【关键词】民用建筑;施工方案;施工技术
前言
随着我国高科技技术的迅速更新,民用建筑企业在面临挑战的同时也寻觅到了新的发展契机,怎样科学处理建筑工程施工过程中一些常见问题,获取理想的建设质量已经成为我国建筑领域目前迫切需要解决的问题。本文对民用建筑施工技术问题进行了深入细致的探讨,并从4个方面对其作出分析,确定出最佳的建筑施工方案,并且作为基本规范为为民用建筑施工服务。第一部分从三个方面论述了民用建筑施工的方案,此过程是民用建筑施工的重要基础;第二部分指出了民用建筑模板机构施工;而第三部分是从多个方面阐述了钢筋工程施工技术;第四部分则是对民用建筑中的混凝土工程施工技术进行了分析。总而言之,进一步优化了民用建筑施工技术,才是民用建筑建设施工的重要前提。
一、民用建筑结构施工方案分析
1、民用建筑框架结构施工方案。框架结构中,板、梁、柱的混凝土浇筑方法均使用施工现场现浇混凝土的施工方法。此方法具有很好的整体性和适应性,但相对来说工作量大,并且需要大量的模板,以及解决好钢筋的加工成型和现浇混凝土的拌制、运输、浇灌、振捣、养护等问题。现浇框架结构柱、梁模板一般采用组合式钢模板、胶合板模,根据其特点整装散拆,可采用滑模施工。在用于楼盖模板设置时,采用组合式模板可利用早拆模板体系,加快模板的周转利用。
2、剪刀墙结构施工方案。大模板和滑动模板的施工工艺一般会用于现浇剪刀墙结构,由于大模板工艺已经在现浇剪刀墙结构施工中被广泛使用,主要原因是其具有工艺简单、施工速度快、结构整体性好、抗震性能强、装修湿作业少、机械化施工程度高等特点。所以,在大模板建筑的内承重墙施工中,都会运用大模板进行施工;其次,现浇剪刀墙结构施工过程中所采用的滑动模板工艺,也具有着结构整体性能好、施工速度快的特点。所以,楼板一般是现浇,同时也可以采用预制。
3、筒体结构施工方案。钢筋混凝土简体的竖向承重结构一般情况下都会使用现浇工艺,由于其能够确保民用建筑的结构整体性,并且模板也可采用工具式组合模板、大模板或滑动模板。内筒与外简(柱)之间的楼板跨度为8-12m,所以,一般采用现浇混凝土楼板或以压型钢板、混凝土薄板作永久性模板的现浇叠合楼板,也可以采用预制肋梁现浇叠合楼板的方法。
二、民用建筑模板施工技术分析
1、柱模板用组合钢模板。柱子的四面边一般由钢平模拼成,而且,四角采用连接角模或阳角模,上下左右均用U型卡连接,并在柱子底部设置小方向盘定位。在顶部与主梁、次梁连接处,应根据设计图纸要求尺寸,另行制作顶模板,而且还要设三道支撑,长撑用钢支顶,短撑用木枋并对下竖枋支顶,下撑用木枋。
2、梁板模板采用门型刚架组合式脚手架作支撑,梁板采用木模,门架布置的间距和承载能力要经过核算方可使用,挑檐板门式刚架之间的联接,在垂直方向使用连接棒和锁臂,在脚手架纵向使用跨度1.8m,深梁处采用0.9m;挑檐模板必须撑牢拉紧,防止向外倾覆,确保安全。
3、柱拆模要掌握好柱卡或对拉螺栓的拆除时间,过早松脱会导致柱面变形或出现裂缝脱皮现象,过迟松脱会造成模板难拆和抽不出螺栓的情况。拆模后应及时修补柱面,及时清除粘结在模板表面上的水泥浆,重复使用前须涂刷模板隔离剂,涂刷时不得污染钢筋及混凝土施工缝。
三、钢筋工程施工技术分析
钢筋由现场加工成型,由人工负责绑扎。钢筋的绑扎顺序:柱钢筋绑扎梁钢筋绑扎板底钢筋绑扎板支座处负筋绑扎。钢筋进场要有完整的试验报告、原材料合格证。钢筋搭接长度、搭接位置及现场焊接应符合设计要求,并遵守现行标准《钢筋混凝土结构工程施工及验收规范》中的有关规定。
1、柱竖筋直径较大者采用电渣压力焊焊接,直径较小者采用绑扎搭接接头。接头应避开柱端箍筋加密区。搭接长度按照设计图纸和施工规范,接头相互错开35d。
2、柱箍筋的接头应交错排列,垂直放置箍筋转角与竖向钢筋交叉点均应扎牢。
