時間：2023-04-06 18:34:04
導語：在建筑鋼結構論文的撰寫旅程中，學習并吸收他人佳作的精髓是一條寶貴的路徑，好期刊匯集了九篇優(yōu)秀范文，愿這些內容能夠啟發(fā)您的創(chuàng)作靈感，引領您探索更多的創(chuàng)作可能。
鋼材料在潮濕的空氣中極易發(fā)生腐蝕，而且建筑工程鋼結構要承受極大的荷載作用，更加促進了輕鋼結構的疲勞，使其強度大大降低，甚至出現脆性斷裂。另外，鋼材料的耐火性能較差，實驗證明鋼的受熱后強度也會下降很快。在全負荷的情況下，普通建筑用鋼受熱為300℃后，剛體強度開始急劇下降;鋼材料將會失去穩(wěn)定性的臨界溫度大約為540℃。所以鋼材一旦受熱，其諸多力學性能如屈服強度、彈性模量、抗壓能力以及荷載能力都會明顯降低。當鋼材火燒十幾分鐘后，其力學性能會低于建筑工程結構的承載許用應力，甚至軟落下來，就會發(fā)生重大的事故，造成慘重損失。因此，在建筑工程中，一定要做好輕鋼結構的防腐及防火工作，這樣才能確保輕鋼結構的設計壽命，保證工程的質量，增加其安全性和耐久性，減少事故的發(fā)生。
二輕鋼結構的防腐技術
1表面處理
對鋼材料進行必要的表面處理是非常重要，主要是清除掉鋼鐵表面的鐵銹層與油污等污物，對鋼鐵表面殘留的黑氧化皮尤其要清除干凈。因為這些污物可以說是鋼鐵發(fā)生電化學腐蝕的陰極，當鋼材處于潮濕環(huán)境中，就會發(fā)生腐蝕，除去后可減少腐蝕的可能。表面處理質量需確保鋼構件表面露出金屬光澤，具體參照相應的涂裝前鋼材表面預處理規(guī)范。
2常用方法
目前，對鋼結構防腐的主要手段是在其表面涂刷防腐漆，也稱為涂層法。在進行防腐涂料的涂裝時，一定要確保涂層厚度均勻且適度、粘結牢固、無脫層、不可空鼓和漏涂。施工具體要求如下。
(1)要能夠選擇合理的涂層結構和涂刷方式
能夠考慮到輕鋼結構的裝飾要求、使用年限以及在涂裝施工時的具體情況，配套使用底漆、面漆、中漆，發(fā)揮其最佳作用。涂層結構就是由這三種防腐漆組合而成的復合涂層。簡單來說，底漆在內側，起到附著與防銹作用;中漆在底漆與面漆之間，增加了漆膜厚度;而面漆在最外側，主要起防腐蝕與老化作用。合理的涂層結構有利于提高鋼材防腐性能，延長輕鋼結構的使用壽命。另外，涂刷方式的選擇對提高涂裝施工進度與質量、節(jié)約成本就有重大影響。涂刷方式主要有手工刷涂或滾涂法、空氣噴涂法與浸涂法。
(2)涂裝施工的質量控制
主要是對涂裝施工的環(huán)境及過程、干漆膜的厚度進行質量控制。涂裝施工的環(huán)境為5℃～38℃的溫度與不大于85%的相對濕度;另外，還要求施工現場不能有太多的粉塵。在涂裝前，輕鋼結構表面不能有露珠存在;涂裝之后，五天內不能淋雨。在刷漆時，必須等第一遍涂料干透后，才能刷下一遍。干漆膜的厚度要使用測厚儀進行檢測，一般要求室內為125μm，室外為150μm，偏差為±25μm。
三輕鋼結構的防火技術輕鋼結構的防火最常用的方法為防火涂料保護法
1防火涂料的選擇
輕鋼結構的防火涂料主要按燃燒性能特點、噴涂對象環(huán)境或噴涂厚度的不同分類。在這里，只討論根據其噴涂厚度不同的分類，具體性能特點如下。
