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钢结构厂房的优点及构件安装技术

发布时间:2021/11/26 点击量:
随着科学技术的进步,建筑工程施工材料也得到了快速的发展。目前,工业厂房所使用基本材料是钢结构,这样做的好处是不仅可以有效缩短工期、减少资源损失,而且大大增加了厂房结构的稳定性,因此,在建筑工程施工中被广泛应用。
 
本文结合钢结构厂房安装实践活动,对安装环节中的钢柱吊装、屋架安装以及各类构件的安装过程做了详细的分析与研究,实验结果给相关工程提供了一些安装技术上的参考意见。
 
一、钢结构厂房的概念及内容
 
钢结构厂房的概念非常清晰明了,就是指主体结构使用钢材的厂房。目前我国钢结构厂房有以下四点优点。
 
第一,以钢结构做主体结构,不仅有效降低材料重量,而且增加了厂房的跨度,使钢结构稳定性良好、抗震能力更强。
 
第二,以钢结构为主体结构的工业厂房在工程初期的资金投放量减少,构件安装技术可以准确预制施工计划,因此采用钢结构可以有效缩短企业工期,并因此提高企业的经济地位。
 
第三,钢结构后期维修工作比较简单容易,因为
刚结构具有良好的抗腐蚀性以及稳定性。
 
第四,钢结构厂房易于循环利用,钢结构是由新型材料复合而成,对环境友好。并且,有利于工程负责人员快速对厂房进行拆迁或搬迁。
 
在钢结构厂房的安装过程中,需要进行着重安装的部位包括钢柱、钢梁的连接、钢结构主体、螺栓、屋架、房顶等部位,这些是钢结构厂房需要重点进行安装的部件,确保这些部位安装工作的正常进行,是保证施工质量的前提。
 
二、钢结构安装准备工作
 
安装准备工作对钢结构厂房安装技术的作用是不容忽视的,准备工作内容繁多,主要包括对施工现场的清理、对道路的修整以及对结构部件的运输、堆放、剪辑、编号等工作。
 
(1)对钢结构构件的检查与清理。为了提高施工的质量,要在正式施工之前对所有的结构部件进行认真排查,每一个部件不仅要检查它的外形尺寸大小,还要检查它的力学强度等特性。构件进行吊装时要保证混凝土的力学强度在国家标准的75%以上,对于一些有特殊功效的大型构件,混凝土强度要达到100%。
 
(2)构件的弹线与编号。在施工之前,应在每一个结构构件上面用墨线画好吊装位置以及校正位置,以此作为安装、对位以及后期校正的基础。不同构件的中心线所处的位置不同,因此要分开作业。对于柱体,它的中心线在柱身,因此需要弹出中心线的位置就跟柱基杯口面上的安装中心线位置一致,并且,在柱体顶部还也要弹出安装屋架和吊车梁的定位线。屋架需要分开处理中心线,上弦顶面要弹出一条中心线,并且在屋架两端要分别弹出天窗架、屋顶面的安装定位线。房梁的顶部和两端位置都要分别弹出中心线。编号工作比较简单,就是对每一个所用构件按照设计图纸上的顺序进行编号,在使用过程中避免造成混乱。
 
3 钢柱与基础连接部位的处理方式
 
(1)钢柱的顶面一般都设计为圆形平面,并且在地脚螺栓的连接作用下把钢柱与基础整合为一个整体,所以在施工过程中,应该精确钢柱顶端离地面的位置以及地脚螺栓安顿的位置。安装时允许出现一定的误差问题,钢柱顶端离地面高度的误差不得超过2mm,地脚螺栓摆放位置在支座范围内的误差不得超过5mm。施工过程中为了保证精准度,可以使用角钢作固定架,把地脚螺栓安装在另一个独立的固定架上。
 
(2)对基础构件进行二次浇筑时,钢柱脚架应选择钢垫板或是坐浆边板作为支撑部件。钢垫板要安装在离地脚螺栓近的柱脚底板下,每根地脚螺栓的侧面应该都要组装两组钢垫板,并且每组的板块数量不要超过五块。钢垫板的接触面应该保持平整、圆滑,以免给接触部位造成较大摩擦。如果使用斜垫板作为承力结构,就应保证其全部的叠合长度要达到斜垫板总长度的0.67倍。如果使用坐浆垫板作为承力结构,应避免使用易收缩的砂浆。钢柱进行吊装之前砂浆试块强度应高于同等级的混凝土力学强度。
 