3、柱节点加密箍筋采用以下工艺处理:在柱端箍筋加密区Ln范围内,取梁的高度将加密箍筋预先各扎2φ12竖筋,短竖筋上端加长3cm,下端增加长度为密箍的间距,并用电焊机将φ12短竖筋与箍筋的接触处全部点焊牢固,然后穿梁的纵筋。落梁筋前,将绑在竖筋上的扎线拆除掉。落梁筋时,套箍随同梁筋同时落入模板内,到此整个工艺结束。
4、梁的纵向钢筋出现双层或多层排列时,两排钢筋之间应垫以直径φ25的短钢筋,如纵向钢筋直径大于φ25mm时,短钢筋与纵向钢筋相同直径、规格,必要时可用电焊将纵筋与短钢筋点焊连接,防止二层钢筋移位。
5、次梁与主梁交叉处板的钢筋在上,次梁的钢筋在中层,主梁的钢筋在下,当有圈梁时主梁钢筋在上。
6、框架梁节点处钢筋穿插十分稠密时应注意梁顶面主筋的净间距应留有30mm,以利浇筑混凝土。
四、混凝土工程施工技术分析
先浇筑该层全部柱的混凝土。待每一层的楼面模板安装后,钢筋绑扎完毕,垫好保护层垫块,有关部门验收后逐段浇筑梁、板的混凝土。混凝土浇筑按下列原则进行:
1、混凝土浇筑前应对模板浇水湿润,柱、板的清扫口应先清除杂物及积水后再封闭。
2、浇筑混凝土时应分段分层进行,每层浇筑高度控制在500左右。
3、使用插入式振动器应快插慢拔,插点要均匀排列逐点移动,按顺序进行,不得遗漏,做到均匀振实。
4、浇筑混凝土应连续进行。如必须间隔,其间隔时间应尽量缩短,并应在前层混凝土初凝前,将后层混凝土浇筑完毕。
5、浇筑混凝土时应派专人经常观察模板钢筋、预留孔洞、预埋件、插筋等有无位移变形或堵塞情况,发现问题应立即停止浇筑并在己浇筑的混凝土初凝之前修整完毕。
6、柱浇筑前,或新浇筑混凝土与下层混凝土结合处,应在底面上均匀浇筑200mm厚与混凝土配合比相同的水泥砂浆。
7、施工缝处必须待已浇筑的混凝土强度达到1.2MPa时,才允许继续浇筑。在施工缝继续浇筑混凝土前,混凝土表面必须凿毛,清除松动的石子和水泥浮浆,并用水冲净,清除积水后,先浇一层水泥浆或混凝土成分相同的水泥砂浆后继续浇筑混凝土。
8、楼板浇筑的虚铺厚度应略大于板厚,用平板振动器垂直浇筑方向来回振捣。注意不断用移动标志来控制混凝土厚度。振捣完毕,应用刮尺抹平表面。
五、结语
随着我国经济的快速发展和居民生活水平的日益提高,对建筑的要求越来越高。与此同时,住宅建设逐渐占据了建筑工程的主导地位,民用建筑在城市的建设中也越来越普遍。因此,在建筑施工中,加强民用建筑施工的技术非常重要,其对建筑工程的质量也有着直接的影响。
参考文献:
关键词:工业与民用建筑;混合结构;设计
中图分类号:S611文献标识码:A
1、混合结构的设置与设计的重要点
1.1建筑结构的总体布置
第一,一般,早我国工业与民用建筑在采用混合结构设计时所遵循的原则是:简单。规则。所以在我国经常采用的是矩形或者是方形的建筑,因此矩形和方形具有规则的对称美,这样的建筑设计在我们国看来是简单、大方的一种体现,符合我国的审美要求。建筑的混合设计时要注意结构的抗侧力中心与水平合力中心需要相互重合,只有这样才能够使得建筑物的稳定性增强,同时这样还可以有效的提高建筑物的使用寿命。第二,在工业与民用建筑的混合结构设计时需要使得混合结构的侧向力和承载力具有的特性是:垂直以及均匀的变化,在混合结构中的各种构件,(例如:转换层、支持层、各种框架层等等)在施工时最为常用的就是三角定理,三角定理就是:在所有材料都相同时,将材料做成不同的形状的支架,其中三角形支架的稳定性最好。由此可知,当各种构件都采用三角定理,可以使得其形成的框架层更加的稳固。
1.2建筑物的重要设计点
1.2.1抗震方面的设计
在自然灾害中,地震给人们带来的灾难是非常严重的,因此,在工业与民用建筑中混合结构设计时一定要考虑到抗震方面的能力,加强混合结构的承载能力以及延性。因此,在工业与民用建筑施工前要对所使用的材料进行选择,最好实用的材料具有韧性强、承载力强、具有延性的特点,这样的建筑材料可以很好的增强建筑物的抗震能力。还有就是要使得钢筋混凝土筒体具有延性,主要的方法是:第一,所选钢筋混凝土筒体必须是完好的,并且脚步要加强钢筋。第二,增加强的厚度,控制剪应力水平。第三,将型钢柱设置在剪力墙的端部,这样可以使得其与纵向钢筋和箍筋形成暗柱。第四,在剪力墙中修建多层钢筋,可以增加剪力墙的承载能力,并且可以设置暗梁。第五,剪力墙一般采用的形式是:型钢混凝土或带竖缝剪力墙。第六,在剪力墙上开洞时要注意其对称均匀性。
