高层建筑钢结构施工优选九篇

时间:2023-07-18 16:35:56

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高层建筑钢结构施工

第1篇

关键词:高层;建筑;钢结构;施工技术

Abstract: along with our country city to speed up the process, an influx of immigrants into the city, land shortage. With the large number of high-rise buildings.Steel structure with its special characteristics andmechanical properties, so its application in the construction industry more and more widely. This paperintroduces the composition of high-rise steel structures,analysis of high-rise steel structure construction technology, for reference only.

Keywords: high; construction; steel structure; construction technology

中图分类号:TU74文献标识码:A文章编号:2095-2104(2013)

一、钢结构的特点

钢结构是指以钢材为材料做成受力构件的结构,因其具有承载力强、自重轻、强度高、施工快、抗震强等优点,通常用于高层、大跨度、体型复杂、荷载或吊车起重量大,有较大振动、要求能活动或经常装拆的结构。进而取代了传统的砖混结构、混凝土框架结构建筑。

二、钢结构主要构件

(一)梁、柱

钢结构住宅结构一般设计为强柱弱梁形式,梁柱均取等截面形式。梁主要选用高频焊接和热轧H钢,它是工字钢的升级换代产品,具有抗弯性能好,翼缘宽,侧向刚度大,翼缘表面相互平行,构造方便等优点。我国目前采用的H钢梁大多为Q235和Q345钢,翼缘宽度为60~180mm,截面高度为100~800mm。

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,目前广泛使用焊接H型钢或I字热轧钢截面。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。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。

(二)楼板

楼板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。所以,楼板必须有足够的承载力、刚度,并且与钢框架实现可靠连接,确保结构体系的整体刚度和稳定性。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。同时楼板还要应该满足住宅功能的要求,如防颤动、隔音、隔热等。我国钢结构住宅的楼板,一般采用钢筋混凝土结构和钢结构体系的传统做法。常用的楼盖结构有:压型钢板-现浇混凝上组合楼板,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。

(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,目前国内用得还很少,建议在高烈度区首选偏交支撑。

三、高层建筑钢结构施工技术

(一)塔吊

塔吊的选择一定要符合施工要求以及布置的位置是否方便施工以及以后的拆卸等问题。在塔吊的选择上应优先考虑内爬式塔吊,因为钢结构建筑采用内爬式塔吊不需要对楼层进行加固,并且在起重机布设位置上有较大的自由度。另一方面,采用内爬式塔吊进行钢结构高层建筑吊装施工,对塔吊起重能力和幅度要求不像采用附着式塔吊那样苛刻。若使用附着式塔吊时,如果工程设计师180m,那么就要采用210m的塔吊比较合适,这样,即从经济上考虑,又在施工成本上节约。

(二)吊装

吊装在钢结构施工中是一个关键重要的工序,吊装的速度与质量对整个工程起着举足轻重的作用。

吊装的总原则:

a.在一个平面内,要从中心位置,核心筒逐步向四周去展开吊装,从中间位置的单元,要先构件成一个稳定的单元刚度柱,要先吊装柱,再吊装梁,在一个柱网单元固定后,在依次在周围吊装两个单位,三个单元,直到最后全部吊装完成后进行全面的校对。

b.竖向吊装顺序(以一柱三层为例):先安4根钢柱下层框架梁测量校正螺栓初拧中层框架粱上层框架粱测量校正螺栓初拧测量校正终拧高强螺栓焊接焊缝检测散铺上层压型钢板与栓钉焊接下、中层压型钢板散铺与栓钉焊接下、中、上层钢梯、平台吊装楼盖钢筋混凝土楼板施工。

(三)焊接

焊接高层钢结构具有工期紧、结构复杂、工程量大、质量要求高的特点,而焊接作为钢结构施工的重要工序,其焊接顺序与工艺参数的选择与施焊水平对工程的“安全、优质、高速”的完成影响重大。焊前进行清理,使用电动钢丝砂轮对坡口内及两侧的浮锈打磨清理,并进行必要烘干处理。焊接顺序和焊接方向的合理性。先焊收缩量大的焊缝,以保证焊缝能够自由收缩;从部件相互之间相对固定的位置朝向彼此间有更多的相对运动自由的位置。拼板时,先焊错开的短焊缝,后焊通直的长焊缝。在焊接的过程中,注意保护气体对焊接点的保护,限制空气侵入。对于重要的焊接结构,若焊接接头的组织和性能不能满足要求时,可采取焊后热处理(退火、回火、淬火)以改善焊接接头的组织和性能,同时也可以消除或减少焊接应力。

四、高层建筑钢结构施工特点

钢结构的施工大体上可分为三大部分:钢构配件的制作、现场的拼接安装、防腐防火处理。

(1)钢结构施工对施工测量要求严格。钢结构在进行结构计算时,力学模型非常清晰,尺寸变化对模型影响明显。因此,在制作和安装阶段,施工测量是较为重要的问题。例如,下料不精确,会造成构件的变形;安装时不能就位,影响承荷效果钢结构施工现场焊接的环境特点。

(2)钢材具有热胀冷缩的特性,其在安装过程中对天气、温度等条件敏感。钢结构焊接有其专门的技术规程要求,实际工作中,自然条件不能满足工作要求时,往往要采取人工措施给施工创造条件,比如焊条的预热、钢板的预热加温等。如果钢结构在施工过程中尺寸变化较大,温度过高或过低都会对安装精度产生影响。

(3)钢结构易锈蚀,防火性能较差,需对其进行涂装保护。把钢结构防火涂料涂在钢结构件表面,以起到防火隔热保护作用,防止钢材在火灾中迅速升温而降低强度,避免钢结构失去支撑能力而导致建筑物垮塌。

五、安全施工

安全施工是钢结构施工中的重要环节,超高层钢结构施工的特点是高空、悬空作业点多。在施工过程中,仅螺栓就有40万颗,这些零件虽小,但如果从l00m以上的高空掉下去,后果可想而知。针对超高层钢结构施工的特点,采取事前与过程控制相结合的方法,即事先采取防护措施(如防坠板、防坠器、安全梯、缆风绳等),并加强对施工人员的安全教育,坚持安全巡视制度。

工程在吊柱子时外墙设置网,吊框架梁时架设临时活动式走道,并随框架吊装逐层升高;拧螺栓时在梁端挂设吊篮,焊接时搭设操作平台,另外做到及时铺设楼层压型板以确保施工安全。

尽管钢结构体系在我国还处在刚刚起步阶段,但该体系集众多优点于一身,一旦相关的配套技术及市场问题进一步解决之后,钢结构的发展将有着非常光明、广阔的前景。

参考文献

[1] 王培成. 高层建筑钢结构施工技术与管理[J]. 科技资讯, 2011,(09)

第2篇

关键字:高层建筑;钢结构施工;建议

中图分类号: TU391 文献标识码: A 文章编号:

随着我国社会的进步、城市及工业的发展及国际间交往的日渐频繁,高层建筑业也进入了迅速发展的快车道。在发展的同时,建筑行业的一些新材料、新结构以及新工艺也为高层建筑的发展提供了源源不断的动力支持。高层的建筑不仅是时展的标志,同时还解决了我国人口激增与土地有限的矛盾问题。而钢结构由于其自身的一些特点在高层建筑施工中被广泛的应用。

施工特点

与传统的建筑结构相比,钢结构的区别在于可借鉴的经验模式较少,因而在施工前必须要提前详尽的施工计划和方案,强化一些细节上的设计,尤其要做到使钢结构的主体部分与建筑的装修装饰部分进行完美融合。

区别于传统的结构方式,钢结构对各体系内的各组成部分加工精度的要求极其精密。不仅如此,由于高层建筑自身的结构特点也决定了结构部件装配顺序的重要性,因而在工程实践中,不仅要加强构件加工的工序质量,还要合理安排安装的顺序。

焊接工作量极大,质量要求严格。因而对特殊工种及相关从业人员的专业素质的需求相比其他结构类型的建筑要大得多,严格的多。

由于高层建筑钢结构具有高空作业的施工特点,这也大大增加了其施工难度,因而在施工过程中的安全管理则显得尤为重要,实践中,必须要求相关操作人员严格按照安全操作规范执行。

施工前准备

1、在工程开工前项目经理及相关技术人员必须熟悉和掌握工程图纸及与项目有关的工艺技术文件、标准和规范,充分了解设计者的设计意图,并明确施工方案中的重点及难点,制定有效的质量控制措施。

2、施工前,施工单位的专业技术人员要组织相关人员对图纸进行会审,认真查找施工图纸中的问题,如有“漏、错、缺”等问题要及时与设计人员进行沟通,做到在施工之前解决问题,降低由图纸设计原因造成的对工程进度以及施工质量的影响,同时要做好图纸交底工作。