(3)在进行吊装作业之前,一定要认真检查每一种部件的外形尺寸大小以及力学强度,如果发生尺寸误差过大应该及时进行恢复处理。在钢柱的底面和顶端方向设置两个方向轴线,以便及时对钢柱所处位置、偏差角度、高度大小等进行校正。除此以外,对于不容易分辨前后左右的结构构件,要在该构件的机体上面标注清楚,以免作业过程中出现误差。
 
四、钢柱与基础连接的施工处理
 
一般钢柱基础顶面为平面,由脚螺栓将钢柱与基础连接为一个整体。施工时为了保证基础顶面的标准高度及地脚螺栓位置的准确位置,其所允许的偏差范围应控制在:基础顶面标高偏差在2mm之内,倾斜度为千分之一,地脚螺栓的位置偏差在5mm之内。进行连接作业时可采用角钢或钢筋做成固定架,将地脚螺栓放置再分开的固定架上以便于施工。
 
(1)为了保证基础顶面标准高度的准确度,施工时可采用一次浇筑法或二次烧筑法。一次浇筑法的具体施工:先将基础混凝土灌入低于设计标准高度约40~60mm处,再将细石混凝土浇筑至设计标准高度处,以此确保基础顶面标准高度的准确。运用一次浇铸法时对使用钢柱的尺寸要求非常精确,且要确保基础混凝土与上层细石混凝土的紧密粘合。二次浇铸法:采用两次浇筑法进行钢柱基础的连接时,首次应将混凝土浇筑至低于设计标准高度约40~60mm处,后需等待至混凝土可承受一定强度时,在其上层放上钢垫板作为支撑。垫板的位置应放置在接近地脚螺栓的柱脚底板或柱脚下,其侧面应设置1~2个组垫板,每组为2~4个最佳,在施工时应保证钢垫板与钢柱底面和基础面的接触平整且紧密粘合。钢垫板标准高度需要进行精确校正后,方可开始吊装钢柱。钢柱校正完毕后,然后在筑脚钢垫板下浇入细石混凝土。此法在进行钢柱的校正时较为容易,常用于重型钢柱的吊装作业。
 
(2)在进行钢构部件的吊装作业时,对相关构件的外形、尺寸及质量应进行仔细检查,一旦检查出钢构件的相关偏差,设法在进行吊装前校正偏差。具体方法可在钢珠的底部与上部分别标出两个方向的中心轴线,在底部的合适高度上标出标向准线,以便于校正钢柱的平面位置、垂直度及吊车梁的标准高度等作用。若出现上下、左右位置辨识度不高的构件,应在构件上进行重点标注,以避免吊装作业时出现失误。
 
五、钢屋架的安装连接及校正方法
 
钢屋架的安装应采用塔式起重机或汽车吊装等机械进行吊装。对起重机使用的起重量及起重臂应选用足够在作业范围内的机械,因为钢屋架的侧向稳定性较差,在进行吊升时,可在两面加固数颗杉杆,以增加其侧向刚度。在进行吊装时,应先拼装两屋架及其上部天窗架、支撑等主体构件,先拼装出大概整体,然后进行再次的吊装。如此可有效保证钢屋架的稳定性,对吊装效率也有很大的提高。
 
(1)钢结构的安装与固定方法。一般厂房用钢结构构件的安装方法主要有两种:铆接、焊接和螺栓连接。一般安装顺序为螺栓安装后经检查合格后方可进行焊接。螺栓又分为普通螺栓和高强度螺栓两种。普通螺栓的应用效果相对较为一般,所以一般施工时多采用高强度螺栓。钢结构连接安装时所用的螺栓为扭剪式高强度螺栓,其由一个螺栓、一个螺母及一个垫圈组合而成。扭剪式高强度螺栓德尔主要优势在于其受力好、耐疲劳、能够承受动力荷载,不但施工时便于作业且不易发生漏拧情况,安全性较高。
 
(2)关于高强度螺栓的安装方法。对于钢结构厂房安装施工时高强度螺栓的选用应重点注意其形式及规格是否符合设计及实际需求。安装前,螺栓连接应按出厂批号复验扭矩系数及复验其预拉力,经复验合格后方可投入使用。
 
(3)关于钢构架的校正与固定。钢屋架的校正方面主要有和弦杆的正直度与垂直度,垂直度的校正多采用垂球检测,弦杆的正直度可采用拉近的测量绳进行校测。屋架的临时固定可使用冲钉和临时螺栓,最后固定应使用电焊进行焊接或高强度的螺栓。
 
结语
 
本文从理论出发,并结合笔者自身的工作实践,简要分析并研究了钢结构厂房安装技术相关常识,对钢柱吊装技术和基础结构连接技术做了详细分析,而且较深入地讨论了钢屋架安装工艺和螺栓连接工艺。编辑:苏攀
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