1.2.2设置加强层
设置加强层可以使得减小剪力墙在水平方向上的受力,防止错位,还可以起到抗侧的作用,可以使得墙体的受力均匀,避免墙体出现裂缝。
1.2.3钢筋框架防地震剪力调整
为了使得建筑抗震,建筑结构应当注意的问题:混合结构中的各个框架的总的抗震能力不能够小于结构地步抗震能力的25%,并且各个框架层所承担的地震剪力,是有一定规定的,因此必须符合相应的规定。
1.3混合结构设计的原则
第一,经济合理化原则。随着我国经济的发展,以及建筑也的发展,使得我国的建筑材料的价格也不断的增长。因此,在工业与民用建筑的混合结构设计时一定要注意经济合理的原则。第二,节点圈出原则。在建筑中,节点指的就是不同构件之间的连接点,或是被称为连接异常点。在一个建筑中节点是非常复杂的,这就使得对于节点设计师不能够很好的把握,而节点对于整个建筑来说是非常重要的,因此,必须要坚持节点圈出原则。第三,刚柔并济原则。工业与民用建筑的混合结构不能过硬,同样不能过软,需要的是刚柔并济,这样的建筑才是最为好的建筑。
2、常见的工业与民用建筑的混合结构设计及其类型
第一,简单结构。一般简单结构主要是用在一些高层的公共建筑物中,简单结构的特点:高度灵活、空间结构具有很大测力刚度和抗扭能力。并且其选用的形状是多变的。第二,砌体结构。砌体结构的主要特点就是在建筑选材方面很简单,并且所需要的技术要求低,施工快、效率发高等。其也有一定的缺点,就是抗震的能力比较低,所以这种结构不适用于高层建筑。第三,框架结构。其主要的特点就是抗压、抗弯的能力比较强,以及抗震能力强。所以可以使用在高层建筑中。并且框架结构在设计时可以灵活的设置,刚劲强度比较均匀,非常符合生产工艺的要求。第四,剪力墙结构。剪力墙结构的主要特点就是:整体性和空间性比较好,承载能力较好,一般运用在公寓住宅的建筑。
3、一些工业与民用建筑的混合结构的办法改进
第一,预应力大板。使用预应力大板可以有效的改善公寓住宅在布置方面的灵活性,对房屋的重新改造非常有利,而且可以在一定范围内提高建筑物的高度。第二,钢结构建筑。钢结构具有的优点:(1)高强度:由于钢结构在选用材料时,必须要选用强度极高的材料,这就使得这个钢结构的强度非常的高,但是也因此限制了空间的自由。(2)效益好:减少了材料的浪费,降低成本,并且施工简单,工期短,增加了综合效益。(3)性价比高:可以带动其他行业的发展,而且,环保,具有广阔的发展前景。第三,异形柱框架结构的办法改进:这一结构可以很好的改善由于工业与民用建筑的高度所引起的室内布置不便这一问题。
4、工业与民用居住楼面的构成
第一,在高层楼房的建筑施工时,一定要有适合的刚度、强度以及稳定性,而且在设计时要尽量的减小建筑物自身的重量。高层建筑物主要可以分为三种形式的建筑,不管是在那种形式的建筑中,都应当根据具体的实际情况来设计最好的方案,使得建筑物可以具有更好的性能,使得建筑物的质量得到保障。第二,使得剪力墙与钢框架组合,其中剪力墙是由钢板构成的,这样剪力墙与钢框架可以互补,使得其各自的优点达到最大化。不同的剪力墙具有各自的特点,因此应当根据施工时的具体情况,来满足人们与建筑功能的要求,并且要使得成本降到最低,减少资源的浪费,这样才算是完美的完工。
结束语
总而言之,混合结构在工业与民用建筑中是非常重要的,这样的混合结构建筑具有明显的优点:抗震能力强、使用寿命长等,并且混合结构建筑适应我国的经济和社会的发展。
参考文献
[1]李大望,霍达,金焰,李海领.基于动力可靠性分析的滑移隔震体系的优化设计[J].地震工程与工程振动,1998(04).
