摘 要 社会主义新时期,我国的经济取得了很大的进步,也带动了人们生活水平的进一步提高,与此同时随着人们对居住环境以及居住条件需求的不断增加,国家建立了越来越严谨的土地使用制度,而且管理越来越苛刻。当前很多大城市的建筑用地日显稀薄,这就使得建筑物的楼层越来越高,而普通的钢筋混凝土结构显然已经满足不了建筑效益、结构以及设计等特殊功能的需求,而钢结构因其自身体积较轻、强度较高且塑性韧性比较好,此外它的制作流程简单,施工时间比较短,因而可以广泛的应用到各高层建筑施工中。目前我国的高层建筑结构正逐步向钢结构方向发展。本文基于作者多年的实践经验为基础,探讨了建筑钢结构生产制作过程中可能遇到的质量问题,并提出了相应的解决措施,以供同行进行借鉴。
关键词 建筑钢结构;构件制作工序;要点分析
0引言
钢结构工程是以钢材制作为主的结构,是主要的建筑结构类型之一。钢材的特点是整体刚性好、变形能力强,故用于建造大跨度和超高、超重型的建筑物;材料匀质性好,属理想弹性体,最符合一般工程力学的基本假定。
1 建筑钢结构的发展现状
建筑工程不单单是为人们提供工作、生活以及居住所需的场所,还是一个城市现代化步伐的代表性建筑。而今大量的城乡土地资源被开发,高层建筑物俨然成了城市建设发展的标志性代表,它是城市的名片。目前高层建筑在大中城市越来越普遍,这是因为钢结构材料的进一步应用的效果。钢结构材料在施工过程中不仅速度快,所用周期短,能够节约模板,还具有较高的强度,能够缩短工期,并能为预制安装提供有利的条件,因而现在越来越被建筑施工单位所采用。尽管国家已经出台了各种制作钢结构的文件和法律法规,然而我国的钢结构工程中还是出现了各种各样的问题。例如:钢结构工程的表面有裂纹出现,或者构件表面有涂料脱落,这都是比较常见的质量问题。虽然这些问题里面很少会牵涉到材料的选取,但是一旦构件所用材料出现脱落等质量问题,就会给建筑物安全投入使用带来意想不到的危害。而很多这样的质量问题都是因为在钢结构的生产制作以及加工、施工和安装过程中没有严格控制工程的质量问题所致。如果想要真正治好钢结构工程存在的质量通病,施工管理人员就需要将其看成一个系统工程,并逐步提高对它的各个阶段、参与和建设的各方人员以及施工设计等诸多流程和环节的重视。此外要不断地推广和应用钢结构所采用的新技术、新工艺,不断地加大对钢结构构件的宣传力度,只有这样才能让人们切实的感受到钢结构工程在人们的居住、生活环境以及工作等活动中占据的重要位置,从而促使人们坚定要不断提高钢结构质量、最大程度的解决病害问题的立场和决心。
2 采用建筑钢结构的优缺点分析
2.1优点
将钢结构和其它的建筑材料进行比较,可以发现不管是在使用、施工设计或施工过程中还是综合经济方面它都具备很大的优势,而且它的造价比较低,还能够随时进行移动。
1)跟传统建筑相比,钢结构住宅能够更好的达到建筑上面位置大开间灵活分隔的标准,还能将柱的截面面积及轻质墙板的使用减少,从而将面积的使用率进一步的提高,而户内的有效面积也能相应的提高大概6%左右;
2)钢结构具有很好的节能效果,当墙体选择轻型节能的施工材料进行建筑施工时,它的保温性能特别好,并具有极佳的抗震能力,一般能节能50%左右;
3)钢结构的延性非常好、塑性变形能力也很强,并且它的抗震能力极其优良,因而选择它进行建筑工程施工,安全性非常好;
4)由于建筑物的总量比较轻,一般其自身重量比较轻,常占混凝土结构大概一半左右,可以把工程的基础造价减少;
5)钢结构的环保效果特别好。在采用钢结构住宅进行施工时可以将砂、石以及灰的用量尽可能的减少,由于施工时采用的都是绿色原料,能够百分百的回收再利用或者对其降解,因而等到建筑物被拆除时,多数材料还是能够循环再利用或者进行降解,但是不会生成垃圾。
2.2不足之处
钢结构工程施工过程中也存在着许多质量问题,下面我们就问题的特点作以下几个方面的分析:
1)具有复杂性
