浅谈多层钢结构设计的内容与实施

时间:2013-11-29 分类:建筑设计

摘 要:本文根据我国的多层钢结构方面的设计规范,和大量的施工实践经验,对多层钢结构设计的内容和实施进行了深入的研究,从多层钢结构的设计理念、多层钢结构的制作工艺等几个方面进行了研究,旨在为丰富我国的多层钢结构设计和施工的理论。

关键词:多层钢结构; 设计; 施工

引言

随着我国社会的发展,钢结构在建筑等行业的应用越来越广泛。在建筑和冶金行业的共同研究下,钢结构建筑物的优势逐渐的显现出来。因其材料的强度高、塑性和韧性好、材质均匀、自重小,制造简便,施工周期短,受到广大客户的欢迎。

1 多层钢结构设计技术内容分析

1.1钢结构设计分析

变截面梁的模拟计算。通过空间有限元分析软件,我们能够直接获得在静荷载作用下,钢结构的内力。使用梁单元来建立模型,借助单元细分的方法对屋面梁变截面进行构建,每一小段的单元使用相等的截面面积和惯性矩,并且梁都呈平缓均匀的阶梯状变化,模拟变截面梁,在进行计算的时候,将变截面梁的每米划分成2个单元,得到理想的计算效果。

关于多层刚架柱的计算。由于刚架在一个平面内,没有合适的支承构件来限制其发生位移,所以将刚架看做是有侧移刚架。我们为了获得刚架柱的计算长度,要通过从整体失稳的角度来确定。屋面支撑的设计,进行屋面支撑设计的主要目的是保证整个结构的刚度,以实现柱间支撑配合使用,已获得一个空间受力体系,来承担垂直刚架方向产生的水平荷载。屋面檩条作为冷弯薄壁构件,受压板件、压弯板件的宽厚比较大,在受力的时候会产生屈曲,在进行强度计算的时候要使用有效的宽度,对原来的截面要减小,与热轧型钢有很大的区别。

在进行屋脊挠度验算的时候,框架斜梁的竖向挠度限制,一般将其设定为屋脊挠度验算1/180,除了对其坡面斜梁挠度进行验算外,还要对跨中下垂度进行验算。进行框架分析的时候,把钢结构构件进行分段,使用等截面程序进行计算,每一段都要做好水平和竖向位移的计算,要在允许值的范围之内,也就是说要对跨中挠度进行演算。

2.2多层钢结构的制作与施工

钢结构的焊接作为钢结构工程的最主要的环节之一,工厂在焊接的时候使用的是手工低氢焊条来完成铺底,二氧化碳气体保护下的,半自动焊封闭的新型施工工艺。这种施工工艺是通过滚轮送给的汉斯,借助于导电嘴给点,在母材和焊丝之间产生特定的电弧,熔焊接合完成之后,为了实现对电弧和熔焊金属的保护,从焊炬前面的喷嘴流出二氧化碳气体。因为使用了先进的二氧化碳气体保护半自动焊,需要制定焊接施工的详细规章,从而保证焊接的质量和控制好焊接的尺寸。

在确定框架柱柱脚底板的时候,其水平度不能大于三毫米,柱子安装好之后,要保证其处于一条直线上。锚栓安装的时候,要使用下面的调整螺栓将底板调平,然后使用无收缩砂浆进行二次灌浆压实。钢结构组合楼板施工的时候,楼板选用压型钢板----砼组合楼板。

在进行屋面板安装的时候,重点的工作是屋面的防水,屋面板固定是通过打自攻钉来实现的,固定座要与面板垂直,以更好的解决因为暗扣接触面不平造成的渗水。在进行包角采光板的固定时,如果自攻钉产生了空钉现象,要及时的使用密封胶补上;采光板和屋面板搭接的位置,要在其主肋容易受到风吹日晒的边缘进行密封胶泥的涂抹,保证其光洁平滑的表面。在保护纸揭开后,沿着密封胶泥的长度压进去,并保证完全的粘合。

屋面保温材料多使用玻璃棉,保温材料的厚度按照热功计算确定。正规的做法是背面使用带铝箔隔汽层的玻璃棉,减少冷凝水向室内滴水问题的产生。这是房屋的使用要求之一。铝箔既美观,又能够承受拉力,实际上铝箔的主要意义是做隔汽层。此外,当使用内层钢板吊顶的时候,需要把保温卷材压到檩条上面,不能为了省工省事,而把保温材料剪断,放到檩条之间的吊顶上,产生冷桥。

3多层钢结构的安装和测量

3.1多层钢结构安装时平面控制网的构建

多层钢结构的安装精度与测量控制,是保证安装质量的主要措施。因为多层钢结构其施工条件较为特别,工程测控时使用的仪器主要有:经纬仪、全站仪以及水准仪等等。在建立平面控制网时要遵循:在满足轴线测量放样的条件下,最大程度上使用最少的控制点,以更好的降低竖向投点的工作量、以及控制网平差的工作量;建立的平面控制网的边长,要于建筑物的轮廓轴线接近,避免测量时用短边控制长边,短边控制长边可能会增大测量的误差,使的测控的精确度降低。

3.2多层钢结构按照平面控制点和标高的传递

平面控制点竖向传递,对首层平面以上的楼层进行平面放线的时候,其控制点应从地面控制网引投到高空,平面控制点的竖向传递采用内控法,投点的仪器一般采用天顶准直仪或全站仪。首层平面以上的标高传递,主要使用水准仪和经过校验的钢尺。标高传递上来后要设置临时的水准参考点,作为该层上一节钢结构安装的标高控制依据。标高传递时应避免在大风的天气情况下施工,同时对钢尺施加的拉力应恒定,并应该考虑钢尺的温度补偿。

3.3钢结构安装时的预标记

测量放线主要是在钢立柱上进行的。在进行钢立柱安装的时候,要在钢立柱上做好预标记,将标高线和轴线标出。在立柱的四个面分别进行轴线、标高线标志的设置,对处在边侧位置的钢立柱,要在立柱的三面进行轴线和标高线标志的设置。同一层所有安装完成的钢立柱,在同一标高面上要设置标高线,标高线距钢立柱顶面约五百毫米。为了有利于后面的安装和标高调整工作,最少要在钢立柱的三个板面上进行标高线的标注。#p#分页标题#e#

3.4精度控制与测量校对

在钢立柱吊装到位以后,根据预先调好的标准高度,对扭转进行调整后,再对垂直度做出调整的顺序,来完成安装精度的调整和校对。在完成一个吊装节安装之后,要做好复测和对设计标高的复核工作。系统安装垂直偏差的调整和校对,是施工技术的又一重要环节,施工的过程中,按照先整体,后碎步的测控顺序,来全面的落实。进行钢结构测量校对的时候,要在早上或者下午进行,或者在阴天等温度不会产生较大幅度变化的时间内实施,以最大程度上降低因为温差带来的钢结构变形。

参考文献:

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[2] 赵强. 浅谈钢结构设计的思路和步骤[J]. 科技咨询导报, 2007, (11)

[3] 蒋俊玲,柯长仁. 新型轻钢结构多层住宅施工技术研究[J]. 新型建筑材料, 2009, (10) .

[4] 徐珂,程燕立,王雷. 钢结构住宅设计的几点总结[J]. 建筑结构, 2005, (02)

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