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一、高层建筑钢结构的特点。
钢的材料有多种,主要含量是碳与铁,但为了保证其韧性,碳的含量相对较少。虽然我国是产钢量第一的国家,可是基于我国钢建筑起步晚,它的建造规模、数量与我国整体经济实力是不相称的。但钢固有的高抗压、施工速度快、延展性好、污染小,可以称得上是绿色环保建筑,加之从国外引进大量钢的设计理念与技术等的改进;其次,钢结构建筑主要材料从国内采购,价格相对从国外采购的少,质量也有保证,加上钢的施工速度快,质量也有保证,导致我国钢结构建筑发展异常迅速。以下具体介绍高层建筑钢结构的特点。
1、高抗压、抗震、较好的延展性。钢自重一般比较轻,且韧性强,面积大,所以可承载的负荷量大,导致抗压能力强,不易造成房屋倒塌等现象。另外,钢结构的延展性好,使部分构件易进入塑性。钢结构的建筑之所以有良好的抗震能力,主要原因在于采用了弯型钢构件做成的三角型屋架体系,构成了牢固的钢结构体系,发生地震时,房屋的地震作用可以减少一半。在高烈度地震区,人们对房屋的抗震能力要求高,这种结构体系在那里得到充分的利用。
2、施工速度快,钢质量有保证。施工时采用钢结构可提供较大的空间,方便工作的实施,如建造柱子时,工人可同时安装柱、框架及对柱子进行装修,这样既减少了工作时间,又提高了工作效率。钢的构件一般是在工厂由专门的员工制造,加工精度高,增加了制造钢的专业性。另外在工厂制造,减少了工地模板储运等作业时间及砂石堆放所需要的场地,这些都使得钢的质量得到很好的保证。
3、钢结构的建筑污染少,使用中易改造。钢结构施工时,无粉尘污染,噪音小等特点使得钢结构的建筑成为了绿色环保性建筑,它的使用得到国家政策的大力支持。其次钢结构可重复利用,减少了矿产资源的开发,节约了社会资源。钢结构建筑在使用中易接高,扩大楼面时易分割,变动的灵活性大,在进行房屋部分微调时,也减少了工人的工作量。
二、钢结构的发展及其安装。
高层建筑的发展体现了国家的建筑科技、综合技术水平,更象征建设部门财力雄厚。我国高层建筑钢结构建筑已有二十多年的历史,在设计与施工中累积了不少经验,研究人员借助这些宝贵的经验加强对技术改进,才使得我国的高层建筑钢结构得以较快的步伐发展,但钢结构设计行业该如何发展,我们必须要了解。其次,随着钢体系技术的不断发展完善,钢材与混凝土合用的技术在高层建筑中得到广泛的应用,促使钢结构体系技术得到有效改进。钢结构的正确安装是保证建筑安全的根本,这就要求我们知道高层建筑钢柱是怎么被安装的以及在钢柱安装应考虑到框架梁的制作等各方面的问题。下面粗略的谈论了钢结构的发展及安装。
1、钢结构的国产化及设计的国产化。在我国刚进入钢结构建筑的建造时,大部分钢材料都是国外进口,但随着国内钢技术的发展,我国开始自产钢,进口的材料数量减少,大部分都是由合资企业生产的,质量也得到有效的保障,现在我国钢的性能指标已优于国外同类产品。钢结构设计分为设计图与施工图阶段。目前,国内已建立多个研究基地,对钢结构进行优化,研发各种耗能的支撑减震体系等。
2、钢结构的体系得到有效改进。以前的超高建筑主要采用的是钢结构、型钢混凝土、钢管混凝土,但现代钢结构的体系越来越多的采用巨型柱及巨型框架,满足了超高层建筑对钢结构体系的需要。钢管混凝土基本原理是依据钢管对核心混凝土的约束作用,增加核心混凝土的抗压能力,从而使钢管混凝土具有更强的抗压与压缩变形能力。根据此原理发展起来的是巨型框架,它的特点是布置灵活,主次结构受力明确,更适用于大型复杂的高层建筑.
3、高层建筑钢柱的安装。不同层级的建筑,所需的钢柱构件是不同的,但钢柱的长度误差最多不超过三毫米,这主要考虑了钢柱在制造过程中易变形的原因,弥补了易变形的缺陷。其次在安装钢柱时,上下两节截面必须完全相等,且位置也不能随意倒换。
4、钢柱安装应考虑到框架梁的制作。钢柱在框架梁的安装中起着横向阻力作用。为保证框架梁与钢柱连接的节点处的可靠与精确性,框架梁上比设置悬臂梁,悬臂梁与钢柱的连接处应采用剖口熔透焊缝,以增加它们之间的牢固性。