(1)厚型8～50。缺陷:①厚型防火涂料的涂層厚、有較大的自重、當涂料的黏結力差時極易剝落。另外，在涂裝施工時，需要使用金屬絲網加固施工，易造成施工成本的增加和施工周期的延長;②涂層的表面也較為粗糙，美觀性差;③需養(yǎng)護水泥基涂料。優(yōu)勢:①厚型防火涂料具有較高的耐火極限，實驗證明可達3h;②因其主要組分為無機材料，所以具有相對較好的耐久性。而且，無機材料易得、來源廣、價格便宜，涂料價格比其他的低;③涂料遇火后，不會放出任何損害人體健康的有毒煙氣;④涂料運輸方便，為袋裝出廠。
(2)薄型4～7。缺陷:①涂料的耐火極限比厚型涂料的低，最高可達2h;②因其主要組成為有機材料，耐老化和耐久性較差。涂料遇火時，可能會釋放出有害煙氣，需改進;③涂料大多用于室內鋼結構，需向室外的產品研究開發(fā)。優(yōu)勢:①薄型防火涂料的涂層薄、自重小、黏結力好、不易剝落、涂裝施工較為簡單，無需金屬絲網加固，干燥較快;②涂層的表面光滑、裝飾性好、可調配出多種顏色，;③單位面積消耗涂料的量少，施工成本低;④涂料的抗震性能與抗撓曲性強。(3)超薄型≤3。缺陷:①超薄型防火涂料與薄型涂料具有相同的缺陷;②超薄型防火涂料未能應用于室外鋼結構，目前無此類產品。優(yōu)勢:①超薄型防火涂料的涂層更薄，裝飾性更好，可調配顏色更豐富;②具備薄型涂料的所有優(yōu)點。
2基層處理
在噴涂防火涂料前，必須做好基層處理。在輕鋼結構的表面應根據使用要求，做好防銹工作。對大多數建筑工程中輕鋼結構而言，需要噴涂不與防火涂料發(fā)生化學反應的防銹底漆。另外，如果試驗證明選用的防火涂料也具有一定的防銹功能，可不做防銹處理。
3涂裝施工
由經過培訓且合格的專業(yè)施工人員進行防火涂料的涂裝施工;還需遵循廠家的說明書進行防火涂料的調配，并及時攪拌使調配好的涂料稠度適中，確保在涂料噴涂后不發(fā)生剝落與流淌現象。目前常使用的涂刷方式為噴涂法、手工刷涂法等。
四耐候鋼的應用
建筑工程中輕鋼結構采用耐火耐候鋼，可有效做到防腐與防火。因為耐火耐候鋼具有優(yōu)良的耐大氣腐蝕性與防火性。目前在建筑工程中，耐火耐候鋼是使用較多的Q235與Q345鋼的替代鋼種。在力學性能上，它與普通建筑用鋼具備相差無幾的焊接性能、屈服強度、抗壓能力等室溫力學性能。在施工時，耐火耐候鋼的應用可以避免或減少防腐涂料與防火涂料的涂裝，有效地節(jié)約成本，也可以減少涂料的環(huán)境污染。另外，在輕鋼結構中采用耐火耐候鋼，可有效減薄鋼材厚度，能節(jié)約一大部分成本。同時，耐火耐候鋼自身還具備永久性和自愈性能，也就是說此類鋼材在在使用過程中，無論受到擠壓、表面擦撞或火災，都會保持其耐火耐候性不變，這從根本上做到了建筑工程中輕鋼結構的防腐及防火工作。
五結束語
[論文摘要]主體鋼結構工程由于其造價低、結構性能好、施工速度快，在高層建筑領域被廣泛應用，施工質量的好壞就直接影響工程結構的安全，如何控制工程施工質量已引起業(yè)內人士的重視。
