1 建筑钢结构的基本概念建筑钢结构工程以钢板、型钢等钢材为主要材料,通过工厂模块化与批量化生产,确保钢材数量与规格型号满足工程设计要求。在施工过程中,通常采用埋设、焊接与铆钉等连接方式组装钢梁、钢柱、钢板及辅助构件,形成独立完整的钢框体系。与传统的钢筋混凝土结构相比,钢结构体量轻便,刚度与强度满足建筑结构要求,适用于厂房、超高层建筑及公共建筑。
2 建筑钢结构的应用优势2.1 满足可持续发展要求如今,我国城镇化建设进程不断加快,建筑行业发展也取得了有目共睹的成绩。在新时期背景下,可持续发展理念逐步渗透到建筑行业,建筑钢结构工程具有高强度、低能耗、轻污染特征,满足建筑行业高速发展的需求。
2.2 增强建筑结构安全稳固性建筑钢结构工程具有良好的载荷性,可承载混凝土的重力。建筑钢结构还可以提高材料综合利用率,减小建筑物横截面积,延展室内空间;同时建筑钢结构体量轻便,可避免建筑结构总量出现超筋现象,节约用钢量,增加了节点的柔韧性,在发生地质或自然灾害时,可减小内部建筑构造的相互作用力,加强了建筑结构的抗震性和安全稳固性。
2.3 提升建筑结构质量安全等级钢结构作为建筑物的整体骨架,可合理分配内部构造作用力,保证建筑结构受力均衡性。建筑钢结构塑性与韧性较好,能够增大整个建筑物的载荷力,即便建筑物受到外力作用,也可以利用结构自身的塑性调节功能,将塑性压力值控制在合理范围内,均匀分布传递到各受力点,进而增强建筑物的抗断裂能力。
3 建筑钢结构施工技术的实践应用3.1 项目概况成都高新技术园区鼎能国际广场项目。该工程为超高层综合写字楼,5层地下室上有3栋独立塔楼,其中1#、2#楼地上40层,3#楼地上45层。地下室埋深23m、地上主体约为178m。该工程结构采用型钢混凝土结构,具体施工流程如下所述。
3.2 安装前期准备工作(1)全面审核施工图纸。建筑型钢结构工程施工前,需落实现场准备工作。钢结构工程施工内容较复杂,做好前期准备工作,有助于保障安装工作的有序运转。在钢结构工程安装初期阶段,全面熟悉和审查施工图纸至关重要;施工图纸作为安装工作的施工依据,其完整性与合理性直接决定整个钢结构工程施工质量。为避免因施工图纸问题导致的经济损失,预先进行图纸审查十分必要。施工企业应就施工图与设计方保持良好的沟通,共同探讨施工中可能出现的问题并作出安装预案,充分发挥图纸的指导作用。在保证施工图纸与现场情况一致性的基础上,做好施工组织设计工作,协调控制钢结构安装质量措施。
(2)落实物资管理,优化人力资源配置。在完成施工组织设计后,进入施工前期准备阶段,根据安装工程概况,做好材料、设备与人员管理工作,具体如下所述:针对进场施工材料和半成品进行质量检查;定期组织机械设备维修与保养工作,优化设备性能,让设备维持稳定的运行状态;优选技术水平高、综合素质过硬且实践经验丰富的技术施工队伍;强化施工队伍建设,确保施工人员严格按照设计图纸和相关规范、标准进行操作施工;参照施工流程与技术要点,对施工队伍进行培训与技术交底,要求特殊岗位人员持证上岗。
(3)选择适宜的钢材。针对钢结构工程特点,选择适宜的钢材至关重要。钢材规格型号和质量等是否满足工程设计标准要求,直接决定了安装施工技术应用效果的好坏。通常情况下,按照钢材种类与规格差异,可将其划分为板材、型材、金属制品和管材四类。施工技术人员可以结合实际需求选择对应规格、性能与质量的钢材,进而提升建筑钢结构工程施工技术水平。
一、涂层法:涂层法施工的步是除锈。的涂层依赖于彻底的除锈。所以要求高的涂层一般多用喷砂喷丸除锈,露出金属的光泽,除去所有的锈迹和油污。现场施工的涂层可用手工除锈。涂层的选择要考虑周围的环境。不同的涂层对不同的腐蚀条件有不同的耐受性。涂层一般有底漆(层)和面漆(层)之分。底漆含粉料多,基料少。成膜粗糙,与钢结构粘附力强,与面漆结合性好。面漆则基料多,成膜有光泽,能保护底漆不受大气腐蚀,并能抗风化。不同的涂料之间有相容与否的问题,前后选用不同涂料时要注意它们的相容性。涂层的施工要有适当的温度(5~38℃之间)和湿度(相对湿度不大于85%)。涂层的施工环境粉尘要少,构件表面不能有结露。涂装后4小时之内不得淋雨。涂层一般做4~5遍。干漆膜总厚度室外工程为150μm,室内工程为125μm,允许偏差为25μm。在海边或海上或是在有强烈腐蚀性的大气中,干漆膜总厚度可加厚为200~220μm。
二、耐候钢:耐腐蚀性能优于一般钢结构的钢材称为耐候钢,一般含有磷、铜、镍、铬、钛等金属,使金属表面形成保护层,以提高耐腐蚀性。其低温冲击韧性也比一般的钢结构好。
三、热喷铝(锌)复合涂层:这是一种与热浸锌防腐蚀效果相当的长效防腐蚀方法。具体做法是先对钢构件表面作喷砂除锈,使其表面露出金属光泽并打毛。再用乙炔-氧焰将不断送出的铝(锌)丝融化,并用压缩空气吹附到钢构件表面,以形成蜂窝状的铝(锌)喷涂层(厚度约80μm~100μm)。用环氧树脂或氯丁橡胶漆等涂料填充毛细孔,以形成复合涂层。
四、阴极保护法:在钢结构表面附加较活泼的金属取代钢材的腐蚀。常用于水下或地下结构。
五、热浸锌:热浸锌是将除锈后的钢构件浸入600℃左右高温融化的锌液中,使钢构件表面附着锌层,锌层厚度对5mm以下薄板不得小于65μm,对厚板不小于86μm。从而起到防腐蚀的目的。这种方法的优点是耐久年限长,生产工业化程度高,质量稳定。因而被大量用于受大气腐蚀较严重且不易维修的室外钢结构中。
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