三、高层建筑钢结构设置适应注意的问题。
社会经济的高速发展,导致人们法律意识增强,对自己防卫意识增加,越来越多的人关注环保与安全等问题。不再轻易被丰富的物质生活所满足,取而代之是对身体健康的追求。这就要求在建造高层建筑时,把人们关注的防火、防水等问题充分考虑进去,尽量减小火灾等发生的概率,特别是考虑钢结构的稳定设计,减少广大人民对房屋安全问题的担忧,让群众买房安心,使用的更放心。加强对钢结构的设置等问题关心,能降低建筑建设成本,有力打击豆腐渣工程。下面简要的介绍了高层建筑钢结构设置应注意的问题。
1、注意排水的问题。水对人的重要性就不必说了,日常生活也缺少不了水。除了考虑生活用水,还得考虑水的利用率,如水的循环利用等问题,这都要求对水设备的合理设计,但水管的位置、空间距离都与钢结构的存放分不开。在设计钢结构时就应把这些问题都考虑进去,做到既经济又发挥了好的效果。其次,屋面漏水是居民最无法容忍的事情,这就首先要求在设计阶段把好关,以减少漏水的机会;除了注意这个环节外,还要在施工时注意施工质量,尽量克服各种难关,给居民最舒心、安心的服务。
2、防腐的处理。钢结构易生锈,在安装钢结构时,应人工除锈、喷雾除锈等来保持钢结构表面的干净,只有这样,才能延长钢结构的使用寿命,其次,这些微小的因素都会威胁到人的安全。螺栓是连接着框架梁与钢结构的桥梁,若螺栓生锈,必会导致架梁交界处不稳定,甚至会出现架梁倒塌等现象,因此保持螺栓的干净也是我们要注意的。
3、防火的处理。钢结构的优点是导致高层建筑快速发展的因素,同样,它的缺点也会阻碍它的发展。例如钢结构是很好的导热材料,耐火性差,所以在使用中,我们应重视对钢质量证明文件的检查。其次,对钢构件安装完后,应对轴线进行检查,看是否发生变形等现象,若发现可疑现象,立即给予重视,不应害怕自己承担后果不予上报,这样会造成更大伤害,让老百姓的生活的更加艰辛。
1.1钢结构建筑有着很好的抗震性能钢结构建筑和传统建筑不同,钢结构本身质量稳定,加上自重要远远的轻于同面积的传统建筑,因此在抗震建筑的应用中有着比较好的应用前景。由于这种建筑本身的重量比较轻,所以它的抗震性更加的优越,加上比较好的强度优势,在遇到重物突然挤压的过程中,不易出现断裂。因此,钢结构在一些地震高发地区或地基较软的地区应用的范围更广,具有很好的应用前景。
1.2钢结构建筑的施工周期比较短和传统的建筑比较,钢结构建筑在进行施工的过程中受到季节、环境变化的影响比较小。这主要是因为钢结构一般都是在工厂直接进行生产,只需要将构建运送到工地进行组装就可以完成,这个过程比较传统的建筑施工要快很多,并且对于环境的污染比较小,施工过程中的机械化程度很高,且不需要很大的施工场地,因此施工的速度比较快,这对于那些对于工期要求比较高的建筑来讲,优势较为明显,同时因为减少了大量的人工和机械运输费用,其经济性也更好。
1.3钢结构应用在高层建筑中造价比较低和传统的砖混或混凝土建筑比较,高层民用建筑的总体造价比较低,并且这种结构的重量一般都比较轻,因此运输和装卸的费用也会行对的比较低,工程总体的材料使用量也会大大的节省,同时采取钢结构建筑工程的周期也大大的缩短,与之相伴的其他各种间接费用也会大大的减少,总体而言,钢结构建筑在高层建筑中的造价比较低。
2钢结构建筑的施工要点和流程探讨
2.1钢结构的节点细节设计的思路探讨
在进行钢结构的节点细节设计的过程中,工作人员要使用专门的绘图工作对建筑的平面、剖面以及立面等进行绘图,对于一些比较重要的细节要进行较为详细的设计。另外还可以通过一些专门的钢结构的设计软件对钢结构的负荷和受力的情况进行计算和分析,对于钢结构建筑中比较复杂的构建一定要使用CAD工具进行放大样的操作,目的在于达到对于计算机和图形设计的精准,提升设计的准度和精度,为后续施工打下好的基础。
2.2钢结构的加工和制作
和传统的建筑不同,高层民用钢结构建筑的构件全部在场外进行加工,在制作的过程中要严格的对质量进行控制,依据图纸进行制作与设计,对于不合格的钢结构构件不予验收,最大限度的确保钢结构的质量,减少可能存在的一些不安全因素。