3、施工前,要严格确认施工人员的技术资格和素质是否符合工程实践的要求,同时应制定严格的质量管理制度和办法,明确各级质量管理人员的职责,以规范其工作行为。

4、施工前,要保证使用的材料(例如:钢柱、高强螺栓、抗剪栓钉、地脚螺栓、钢梁等)的生产厂家、标号、品种、规格符合正规的施工材料管理规范。

5、施工前,要对安装单位以及钢结构的制作的企业的资格、技术人员的数量、生产的规模、机械设备的情况进行严格的筛查和选择,严格审查标准、工艺流程方案、关键工序的质量保障措施是否符合要求。

三、关键工序

(一)塔吊的选择

高层钢结构建筑工程的核心设备就是塔吊,塔吊的选择应根据现场的条件、建筑物的布置以及钢结构的重量等因素进行综合考虑,同时应确保塔吊装拆的安全、可靠及方便。由于钢结构的建筑结构体不需要对楼层加固,因而采用内爬式塔吊较为恰当,并且这种结构的塔吊在布置起机位置上有很大的自由度。另外,内爬式塔吊的使用要求和限制也比附着式塔吊的要求低。其次,内爬式塔吊的造价远远低于附着式塔吊的造价。

吊装及装配

吊装是钢结构建筑施工的重要工程,吊装的速度和质量对工程有着举足轻重的作用。吊装的分区和顺序应该根据平面和立面的形状、结构以及塔吊的个数和位置来判断。例如:某工程为东、西两个作业区,那么应该有两个作业组分开完成构件吊装。吊装及装配的原则为:

1、平面内的均应该从中心向四周开始扩散,开始从中间的一个单元组装,待组成为一个相对稳定的刚度柱网单元,一个柱网单元进行好临时固定后,再左右分开两个单元,等所有单元的构件都吊装完成后再进行精确的校正。

2、然后应当安装钢柱下层的框架梁――测量以及校正――螺栓的稳固以及初拧――再次的测量以及校正――最后一次拧高强螺栓――焊接――焊接的检测――散铺上层的压型钢板和栓钉稍微进行焊接、中层压型的钢板散铺与栓钉焊接成――下、中、上层的钢梯、平台的吊装一楼盖钢筋混凝土的楼板施工。

在工程中,可通过“区域吊装”技术解决工期时间紧与工程量大的问题,从钢结构的施工来看,由于各工序之间存在着相互制约、相互联系的的情况,因而采用测量控制即“预先控制”以及“跟踪校正”相结合的方式可以很好的实现对工程质量及进度的有效控制。高层建筑钢结构的测量控制主要指的是吊装前对楼层及构件进行初步的测量和标线控制,吊装后根据安装的实际情况进行及时的调整和纠正,在单元体形成后在实行一次终校,这种方式不仅可以使校正难度降到最低,而且还可以最大程度的确保各施工区域利用率,实现施工过程的良性循环。

(三)焊接

1、确定焊接的顺序:平面内的焊接应该从建筑的平面中心朝着四周进行扩散,施工过程中,应按照结构对称、节点对称以及全方位对称顺序进行施焊。

柱与柱的焊接由两名焊工相对应,在两面等温、等速的情况下进行焊接。一般情况下进行柱与梁接头的焊接,采用先焊H型钢的翼缘板,再焊上翼缘板的操作顺序。梁的两个断头应当先焊接其中一个,待其完全冷却后进行另一端的焊接。

2、确定焊接工艺:高层建筑钢结构的焊接施工难度相对较大,因为其不仅仅是钢板厚重,而且由于双曲面的结构,设计中需要采用大量的斜撑以及斜柱,最后将导致体系内形成需要立焊、斜立焊的结构较多,此类的结构不仅仅处于重要的部位,而且多数都存在外向、斜向的情况,从安全操作与施工规范两个方面来看实现起来都比较困难。鉴于焊接工程量与工期之间通常会存在着一定的矛盾,因而建议采用CO2气体进行半自动保护焊,此种焊接工艺应用于斜立焊、俯角焊以及斜立焊等位置,可以从根本上解决速度慢的问题,满足施工要求。

地脚螺栓的预埋

基础承台与钢柱是靠地脚螺栓相连接的,预埋地脚螺栓的安装质量对高层建筑钢结构的整体质量起到了至关重要的作用。垂直度与相邻地脚螺栓的距离是地脚螺栓预埋过程中的关键点。为了有效控制地脚螺栓预埋过程中的垂直度及相互间的距离,施工中,通常采用地脚螺栓套模实现地脚螺栓的精确固定,而其中的桃模是使用是按钢柱的柱脚底板的螺栓孔位进行套钻形成的。套模的安装相对于轴线的误差不大于1.0mm。为了确保地脚螺栓在基础混凝土浇筑的过程中不收影响,施工过程中,应采用相应的等边角钢和膨胀螺栓直接从大底板表面下搭建钢架支撑着地脚螺栓的套模,使套模与底板钢筋相互隔开,这样可以有效避免套模在绑扎的时候受到影响。此外,为妥善保护地脚螺栓的丝扣部位,预埋工序结束后,要对其加装塑料管,以防止螺栓受损弯曲。

三、结语:

由于高层建筑的施工工艺较为复杂,为了确保其钢结构的施工质量满足规范并达到预期控制的目标,就必须要从制定合理施工工艺入手,并根据地区性质和工程特点选择适用的机械设备,同时焊接工艺及参数的确定应按照高层建筑钢结构的自身特点,并综合考虑气候条件。只有这样,才能这样使高层建筑钢结构的施工质量得到提升,切实的确保高层建筑拥有更广阔的发展空间。

参考文献:

[1] 吴晓斌.高层建筑钢结构施工及建议[J].中国新技术新产品,2010,(19):194.

[2] 赵明星 .高层建筑中钢结构施工技术探讨[J].城市建设理论研究(电子版),2012,(9).

[3] 王培成.高层建筑钢结构施工技术与管理[J].科技资讯,2011,(9):85-85.

第3篇

关键词:高层建筑;钢结构;施工技术;要点分析

随着现代城市化的不断加快,我国的城市建设行业高层建筑的施工也在不断的增加,从而不断将城市发展进步的情景体现出来,同时促进高层建筑钢结构技术的进一步创新。但是,当前高层建筑在施工过程中仍然存在着不足,这就要求施工企业要重点考虑高层建筑钢结构施工技术的质量和安全性,从而进行科学合理的分析,弥补高层建筑在施工过程中的不足,所以对高层建筑钢结构施工技术要点的具体分析具有十分重要的现实意义。

1高层建筑钢结构的基本论述

在高层施工过程中应用最广泛的一种施工技术就是高层建筑钢结构施工技术。极快的施工速度以及极高的工业化强度两大特点是高层建筑钢结构特有的。高层重型钢结构施工、钢和混凝土组合结构施工以及大跨度空间钢结构施工等都是高层建筑钢结构施工包括的类型[1]。但是,高层建筑钢结构本身也存在着一定程度的劣势,钢是一种金属材料,其具有极强的热传递性,这就导致高层建筑钢结构的热传递性非常强,如果高层建筑发生火灾,那么就会破坏整个高层建筑,因此造成无法预算的损失。所以,施工人员在施工过程中,如果利用到高层建筑钢结构施工技术,首要做好安全性的防范,使施工质量和施工过程都要达到一定的标准,从而使整体的施工效益不断提高。

2高层建筑施工的现状

目前,我国的经济和科技在经济全球化和信息化的推动下得到了迅速的发展,其也积极的推动了我国城市现代化的发展。在高层建筑数量快速增加的阶段,不但要适应多样化的社会现状,更要对高层建筑的质量和技术十分重视,因此要不断创新和完善高层建筑施工技术。根据高层建筑施工目前的现状,要对高层建筑施工逐层的施工特点进行全面的把握,从而在一定程度上提升施工的效率和时间,使施工过程中各个工序之间的衔接能够不断加强,同时,还可以强化总承包的管理力度。在具体的实际施工过程中,要想在一定程度上提升垂直运输体系的施工效率,就要将高层建筑垂直发展的特点以及紧密的施工进度作为基础。在高层建筑具体的施工过程中,施工人员要根据搞成建筑施工环境的实际情况优化高层建筑钢结构的施工技术,同时要对施工作业中的安全性和稳定性进行进一步提升。在整个高层建筑施工的具体过程中要与实际的状况相结合,从而使我国高层建筑施工技术的成熟度得到进一步的提升。

3分析高层建筑钢结构的施工技术

3.1逆向施工技术

高层建筑钢结构施工技术中逆向施工技术包的应用含了对中间支撑柱的浇筑的环节以及对修筑地下的连续墙与向上逐层建设的地上结构等多个方面的建设,相对于顺向施工技术来说,逆向施工技术在高层建筑钢结构的施工过程中具有三个特点:(1)在科学合理布置构筑物和管线以后,建筑面积扩大的目的主要是通过规划地下连续墙的方式来得以实现的;(2)对高层建筑的逐层浇筑利用逆向施工技术来完成,能够使地下室的内部支撑起整个地下室,这样就可以将基坑形变的可能性降到最小的程度;(3)在高层建筑的施工过程中应用逆向施工该技术,可以一同施工高层建筑中的地上结构和地下结构,并且能够将高层建筑中地下室多次施工的时间降到最小的程度,从而使高层建筑钢结构整体的施工效率在一定程度上得到提升。