隨著中國國民經濟發(fā)展和人口城市化進程加快，我國高層建筑建設持續(xù)空前發(fā)展。鋼結構體系因其本身所具有的自重輕、強度高、施工快等優(yōu)點，與鋼筋混凝土結構相比，更具有在“高、大、輕”三個方面發(fā)展的獨特優(yōu)勢。中國已成為第一產鋼大國，鋼結構住宅適宜工廠大批量生產，工業(yè)化、商品化程度高，可以將設計、生產、施工、安裝一體化，提高建筑產業(yè)化水平。鋼結構應用于高層建筑已有數十年的歷史。首先采用鋼結構建造高層建筑的是美國，戰(zhàn)后經過經濟恢復，高層鋼結構工程建設再度興起，隨著煉鋼技術和成型制造工藝的發(fā)展，給鋼結構工程的應用帶來新的活力：工程建設日益增加，相應又推動了鋼結構設計與施工技術的不斷進步積完善?，F對超高層鋼結構施工技術進行簡要總結。超高層鋼結構施工技術主要包含如下幾方面內容：（1）做好施工前的準備工作；（2）塔吊的選擇與布置；（3）嚴格原材料；（4）鋼構件驗收；（5）螺栓安裝；（6）鋼柱安裝；（7）焊接；（8）門窗工程安裝。
一、做好施工前的準備工作
首先是強化施工圖紙的會審工作，圖紙是工程施工的依據，工程開工前項目監(jiān)理機構要組織監(jiān)理人員熟悉工程圖紙與項目有關的規(guī)范標準、工藝技術條件，充分領會設計意圖。同時，要組織施工單位專業(yè)技術人員對圖紙進行會審，檢查施工圖紙中的“錯、漏、碰、缺”，力爭把問題解決在施工之前，減少因圖紙問題對工程質量、進度的影響。其次是認真審查鋼結構安裝施工組織設計，施工組織設計是施工單位全面指導工程實施的技術性文件，施工組織設計的完善程度直接影響工程的質量、進度。因此，鋼結構安裝工程施工組織設計審查要針對性和重點，主要內容有：①質量保證體系和技術管理體系的建立；②特殊工種的培訓合格證和上崗證；③新工藝的應用；④對工程項目的針對性；⑤質量、進度控制的措施和方法；⑥施工計劃(工期)的安排。
二、塔吊的選擇與布置
塔吊是超高層鋼結構工程施工的核心設備，其選擇與布置要根據建筑物的布置、現場條件及鋼結構的重量等因素綜合考慮，并保證裝拆的安全、方便、可靠。在塔吊的選擇上應優(yōu)先考慮內爬式塔吊，因為鋼結構建筑采用內爬式塔吊不需要對樓層進行加固，并且在起重機布設位置上有較大的自由度。另一方面，采用內爬式塔吊進行鋼結構高層建筑吊裝施工，對塔吊起重能力和幅度要求不像采用附著式塔吊那樣苛刻。從經濟上考慮，為節(jié)約成本，優(yōu)先選用內爬式塔吊進行鋼結構超高層建筑的施工。
三、嚴格原材料
鋼結構有很多優(yōu)點，但其缺點是導熱系數大，耐火性差。隨著冶金技術的提高，耐火鋼的研究成功并投入生產，為鋼結構的進一步發(fā)展創(chuàng)造了條件。在選擇中，首先鋼筋的質量證明文件應齊全有效，且進場檢驗應符合規(guī)范和設計要求。連接套筒應有出廠合格證，材料一般為低合金鋼、優(yōu)質碳素結構鋼，其設計抗拉承載力標準值應不小于被連接鋼筋的受拉承載力標準值的1.2倍，套筒長為鋼筋直徑的二倍。
四、鋼構件驗收
鋼構件住進入安裝現場后，由專業(yè)質量檢測人員對構件的質量進行檢杏。彈出鋼柱的安裝軸線，若發(fā)現在運輸過程中鋼構件發(fā)生變形缺陷后，馬上進行矯正和處理。同時還需要對構件縱橫兩個方向的安裝中心線進行驗收，對中心線不清晰的要重新彈上安裝線。
五、螺栓安裝
鋼結構工程中螺栓連接一般用高強螺栓和普通螺栓，普通螺栓連接，每個螺栓一端不得墊2個以上墊片，螺栓孔不得用氣割擴孔，螺栓擰緊后外露螺紋不得少于2個螺距；高強螺栓使用前我們檢查螺栓的合格證和復試單，安裝過程中板疊接觸面應平整，接觸面必須大干75%，邊緣縫隙不得大干0.8mm，高強螺栓應自由穿入，不得敲打和擴孔；高強螺栓不得作為臨時安裝螺栓，螺栓擰緊應按一個方向施擰，當天安裝的應終擰完畢，終擰完畢應逐個檢查，對欠擰、超擰的應進行補擰或更換。