2.3高层民用建筑的安装分析
将钢结构的构建运送到施工的现场之后,应当由专门的工作人员对钢结构的质量进行开展必要的监察工作。如果一些钢结构在运输的过程中出现了变形或者是弯曲,则应当对钢结构开展矫正,最大的限度的确保钢结构能够达到施工要求。在地脚螺栓的安装方面,首先要将地脚螺栓固定在钢套板上,然后通过钢筋将其焊接在柱钢筋上。然后通过混凝土进行浇筑。
2.3.1钢结构构件的安装顺序
钢结构在进行安装的过程中首先应该绘制出分区段的平面吊装图,分区的先后顺序一般是整体框架结构的安装,然后进行楼板结构的安装;先进行柱子的安装,然后再对梁进行安装;安装时先进行主梁的安装,再进行次梁的安装。在钢结构的安装过程中要保证每一天的安装都可以形成一个整体的空间框架结构,从而更好的提升钢结构的安全性和刚度,最大限度的保障施工安全。
2.3.2钢柱的安装过程
在对钢柱进行安装时,首先要在预埋的螺栓上安装必要的螺母,这主要是为了可以更好的调整垂直度,然后再利用水平仪开展找平的操作,最后再进行钢柱的安装工作,这样的效果会比较好。在钢柱的顶端系两根风绳的目的的使得吊装过程中能够确保吊装的有效安装,这要求从多个方面对钢柱进行必要的固定操作。
2.3.3主次衡量的安装分析
当空间内的钢柱吊装完成之后,就可以开展主次梁的安装。在开展主次梁的安装的过程中,首先要进行必要的实验和计算,然后再使用撬棍插入到钢梁两端的螺孔之中,然后将临时螺母拧入。当整个梁的安装精度已经达到了安装的预期,就可以通过高强度螺母穿入到栓孔之中,拧紧的过程中也应当从中心位置向着四周不断的延伸,一般拧紧可以分为两种,一种是初级拧紧,另外则是终极拧紧。初拧时的扭矩一般是终拧的一半。
2.3.4焊接
梁和柱的安装一般采取的是手工电弧焊,焊接时所应当遵循的原则是节点堆成、结构堆成以及全方位对称焊接。多层的焊接一般所采取的是连续的施焊,在每一层的焊道焊完之后进行及时检查和清理,再对缺陷进行清除完毕之后再进行焊接。在进行多层的焊接时应该依据安装的情况先焊接顶层柱和梁节点,然后再进行底柱和梁节点的焊接。最后将中间部分的梁节点和柱进行焊接。在焊接过程中,对于顶层的梁节点和柱,首先要做的就是对顶部垂直偏差比较大的部位进行焊接,利用焊接之后的收缩变形应力达到减少柱顶垂直偏差的目的。焊接的整体吮吸应该从中间的轴线向着四周进行扩散。
3结语
关键词:建筑;钢结构;应用
中图分类号:tu74文献标识码:a
钢结构同钢筋混凝土结构想比较具有着体积小承重高的优势,具体的表现在:跨度相同,高度上混凝土结构的钢筋要比钢梁高一倍。而承载力相同的时候,钢筋混凝土在面积上是钢柱的四倍。这就在很大程度上减少了钢筋混凝土结构上的框架大的弊端。但是在住宅的设计上,钢梁和钢柱还是需要隐藏在墙体内部的,这也是住宅设计的主要考虑内容。
1施工技术的简述
1.1布置以及选型
形心以及质心的距离和扭转度较大的住宅平面不适宜应用钢结构,并且运用钢结构的建筑应当在体型上保证均匀规整,凹凸变化少,并且轴线尽量少的错开。
一般的钢结构在住宅设计时都要对应用后的抗侧力进行水平位移的控制,这种侧力作用主要是包括了风荷载以及地震荷载。这对于住宅建筑的安全性能是很重要的。在设计中,一般情况下会把电梯间以及楼梯间的墙体作为抗侧力的结构进行设计考量。当抗侧力的水平位移无法控制在允许范围中时,则可以利用单元的分户墙或者是卫生间和厨房等一些不动墙作为抗侧力的设计结构。
1.2变形限值的概述
钢筋混凝土以及钢结构都可以成为抗侧力的控制结构被设计在建筑中。这种抗侧力的结构在抗侧力能力上是有范围限定的,当抗侧力结构是钢衍架时规定在风力作用以及地震的作用中分别是:风力作用下是,1/400的间层位移,1/500的顶点位移;而地震时,水平位移应当控制在间层位移的1/250,以及顶点位移的1/300。由于抗侧力在结构上对于钢衍架的要求较高,因此会很大程度上提高造价。
并且需要考虑到的问题是钢衍架的抗侧力结构是否可以和钢筋混凝土的剪力墙具有共同的刚度。如果限制钢结构的1/300对整体刚度进行控制,地震时,剪力墙和抗侧力结构是无法保持一样的刚度,因此这种应用的安全性不高。但是若是限值为混凝土结构的1/800时钢柱以及钢梁的截面就会增加。