3.2预制模板技术

从总体上来说,在高层建筑的整个施工过程中,严重影响建筑的施工质量以及施工的成效的因素就是施工的工期,对于高层建筑施工来说,其具有更大的影响力度[2]。在高层建筑具体的施工过程中主要应用的的施工技术具有结构特征的复杂性以及极高的重复性,这就导致在施工的的过程中,不但要对施工技术的具体化十分重视,还要注重考虑施工工期的合理化。在高层建筑的施工过程中,控制和安排施工的工期主要是利用滑模法和爬模法,这样不但能使施工工程的各个环节能够井然有序的衔接,而且能够为施工的质量以及合理化的施工工期提供有利的保障。高度的机械化和良好的整体结构性是预制模板技术具有的特点,从而为科学胡按惯例施工的工期以及施工的质量提供了保障,在实际应用预制模板技术还可以将施工的工期大大缩短以及在一定程度导航降低和优化施工的成本,进而使整个工程的利润收益达到最大化。

3.3钢结构施工技术

由于科技技术水平的不断发展,钢结构技术被广泛应用到高层建筑的施工过程中,并且不断改良钢结构施工技术,使其能够更好的适应社会的多样化发展,从而保障了施工的质量和安全[3]。一般情况下,会将钢结构的极快的施工速度和极高的工业化程度融入到高层建筑的实际施工过程中,从而广泛的推广到重型钢结构和大跨度空间的钢结构与混凝土组合的建设当中。但是,钢具有极强的热传递性,这就导致高层建筑钢结构的热传递性非常强,如果高层建筑发生火灾,那么就会破话坏整个高层建筑,因此造成无法预算的损失。所以,施工人员在施工过程中,要高度重视防火设备。在高层建筑钢结构的施工过程中,要用大型塔吊对钢结构进行施工,而且高层建筑钢结构的安装方面效率的高低是由塔吊自身的起重功能直接决定的。因此,这就需施工管理人员要全方面的检测和试验高层建筑钢结构的施工技术,从而保障衔接技术方面的质量和安全,进而提升整个的施工效率。

3.4泵送混凝土技术

在高层建筑施工过程中使用的重要技术之一就是泵送混凝土技术。强度高一级数量大是混凝土本身具有的特点,当前整个施工中的关键部分就是混凝土的使用,但是在使用混凝土时,对于施工技术的需求就要泵送技术要实现,利用泵送混凝土技术可以使搞成建筑的施工效率得到大幅度的提升[4]。在高层建筑钢结构的施工过程中应用泵送混凝土技术,可以为钢结构的稳定性、安全性以及整个工程的施工质量提供有利的保障。

3.5安装螺栓的技术

高层建筑钢结构施工过程中重要的一个环节就是安装和焊接高强度的螺栓。穿入螺栓的工作顺序是由内到外的,不能强行穿入,要专业的施工人员利用专业的铰刀调整不符合螺栓体积的螺孔,直到螺栓能够顺利的穿过螺孔为止,最后要固定螺孔[5]。在安装钢结构高强度螺栓的过程中,要进行分步安装且一定要根据建筑钢结构节点的大小来进行,但是,高层建筑钢结构的节点也具有一定的差异性,可以分为大型的和小型的。安装螺栓在大型节点的时候,穿入工作是开始阶段,然后固定阶段是在完成穿入工作以后的钢结构普不变形的基础上进行的,螺栓的完全固定是最后需要完成的工作。

4结论

综上所述,城市发展程度的重要标志之一就是高层建筑的建设,其也适应了城市发展多元化的需求,但是其在数量逐渐增加的同时也要保障高层建筑的质量与安全,从而使施工人员和住户的安全得到相应的保障。这就要求在施工过程中运用专业化的施工技术,合理优化和改革高层建筑钢结构的施工技术,从而使高层建筑的施工质量和安全得到保障,进而加快城市现代化的速度。

参考文献

[1]路致远.高层建筑钢结构施工技术要点分析[J].中国建材科技,2015(02):268,270.

[2]飞.高层建筑钢结构施工技术要点分析[J].江西建材,2014(21):110.

[3]晁越,王国栋,姚皓凡,等.高层建筑钢结构施工技术要点分析[J].居业,2016(08):101,103.

[4]吴后春.高层建筑钢结构工程施工技术要点探究[J].门窗,2017(01):101.

第4篇

关键词:高层建筑钢结构制作安装

前言:传统的钢筋混凝土结构在超高层建筑中由于自重较大,柱子所占的建筑面积比率又高。因此,在目前高层建筑施工中,钢筋混凝土的使用受到越来越多的局限和质疑。而高强度钢材的出现,恰恰解决了钢筋混凝土在超高层建筑使用中的尴尬局面。钢结构与普通的钢筋混凝土相比,具有高强、均质、施工速度快、抗震性好和回收率高等优越性。目前早已广泛应用于高处建筑、办公大楼、工业厂房等等建筑行业中。以下笔者从高层建筑钢结构施工设计的多个方面进行粗浅的分析,以供参考。

1.高层建筑钢结构材料的选用

钢结构与普通的钢筋混凝土相比,具有高强、均质、施工速度快等优点。特别是近些年来,随着我国冶金技术的提高,钢结构逐渐克服了导热系数大、耐火性差得先关问题,耐火钢广泛投入研究和生产,为我国钢结构的发展创造了更加有力的客观条件。目前我国主要投入生产的耐火刚有B400RNQ和B490RNQ两种型号。同时,为了保证钢结构在600C时仍然具有150到220MPa强度,一般在高层建筑中主要采用的钢结构施工设计为框一剪、框一筒结构体系。而在建筑造价上,钢结构造价大约占钢材费用的40%,制作安装费用的30%,防火涂料费用的30%,分析各种造价费用可以看出防火涂料费用占钢结构造价费用的比重加大。因此,耐火刚的有效研发、生产、投入使用,虽然成本造价上比一般的钢材价格会有所提升,但是在防火方面极大的降低了钢结构建筑使用防火涂料的价格,抵消一部分钢结构在防火涂料上的成本费用,平衡了高层建筑钢结构的成本费用的同时,提高了高层建筑钢结构的可靠性和安全性。

2.高层建筑钢结构的制作与安装

2.1选取统一的测量仪器和钢材量具

一般情况下建造一栋高层建筑,需要涉及到许多相关建筑方面,如土建、玻璃幕墙、钢结构以及其他设备的安装。然而由于建筑一栋高层往往建造周期较长、工期反复,因此在建造中保证统一的标准尤为重要。在施工建筑中,高层建筑物应该更具我国计量部门的统一规定,使用统一的测量仪器和钢尺,以此确保对高层建筑物在进行定期校验时可以保障建筑物的各项指标符合国家规定,各项指标没有明显的偏差。

2.2 对高层建筑轴线、标高、地脚栓的定位

对高层建筑钢结构轴线的定位,可以根据建筑场地的宽窄,选择在建筑外部或者内部设置控制轴线100M高度的建筑需要设置一个控制桩,一共架设经纬仪或激光仪控制桩的位置,要求以能满足通视、可视为原则钢柱的长度以满足起重量的大小和运输的可能性,一般为2~3 层为一节,对每一节柱r安装小得使用下一节柱子的定位轴线,应从地面控制轴线引到高空,以保证每节柱r安装正确无误,避免产生累积误差。柱脚与钢筋混凝土基础的连接,一般采用埋入式钢性柱脚,地脚螺栓是在安装就位第节钢柱时,控制平面尺寸和标高的临时固定措施。 2.3 钢结构中钢柱的制作和安装

在高层建筑中钢柱是决定建筑物总高度的竖向构建,在建筑施工中有着极其重要的作用。一般钢柱在加工制度中必须满足建筑行业的实际验收标准100M高,同时在制作中分为8到12个构件,在翻样下料中首先应该充分考虑到在焊缝收缩变形和竖向荷载作用下所引起压缩变形。因此即使钢柱在翻样下料过程中即使与设计长度有几毫米的差距,也不能忽略不计。同时,在安装过程中上下两节钢柱截面及时完全相等,也不允许相互调换位置,对每一节的钢柱应该给予编号,从而正确的安装就位。

对钢柱标高的控制一般有两种力式:一方面,按照相对标高制作安装。在不考虑焊缝收缩变形和竖向荷载引起的压缩变形,高柱误差不应该超过3mm,各节柱制作也应该符合建筑行业的验收要求。而这种制作要求一般安装在12层以下,对层高控制不是很严格的建筑物;另一方面,按设计标高制作安装土建的标高安装第一节钢柱底面标高,且每一节的钢柱其累加在一起的尺寸总和应该符合建筑设计的总尺寸要求。同时,在钢柱的安装、加工过程中,无论采取哪种安装方式,距应该在翻样下料制作过程中将收缩变形和竖向复杂作用下,所引起的压缩变形,加大钢柱的安装、加工过程中表现出来,以此符合各种高度、各种形式的施工设计要求。