对于钢结构工程来说,项目的施工工序是非常复杂的,这是因为很多因素都会影响到工程的质量。即便是性质相同的质量问题,形成的原因也可能不同,这就增加了分析、判断、处理质量问题的难度。比如焊接时出现的裂缝,既有可能出现在焊缝金属里面,也有可能出现在母材热影响中;此外焊缝的表面以及焊缝的内部也都可能出现;一般裂缝会呈和焊道平行的走向,也可能与焊道垂直;形成的裂缝有可能属于冷裂缝,也有可能属于热裂缝;当然焊接材料的选择不合理以及在焊接时预热或因操作不当也都可能形成裂缝。
2)具有严重性
钢结构工程项目的施工质量问题通常会很严重,主要表现在:一般的质量问题会直接影响到施工项目的顺利进行,使得工期被延误,从而增加工程的施工成本;如果质量问题很严重则会导致建筑物倒塌,给人们的生命财产安全造成损失,有时候甚至会引起不良的社会问题。
3)具有可变性
建筑钢结构工程的施工质量问题还具有可变性,也就是说其质量会根据外界变化并随着时间的延长而发生变化,其质量上存在的问题也就显而易见。比如,手应力变化的影响,钢构件的焊缝本来没有裂缝也会产生不同程度的裂缝;加之焊接后的焊缝里面有大量的氢在活法,便会使得裂缝延迟。此外如果构件长期承受过大的承载力,钢构件自身便会出现下拱弯曲变形的现象,也就会造成不同程度的安全隐患。
3建筑钢结构的应用
3.1 屋面系统
轻钢结构住宅屋面系统是由屋架、结构OSB面板、防水层、轻型屋面瓦(金属或沥青瓦)组成的。迈特建筑轻钢结构的屋面,外观可以有多种组合。材料也有多种。在保障了防水这一技术的前提下,外观有了许多的选择方案。 3.2墙体结构
轻钢结构住宅的墙体主要由墙架柱、墙顶梁、墙底梁、墙体支撑、墙板和连接件组成。建筑轻钢结构住宅一般将内横墙作为结构的承重墙,墙柱通常为C形的轻钢构件,它的壁厚根据其所要承受的荷载力来制定,一般处于0.84到2毫米,而墙柱的间距要控制在400到600毫米之间,建筑轻钢结构住宅的结构采取的布局方式,既可以有效地承受也能够传递竖向荷载力,而且布置非常方便,然而这种轻钢结构住在的墙体结构很难承受水平的荷载力。
3.3保温节能技术
建筑轻钢结构具有极佳的保温效果,在建筑物的外墙和屋面中使用的保温隔热材料能长期使用并能起到很好的保温隔热作用。采用建筑轻钢结构的住宅不仅需要在墙的墙柱间选择玻璃纤维网格进行填充外,还需要在墙的外侧贴上一层保温材料,从而将墙柱到外墙板之间的热桥有效的进行隔断;楼层与楼层之间的格栅之间要选用玻璃纤维进行填充,这样便能把楼层里面的热传递降低;此外所有的内墙墙体里面的墙柱之间要选择玻璃纤维均匀的进行填充,从而使得护墙之间存在的热传递能够减少。
4建筑钢结构施工注意事项
钢结构工程构件的安装顺序,平面上应该从中间向四周进行扩展,竖向应该由下而上均衡的逐渐安装。梁、柱、支撑等主要构件在安装时,应在就位并监时固定后,立即惊醒校正,并永久的固定住,从而形成稳定的空间刚度单元。钢结构工程构件连接的焊接顺序,平面上应从中部对称地向四周扩展,使真各个建筑外形得到良好控制,焊接后产生的残余应力也较小。钢结构工程柱与柱的焊接接头,应由两名焊工在对称位置逆时针以相同速度施焊,梁与柱的接头焊缝,宜先焊梁下翼缘板,再焊梁上翼缘板,先焊梁的一端,待其焊缝冷却后,再焊另一端,不宜对一根梁的两端同时施焊。安装压型钢板前,应在钢梁上排出压型钢板铺放位置线,相邻两排压型钢板断头的波形槽口应对准,压型钢板与梁与梁的支承长度应符合设计要求,且不应小于50毫米。栓钉在施工焊前应在钢梁或压型钢板上划出位置线,使栓钉在梁上的布置整齐。钢结构工程构件安装和混凝土楼面施工应该相继进行,两项作业不宜超过5层,当超过5层时,应会砼设计和监理单位共同协商处理。
为了避免一些事故的发生,我们应该提前做好施工准备,充分熟悉并掌握钢结构知识,了解钢结构的施工工序,这样建筑钢结构工程就会有着良好的发展前景,为人们带来更多的方便与利益。
5 结论
总而言之,钢结构在设计、制造和安装等技术方面都达到了较高的水平,施工人员已经能够熟悉把握河中复杂建筑物的设计以及施工技术,全国各地都建造了很多规模巨大而且结构复杂的钢结构厂房、大跨度钢结构民用建筑等。在制作建筑钢结构时一定要严格控制钢结构构件的质量,只有这样才能为建筑物质量奠定良好的基础、提供必要的安全保障。
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