摘要:由于鋼結(jié)構(gòu)具有環(huán)保綠色節(jié)能,可工業(yè)化生產(chǎn),適用于現(xiàn)代化經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,最大限度的減少建筑垃圾等優(yōu)越性,所以鋼結(jié)構(gòu)普遍代替鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)普遍的應(yīng)用于各類建筑之中。本文重點(diǎn)研究了鋼結(jié)構(gòu)體系的分類和在施工應(yīng)用時(shí)應(yīng)注意的事項(xiàng),為今后鋼結(jié)構(gòu)在建筑中的應(yīng)用提供了借鑒。并且研究了今后鋼結(jié)構(gòu)的發(fā)展方向。
關(guān)鍵詞:鋼結(jié)構(gòu)建筑體系分類施工質(zhì)量
1引言
隨著我國建筑業(yè)和鋼鐵業(yè)的發(fā)展,鋼結(jié)構(gòu)建筑普遍代替了鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)建筑。鋼結(jié)構(gòu)以顯著的優(yōu)越性迅速發(fā)展起來,首先出現(xiàn)在較發(fā)達(dá)的歐美國家,而后基本普及到各國的建筑業(yè)??梢哉f鋼結(jié)構(gòu)在建筑業(yè)掀起了一場改革,目前建筑中鋼結(jié)構(gòu)得到了大范圍的應(yīng)用。隨著經(jīng)濟(jì)技術(shù)的發(fā)展,對鋼結(jié)構(gòu)建筑施工及技術(shù)有了新的要求,所以本文對其的研究是必要的。本文研究了鋼結(jié)構(gòu)在施工過程中應(yīng)注意的問題和其日后的研究發(fā)展方向。
2建筑中鋼結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)
與普通鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的建筑相比,鋼結(jié)構(gòu)最顯著的優(yōu)點(diǎn)是自重較輕,承載力高。除此之外鋼結(jié)構(gòu)還有成本低廉、抗震性好、施工速度快、周期短等優(yōu)點(diǎn)。同時(shí)鋼結(jié)構(gòu)具有良好的塑性和韌性,可以滿足建筑設(shè)計(jì)的多樣化和美觀性,使建筑的商品價(jià)值和舒適度大大升高。所以鋼結(jié)構(gòu)因綠色環(huán)保的特性受到國家大力推廣并進(jìn)行大量的工業(yè)化集成生產(chǎn)。生產(chǎn)的集中性有利于大規(guī)模生產(chǎn),適用于現(xiàn)代的經(jīng)濟(jì)模式。并且在施工完畢后,產(chǎn)生的剩余鋼結(jié)構(gòu)材料基本都可以被重新回收利用,是綠色環(huán)保的建筑材料。
2 鋼結(jié)構(gòu)的影響
由于鋼結(jié)構(gòu)具有普通鋼筋混凝土所沒有的優(yōu)勢,所以在建筑行業(yè)發(fā)展迅速,應(yīng)用廣泛。尤其在美國,英國,德國等發(fā)達(dá)國家,鋼結(jié)構(gòu)被普遍的應(yīng)用于建筑中,并且較早的研究輕鋼結(jié)構(gòu)、重型鋼結(jié)構(gòu)等新型鋼結(jié)構(gòu)的開發(fā)。隨著我國鋼產(chǎn)量的不斷上升,鋼結(jié)構(gòu)也被普遍的應(yīng)用到建筑中去。由原來單單應(yīng)用于不適合用鋼筋混凝土的地方,發(fā)展到整體采用鋼結(jié)構(gòu)材料。目前,鋼結(jié)構(gòu)已被工業(yè)化生產(chǎn),大量的應(yīng)用于建筑建造之中。以后的發(fā)展趨勢是提高鋼結(jié)構(gòu)在建筑施工中安全便捷性,并且研發(fā)新型剛結(jié)構(gòu)來更好的滿足建筑的設(shè)計(jì),提高建筑的美觀性和舒適度。