2.4 高层建筑框架梁的安装、制作

目前我国高层建筑在框架梁的选取上一般采用H型钢,钢架梁与钢柱之间由钢性连接,其中钢柱呈贯通型。同时对框架梁的上下翼缘处在钢柱内设置横向的加劲肋框架梁按照已经编制好的序列号准确就位,保证钢柱与框架梁之间的接触节点域能够有很好的准确性和可靠性。在框架梁的制作中,应该在框架梁所在的位置设置相应的悬梁与上下翼缘采用熔透焊缝方法进行连接,在腹板上采用高强螺栓连接。由于在钢结构建筑施工中其对精准度得要求,远远大于对钢筋混凝土的施工要求。因此在框架梁和钢筋混凝土剪力墙或钢筋混凝土筒壁连接时,其腹板在俩接中应该确保孔边距的基本要求,开椭圆孔。

结束语:

综上所述,高强度钢材的出现有效的解决了传统高层建筑钢筋混凝土使用的尴尬局面,进一步有效的提高了我国超高层建筑的施工技术。目前高强度钢材早已广泛应用于我国超高层建筑中,钢结构势必成为建筑施工的主流发展趋势。本文笔者从钢结构的多个方面入手,粗浅的阐述了钢结构制作、安装、选取等多个方面,以供参考。

第5篇

关键词:高层建筑、施工技术、安全措施、建议

Abstract: this paper high-rise steel structure of the construction of the characteristic, the material requirements of steel structure, construction technology and construction safety problems such as brief analysis.

Keywords: high building, construction technology, safety measures, and the Suggestions

中图分类号: TU391 文献标识码:A 文章编号:

1、引言

高层建筑钢结构的结构体系是用于高层建筑钢结构设计的各种结构体系。可大致根据其抵抗侧向荷载的相对效能概括地分为下列类型: 1、钢框架结构体系,沿房屋的纵向和横向均采用框架作为承重和抵抗侧力的主要构件所构成的结构体系。2、钢框架―抗剪结构体系,靠梁柱的抗弯刚度来抵抗水平力的结构是纯框架结构,当纯框架结构在地震载或风荷作用下的侧移不符合要求或者是建筑物超过30层,则一般纯框架结构中都需要加上抗侧移构件,这样就成了钢框架―抗剪结构体系。

2、高层建筑钢结构的特点

用于建造高层建筑的钢结构有着许多的特点,其中优点有:结构自重轻、抗震性能好、施工速度快、施工周期短以及工业化程度高,用于施工的钢结构构件可以采用在工厂生产,运至现场进行安装,因而可以大大缩短施工周期。另外还有一个特点是钢结构无粉尘的干施工工艺及可回收并重复利用,这个特点符合可持续发展及环保的时代主题。

另外,主要缺点有:耐火性差,钢材的导热系数远比钢筋混凝土的导热系数大的多,而且耐火性能比混凝土结构差很多,当温度达到600℃时,钢结构就基本上丧失了其所有的强度和刚度;耐腐蚀性差,钢材表面的铁原子在空气中发生反应生成氧化铁锈,锈蚀会使应力集中,使钢结构的使用受到安全危害,提前破坏了钢结构,所以防腐措施是必不可少的。

3、高层建筑钢结构施工的材料要求

在不同的结构中对材料的要求也会不同,在广州市天河区珠江新城商业、办公楼1幢B2-10地块(财富中心)地下部分钢结构安装方案中,则需要保证材料的抗拉强度、伸长率、屈服点、冷弯试验、冲击韧性合格,并保证硫、碳、磷含量符合要求。当钢板厚度≥36mm时,要求采用Q345GJC钢材。钢材应满足《建筑抗震设计规范》(GB50011-2010)的要求,钢材的抗拉强度与屈服强度的比值不应小于1.2。钢材应具有明显的屈服台阶,且伸长率δ应大于20%。钢材应具有良好的可焊性,同时应具有冷弯试验的合格保证。除标明外,钢板厚度≤35mm时,采用Q345B钢材;当钢板厚度36~100mm时,采用Q345GJC钢材,断面收缩率≥Z15。其中当钢板厚度≥50mm时,要求断面收缩率≥Z25。当钢板厚度≥36mm时,要求断面收缩率≥Z15。

4、高层建筑钢结构施工技术

高层建筑钢结构施工技术主要是以下几方面内容:①选择、布置及装拆塔吊;②构件进场、堆放与验收;③吊装;④测量控制;⑤焊接;⑥质量及工期控制;⑦施工的安全。

决定高层建筑总高度和层高的主要竖向构件是钢柱,在建造过程中必须满足现行规范的标准。在制作钢柱翻样下料过程中还得考虑竖向荷载作用下引起的压缩变形和焊缝的收缩变形,所以钢柱的翻样下料长度不是设计长度,即便只有几毫米的差别也不能忽略不计。即便是上下两节钢柱截面完全相等也不允许互换,同时对每节钢柱进行编号加以区别,正确安装到位。

在广州市天河区珠江新城商业、办公楼1幢B2-10地块(财富中心)地下部分钢结构安装方案中,所有钢板的纵向对接焊缝,次梁与主梁的连接焊缝均采用带衬板的剖口全熔透焊缝(全熔透焊缝如不带衬板则必须反面清根)。加劲板与梁的焊缝为双面贴角焊缝,焊脚高度h=0.7t,t为板厚;焊缝质量等级除另外注明者外,对接焊缝为二级,贴角焊缝为三级;焊缝检验要求:①所有焊缝均应进行外观检查。② 对工厂焊接的角焊缝进行磁粉探伤,抽检率为10%。③ 对现场焊接的角焊缝进行磁粉探伤,抽检率为20%。④ 对所有的对接焊缝和现场的其它熔透焊缝进行超声波探伤,抽检率为100%。⑤ 对其它一般熔透焊缝进行超声波探伤,抽检率为每条焊缝20%,并且不少于200mm。⑥ 焊缝经检测不合格者可以返修,除Q235钢材外,其它钢材同一部位返修次数不应超过2次。

5、安全施工:

安全施工是钢结构施工中的重要环节,高层建筑钢结构施工的特点是悬空、高空、作业点多。在施工过程中,仅高强螺栓就很多,这些零件虽小,但如果从l00m以上的高空掉下去砸到人头顶,后果就不堪设想了。针对这些高层建筑钢结构施工的特点,必须采取事前与过程控制相结合的方法,首先加强对施工人员的安全教育,坚持日安全巡视制度。然后采取防护措施比如带安全帽、走安全梯、缆风绳、防坠板、防坠器等。

6、对高层钢结构施工的几点建议:

在施工的过程中,要对节点图充分理解,制定合理施工工艺;根据实际的工程特点来选用合理机械设备,特别是选用塔式起重机,需要考虑其装拆的可行性;根据结构不同的特点、气候条件和焊接形式,合理选用焊接参数和工艺,不能盲目照搬,一概而论;钢结构构件的进场数量和加工顺序要根据实际情况考虑到吊装设备的吊运能力和现场堆放条件;严格规定制作工艺,使现场处理数量减少;控制测量要做到分阶段、分层次、分区段进行闭合,减少并校正累计产生的误差;及时跟进安全防护,严密措施,到位检查。

7、结束语

我国正在大力发展高层钢结构建筑,我们应及时总结已建成的高层钢结构工程的经验,满足各类建筑安全性能、环境性能、适用性能、耐久性能、经济性能方面的综合要求,形成完善的建筑体系。积极努力的发展钢结构在高层建筑的应用。

参考文献:

[1]魏明钟.钢结构[M].武汉.武汉工业大学出版社.2002.

[2]JGB-50017.钢结构设计规范[S].北京.中国建筑工业出版社.2004.

