多层轻钢结构工程的施工技术与应用[J]. 工业建筑,2001,31(8):44-45.