摘要:鋼結(jié)構(gòu)建筑是一種新型的節(jié)能環(huán)保的建筑體系,在高層建筑、大型工廠、大跨度空間結(jié)構(gòu)、交通能源工程、住宅建筑中更能發(fā)揮鋼結(jié)構(gòu)的自身優(yōu)勢(shì)。本文分析了鋼結(jié)構(gòu)的特點(diǎn),提出了在建筑工程中鋼結(jié)構(gòu)的焊接技術(shù)和質(zhì)量控制,最后對(duì)住宅建筑中鋼結(jié)構(gòu)的應(yīng)用進(jìn)行探討。
關(guān)鍵詞:鋼結(jié)構(gòu);施工技術(shù);住宅建筑
一、鋼結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)
1、鋼結(jié)構(gòu)施工時(shí)間短、用于施工的鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件可以是工廠化生產(chǎn)、現(xiàn)場(chǎng)安裝,可以大大縮短施工的時(shí)間,節(jié)約時(shí)間;空間大:由于鋼材的抗壓、抗側(cè)彎強(qiáng)度均為混凝土的1.5 倍,因此在等同強(qiáng)度的條件下可以縮小截面從而增大了有效的空間;可循環(huán)利用:鋼結(jié)構(gòu)建筑的施工材料可以實(shí)現(xiàn)再生利用,這樣就減少了大量的建筑垃圾。
2、抗震性能好,由于鋼結(jié)構(gòu)屬于柔性結(jié)構(gòu)、自重輕,能有效地降低地震響應(yīng)及災(zāi)害的影響程度,有利于抗震。耐火性差:鋼材的導(dǎo)熱系數(shù)遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于鋼筋混凝土的導(dǎo)熱系數(shù),其耐火性能也遠(yuǎn)遠(yuǎn)差于混凝土結(jié)構(gòu),當(dāng)溫度達(dá)到600℃的時(shí)侯,鋼結(jié)構(gòu)就會(huì)基本喪失其全部的強(qiáng)度和剛度。因此在鋼結(jié)構(gòu)建筑中抗火被看做重要一環(huán);耐腐蝕性差:由于鋼材表面的鐵原子與空氣中的氧化合會(huì)生成氧化鐵銹,銹蝕能夠引起應(yīng)力集中,從而危害鋼結(jié)構(gòu)建筑的使用安全,使鋼結(jié)構(gòu)建筑壽命減短,因此對(duì)鋼結(jié)構(gòu)建筑進(jìn)行有效的防腐措施才能確保其使用時(shí)間
二、鋼結(jié)構(gòu)工程的焊接技術(shù)
1、選擇適當(dāng)?shù)暮附庸に,平焊、立焊、橫焊、仰焊等;采用短弧焊接,弧長(zhǎng)一般為2~4mm。焊口清理:檢查破口、組裝間隙是否符合要求,焊縫內(nèi)不能有油污和銹物。烘焙焊條時(shí)要符合規(guī)定的溫度與時(shí)間,從烘箱中取出焊條后,要放在焊條保溫桶內(nèi)保存。根據(jù)焊接層次、焊條型號(hào)、直徑、厚度,焊接技能等因素,選擇適宜的焊接電流。焊接速度:要求等速焊接,保證焊縫厚度、寬度的一致,從面罩內(nèi)看熔池中鐵水與熔渣要保持等距(2~3mm)。焊接根據(jù)焊條型號(hào)不同而確定,一般要求電弧穩(wěn)定,酸性焊條一般為3~4mm,堿性焊條一般為2~3mm。
2、焊接角度通常有兩個(gè)方面,一是焊條與焊接前進(jìn)的方向之間夾角為60~75;二是焊條與焊接左右之間夾角有兩種情況,當(dāng)焊件厚度相等時(shí),焊條與焊件之間的夾角均為45;當(dāng)焊件厚度不相等時(shí),焊條與較厚焊件一側(cè)的夾角應(yīng)大于焊條與較薄焊件一側(cè)的夾角。每條焊縫焊到結(jié)束時(shí),將弧坑填滿后,要往焊接方向相反的方向帶弧,使弧坑甩在焊道內(nèi)。焊接結(jié)束,采用氣割切除弧板,并修磨平整。清渣:整條焊縫焊完后清除熔渣,經(jīng)焊工自檢確無(wú)問(wèn)題后,才可以更換工作地點(diǎn)繼續(xù)焊接作業(yè)。在冬期溫度低于0℃條件下進(jìn)行電弧焊時(shí),除遵守常溫焊接的規(guī)定外,還應(yīng)該調(diào)整焊接工藝的參數(shù),使焊縫和熱影響區(qū)緩慢冷卻。焊后未冷卻的接頭,要避免碰到冰雪。當(dāng)工作地點(diǎn)的溫度在0℃以下時(shí),要進(jìn)行工藝試驗(yàn),來(lái)確定適當(dāng)?shù)念A(yù)熱溫度。