第6篇

关键词:高层建筑;钢结构;施工设计;施工技术;建议

中图分类号: TU97文献标识码: A

引言

钢结构建筑具有抗震性能好、施工周期短、工业化程度高、环保效果好等特点,符合我国国民经济可持续发展的要求。因此近年来钢结构在高层建筑工程中的应用越来越广泛。下面本人结合多年从事建筑设计的经验,就高层建筑钢结构施工设计浅谈几点看法,仅供同行参考研究。

1 什么是高层建筑钢结构的结构体系

高层建筑钢结构的结构体系是用于高层建筑钢结构设计的各种结构体系。根据其抵抗侧向荷载的相对效能概括地分为下列类型: 一是钢框架结构体系。沿房屋的纵向和横向均采用框架作为承重和抵抗侧力的主要构件所构成的结构体系。二是钢框架――抗剪结构体系。靠梁柱的抗弯刚度来抵抗水平力的结构是纯框架结构,当纯框架结构在地震载或风荷作用下的侧移不符合要求或者是建筑物超过30层,则一般纯框架结构中都需要加上抗侧移构件,这样就成了钢框架――抗剪结构体系。

2高层建筑钢结构的特点

2.1钢结构的优点

用于建造高层建筑的钢结构有着许多的特点,其中优点有:结构自重轻.抗震性能好.施工速度快.施工周期短以及工业化程度高,用于施工的钢结构构件可以采用在工厂生产,运至现场进行安装,因而可以大大缩短施工周期。另外还有一个特点是钢结构无粉尘的干施工工艺及可回收并重复利用,这个特点符合可持续发展及环保的时代主题。

2.2钢结构的缺点

主要缺点有:耐火性差,钢材的导热系数远比钢筋混凝土的导热系数大的多,而且耐火性能比混凝土结构差很多,当温度达到600℃时,钢结构就基本上丧失了其所有的强度和刚度;耐腐蚀性差,钢材表面的铁原子在空气中发生反应生成氧化铁锈,锈蚀会使应力集中,使钢结构的使用受到安全危害,提前破坏了钢结构,所以防腐措施是必不可少的。

3 高层建筑钢结构施工的材料要求

在不同的结构中对材料的要求也会不同,在广州市天河区珠江新城商业.办公楼1幢B2-10地块(财富中心)地下部分钢结构安装方案中,则需要保证材料的抗拉强度.伸长率.屈服点.冷弯试验.冲击韧性合格,并保证硫.碳.磷含量符合要求。当钢板厚度≥36mm时,要求采用Q345GJC钢材。钢材应满足《建筑抗震设计规范》(GB50011-2010)的要求,钢材的抗拉强度与屈服强度的比值不应小于1.2。钢材应具有明显的屈服台阶,且伸长率δ应大于20%。钢材应具有良好的可焊性,同时应具有冷弯试验的合格保证。除标明外,钢板厚度≤35mm时,采用Q345B钢材;当钢板厚度36~100mm时,采用Q345GJC钢材,断面收缩率≥Z15。其中当钢板厚度≥50mm时,要求断面收缩率≥Z25。当钢板厚度≥36mm时,要求断面收缩率≥Z15。

4 高层建筑钢结构施工设计

高层建筑钢结构施工设计主要包括以下内容:①选择、布置及装拆塔吊;②构件进场、堆放与验收;③吊装;④测量控制;⑤焊接;⑥质量及工期控制;⑦施工的安全,下面结合多年工作经验,主要介绍六个方面:

4.1施工前准备工作

高层钢框架结构安装前的准备工作,除了一般性的准备工作,还包括:钢结构构件预检和配套、钢柱基础检查、安装流水段的划分、安装机械的选择等。钢构件在加工厂的制作程序为:首先进行编制构件制作指示书和原材料的矫正;然后进行放样、下料、切割等施工;制孔并进行边缘加工;经过组装和焊接,仔细对端部加工和磨擦面处理,并严格执行除锈和涂装步骤,最后验收和发运即可。

4.2测量定位

测量定位是施工中不可以忽视的事情。这个过程不仅是对钢结构变形控制需要有精确的定位,更重要的是在整体钢结构安装的质量和进度过程中,与测量工作的好坏密切相关,所以在钢结构施工工程中应积极采用先进的测量仪器,主要针对高层钢结构工程施工的难点和重点,充分应用工程施工的经验,并密切结合高层钢结构施工的特点,对钢结构的吊装和焊接质量进行正确的引导和实时监控。

4.2.1测量控制内容

钢框架结构安装测量工作的主要内容:验收土建平面控制基线或红线界桩点及标高基准点的位置正确,并作好书面记录;基础埋件的放线就位及标高等;设置并控制好垫板组、构件安装的标高和轴线;主轴线网的合理建立;平面控制网的测放;标高的引测;H型钢拄和箱形柱的校正等。

4.2.2测量控制基本方法

钢柱测控:采取全站仪复核轴线偏差、经纬仪校正垂直度两种方法相结合的控制方法;高程传递:可用大盘尺直接进行高程传递的常规测量方法;平面控制网的测放:根据施工现场通视条件,首先测设主控制轴线,然后加密各建筑轴线;平面控制网的垂直引测:使用激光铅直仪垂直引测已经测设好的轴线控制点。

4.3构件进场

高层钢结构建筑项目如果位于城市的繁华中心地带,在白天的时候构件运输车辆不能进场,只能在晚上进场,这就给构件的卸车提出了较高的要求,必须在六个小时内卸完一天内要安装的构件,这需要加强和制作厂的协调工作。如果构建需要两层叠放在一起,则中间要垫枕木,以防止运输中破坏构件上的栓钉和构件外表等。构件进场前,要认真仔细的熟悉图纸,选好要进场构件的吊点.避免因吊点选择的错误出现安全事故,避免因选择吊点而耽误构件卸车的时间。现场拼装成整体的构件,需通过验收后方可进入吊装工序。按图纸和钢结构验收规范对构件的尺寸、构件的配套情况、损伤情况进行验收,验收检查合格后,确认签字,作好检查记录。

4.4钢结构安装

(1)安装工艺。钢结构安装在垂直方向上的目标状态是:钢结构一节安装完成后,土建单位立即将此节每一楼层的压型钢板吊运到位,并把最上面一层的压型钢板铺好,从而使上部的钢结构吊装和下部的压型钢板铺设和土建施工过程有效隔离。竖向安装顺序(以一节三层为例):钢柱安装下层框架梁中层框架梁上层框架粱测量校正螺栓初拧、测量校正、终拧高强螺栓铺上层压型钢板铺下、中层压型钢板下、中、上层钢梯、平台安装。

(2)钢柱的安装。1)钢柱安装顺序:先内筒的安装,后外筒的安装,先中部后四周,按照吊装分区进行施工,先下后上的安装顺序进行安装。2)吊点的选择:钢柱吊点设置在钢柱的顶部,直接用临时连接板(连接板至少4块)。在临时连接的耳板上设置吊装孔。3)吊装与解钩:利用选好的吊点穿好卡环,绑好钢丝绳,检查一切完毕后开始起吊。把钢柱初步就位后拉好缆风绳,然后解钩。4)钢柱就位。

(3)钢粱的安装。1)吊装顺序:总体随钢柱的安装顺序进行,相邻钢柱安装完毕后,及时连接之间的钢梁使安装的构件及时形成稳定的框架,并且每天安装完的钢柱必须用钢粱连接起来,不能及时连接的应拉设缆风绳进行临时稳固。先主梁后次梁,先下层后上层的安装顺序进行安装。2)吊点的选择:钢梁的吊点一般在离钢梁两端1/3处设置吊耳。3)钢梁吊装、就位。

4.5连接工艺

随着高强螺栓、焊接连接方式的大量采用,工程中对被连接件的要求越来越严格。如构件位移、垂直度、水平度、磨平顶紧的密贴程度、连接间隙、孔的同心度、板叠摩擦面的处理等,都必须经过质量监督部门检查认可,方能进行下一步的紧固和焊接,以免留下难以处理的隐患。

高强度螺栓的拧紧分为初拧和终拧两步进行,可减小先拧与后拧的高强度螺栓预拉力的差别。对大型节点应分为初拧、复拧和终拧三步进行,增加复拧是为了减少初拧后过大的螺栓预拉力损失,为了使被连接板叠密贴,在施工过程中应从螺栓群中央依次顺序向外拧,为了防止高强度螺栓连接的表面处理涂层发生变化,并影响预拉力的现象产生,要求应在当天终拧完毕。高强度大六角头螺拴施拧用的扭矩扳手,一般采用电动定扭矩扳手或手动扭矩扳手,在检查中使用的扭矩扳手一般为手动指针式扣矩扳手或带百分标的扭矩扳手。该工具在班前和班后都需要严格进行扭矩校正,施拧用扳手的扭矩为±5%,捡查用扳手的扭矩为±3%。扭剪型高强度螺拴可采用目测的方法检查螺栓尾部梅花头是否被拧掉;高强度大六角头螺栓可采用小锤敲击的方法进行检查,即用手指紧按住螺母的一个边,用0.3~0.5kg重的小锤敲击螺母的另一边,如果过程中手指感到轻微颤动即为合格,颤动较大的则是因为欠拧或漏拧,完全不颤动即为超拧。

4.6安全施工

安全施工是钢结构施工中的重要环节,高层建筑钢结构施工的特点是悬空.高空.作业点多。在施工过程中,仅高强螺栓就很多,这些零件虽小,但如果从l00m以上的高空掉下去砸到人头顶,后果就不堪设想了。针对这些高层建筑钢结构施工的特点,必须采取事前与过程控制相结合的方法,首先加强对施工人员的安全教育,坚持日安全巡视制度。然后采取防护措施比如带安全帽.走安全梯.缆风绳.防坠板.防坠器等。

5对高层钢结构施工的几点建议

在施工的过程中,要对节点图充分理解,制定合理施工工艺;根据实际的工程特点来选用合理机械设备,特别是选用塔式起重机,需要考虑其装拆的可行性;根据结构不同的特点.气候条件和焊接形式,合理选用焊接参数和工艺,不能盲目照搬,一概而论;钢结构构件的进场数量和加工顺序要根据实际情况考虑到吊装设备的吊运能力和现场堆放条件;严格规定制作工艺,使现场处理数量减少;控制测量要做到分阶段.分层次.分区段进行闭合,减少并校正累计产生的误差;及时跟进安全防护,严密措施,到位检查。

第7篇

关键词:高层建筑;钢结构;优点;施工技术

中图分类号: TU74 文献标识码: A

Abstract:The construction of high-rise building, steel structure construction is a be just unfolding of new technologies. This paper describes the advantages of high-rise steel structures, technical key points in construction of high rise building.