六、鋼柱安裝
按結構平面形式分區(qū)段繪制吊裝圖，吊裝分區(qū)先后次序為：先安裝整體框架梁柱結構后樓板結構，平面從中央向四周擴展，先柱后梁、先主梁后次梁吊裝，使每日完成的工作量可形成一個空問構架，以保證其剛度，提高抗風穩(wěn)定性和安全性。為了便于調整柱的垂商度，在預埋螺栓上先擰上數個螺母全部擰到接觸基礎面，并用水平儀找平后，開始吊裝鋼柱。吊裝鋼柱時，為了防止意外事故出現，在柱的上端活系兩根纜風繩，可以從多個方向臨時固定，也可用來調整垂直度。測量校正，鋼柱吊裝就位后，用兩臺經緯儀和水平儀對鋼柱進行測控，微調通過調整柱底腳板下的螺母來實現。七、焊接
鋼結構使焊前，對焊條的合格證進行檢查，按說明書要求使用，焊縫表面不得有裂紋、焊瘤，一、二焊縫不得有氣孔、夾渣、弧坑裂紋，一級焊縫不得有咬邊、未滿焊等缺陷，一、二級焊縫按要求進行無損檢測，在規(guī)定的焊縫及部位要檢查焊工的鋼印。原則是采用結構對稱、節(jié)點對稱、全方位對稱焊接。多層焊接宜連續(xù)施焊，每一層焊道焊完后應及時清理檢查，清除缺陷后再焊。焊接接頭要求熔透焊的對接和角接焊縫多層梁柱焊接時，應根據安裝情況先焊頂層柱與梁節(jié)點，其次焊底部柱與梁節(jié)點，最后焊中間部分的柱與梁節(jié)點。在焊接頂層梓與梁節(jié)點時，應先焊梓頂垂直偏差較大的部位，以利用焊接后收縮變形應力達到減少柱頂垂直偏差。焊接順序宜從中間軸線柱向四周擴散施焊。
八、門窗工程安裝
鋼窗安裝質量的控制重點有兩點，一是，鋼窗進場合格證、產品試驗報告及外觀的檢查。二是，鋼窗和固定鋼窗的立柱之間的間隙控制。先施工固定鋼窗的立柱，有可能出現鋼窗與立柱之間縫隙過大或鋼窗安不上。我們在控制過程中，要求施工單位先固定鋼窗一邊的立柱，待鋼窗完全固定就位后，再焊接另一邊的立柱，這樣保證鋼窗與立柱之間無縫隙。
總之，我國正在大力發(fā)展鋼結構高層民用建筑，我們應及時組織考察總結已建成的鋼結構住宅工程的經驗，滿足住宅在適用性能、環(huán)境性能、經濟性能、安全性能、耐久性能方面的綜合要求，形成完善的建筑體系。但愿我國的鋼結構高層民用建筑能夠經得住歷史的考驗。
參考文獻：
[1]楊鵬宇，鋼結構高強螺栓連接施工[J].山西建筑，2006，32(16)：140-141．
[2]郝燕春，大型鋼網架安裝技術[J].山西建筑，2007，33(10)：195-196．
[3]魏明鐘，鋼結構[M].武漢，武漢工業(yè)大學出版社，2002．
[4]沈祖炎，鋼結構基本原理[M].北京，中國建筑工業(yè)出版社，2004．
[5]JGB-50017，鋼結構設計規(guī)范[S].北京，中國建筑工業(yè)出版社，2004．
【關鍵詞】 剛結構；穩(wěn)定性；設計
工業(yè)建筑鋼結構的穩(wěn)定問題在設計中，設計人員應該注重結構構件的穩(wěn)定性能，以免在設計過程中發(fā)生不必要的失穩(wěn)損失；其次，隨著新型結構的出現，設計人員對其性能認識的不足，從而導致構件的失穩(wěn)，就這個問題闡述了新型結構現存的問題，并且針對問題論述了產生的原因。
1建筑鋼結構的穩(wěn)定性設計