三、鋼結(jié)構(gòu)施工的質(zhì)量控制
1、鋼結(jié)構(gòu)建筑的基礎(chǔ)通常都采用混凝土立柱,基礎(chǔ)的混凝土丑鋼筋、模板的施工與其他工程的施工方法相同而基礎(chǔ)立柱中預(yù)埋的螺栓是更是質(zhì)量控制的重中之重,每個(gè)螺栓及每組螺栓之間的高度間距的偏差,直接影響著工程的整體質(zhì)量。具體如下:取鋼柱底板大小的鋼板三塊(其中兩塊厚20mm,一塊8~20mm均可),2mm 厚的兩塊銅板按照鋼柱底板螺栓孔位置、大小開(kāi)孔,將三塊鋼板組裝在一起,把一組螺栓插入螺孔,用Φ14~Φ16的鋼筋將螺栓焊接為一體,上下各一道并可以重復(fù)多次使用。螺栓間間距及高低必須在規(guī)定的偏差范圍之內(nèi)。在混凝土澆筑前,用經(jīng)緯儀將螺栓組進(jìn)行精確的定位.再用Φ14~Φ16 的鋼筋焊接在柱子的主筋上,固定螺栓鋼筋端頭頂正模板上,上下各一道,這樣每組螺栓之間的間距、高低可以控制并不被損壞。做好施工交接。土建工程結(jié)束后.將螺栓組間的(軸線間距)高低,每一個(gè)柱身澆筑的高度用經(jīng)緯儀進(jìn)行測(cè)量,驗(yàn)收后,組織相關(guān)安裝人員進(jìn)行驗(yàn)收,驗(yàn)收后要求鋼結(jié)構(gòu)安裝人員進(jìn)行復(fù)測(cè)。
2、鋼構(gòu)件的加工現(xiàn)已實(shí)現(xiàn)工廠化的生產(chǎn),鋼構(gòu)件的進(jìn)場(chǎng)質(zhì)量驗(yàn)收就顯得至關(guān)重要,構(gòu)件進(jìn)場(chǎng)除了核查數(shù)量,并進(jìn)行表面檢查外,還需要檢查以下資料:①鋼材材質(zhì)的檢驗(yàn)單,②鋼材的材質(zhì)證明(復(fù)印件須蓋生產(chǎn)單位公章,并且說(shuō)明原件存放地);③無(wú)損檢測(cè)報(bào)告和探傷檢測(cè)報(bào)告。在安裝柱,梁時(shí),主要檢查柱底版下的墊鐵是否穩(wěn)定,柱是否垂直和位移,粱的垂直、平直、側(cè)自彎曲、螺栓的擰緊程度以及摩擦面清理驗(yàn)收合格后,方可起吊施工。當(dāng)鋼結(jié)構(gòu)安裝完,并進(jìn)行驗(yàn)收合格之后,要求施工單位將柱底板和基礎(chǔ)頂面的空間用膨脹混凝土進(jìn)行二次澆筑。鋼結(jié)構(gòu)工程螺栓的連接通常使用高強(qiáng)螺栓和普通螺栓這兩種,普通螺栓連接,每個(gè)螺栓一端不能墊2個(gè)以上墊片,螺栓擰緊后外露螺紋不能少于2個(gè)螺距;高強(qiáng)螺栓使用前需要檢查螺栓的合格證和復(fù)試單,安裝過(guò)程中板疊接觸面要平整,接觸面必須大于75%邊緣縫隙不能大干0.8mm,高強(qiáng)螺栓要自由穿入,不能用工具敲打和擴(kuò)孔,不能強(qiáng)制穿入。高強(qiáng)螺栓不能作為臨時(shí)螺栓,螺栓擰緊要注意按一個(gè)方向施擰,當(dāng)天安裝的要終擰完畢,并逐個(gè)嚴(yán)格檢查,對(duì)欠擰、超擰的要及時(shí)補(bǔ)擰或更換。不合格的焊縫不得擅自處理,同一部位的焊縫返修次數(shù)不能超過(guò)2次。鋼結(jié)構(gòu)涂刷前,構(gòu)件表面不能有異物,涂刷遍數(shù)和厚度應(yīng)符合相關(guān)規(guī)定。
四、住宅建筑中鋼結(jié)構(gòu)的應(yīng)用
輕型鋼結(jié)構(gòu)組合房屋引入中國(guó)的時(shí)間很短,最初僅用于臨時(shí)性建筑,直到目前,這種結(jié)構(gòu)形式仍然廣泛應(yīng)用于各種臨時(shí)性建筑。鋼結(jié)構(gòu)組合房屋在使用性質(zhì)上發(fā)生了改變,是一種永久性的、適合人居的、高品質(zhì)的鋼結(jié)構(gòu)組合房屋。