Key Word: High-rise building; Steel structure; Advantage; Construction technique

中国目前飞速发展的支持经济不断提升的是建筑产业,高层建筑成为了城市的标志。高层建筑施工中,钢结构施工是一门方兴未艾的新技术课题。高层钢结构建筑的施工技术相当复杂,需要大量的专业施工技术人员,在高层建筑施工中抱以实事求是的精神、科学严谨的态度,才能促进这一行业更好的发展。

一、高层建筑钢结构的优点

一般来说,材料的特性是推出新型建筑形式的出发点。钢结构是

用钢板、热轧型钢或冷加工成型的薄壁型钢制造而成的。和其它材料

的结构相比,钢结构有如下一些优点。

1、材质比较均匀

从钢材的机械功能来分析,钢材的材质是与力学假定条件的计算

比较符合的;由于钢材的内部结构是接近于各向同性的,其材质情况

的波动范围也比较小,只要保持在一定应力的幅度内都能有较好的弹

性:其实际的受力状态与工程力学计算的结果是较为接近的,所以材质方面较好。

2、塑性和韧性好

在一般的压力的作用下,钢材是不会因为超载而引起各种断裂和

损害的。钢材可以分配建筑内部各局部的作用力,这样就能让建筑结

构整体的应力变得平衡,而这样的结果也只是增加了应变值而已。与

混凝土、砖石和木材相比,强度要高得多,钢材结构的塑性和韧性都较好,这让钢材适应荷载的能力比较强,特别适用于跨度大或荷载很大的构件和结构,别是在强震作用下,钢材结构都能保持较好的整体性,对于其他材质结构做建设的建筑物的抗震能力要强很多。

3、钢结构制造简便,施工周期短。

钢结构所用的材料单纯而且是成材,加工比较简便,并能使用机械操作,因此,大量的钢结构一般在专业化的金属结构厂做成构件,精确度较高。构件在工地拼装,可以采用安设简便的普通螺栓和高强度螺栓,有时还可以在地面拼装和焊接成较大的单元再行吊装,以缩短施工周期。此外,对已建成的钢结构也比较容易进行改建和加固,用螺栓连接的结构还可以根据需要进行拆迁。

二、高层建筑钢结构施工技术

1、螺栓预埋

在螺栓预埋过程中,柱脚螺栓的预埋点必须十分精确,如有一点

的偏差就会导致钢柱安装上出现困难,进而对安装质量有较大的影响。因此,螺栓的预埋位置必须给予十分严格的控制,特别是在施工过程中应该严格控制好基础轴线以及标高基准点,在埋设后应进行两次复测,第一次复测应该在埋设定位之后进行,第二次的复测应该在基础混凝土浇筑并待其坚固之后进行,当在复测的过程中出现位移超出了规定的范围就必须进行重新埋设。其标高位置的偏差应在±5mm之间,定位轴线的偏差范围应控制在±2mm之内。

2、钢柱吊装

钢柱竖直于地面,钢柱影响了建筑高度和层数。对其生产加工需

考虑目前行业标准。钢柱在用料制作时要注意焊接过程会导致材料收

缩,并且将其竖直放置后受力改变后也有可能受向下的压力扭曲,因

此翻样、下料时选择材料要比完成长度略长些,大概几毫米的差距。

且钢柱上相两截的尺寸即使一样也不能互换。每节钢柱用编号加以区

分。准确安装。高层钢结构吊装一般需划分吊装作业区域,吊装按划分的区域,平行顺序同时进行。为了避免钢柱安装的时候撞坏螺栓丝牙部位,要在地脚处安装保护保护装置。钢柱被吊起来等待安全前需做好前期设置工作,在预定位置按好应用于上下的梯子,挂蓝等。起重时用双机还是单机设备的选择根据高柱的轻重和起重机的载重能力来判定。

3、钢梁吊装

主梁起吊前期要调查好各项安全设施,梁上安装好辅助工具:扶

手干,绳。起吊安装到位后把扶手绳和柱子紧紧挤在一起,确定稳固。

这是施工安全的重要组成部分。通常情况下选择梁上边界处打孔使之

成为吊点。它的大小和方位反映的是钢梁跨度的大小。如果小梁数量

很多,也可以用一次多吊的方法节省时间。此外还有一种方法增加施

工安全和效率是将梁、柱在地面组合成一个大的整体一次性起吊,但

需要保证整体性不会因为高空重力而散架。

4、钢结构高强螺栓连接

A、节点处理

高强度螺栓连接应在其结构架设调整完毕后,再对接合件进行矫

正,消除接合件的变形、错位和错孔、板束接合摩擦面要贴紧后进行

安装高强度螺栓。为了接合部板束间摩擦面贴紧,结合良好,先用临

时变通螺栓和手动扳手紧固、达到贴紧为止。在每个节点上穿入临时

螺栓的数量应由计算决定,一般不得少于高强度螺栓总数的1/3。最少不得少于二个临时螺栓。冲打穿入螺全的数量不宜多于临时螺栓总数的3%。不允许用高强度螺栓兼临时螺栓,以防止损伤螺纹,引起扭矩系数的变化。

B、螺栓安装

高强度螺栓安装在节点全部处理好后进行。螺栓要按照同一个方

向穿进。考虑到工程方便,所有都按照由内而外的方向进入螺栓,在

外面做好牢固措施。也有一些习惯从外向内穿进,以方便实际动手操

作。对于大六角高强度螺栓连接副在安装时,根部的垫圈有倒角的一

侧应朝向螺栓头,安装尾部的螺母垫圈则应与扭剪型高强度螺栓的螺

母和垫圈安装相同。

C、螺栓紧固

高强度螺栓紧固时,应分初拧、终拧。对于大型节点可分为初拧、

复拧和终拧。初拧是考虑钢板扭曲和螺栓的切合程度不再紧实,做好

第一次加固措施,防止二者相互影响。高强度螺栓紧固时,至少分

二次紧固。第一次紧固称之为初拧。初拧轴力一般宜达到标准轴力的

60%-80%,最低不应小于标准轴力的30%。复拧即对于大型节点高强度螺栓初拧完成后,在初拧的基础上,再重复紧固一次,复拧扭矩值等于初拧扭矩值。终拧是对高强度螺栓作最后的紧固。终拧的轴力值以标准轴力为目标,并应符合设计要求。考虑高强度螺栓的蠕变,终拧时预拉力的损失、根据试验,一般为设计预拉力的5%-10%。

5、钢结构的焊接

钢结构的焊接焊缝分为工厂制作焊缝和现场安装焊缝两大类。设

计要求分为I、Ⅱ、Ⅲ级,I级焊缝要求最高,Ⅲ级焊缝要求最低。Ⅲ级焊缝只需要进行外观检查,表面应无气孔、夹渣、弧坑裂纹等缺陷。I、Ⅱ级焊缝应进探伤检验,其检验方法按以下原则确定:①对工厂制作的焊缝,应按每条焊缝计算百分比,且探伤长度应不小于200mm。②对现场安装焊缝,应按同一类型,同一施焊条件的焊缝条数计算百分比,探伤长度应不小于200mm,且应不少于1条焊缝。Ⅰ级焊缝的探伤比例为100%,Ⅱ级焊缝的探伤比例为20%。施工中钢柱之间的连接常采用坡口电焊连接。主梁与钢柱间的连接,一般上、下翼缘用坡口电焊连接,而腹板用高强螺栓连接。次梁与主梁的连接基本上是在腹板处用高强螺栓连接,少量再在上、下翼缘处用坡口电焊连接,柱与梁的焊接顺序,先焊接顶部柱、梁节点,再焊接底部柱、梁节点,最后焊接中间部分的柱、梁节点。对坡口进行电焊粘贴的前期工作有检测坡口平实度、清理杂物废物使之符合焊接标准、先加温使其适应焊接、两个柱子结合时用两个焊接人员两边同时开工,柱子和梁也采用这种连接方式,这样可以缓解形状不对称或变形。对于厚板的坡口焊,打底层焊多用直径4mm焊条焊接,中间层可用5mm或6mm焊条,盖面层多用直径5mm焊条。三层应连续施焊,每一层焊完后及时清渣。焊缝余高不超过对接焊体中较薄钢板厚的1/10,但也不应大于3.2mm。焊后当气温低于0℃时,用石棉布保温使焊缝缓

慢冷却。焊缝质量检验均按二级检验标准检验。

总结

高层建筑的钢结构的广泛应用是一种发展趋势,高层建筑中钢结构安装精度及质量问题是重点,严格控制高层建筑钢结构施工技术,才能确保钢结构工程的顺利进行。

参考文献:

[1]沈在海.钢结构施工技术在高层建筑施工中的应用[J].福建建材,

2011(13).