鋼結構的穩(wěn)定性設計、在各種類型的鋼結構中，由于結構失穩(wěn)造成的傷亡事故時有發(fā)生、為了更好地保證鋼結構穩(wěn)定設計中構件不失穩(wěn)定，保證工程質量及使用安全，有必要對鋼結構的穩(wěn)定性設計進行詳細探討。
1.1鋼結構穩(wěn)定性的概念。鋼結構強度小或失穩(wěn)都會造成結構破壞，但是強度與穩(wěn)定的概念并不相同、鋼結構的強度是一個應力問題，指結構或者單個構件在穩(wěn)定平衡狀態(tài)下由荷載引起的最大應力(或內力)是否超過建筑材料的極限強度、鋼材以其屈服點作為極限強度、而穩(wěn)定是一個變形問題，構件所受外部荷載與結構內部抵抗力間是不穩(wěn)定的，關鍵是找出這一不穩(wěn)定的平衡狀態(tài)，避免變形急劇增長而發(fā)生失穩(wěn)破壞。
1.2鋼結構穩(wěn)定性設計要點。在符合鋼結構設計的一般原則前提下，要保證鋼結構的穩(wěn)定性還需滿足以下條件：
1.2.1鋼結構布置必須從體系和各組成部分的穩(wěn)定性要求整體考慮，目前鋼結構大多是按照平面體系進行設計，如桁架和框架、保證平面結構不出現平面外失穩(wěn)，要求平面結構構件的平面穩(wěn)定計算需與結構布置相一致，如增加必要的支撐構件等。
1.2.2實用計算方法所依據的簡圖與結構計算簡圖保持一致中層或多層框架結構設計框架穩(wěn)定分析通常是省略的，只進行框架柱的穩(wěn)定計算、由于框架各柱的桿件穩(wěn)定計算的常用力法、穩(wěn)定參數等是依據一定的簡化典型情況或假設者得出的，因此設計者要能保證所有的條件符合假設時才能應用。
2建筑鋼結構設計
2.1基本原則。建筑鋼結構的設計必須符合一定的原則，確保所設計的結構合理，安全可靠。①所做結構設計應符合建筑物的使用要求，有足夠的強度、剛度和穩(wěn)定性，有良好的耐久性；②所設計結構應盡可能節(jié)約鋼材，減輕鋼結構重量；盡可能縮短制造、安裝時間，應便于運輸、便于維護，減少成本；③盡量注意美觀，對于外露結構有一定建筑美學要求。
2.2設計過程。
2.2.1收集資料：鋼結構設計過程的前期準備工作首要的就是要收集相關資料，包括各種環(huán)境資料、相關規(guī)范和標準等、目前我國實行的是《鋼結構設計規(guī)范》gb50017-2003其次，還需要了解結構設計的習慣做法，根據以往的設計經驗找出最優(yōu)設計方案。
2.2.2確定結構體系、柱網：鋼結構體系的確定主要考慮兩個方面:橫向結構系統和縱向結構系統。橫向系統需要綜合考慮建筑使用要求、剛度要求、結構受力情況、材料選用等具體情況來確定；縱向系統一般由相關構件如柱及其支撐、壓架、車梁及制動梁或桁架、墻梁等組成、柱網則需要依據建筑使用要求、經濟柱距及跨度、建筑美觀等方面要求來設計、其它方面的考慮還包括造價、跨度、制作安裝難度等。
3建筑鋼結構的優(yōu)勢與不足
3.1鋼結構的材料優(yōu)勢。鋼結構是用鋼板、熱軋型鋼或冷加工成型的薄壁型鋼制造而成的，和混凝土等其它材料的結構相比，鋼結構具有諸多優(yōu)勢：首先，鋼材的強度高，塑性和韌性好、強度高使其適用于跨度大或荷載很大的構件和結構，而塑性和韌性好對動力荷載的適應性較強，不會輕易因超載而突然斷裂、鋼結構還具有良好的吸能能力和延性，這賦予了鋼結構優(yōu)越的抗震性能。其次，鋼材內部組織接近于勻質和各向同性，在一定的應力幅度內鋼材的反應幾乎是完全彈性的，加之冶煉和軋制過程中材質波動的范圍小，因此，鋼結構的實際受力情況和工程力學計算結果比較符合，有助于提供設計施工的精確性。