3 鋼結(jié)構(gòu)體系的分類
鋼結(jié)構(gòu)憑借優(yōu)良的性能在建筑業(yè)迅速發(fā)展并且普遍應(yīng)用,目前出現(xiàn)的鋼結(jié)構(gòu)體系大致分為以下幾種。
3.1鋼框架支撐結(jié)構(gòu)體系
主要由框架和豎向的支撐組成,不僅增加了外側(cè)力的抗力,提高了建筑的抗震性能,同時(shí)減少了對鋼材的消耗。具有布置靈活,可以根據(jù)支撐位置和數(shù)量的改變來滿足建筑的設(shè)計(jì)要求和性能需求。但該體系對門窗的設(shè)計(jì)要求較高。
3.2鋼框架剪力墻體系
將鋼框架和空腔結(jié)構(gòu)板相連接構(gòu)成了鋼框架剪力墻體系。主要的作用是增加建筑的抗側(cè)力,同時(shí)節(jié)省了空間,能夠提高建筑中的可利用空間,同時(shí)減少了建筑成本。
3.3鋼框架體系
橫向與縱向均由剛框架組成。在設(shè)計(jì)上比較靈活,可以提供較大的空間,同時(shí)有利于門窗的設(shè)計(jì)。該體系是目前在建筑中應(yīng)用最多,最廣泛的體系。
3.4薄壁冷彎型鋼體系
該體系基本所有構(gòu)件和配套零件均在工廠進(jìn)行集成化生產(chǎn),運(yùn)到施工現(xiàn)場進(jìn)行組裝安裝,這樣使現(xiàn)場施工簡單方便。可以根據(jù)建筑設(shè)計(jì)的表觀進(jìn)行結(jié)構(gòu)的組裝,滿足了建筑設(shè)計(jì)表觀,使建筑的藝術(shù)性升高,并且提高建筑舒適性。
4 鋼結(jié)構(gòu)的受力和樓面結(jié)構(gòu)
框架結(jié)構(gòu)、支撐結(jié)構(gòu)、交錯(cuò)桁架結(jié)構(gòu)都是鋼結(jié)構(gòu)的受力結(jié)構(gòu)。不過因?yàn)闃?gòu)造不同,所以各個(gè)部分承受不同方向的力,可以說各司其職。其中支撐體系可以承受水平方向的力,縱向的力基本由鋼梁、鋼柱承受。鋼結(jié)構(gòu)由于它的構(gòu)造具有一定的靈活性,可以滿足建筑的力學(xué)要求。可以很好的抵抗建筑的側(cè)力,減少建筑的位移的產(chǎn)生。
樓面是建筑中很重要的一部分,必須具有防止漏水,良好的隔熱效果和隔音效果等一系列特點(diǎn)。樓層之間的面板和鋼梁構(gòu)成了建筑的樓面,它可以使建筑各個(gè)方向的力受到平衡分配,從而保證了建筑的穩(wěn)定性。所以鋼梁本身需具有良好的穩(wěn)定性,同時(shí)樓板要有比較好的密集度,才能達(dá)到建筑的基本要求。
5鋼結(jié)構(gòu)應(yīng)用于建筑應(yīng)注意的問題及研究
5.1安裝前需進(jìn)行嚴(yán)格的質(zhì)量檢查
在進(jìn)行安裝之前,要對所有的材料進(jìn)行重新質(zhì)量檢查以確保材料質(zhì)量安全。按照嚴(yán)格的程序?qū)︿摻Y(jié)構(gòu)的質(zhì)量保證書和證明書進(jìn)行檢查,焊條和焊接材料的證明書進(jìn)行檢查。小零件的質(zhì)量檢查也不能忽視,對其檢驗(yàn)證明書進(jìn)行嚴(yán)格檢查。待所有材料的質(zhì)量檢查通過之后,要檢查各個(gè)零件的接口是否接合,孔徑是否符合。這些都按照程序檢查通過之后再進(jìn)入施工準(zhǔn)備階段。按照工程的圖紙對所需的鋼結(jié)構(gòu)的類型進(jìn)行統(tǒng)計(jì),并且按照圖紙上的位置進(jìn)行分類放置,以便在施工過程中能夠清楚明白,提高工程進(jìn)度,保證施工安全。其中高層建筑的施工要特別注意,由于其危險(xiǎn)性大,所以在做好之前的檢查之外,還要對螺栓進(jìn)行預(yù)拉力實(shí)驗(yàn)和防滑實(shí)驗(yàn),并且對其進(jìn)行準(zhǔn)確的定位。實(shí)踐證明,施工管理在施工過程中起不可忽視的重要作用。所以在施工的過程中,監(jiān)理人員要確實(shí)起到監(jiān)督、指導(dǎo)的作用,從而使施工安全有序的進(jìn)行。