[2]郑茁.建筑工程中超高层钢结构旋工管理技术[J].中国新技术新

产品.2011(07)

第8篇

【关键词】高层建筑;钢结构;吊装;十字劲板;焊接

一、高层钢结构建筑吊装的施工技术要求

(一)编制安装顺序图表

安装前编制柱、主梁、次梁安装顺序图表。图中标明每个构件的平面位置、安装顺序号和构件名称等。安装顺序表中反映出每个构件的安装顺序号、构件名称、构件所在图纸号、构件重量、构件外形简单描述等。

(二)做好前期准备

积极组织技术人员认真审阅图纸,做好图纸设计交底和技术交底的准备工作,备齐工程所需的资料和标准图集,编制施工图预算和分部工程材料计划以及劳动力需求计划和工机具的需要情况。向施工人员进行施工组织设计和技术交底,把工程的设计内容、施工计划和施工技术要求等,详尽的向施工人员讲解清楚,落实施工计划,制定技术责任制的必要措施。做好现场定位桩的测设工作,完成工程的定位放线工作等。

(三)选择钢结构吊装的机械设备

在钢柱安装过程中应根据现场的实际情况选择合理的吊装机械设备,这是钢结构的安装中最为重要的一项工作。当前,钢结构高空吊装的主要设备就是塔式起重机,对于低空吊装可以使用履带起重机来完成。目前,在钢结构安装的机械设备中比较常用的就是液压集群千斤顶,它传动力量大,容易传递与配置,从而被广泛使用。

(四)测量放线

1、施工准备工作

(1)人员准备

设测量放线员两名,必须具有丰富的施工测量放线经验,并经过专业培训,持证上岗;

(2)测量仪器

包括经纬仪、水准仪、塔尺、钢卷尺,所有测量仪器均经过计量检测单位检定。

2、主体钢结构的施工测量应与主体工程的施工测量轴线相配合,使主体钢结构坐标、轴线与建筑物的相关坐标、轴线相吻合(或相对应),测量误差应及时消除不得积累,使其符合主体结构的设计要求。

3、测量放线在基础施工完成后进行,每个钢柱设置垂直、水平方向的控制线并做好标识。严格控制测量误差,垂直方向偏差不大于H/1000,中心位移不大于5mm,测量经过反复核查、检验,确保准确无误,并做好标识。

4、施工验线工作,轴线、基础标高检查,须在构件进场前进行。

5、预埋铁位置和轴线的复测,依据控制桩或轴线点,有关单位共同参加,符合设计及规范要求后方可进行下道工序的施工。

二、高层建筑钢结构吊装施工技术要点

(一)吊装准备工作

钢结构吊装前按照构件明细表核对进场构件,查验质量证明单和设计更改文件,检查验收构件在运输过程中造成的变形情况,并记录在案,发现问题及时进行矫正至符合要求。对于预埋件,先检查复核轴线位置、标高偏差、平整度,然后弹出十字中心线和引测标高,并取得基础验收的合格资料。

(二)吊装工艺流程

柱底标高控制轴线复测钢柱吊装就位校正复测梁安装复测焊接。

(三)钢柱的吊装

1、焊接十字劲板

在安装钢柱之前,需现场进行住脚十字劲板的安装(十字劲板于浇筑混凝土时预埋铁进行全熔透焊)。焊接十字劲板前需确保预埋铁的平整度,待十字轴线放线完毕后便可进行焊接,焊接时确保垂直。

2、吊装钢柱

采用塔吊缓缓提升钢柱,待钢柱提升25cm~30cm后,检查塔吊钢索是否牢固,然后继续提升塔吊将钢柱提升至安装面后,在离安装面5cm~10cm的距离时,将柱脚底部的十字槽与之前焊接好的十字板对正,然后下降塔吊将钢柱十字劲板。检查钢柱的垂直度偏差度(2cm以内),然后焊接钢柱与十字劲板,确保焊接牢固后松开塔吊。最后用全站仪对钢柱的垂直度进行校对。

注:1——钢柱平方时;2——钢柱起吊中途;3——钢柱直立

图1 钢柱吊装示意图

3、钢柱临时固定措施

在高空焊接和安装钢结构,最主要解决的是外防护和焊接操作平台的问题,可将两者合二为一,通过楼层内的满堂红架体向外挑出一个外防护单排架子,既保证了施工操作要求,又保证了施工安全需要。每根钢柱与架管做临时固定,可保证钢柱的垂直度和位置要求。最终将钢柱安全准确的吊装到高空。

(四)安装钢梁

1、吊装前对梁的型号、长度、截面尺寸 和牛腿位置、标高进行检查。装上安全扶手和扶手绳(就位后挂在。端柱。),在钢梁上翼缘处适当位置开孔作为吊点。

2、吊装用塔式起重机进行,主梁一次吊一根,两点绑扎起吊。次梁和小梁可采用多头吊索一次吊装数根,以充分发挥吊车的起重能力。

3、当一节钢框架吊装完毕,即需对已吊装的柱梁进行误差检查和校正,对于控制柱网的基准往用线坠或激光仪观测,其它往根据基准用钢卷尺量测。

4、梁校正完毕,用高强螺栓临时固定,再进行柱校正,紧团连接高强螺栓,焊接柱节点和梁节点,进行超声波检验。

5、墙剪力板的吊装在梁、柱校正固定后进行,板整体组装校正检验尺寸后,从侧面吊入,就位找止后用螺栓固定。

图2 钢梁安装示意图

(五)构件焊接

高层钢结构的构件大多都是采用强焊接进行连接,在这个过程中,其不仅焊接量大,质量也要求的比较高。由于是高层建筑,结构非常高,多数的焊接工作都是在高空中完成,安全控制比较难,气候影响也比较显著。因此,需要根据现场的施工条件选择合理的焊接技术以及合理的设备与材料,关注在高空中实施焊接的操作条件,并培养专业的焊接人员,其次,由于在焊接过程中会出现风雨天气,还应提前做好预防气候带来的干扰问题,这是钢结构焊接工作的关键部分。另外,在指定焊接方案的同时必须考虑到焊接质量及焊接功效等因素。焊接技术要点如下:

1、钢柱之间常用坡口电焊连接,主梁与钢柱的连接,一般上、下翼缘用坡口电焊连接,而腹板用高强螺栓连接。次梁与主梁的连接基本上是在腹极处用高强螺栓连接,少量再在肝下翼缘处用坡口电焊连接。

2、焊接顺序

上节柱和梁经校正和固定后进行接柱焊接。柱与梁的焊接顺序,先焊接顶部柱梁节点,再焊接底部柱梁节点,最后焊接中间部分的柱梁节点。

3、坡口电焊连接应先做好准备(包括焊条烘培,坡回检查,设电弧引入、引出板和钢垫板井点焊固定,清除焊接波日、周边的防锈漆和杂物,焊接口预热)柱与柱的对接焊接,采用二人同时对称焊接,柱与梁的焊接也应在往的两侧对称同时焊接,以减少焊接变形和残余应力。

4、对于厚板的坡口焊,打底层多用直径4mm焊条焊接,中间层可用直径5mm或6mm焊条,盖面层多用直径5mm。焊条。三层应连续施焊,每一层焊完后应及时清理。盖面层焊缝搭坡口两边各2mm,焊缝余高不超过对接焊件中较薄钢板厚的1/10,但也不应大于3.2mm。焊后,当气温低于0℃以下,用石棉布保温使焊缝缓慢冷却,焊缝质量检验均按二级检验。

5、两个连接构件采用高强螺栓连接,其紧固顺序是:先主要构件,后次要构件。

工字形构件的紧固顺序是:上翼线下翼缘腹板。

同一节柱上各梁柱上节点的紧固顺序是:柱子上部的梁柱节点柱子下部的梁柱节点柱子中部的梁柱节点。

每一节点安设紧固高强螺栓顺序是:摩擦面处理一检查安装连接板(对孔、扩孔)临时螺栓安装高强螺栓安装高强螺栓紧固初拧终拧。

6、为保证质量,对紧固高强螺栓的电动技手要定期检查,以终拧用电动板手紧固的高强螺栓,以螺栓尾部是否拧掉作为验收标准。对用测力扳手紧因的高强螺栓,仍用测力扳手枚,如有问题应及时返工处理。

结语

综上,在高空钢结构安装中,要总结已建成的钢结构住宅工程的经验,满足住宅在适用性能、环境性能、经济性能、安全性能、耐久性能方面的综合要求,形成完善的建筑体系。吊装设备的选择、吊装方法的选择、吊装安全保证是整个高空钢结构施工的难点和控制要点。

参考文献:

[1]杨英华.浅析高层建筑全钢结构的施工技术[J].建材与装饰,2009.7.