3.2鋼結構在建筑上的應用優(yōu)勢。鋼結構所具備的上述特點使其在建筑應用上具有磚混結構、混凝土結構所沒有的獨特優(yōu)勢。首先，鋼結構自重輕，且延性好，因此所建建筑的抗震性能優(yōu)良，因其總質量小，地震力效應相應也小，而其良好的延性也能對地震效應起到緩沖作用、混凝土施工時管道般需要在梁底通過，這樣會占用較大空間，使樓層凈高減少、而使用鋼結構可在梁腹板處開孔走管道，因此建造相同的樓層高度，采用鋼結構可達到提高層間凈高的效果。此外，與傳統結構需要“肥梁胖柱”才能建造較大開間相比，由于鋼結構輕質高強，因此可以簡中實現大跨與復雜幾何結構，創(chuàng)造開放式住宅。
3.3鋼結構的不足。鋼結構因其優(yōu)勢而得到廣泛應用，近年來產生的鋼結構住宅也促進了住宅產業(yè)化的發(fā)展進程，尤其鋼結構使用過程的環(huán)保性還符合社會可持續(xù)發(fā)展的需要，帶來了良好的綜合效益、但鋼材也存在其固有不足、比如鋼材的耐腐蝕性和耐火性較差，因此鋼結構使用時需要進行較嚴格的防護，其防護時費用高于鋼筋混凝土結構、鋼材雖有一定的耐熱性，但在溫度達150℃以上時，鋼結構需要加隔熱層加以保護、鋼材不耐火，重要的結構必須注意采取防火措施、鋼材的強度高，所做構件多數壁薄且截面較小，受壓時為了在強度與穩(wěn)定之間取得最優(yōu)，往往滿足了穩(wěn)定的要求，而使得強度不能充分發(fā)揮等。
4建筑鋼結構設計中應注意的問題
4.1鋼結構住宅的設計。鋼結構住宅有低層和多層之分、低層一般用于別墅，而多層用于公寓、根據抗震規(guī)范gb50011對12層以下和以上房屋的不同要求，建造鋼結構住宅一般不宜超過12層。鋼結構住宅抗震性能受結構布置規(guī)則性影響、因此，其平面布置應力求規(guī)則、對稱、不規(guī)則布置在地震時容易遭到損壞。
4.3鋼結構穩(wěn)定性設計的經驗。
4.3.1借助于計算機技術和相關軟件的發(fā)展，目前鋼結構設計中結構和構件的平面內強度及整體穩(wěn)定計算可由計算機輔助完成，而由設計者對結構和構件的平面外強度及穩(wěn)定計算，進行分析、計算和設計、為了提高效率和提供方便，在設計時可將整個結構按標高進行分解，簡化成不同水平荷載作用下的多個布置形式的結構體系來進行強度和穩(wěn)定的計算。
4.3.2受彎鋼構件的板件局部穩(wěn)定可以通過幾種方式實現:①限制板件寬厚比，使之達到屈曲的極限承載能力，不在構件整體失效前屈曲；②允許板件在構件整體失效前屈曲，然后利用其屈曲后強度達到構件的承載能力；③對梁設置橫向或縱向加勁肋，以解決不考慮屈曲后強度的梁的局部穩(wěn)定問題。
4.3.3軸心受壓構件和壓彎構件局部穩(wěn)定也可通過兩種方式實現，分別是控制翼緣板自由外伸寬度與其厚度之比和控制腹板計算高度與其厚度之比，如果受壓構件為圓管截面，則應控制外徑與壁厚之比。