5.2施工過程中注意事項(xiàng)
鋼結(jié)構(gòu)是建筑的主體結(jié)構(gòu),在施工過程中要特別注意。首先,對于鋼梁的安裝方位要準(zhǔn)確,對鋼梁的尺寸和外觀也應(yīng)該根據(jù)要求進(jìn)行檢測。其次,對于鋼柱施工要嚴(yán)格按照操作步驟,尤其注意在起吊機(jī)運(yùn)作時(shí),要保證鋼柱的底部不與地面嚴(yán)重摩擦,以免造成鋼柱結(jié)構(gòu)的損壞,影響建筑質(zhì)量。在鋼柱起吊之前可以先進(jìn)行預(yù)吊,實(shí)驗(yàn)吊起的高度是否合適,兩邊吊起的高度是否一致,保持平衡。
5.3加強(qiáng)支撐的設(shè)計(jì)和應(yīng)用
支撐作為鋼結(jié)構(gòu)的一部分,在建筑中起著重要的作用。支撐尤其對建筑中門窗的施工有所幫助,承載其剪切力,通過耗能的方式來減少震動。所以建筑結(jié)構(gòu)中對支撐要有合理的設(shè)計(jì)和應(yīng)用。根據(jù)建筑需要進(jìn)行支撐數(shù)量的計(jì)算,并且對其安裝位置進(jìn)行標(biāo)記。
5.4通過節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)提高建筑的抗震性能
在發(fā)生震動強(qiáng)烈的過程中,最易受到損壞的是鋼結(jié)構(gòu)的節(jié)點(diǎn),其焊接處最可能產(chǎn)生裂縫。而一般的設(shè)計(jì)中彎矩幾乎都由翼緣連接處承擔(dān),這樣就不小的安全隱憂。可以通過應(yīng)力的均勻分配來減少震動所產(chǎn)生的危害。同時(shí)在節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)時(shí)可以使蓋板面積變大,這樣可以使應(yīng)力分散,避免焊接處裂縫的產(chǎn)生。或者可以增加翼緣的截面積來使應(yīng)力不過于集中,比如在上下翼緣處添加蓋板。
5.5保證電焊工作環(huán)境的安全
電焊是鋼結(jié)構(gòu)建筑施工中不可避免的,由于施工環(huán)境的不確定性。比如天氣因素、是否高空作業(yè)等等。所以在電焊過程中盡量不選擇天氣炎熱,下雨刮風(fēng)的等比較惡劣的天氣。另外,電焊工作難免有火花產(chǎn)生,所以要嚴(yán)禁在附近堆放一些易燃易爆物品。保證電焊環(huán)境的場地,不宜過于擁擠,放置過多的設(shè)備材料,保證其安全作業(yè)。
6結(jié)語
和其他的結(jié)構(gòu)建筑相比,目前鋼結(jié)構(gòu)廣泛的應(yīng)用于國內(nèi)外的各類建筑中。鋼結(jié)構(gòu)不但可以滿足建筑的基本要求,還可以增加建筑的美觀性和居住的舒適性。滿足了人們?nèi)找嬖鲩L的物質(zhì)需要,所以鋼結(jié)構(gòu)成為建筑中應(yīng)用最廣的結(jié)構(gòu)。在建筑施工過程中,通過安裝前嚴(yán)格的質(zhì)量檢查、新型抗震節(jié)點(diǎn)的設(shè)計(jì)應(yīng)用、支撐的加強(qiáng)、方位的精準(zhǔn)定位等一系列的措施,使鋼結(jié)構(gòu)在建筑施工過程中安全可靠,并且為鋼結(jié)構(gòu)在建筑業(yè)今后的發(fā)展提供了參考。
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