1.3层数以及层高
钢结构在建筑中的应用是有着最佳的层高和层数的,这也是由于任何的结构都是具有适应范围和适应环境的。在高层以及超高层的建筑中钢结构的应用优势是最明显的。在平常的居民住宅中,梁柱的存在不但影响了空间应用,同时也是对视觉上的影响。虽然在体积上钢结构要比钢筋混凝土的结构要小的多,但是仍旧是会存在。因此钢结构在分户较多的多层以及高层建筑中的应用时较为合理和优势明显的。
在住宅的使用中,在空间上的扩大和分割的自由一直以来是住宅建筑的追求。而这种目的的实现就是需要大空间以及进深实现,但是空间的扩大就会造成楼板的加厚,而楼板的加厚优惠使得钢材的使用量增加,从而加重了楼体结构,加大的地震力又会使得剪力墙在厚度以及强度配筋傻瓜受到影响。
1.4柱网以及柱断面在型式上的选择柱网在结构上需要根据截面的高度以及梁位置进行分割设定,这也是由于钢梁在应用时需要被隐藏的特点决定的。柱网在决定上的关键点就是外墙中的钢柱的距离,外墙的墙窗上皮在高度上和钢梁的关系确定那么柱网的结构也就确定了。
1.5节点构造
适宜的节点会再构造上影响钢材的使用情况,主要对柱脚以及和剪力墙的连接部分进行解决。(1)柱脚:试点工程地下层结构按钢筋混凝土框架-剪力墙结构考虑,柱脚位于地下室顶板标高处,柱脚与顶板预埋钢板用高强螺栓连接。(2)钢框架的钢梁和钢筋混凝土剪力墙(核心筒)的连接:为了确保试点工程安全可靠,设计中没有采用单纯在剪力墙中预埋钢板的连接方法,而是在剪力墙端部和核心筒拐角处自柱脚标高起,以确保该部位节点的工作状态和计算假定相吻合。
1.6结
体系
(1)5~6层以下的,可采用框架体系或框架-支撑体系,6层以上的可采用框架支撑体系或框架-混凝土剪力墙(核心筒)体系。多层房屋大多采用双重体系。(2)框架柱有h型钢柱,钢管砼柱和钢骨砼柱,后两种为组合柱。在小高层中,组合柱比h型钢柱省钢。(3)剪力墙比钢支撑的延性低,在大震时延性低的地震力大,延性好的地震力小,从抗大震的性能来说,钢支撑比砼剪力墙好。(4)钢框架-砼剪力墙体系属混合结构,核心筒宜用小钢柱加强,也有利于安装。
2如何作好钢结构施工的质量控制
2.1做好工程开工前准备工作
(1)强化施工图纸的会审工作。图纸是工程施工的依据,工程开工前项目控制机构要组织控制人员熟悉工程图纸与项目有关的规范标准、工艺技术条件,充分领会设计意图。(2)认真审查钢结构安装施工组织设计。施工组织设计是施工单位全面指导工程实施的技术性文件,施工组织设计的完善程度直接影响工程的质量、进度。因此,钢结构安装工程施工组织设计审查要针对性和重点。审查的重点内容有:a.质量保证体系和技术管理体系的建立;b.特殊工种的培训合格证和上岗证;c.新工艺的应用;d.对工程项目的针对性;e.质量、进度控制的措施和方法;f.施工计划(工期)的安排。
2.2加强现场施工过程中的质量控制
(1)做好钢结构基础工程的质量控制。钢结构工程的基础一般都采用混凝土独立柱基础,基础的混凝土及钢筋、模板的施工与其他工程的施工工序及方法相同,而基础独立柱中预埋的螺栓是质量控制的重点,单个螺栓及每组螺栓之间的间距、高低的偏差,直接影响钢结构工程的安装质量,我们在控制质量控制过程中,要求施工单位必须严格控制好。(2)钢结构主体工程的质量控制。a.钢构件的质量验收。钢构件的加工已实行工厂化生产,钢构件的进场质量验收就非常重要。b.钢构件安装质量控制。c.螺栓安装质量的控制。(3)门窗工程安装质量的控制。钢窗安装质量的控制重点有两点,一是,钢窗进场合格证、产品试验报告及外观的检查。二是,钢窗和固定钢窗的立柱之间的间隙控制。先施工固定钢窗的立柱,有可能出现钢窗与立柱之间缝隙过大或钢窗安不上。
钢结构工程的施工在我国刚起步,在钢结构工程施工控制过程中,要真正发挥工程控制的作用,要求工程在施工时要严格控制好进度,同时工程师也要做好质量把关工作,这样才能保证钢结构工程的施工质量。
参考文献
[1]张定邦.小议建筑钢结构的施工技术及质量控制[j].黑龙江科技信息,2009(28).