鋼結構自重輕、強度高、工業(yè)化程度高等優(yōu)點，在建筑工程中得到了廣泛的應用，同時鋼結構建筑還符合國家的可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略、發(fā)展鋼結構建筑對提高城市建設水平有很大作用、在鋼結構設計中要充分考慮材料的優(yōu)缺點，綜合考慮各方面的因素加強對結構的整體穩(wěn)定、局部穩(wěn)定以及平面外穩(wěn)定的設計，克服結構設計缺陷，避免出現失穩(wěn)事故，加快鋼結構應用領域的發(fā)展。
參考文獻
關鍵詞：房屋建筑；門式剛架結構；設計
Abstract: This paper combine with the new portal frame light house steel technical regulations discussed portal frame design in a number of issues.Key words: building construction; portal frame structure; design
中圖分類號：TU209 文獻標識碼：A文章編號：2095-2104（2012）
門式剛架輕型房屋自重輕，用鋼省，造價低；抗震性能好，在抗震設防烈度為7度及以下地區(qū)不考慮抗震設計；可跨越較大跨度；制作簡單，施工周期短且不需要大型施工機具；形式美觀有現代感，能充分滿足使用要求。廣泛應用于具有輕型屋蓋和輕型外墻；剛架跨度不大于36米，檐口高度不大于15米；無吊車或起重量不大于20噸的A1~A5工作級別吊車的單層房屋鋼結構。
1. 門式剛架結構平面布置
1.1門式剛架輕型房屋結構的溫度區(qū)段長度：縱向溫度區(qū)段不大于300米；橫向溫度區(qū)段不大于150米。
當需要設置橫向伸縮縫時，可用兩種做法：一種簡單但比較昂貴的處理辦法是在伸縮縫處采用雙剛架，剛架的間距以保證柱腳底板不相碰為依據。以雙剛架為界，結構兩邊各自具有獨立的檁條、支撐和維護板系統，其中屋面板和墻面板使用可伸縮的連接件相連。在縱向伸縮縫處需要設置防火墻的情況下，這種處理方法是必須的。
另一種方法較為經濟，具體辦法是：在伸縮縫處只設置一榀剛架，而在伸縮縫處的檁條上，設置橢圓長孔來吸收該點的熱位移。
1.2單層門式剛架的跨度，一般情況下以跨度為21~30米時比較經濟。
1.3剛架的合理間距
剛架的用鋼量一般來說隨其間距額度增大而減小，但吊車梁，檁條，墻梁的用鋼量則隨剛架間距的增大而增大。對于無橋式吊車的單層門式剛架輕型房屋，剛架間距以6~9米為宜；通常，大跨度剛架宜采用大間距，跨度與間距的比一般以3.5~5為宜。對于有10噸以上吊車或較大的懸掛荷載的單層門式剛架輕型房屋，剛架間距以6米為宜。
2.門式剛架輕型房屋鋼結構形式
2.1在門式剛架輕型房屋鋼結構體系中，屋蓋宜采用壓型鋼板屋面板和冷彎薄壁型鋼檁條，主剛架可采用變截面實腹剛架，外墻宜采用壓型鋼板墻面和冷彎薄壁型鋼墻梁。住剛架斜梁下翼緣和剛架柱內翼緣出平面的穩(wěn)定性，由與檁條和墻梁相連接的隅撐來保證。主剛架間的交叉支撐可采用張緊的圓鋼。
2.2根據跨度，高度和荷載不同，門式剛架的梁，柱可采用變截面或等截面實腹焊接工字形單軸對稱或雙軸對稱截面或軋制H形截面。設有橋式吊車時，柱宜采用等截面構件。變截面構件通常改變腹板的高度做成楔形。結構構件在一個安裝單元內一般不改變翼緣截面，當必要時，可改變翼緣厚度；鄰接的運輸單元可采用不同的翼緣截面，兩單元相鄰截面高度宜相等。
