建筑鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計及安裝工藝淺析

李剛琦　李汝偉

摘要：經(jīng)濟(jì)的發(fā)展帶來了建筑業(yè)的創(chuàng)新與變革，綠色、環(huán)保、節(jié)能等可持續(xù)發(fā)展的理念在建筑設(shè)計與施工中體現(xiàn)的越來越明顯。銅結(jié)構(gòu)設(shè)計工期較短，成本較低，綠色無污染，材料浪費較少，是近些年建筑工程中常用的模式，下面我們就對建筑鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計與安裝工藝進(jìn)行科學(xué)解讀，助力于建筑銅結(jié)構(gòu)的快速發(fā)展，提升工程質(zhì)量。

關(guān)鍵詞：建筑鋼結(jié)構(gòu)；設(shè)計；安裝工藝

引言

建筑鋼結(jié)構(gòu)的應(yīng)用范圍在不斷增加，相關(guān)的設(shè)計方法和施工技術(shù)也日趨成熟，但是在設(shè)計與施工過程中仍然存在一定的問題，影響鋼結(jié)構(gòu)的質(zhì)量與安全。比如說防腐性能、防火性能、防震性能等方面，所以相關(guān)的工作人員要完善設(shè)計方法，提高施工質(zhì)量，保證建筑鋼結(jié)構(gòu)的使用安全和使用壽命。

1.建筑鋼結(jié)構(gòu)的設(shè)計

第一是要進(jìn)行建筑鋼結(jié)構(gòu)適用性判斷，不是所有的建筑都可以采用鋼結(jié)構(gòu)的設(shè)計模式，判斷的依據(jù)就是地質(zhì)條件、使用需求、使用年限等方面；第二是鋼結(jié)構(gòu)的造型。鋼結(jié)構(gòu)的造型要與整體的建筑風(fēng)格相融合，還要簡單實用，穩(wěn)定堅固；第三是對鋼結(jié)構(gòu)的截面進(jìn)行估算。估算的主要內(nèi)容就是支撐鋼結(jié)構(gòu)的梁柱斷面尺寸的大小、數(shù)量、形狀、位置等，要滿足受力要求；第四是要對鋼結(jié)構(gòu)進(jìn)行相關(guān)的分析。分析的過程可以采用一些高科技軟件來進(jìn)行，分析的主要內(nèi)容就是鋼結(jié)構(gòu)的線性和彈性；第五是進(jìn)行工程結(jié)構(gòu)的判定。在進(jìn)行結(jié)構(gòu)判定時要采用相應(yīng)的結(jié)構(gòu)軟件，為了增強(qiáng)判定時數(shù)據(jù)的真實性，對于適用條件、構(gòu)造、相關(guān)要求等模擬時要更加精準(zhǔn)；第六是進(jìn)行鋼結(jié)構(gòu)的組成構(gòu)件和節(jié)點部位的設(shè)計。對于節(jié)點的形式、數(shù)量、連接方式等要設(shè)計合理，還要保證節(jié)點與結(jié)構(gòu)模型中的節(jié)點完全一致。構(gòu)件的設(shè)計要從選材、形狀、造價、受力情況等方面考慮；第七是繪圖。鋼結(jié)構(gòu)圖紙主要分為設(shè)計圖和施工圖，在進(jìn)行圖紙繪制時要采用標(biāo)準(zhǔn)的制圖軟件，繪圖者技術(shù)要熟練，繪圖時要精細(xì)、認(rèn)真。

2.建筑鋼結(jié)構(gòu)的安裝工藝

2.1鋼結(jié)構(gòu)中地腳螺栓安裝環(huán)節(jié)。地腳螺栓在安裝的過程中主要有直接澆筑和先進(jìn)行坑位預(yù)留再澆筑兩種方式，在施工過程中較為常用的就是先留坑位再澆筑的方法。首先就是進(jìn)行地腳螺栓澆筑位置的選擇，要滿足設(shè)計要求，并進(jìn)行檢測；其次是鋼板選材要合理，厚度在0.07～0.1m范圍之內(nèi)，尺寸要保證與墊板尺寸相同；第三是澆筑過程的控制。將固定螺母和支腿螺母安裝在鋼板的上部和下部，并在鋼板表面預(yù)留澆搗孔；第四是開始鋼板下方鋼筋的綁扎工作，并對鋼梁和地腳螺栓進(jìn)行焊接。