[2]徐刚.高层建筑钢结构安装施工技术探讨[J].四川建材,2008.6.

第9篇

关键词:高层建筑钢结构施工技术

钢结构施工技术在我国兴起的时间比较短,但是发展非常迅速。一些大城市出现了比较有典型意义的钢结构工程,比如上海的金茂大厦、深圳的赛格大厦、大连的世贸中心等都是这种结构的代表。钢结构的使用尤其是在高层建筑中的使用,一定程度上推动了我国建筑行业的向前发展。

一 钢结构施工技术的特点

超高层建筑中大多数都采用钢结构体系。钢结构的施工从设计、材料采购、构件加工、现场安装、现场施工管理等是都表现出很强的综合性,也是一个企业施工技术水平和管理水平的重要体现。由于钢结构具有施工周期短、自重轻、抗震性能好、环境污染少等优势特点,所以能在我国的建筑业中得到广泛的应用;但使同时具有耐火性差、耐腐蚀性差等致命缺点,其具体的特点主要表现在以下几个方面:

1 钢结构技术的优点

第一, 进行施工的周期比较短,用于施工的钢结构构件可以是行工厂化生产,也可以是现场安装,可以大大缩短施工周期;第二,空间大是其另一优点,和混凝土相比,钢材的抗压、抗侧弯强度更强,因此在相同强度的条件下,可以缩小截面从而增大了有效的空间;第三,可以进行相关的循环利用,钢结构建筑物的施工材料可以实现钢材再生利用,和其它结构建筑物相比,能够大大减少建筑垃圾的产生。

2 钢技术结构存在的主要缺点

耐火性能比较差,主要表现在:和钢筋混凝土的导热系数相比,钢材的导热系数要大得多,其耐火性能远远不及混凝土结构。当温度达到600℃时,钢结构基本上会丧失其全部的刚度和强度。因此,在钢结构建筑设计中,如何实现刚结构的有效抗火被看作是重要的一环;耐腐蚀性差也钢结构缺点的一个方面,由于钢材表面的铁原子与空气中的氧化合生成氧化铁锈,锈蚀能够引起应力集中,危害钢结构的使用安全,使钢结构提前遭到破坏。因此,只有对钢结构进行有效的防腐,才能延长其使用的时间。

二 常见钢结构施工技术的分类

1 螺栓预埋技术

预埋柱脚螺栓的位置要求比较严格,必须非常准确,否则不仅会增加钢柱安装的难度,也会对安装质量产生很大的影响。因此应该严格控制预埋螺栓位置,在施工的过程中,应该对基础轴线和标高基准点进行严格的控制,埋设后进行两次复测,第一次要在埋设定位后进行测量,第二次要在基础混凝土浇筑并等其变得坚固后进行相关的复测。如果在复测过程中,发现位移超出范围的问题,则必须进行重新埋设。其标高偏差应该尽量控制在±5mm 以内,定位轴线的偏差尽量控制在±2mm以内。

2 钢柱吊装技术

钢柱是高层建筑层高和总高度的主要竖向构件的重要的决定因素,因此,在加工制造中,必须按照现行规范的标准来进行。钢柱在放样下料制作的过程中,应该充分考虑到焊缝的收缩变形以及竖向荷载作用下引起的压缩变形等各种因素,所以钢柱的放样下料长度要与设计长度区别开来,不能因为小差的少就不重视或者忽略不计。即使上下两节钢柱截面完全相等时也不能随便进行互换,同时要求对每节钢柱应编号做好记录加以区别,以保证正确的安装。

3 钢梁吊装技术

钢梁在进行吊装前,应在柱子牛腿处检查标高和柱子之间的距离,主梁吊装前,应在梁上装好扶手杆和扶手绳,待主梁吊装就位完成后,将扶手绳与钢柱系牢,以保证施工人员的安全。一般在钢梁上翼缘处开孔,作为吊点。吊点位置取决于钢梁的跨度。为了提高吊装的速度,对重量较小的次梁或者其他的小梁,尽量多利用多头吊索一次吊装数根。有时将梁、柱在地面组装成排架进行整体吊装,这样不仅有利于提高吊装的速度,还有利于减少高空作业,保证工程的质量。

4 钢结构高强螺栓连接技术

(1) 节点处理技术

高强度螺栓连接应该在其结构架设调整完成后,再对接合件进行相应的矫正处理,从根本上对接合件的变形、错位和错孔等问题进行消除,板束接合摩擦面要贴紧后进行安装高强度螺栓。为了使得接合部板束间摩擦面贴紧的效果更好,先用临时变通螺栓和手动扳手紧固、达到贴紧为止。在每个节点上穿入临时螺栓的数量应该提前进行科学合理的计算,一般要超过高强度螺栓总数的1/3。最少不得少于二个临时螺栓。冲打穿入螺全的数量应该少于临时螺栓总数的百分之三。不允许用高强度螺栓兼临时螺栓,以防止对螺纹的损伤,引起扭矩系数发生变化。

(2)螺栓安装技术

在节点全部处理好后要进行高强度螺栓的安装,螺栓穿入方向要保持一致。在施工过程中要考虑到施工的便利性,对于箱形截面部件的接合部分,全部从内向外插入螺栓,在外侧要进行相应的紧固。如果操作不方便,可从反方向将螺栓插入。在进行大六角高强度螺栓连接副的安装时,根部的垫圈有倒角的一侧应该面向螺栓头,安装尾部的螺母垫圈,则应与扭剪型高强度螺栓的螺母和垫圈安装相同。如果不能穿入时,严禁强行穿入螺栓,正确的方法应该是,应用绞刀对螺孔进行相关的修整,用绞孔修整前应该对其周围的螺栓全部拧紧,使板叠密贴后再进行。修整时还要防止铁屑落入叠缝中。绞孔完成后用砂轮除去螺栓孔周围的毛刺,同时把铁屑清扫干净。

(3)螺栓紧固技术

在对高强度螺栓进行紧固时,应该对初拧、终拧有一个详细的划分。初拧、复拧和终拧一般适用于大型节点的划分。在紧固过程中,初拧是为了尽量减少螺栓由于钢板变形等带来的影响,比较适合采用减少互相影响的相关的措施。复拧是在初拧的基础上,对于大型节点高强度螺栓初拧完成之后,重复进行的紧固。复拧扭矩值和初拧扭矩值是相等的。终拧是对高强度螺栓作所做的紧固。终拧的轴力值应该以标准轴力为目标,并要按照要求进行合理的设计。

三 采用钢结构施工技术前的准备措施

1 进行相关的技术准备

在进行施工之前,要对施工组织进行充分合理的编制设计,将设计思想充分的体现到施工技术中去。不断对施工验收标准进行完善,同时要对市场、各方的行为进行规范。不断开展工艺试验与工艺评定工作,为后续施工提供相关的技术保障。

2进行吊装准备工作

目前国内高层建筑钢结构施工,在对吊装施工机械主机选用时,基本上全部采用自升式塔式起重机。自升式塔式起重机包括内爬式和外附式两种。

(1)塔式起重机臂又可分为平衡式与起重臂可起伏(以下简称动臂式)两种(见图1、图2、图3)。

塔式起重机的起重性能要很好的满足工程的要求,吊机最大起重量、最大起重力矩、最大半径与最小半径都是其主要满足的方面。随着起重高度的增大,吊机的实际起重量会减小,这些要引起足够的重视,这是因为:第一,要扣除不断增多的起重钢丝绳自重;第二,受卷扬机容绳量的限制,到一定高度时经过吊钩滑轮的钢丝绳走数要相应的减少。对于内爬式塔式起重机,要对起重卷扬机滚筒内的钢丝绳的容绳量引起足够的重视,它将决定起重的极限高度。对外附着式塔式起重机要充分了解塔身的高度的相关标准,最后判断是否满足工程的需要。

3 要进行现场的准备

高层建筑钢结构工程,在施工安装前现场的准备工作主要包括钢构件(包括零部件、连接件等)的验收、测量仪器及丈量器具的准备、安排设备工具材料和组织施工力量等。对现场进行充分的准备是高层建筑采用钢结构技术的重要的前提。

总之,高层建筑钢结构施工技术,是建筑施工技术发展进步的一个重要表现。施工过程中要严格按照相关的标准进行规范施工,保证施工技术得到更好的运用,以实现预期的目标。

参考文献:

[1] 路克宽.钢结构工程便携手册[M].北京:机械工业出版社,2003.

[2] 顾纪清.实用钢结构施工手册[M].上海:上海科学技术出版社,2005.

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