建筑施工论文施工工艺方向论文范文二
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发布时间:2013-07-12 09:52:34 更新时间:2013-07-12 09:29:32
建筑施工论文发表期刊推荐国家级期刊《建筑知识》,《建筑知识》是由建筑师、工程师的学术团体中国建筑学会主办的、建设部主管的一本科普期刊,创刊于1981年,现拥有读者近4万。他们遍及全国的各个设计院、建筑师、工程师、材料商、房地产开发公司、装饰公司、大专院校的学生和各大企业的基建部门。创刊二十多年来,以其严谨的工作作风,博得了广大读者的欣赏与信赖。国内统一刊号:CN11-1243/TU,国际标准刊号:ISSN1002-8544)。中国知网全文收录。
摘要:结合钢结构在高层建筑中的应用,探讨了工程施工的关键技术,详细地阐述了该高层钢结构建筑施工工艺流程及操作要点,并提出了质量保证措施及安全措施,以推广钢结构在建筑中的应用。
关键词:钢结构住宅,优化设计,施工工艺
1、工程概况
某小高层住宅建筑面积9289m2,共11层。该工程结构形式采用钢框架结构,筏板式基础。钢柱底部与基础采用外包式柱脚连接。钢柱为500mm×500mm截面,腹板厚度为16mm,翼缘厚度为25mm,采用场外加工。钢梁采用H型钢。梁柱节点采用10.9级M30高强螺栓连接。地脚螺栓M30,螺母和垫圈为Q235钢。水平结构中楼板为钢筋混凝土压型钢板组合结构。压型钢板与钢梁间采用栓钉连接.钢结构采用防锈漆防腐。主体钢结构防火设计中钢梁涂刷防火涂料,钢柱外包加气混凝土砌块。内墙采用加气混凝土砌块,外墙采用横板围护。
2、钢结构在住宅中应用的优势
钢结构住宅与传统结构相比,在使用功能、设计、施工以及综合经济方面具有优势,主要体现在以下方面。
2.1设计制造周期短,设计生产一体化
现代结构设计借助于计算机和专业化结构分析软件,使得设计周期大大缩短,设计中的修改和调整非常方便。同时,由于钢结构具有工厂预制、现场安装的特点,可以将前期设计和现场的生产手段相结合,通过网络计算机和数控机床结合,使设计人员在工作室中完成设计后,即由工厂的生产线完成产品制作,具有极高的效率和精确度,可以大大减少项目建设周期。
2.2能够合理布置功能区间
在居住建筑中,建筑师和居民一直希望能够有大跨的无竖向结构的空间,这样,可以根据需求进行灵活隔断,使室内布置呈多样化。传统住宅由于所用材料的性质,限制了空间布置的自由。如果开间过大,就会造成楼板厚度大,梁柱截面过大,不但影响室内美观,而且加大结构重量,增加土建投资。居民在二次装修时经常自行改变墙体布置,既增加了经济负担,又因破坏承重墙而增加了危险隐患。钢结构住宅可以利用钢材强度高的特点,采用大开间柱网布置,使建筑平面分隔灵活,既为建筑师提供了设计的回旋余地,又给用户提供了根据不同用途改变结构的可能,可以利用非承重墙体灵活分隔室内空间,形成开放式住宅。同时,利用钢结构连接简单的特点,在垂直平面内比传统结构能更好地应用错层、跃层结构。由于钢结构住宅的构件截面尺寸小,可以增加使用面积,提高得房率。
2.3承载强度高,抗震性能优越
相同的荷载,钢结构截面最小,相同的截面,钢结构承载力最大。在抗震设防区,钢筋砼结构有许多不足之处,而钢结构重量轻,六层轻钢住宅的重量仅相当于四层砖混结构的重量,因此,本身所受的地震作用小;而且,钢材具有高延性,有较好的耗能能力,因此,抗震性能好,结构安全度高。
2.4施工方面优势突出
现浇砼需要连续施工,在我国北方地区受到施工季节的影响。钢结构的大部分构件在工厂生产,运往现场通过焊接或螺栓进行整体组装,可全天候作业。施工现场作业量小,减少了施工临时用地,与传统建筑材料相比,对周围环境污染小,提高了施工的机械化水平。由于钢结构本身可作为劲性结构承担结构荷载和施工荷载,施工时可以节省支模、拆模的材料,由此降低成本,大大加快施工速度。资金价值在施工中充分体现,减少资金成本,对开发商的销售和资金回笼极为有利。