2.2鋼柱安裝環(huán)節(jié)。首先是在鋼柱安裝的過程中嚴(yán)格控制垂直度，并對其進(jìn)行及時的檢測和調(diào)整；其次是建筑高度要符合設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)，建筑位置要準(zhǔn)確，尤其是第一節(jié)和第二節(jié)鋼柱，在安裝時要將鋼柱與螺栓和安裝孔對齊；第三是豎直方向上鋼柱的偏差保持在0.02mm以內(nèi)。除此之外，還要使用地腳螺母進(jìn)行安裝修訂，分析受力條件，保證絲桿選擇合理。

2.3鋼梁安裝環(huán)節(jié)。鋼梁安裝是施工中的重要部分，在安裝時要從以下幾方面人手。第一是要保證鋼梁的軸線和垂直度符合要求，及時檢測和糾正；第二是鋼梁的固定。根據(jù)鋼梁的受力來確定耳板安裝的位置，然后將厚度為0.01～0.016m的上限位板安裝于鋼梁上方，加固鋼梁；第三是對鋼梁安裝過程進(jìn)行全程動態(tài)監(jiān)控，及時校正。

3.實例分析

某紡織廠廠房建設(shè)使用鋼結(jié)構(gòu)，該紡織廠處于地層較為活躍的地帶，在設(shè)計時抗震等級為三級，建筑面積為6000m2。

3.1設(shè)計：型鋼選擇工字型軋制型鋼，布置時將翼緣的兩側(cè)分別布置于受壓區(qū)和受拉區(qū)之內(nèi)，翼緣盡量靠近混凝土截面的近邊；型鋼混凝土梁截面寬度不小于0.3m，截面的寬與高比值在4.0之內(nèi)；配筋率大于0.3%，縱向鋼筋間距在三級抗震要求下小于250mm；型鋼混凝土柱的計算長度與界面短邊之比小于30；剪力墻截面厚度在三四級抗震要求下，底部加強(qiáng)處要大于剪力墻無支長度的1/20，其他地方不得小于剪力墻無支長度的1/25，厚度在200mm以上。

考慮地震作用時，軸壓比設(shè)計如下：

3.2施工：混凝土柱和梁之間的節(jié)點連接方式采用貫通型剛性連接，穿孔時避開型鋼的翼緣，保證型鋼腹板截面損失率低于腹板面積的25%；鋼柱安裝時起吊方法采用雙機(jī)抬吊法，先校正位置，然后進(jìn)行臨時的固定螺栓安裝，最后拆除吊索；鋼梁安裝時在翼緣處開孔做為吊點，通過鋼梁跨度確定吊點位置；剪力墻板安裝時先對框架安裝，然后將墻板運到指定位置，調(diào)換索具，并在分離器兩側(cè)放置對稱索具，進(jìn)行墻板綁扎，然后起吊；標(biāo)準(zhǔn)節(jié)框架安裝使用的是節(jié)間綜合安裝法，首先進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)間選取，然后安裝4根鋼柱，接下來安裝鋼梁和支撐，順序是從下到上，并及時校正和固定，在安裝時，每兩根鋼柱安裝一個節(jié)間，一直到完成為止。

4.結(jié)束語

建筑鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計與安裝是影響鋼結(jié)構(gòu)建筑質(zhì)量的直接原因，所以務(wù)必保證設(shè)計的科學(xué)合理，施工過程的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范。為了促進(jìn)鋼結(jié)構(gòu)建筑的快速發(fā)展和使用，要對設(shè)計與安裝過程進(jìn)行嚴(yán)格控制，從材料選取、地質(zhì)勘查、適應(yīng)性確定、設(shè)計方法、施工工藝等多方面進(jìn)行改進(jìn)，為鋼結(jié)構(gòu)建筑的質(zhì)量提升奠定基礎(chǔ)。