摘要:在分析了钢结构住宅建筑面临的发展趋势后,对夏热冬冷地区高层住宅建筑钢柱保温节能设计要点进行了认真分析研究,最后对一种钢结构高层住宅建筑阳台挑梁保温节能设计方案的优点及其应用效果进行了详细归纳总结。
关键词:高层楼宇钢结构体保温层节能设计挑梁设计
钢结构住宅是高层楼宇住宅建筑的一个重要分支,与木制结构、砖混结构、以及钢筋混凝土结构等同为住宅建筑的重要组成功能单元。随着建筑节能步伐的不断加快,钢结构节能住宅已成为住宅建筑结构研究的一个热点。钢结构保温节能住宅是指在建筑结构体设计时,用钢材来构筑建筑物的柱、梁、析架等结构,通过各结构体相互牵连形成一个以钢材为原料的主体承重结构,并用环保、轻质、节能等新兴材料作其它围护结构与隔墙的居住类节能环保建筑。钢结构保温节能住宅建筑在设计过程中,必须满足当地民用建筑节能设计标准或国家相关规范要求,其节能效果必须达到65%及以上水平。因此,对高层楼宇建筑钢结构体保温设计要点进行详细分析研究,在满足钢结构住宅建筑相关节能要求的基础上,通过设计方案的优化,获得最优钢结构住宅保温设计方案就显得十分必要[1]。
1钢结构住宅建筑面临的发展趋势
从高层楼宇建筑发展趋势来看,钢结构节能住宅必将是建筑发展的主要方向,也就是说钢结构节能住宅必将走上一条节能环保、标准化、产业化的道路。钢结构节能住宅相对于传统的建筑结构体及建造方式,具备设计科学合理、施工简单便捷、环境保护性强、管理有序、成本控制性较优越等优点。人们对智能化家居住宅建筑的需求,钢结构体系可以提供较大的安装操作空间,有效避免传统建筑结构体内部空间不足、管线布置复杂等弊端。可持续发展的钢结构节能住宅将在住宅建筑发展过程中,不断融入更多的新能源技术和智能化设施设备,不仅可以有效提高住宅家居综合舒适度、满意度,同时还可以在设计中,将各种节能技术措施充分运用到工程实际中,进一步提高钢结构住宅的综合节能效果[2]。
2夏热冬冷地区高层住宅建筑钢柱保温节能设计要点
工程中常见的钢结构节能住宅的柱体形式主要包括H型钢、方钢管、方钢管混凝土三大类,文中将对H型钢柱和方钢管混凝土钢柱的节能设计进行分析。
2.1H型钢柱外保温设计。
在进行钢结构外保温结构的节能设计过程中,由于目前尚无详细具体的关于保温层厚度做法的规范标准,因此,在钢结构体外保温层厚度设计过程中,通常采用2-3公分厚的保温层。但对于不同节能建筑工程而言,应该根据工程建设不同节能目标要求,适当设计保温层厚度。对于H型钢柱体而言,在绝大部分情况下是不需要采取任何保温处理措施,但设计过程中,在考虑到钢结构体实际运行条件时,即使不在钢柱上设计对应的保温层,也会要求在钢柱内外涂对应的防火涂料、饰面砂浆等材料,这类材料齐热导系统通常要比钢材低很多,在一定程度上也能起到保温作用效果。为了达到节能设计的目的,在进行H型钢结构体设计时,对于不结露的钢柱而言,一般尺寸不需进行保温设计,但对于有特殊节能要求的钢柱时,如节能目标为65%时,应归整个钢结构体进行系统分析并设计出热桥保温结构。在对H型钢柱进行节能设计时,除了要满足钢柱基本力学性能要求,还应充分分析钢结构体内部关系,通过减少腹板厚度、增大腹板厚度等设计方案,以提高钢结构体的综合节能效果。通过大量文献资料和实际工作经验表明:翼缘板设计厚度对整个钢结构体的节能效果影响不是很大[3]。
2.2方钢管混凝土柱节能设计。
从钢结构体构造特点来看,影响方钢管柱节能保温性能的参数主要为柱宽、柱壁厚度、以及混凝土墙体厚度。对于方钢管柱体而言,方钢管混凝土柱的保温性较其它钢结构体较差,为了达到节能目的,应该对保温层的厚度进行详细分析计算,工程中常用的保温层厚度设计经验公式为:
D=λ(86-0.1b+2t)
式中:b为柱宽;t为柱壁厚度;λ为保温材料导热系数。
利用上式计算公式获得对应的设计保温层厚度可以保证在夏热冬冷地区的楼宇建筑的方钢管混凝土柱在冬季室内不会出现结露现象。
在工程实际设计过程中,要以冬季室内不结露为钢结构体保温层设计控制调节,从而设计出优化节能的钢结构体。
3钢结构高层住宅建筑阳台挑梁保温节能设计要点
在工程实际应用中发现,单独加厚钢柱体外保温层厚度,来获得减小梁柱间局部热桥的方案在经济性方面效果不佳,因此需要对原阳台结构方案进行保温优化设计。
该节能设计方案一方面适当加厚了钢结构柱体的外保温层厚度,提高了钢结构体节能水平;另一方面在沿阳台挑梁根部向外延伸部位外包了一层长度为L、厚度为t2的保温层,通过两者保温层间的有机结合,达到了控制阳台挑梁节点热桥效果。该方案是在综合考虑钢结构的热工性能和经济性能等因素条件下,形成的一种科学合理的柱与阳台挑梁节点节能设计结构,有效解决了钢结构住宅建筑常用压型钢板-混凝土组合楼板容易产生的热桥效应问题,是一种优越的节能构造。
4结束语
对于钢结构节能住宅结构设计过程中,设计人员应结合先进的技术措施,积极探索民用钢结构住宅建筑设计的新方案、新思路、新手段,不仅要在设计理念上贯彻钢结构住宅节能、环保等要求,向绿色节能建筑钢结构设计靠拢;同时还要在设计方案上实现节能优化设计,积极吸纳国内外先进的钢结构节能设计方案措施,从初步设计到施工图设计各阶段中,严格遵循统一规范标准和技术措施,并严格实现全过程监督管理,从而获得设计、业主、施工单位等各方均满意的钢结构节能住宅设计结果。
参考文献
[1]JohnH.Hacker,JulieA.Gorges.住宅钢结构设计与施工[M].北京:机械工业出版社,2008