2.5综合造价低
钢结构承载力高,可以实现结构的大开间布置,构件截面小,与砼结构和砖混结构相比,自重比较轻,地基的处理比较容易,可以采用天然基础型式。由于基础在工程造价中占有比重比较大,上部结构重量轻可以降低基础的造价,从而减少整个项目的投资。钢结构施工机械化高的特点,从另一方面减少了人工费用和模板等其它辅助材料费用。
钢结构住宅的工程造价是个很敏锐的问题,从目前的情况看,钢结构住宅的造价要略高于钢筋砼剪力墙住宅。有专家测算,小高层住宅钢结构用钢量可控制在每平方米50公斤以下,工程造价增幅即可控制在10%左右,但综合效益十分可观,并将推进住宅生产经营方式的变革,拉动住宅产业的发展。而随着体系化、产业化水平的提高,性能价格比也会提高,成本将会有所降低。
2.6符合住宅产业化和可持续发展的要求
钢结构适宜工厂大批量生产,工业化、商品化程度高。它能将节能、防水、隔热、门窗等先进的成品集合在一起,实现综合成套应用,将设计、生产、施工安装一体化,提高住宅的产业化水平。今后随着城市建设的发展,城市改造需要拆除大量的旧建筑,钢结构比传统结构的拆除更容易实施,钢材回收利用率高、拆除成本低、污染较小,符合可持续发展的要求。
3、工艺流程及操作要点
3.1钢结构节点细化设计
1)应用绘图软件对钢结构框架节点结构按平、立、剖面进行1:1绘图放样。施工图纸细化设计,达到构件制作与整体安装的质量标准。
2)利用钢结构计算软件进行各类构件的受力计算,利用CAD图形设计平台对复杂连接节点和复杂构件放大样,建立钢结构符号节点库,实现图形信息微机化。
3.2加工制作钢结构构件
钢结构构件全部采用场外加工,其中钢柱每节按3层分段。在加工过程中要做好质量控制,并按照设计施工图和《钢结构工程施工及验收规范》(GB50205.2001)的规定进行验收。
4、钢结构布置钢结构设计的基本原则
结构必须有足够的强度、刚度和稳定性,整个结构安全可靠;结构应符合建筑物的使用要求,有良好的耐久性;结构方案尽可能节约钢材,减轻钢结构重量;尽可能缩短制造、安装时间,节约劳动工日;结构构件应便于运输、便于维护;在可能条件下,尽量注意美观,特别是外露结构,有一定建筑美学要求。按照上述原则,根据实际案例原建筑设计的布置和功能要求,综合考虑了结构的经济性、建筑设计的特点和施工合理性等因素,采用钢框架—支撑和钢框架——剪力墙结构体系,并分别进行了布置。
4.1梁柱体系平面采用普通梁格体系。梁采用热轧焊接H形截面钢梁,柱为焊接箱型钢柱。整个结构设计成刚性框架结构,竖向荷载由梁、板、柱承担。框架的梁与梁、梁与柱、柱与基础均按刚性连接设计,现场连接采用高强螺栓与焊接共同作用。次梁为H形截面单跨简支梁,设计主次梁时均不考虑楼盖与钢梁的组合作用。
4.2抗剪体系分析计算表明,在全部水平风荷载和地震力作用下,上述结构体系局部刚度较弱,因此钢框架—支撑结构体系通过布置中心支撑来抵抗水平荷载。钢框架—剪力墙结构体系的中间部分电梯井与楼梯间布置钢筋混凝土剪力墙,来抵抗水平外力的冲击。
4.3楼盖体系一般各层楼(屋)盖均采用钢筋混凝土楼(屋)盖,楼板厚度依结构计算定为110mm,140mm.在结构计算中,认为楼盖刚度足够大,符合平面内无限刚性的假定。
4.4基础形式钢框架—支撑采用柱下独基,钢框架—剪力墙采用柱下独基与筏板基础。
4.5内外墙体系框——剪采用蒸压轻质加气混凝土板材(简称ALC板材),外墙板厚为200mm,内墙板厚100mm.框-支采用陶粒砼砌块。
5、结语
该工程安装精度高、工期短、难度大。施工中对施工技术进行了摸索总结并进行了科研开发,收到了良好的效果。施工技术达到了国内先进水平,获得了良好的经济效益和社会效益。
参考文献:
【1】杨鹏宇.钢结构高强螺栓连接施工【J】.山东建筑,2006,32(16):140—141.
【2】刘玉株.钢结构住宅技术问题讨论.建筑创作,2007年2月.
【3】新疆地区钢结构小高层住宅结构体系应用研究,2009年11月.