我國(guó)的輕型鋼結(jié)構(gòu)住宅鋼結(jié)構(gòu)組合房屋尚處于起步階段,主要服務(wù)人群是新農(nóng)村改造項(xiàng)目和城市中多、高層建筑以及別墅區(qū)。最初許多用戶對(duì)輕鋼結(jié)構(gòu)組合房屋是否抗震、節(jié)能、環(huán)保持懷疑態(tài)度,這對(duì)市場(chǎng)推廣也產(chǎn)生了一定阻力。經(jīng)過(guò)汶川大地震和玉樹(shù)地震,老百姓對(duì)輕鋼結(jié)構(gòu)建筑的抗震性有了一定的認(rèn)識(shí)。隨著我國(guó)節(jié)能產(chǎn)業(yè)政策的不斷推進(jìn),輕型鋼結(jié)構(gòu)組合房屋以其獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)正在逐步被人們所接受,節(jié)能、綠色、富有個(gè)性化的建筑正在改變著人們的居住觀念。那么,鋼結(jié)構(gòu)住宅有什么樣的優(yōu)點(diǎn)呢?
1、鋼結(jié)構(gòu)住宅的優(yōu)點(diǎn):
。1)鋼結(jié)構(gòu)住宅施工快,工期短,F(xiàn)在,業(yè)主一般買(mǎi)的都是期房,如果說(shuō)磚混結(jié)構(gòu)工期是兩年,那么鋼結(jié)構(gòu)只需要一半的時(shí)間。這樣就提前了開(kāi)發(fā)商的交房時(shí)間,也能讓期盼已久的業(yè)主早日住上自己心儀的房。
。2)鋼結(jié)構(gòu)住宅造型活躍,格局個(gè)性化。鋼結(jié)構(gòu)住宅除了廚房、衛(wèi)生間固定,室內(nèi)格局可以隨意改變,不受原有傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)的限制。
(3)房子面積利用率高。因?yàn)闆](méi)有室內(nèi)格局的限制,所以業(yè)主可以充分利用室內(nèi)的空間,提高利用率。
。4)從抗震的角度考慮,也是一般住宅結(jié)構(gòu)不能相比的。在國(guó)外,比如日本一些處于地震帶地區(qū)的住宅都采用鋼結(jié)構(gòu)建筑,抗震能力比較強(qiáng)。不僅于此,鋼結(jié)構(gòu)住宅具有以下技術(shù)優(yōu)勢(shì):比起傳統(tǒng)的結(jié)構(gòu),可以更好的滿足建筑上大開(kāi)間、靈活分隔的要求,并可以提高使用面積率5%~8%;與鋼結(jié)構(gòu)配套技術(shù)的輕質(zhì)墻板、復(fù)合樓板等采用新型材料,符合節(jié)能建筑的要求;鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件及其配套技術(shù)相應(yīng)部件絕大部分可以實(shí)現(xiàn)工廠化制做、產(chǎn)品化;鋼結(jié)構(gòu)住宅體系可以實(shí)現(xiàn)住宅建筑技術(shù)集成化的產(chǎn)業(yè)化新思路;鋼結(jié)構(gòu)體系自重輕(約為混凝土結(jié)構(gòu)的一半),可以大大減少基礎(chǔ)的造價(jià);鋼結(jié)構(gòu)體系住宅直接造價(jià)略高于混凝土結(jié)構(gòu),但其綜合效益卻明顯高于傳統(tǒng)的住宅體系。
基于以上介紹,不難得知,鋼結(jié)構(gòu)住宅在現(xiàn)有建筑材料中有著巨大的優(yōu)勢(shì),并且隨著我國(guó)環(huán)保節(jié)能等目標(biāo)規(guī)劃,鋼結(jié)構(gòu)住宅也必將成為建筑行業(yè)的嬌寵。
五、結(jié)束語(yǔ)
鋼結(jié)構(gòu)體系施工技術(shù)在我國(guó)建筑市場(chǎng)起步相對(duì)較晚,在某些關(guān)鍵工藝、技術(shù)等方面還需要再次進(jìn)行改進(jìn)以及深入研究,這樣才能確保在鋼結(jié)構(gòu)作業(yè)組織管理職能的發(fā)揮下,完成工藝水準(zhǔn)較高的鋼結(jié)構(gòu),提高建筑構(gòu)造安全性能。