2.3門式剛架的柱腳多鉸接支承設計，通常為平板支座，設一對或兩對地腳錨栓。當用于工業(yè)廠房且有5噸以上橋式吊車時，宜將柱腳設計成剛接。對于有橋式吊車的房屋，中柱不宜采用搖擺柱。
2.4門式剛架輕型房屋屋面坡度宜取1/8~1/20，在雨水較多的地區(qū)宜取較大值。
3. 基礎形式的選擇
基礎應根據建筑物所在地的工程地質情況和建筑物上部結構型式等幾個方面綜合考慮，對于輕鋼結構而言，由于柱網尺寸較大，又上部結構傳至柱腳的內力較小，一般以獨立基礎為主。若地質條件較差，可考慮采用條形基礎，遇到不良地質情況，可考慮采用樁基礎。鋼架柱腳在地面以下的部分應采用強度等級較低的混凝土包裹（C15、C20混凝土即可，保護層厚度不應小于50mm），并應使包裹的混凝土高出地面不小于150mm。當柱腳底面在地面以上時，柱腳底面應高出地面不小于100mm。鋼架柱腳與基礎連接的預埋螺栓不應采用冷拔鋼筋，應采用Q235鋼或Q345鋼。錨栓的直徑不宜小于24mm，且應采用雙螺帽。
4. 支撐體系的布置
在每個溫度區(qū)段或分區(qū)建設的區(qū)段中，應分別設置能獨立構成空間穩(wěn)定結構的支撐體系。
柱間支撐宜于屋蓋橫向水平支撐布置在同一開間，以組成幾何不變體系。如不能布置在同一開間，則應加設剛性系桿傳力。各道支撐的間距，當無吊車時宜取30~45米。有吊車時，可在適當加大支撐間距的同時提高支撐的剛度，一般宜設在溫度區(qū)段中部，或當溫度區(qū)段較長時設在三分點處，且間距不宜大于60米。
當建筑寬度大于60米時，在內柱列宜適當增加柱間支撐，當不能設置交叉支撐時，可設置縱向剛架或剛架式門式支撐。
當有駕駛室的吊車噸位大于15噸時，應在屋蓋邊緣設置縱向水平支撐。
當無吊車且檐口高度不大于9米時，宜僅設單層柱間支撐；當檐口高度大于9米時，可根據支撐的夾角設置雙層柱間支撐。交叉支撐與水平夾角以45度為佳，不宜大于55度。有吊車時，應以吊車梁兼做縱向系桿設置上下兩層柱間支撐，端開間可不設置下層支撐以減少吊車梁的溫度應力。所有橫向支撐縱向支撐均應與屋蓋梁天窗架等構件及縱向桿系組成幾何不變的桁架形式。
5. 鋼材質量等級和焊縫質量等級
門式剛架、吊車梁和焊接的檁條、墻梁等構件宜采用Q235B、Q345B及以上等級的碳素結構鋼和低合金高強度結構鋼，質量等級為A級的鋼材不適宜做焊接連接的構件。原因是這種類型的鋼材不保證焊接要求的含碳量限值，不保證沖擊韌性和延性。比如檁條，不焊接，用普通螺栓連接，可采用Q235A。根據構件的重要性和受力性能及焊縫的受力情況確定焊縫等級。通常板材的等強對接焊縫(梁柱端板的對接焊縫)、梁上受拉、受彎的對接焊縫應采用剖口全熔透對接焊縫，其焊縫質量等級為一、二級，其它角焊縫因其應力集中較嚴重，內部探傷困難，其質量等級一般只能是三級。
6. 梁柱連接節(jié)點
少數設計的門式剛架，想節(jié)省鋼材，采用鋼筋混凝土柱和輕鋼斜梁組成，但混凝土是一種脆性材料，雖然構件可以通過配筋承受彎矩和剪力，但在連接部位，它的抗拉、抗沖切的性能很差，在外力作用下很容易松動和破壞。所以此時梁柱只能鉸接，不能剛接。有些設計，在門式剛架設計好之后，又根據業(yè)主要求將鋼柱換成砼柱，而梁截面不變,是不可行的。由于連接不同，構件內力也不同，有的工程斜梁很細，就是這個原因造成的。
門式剛架斜梁與柱的連接，可采用端板豎放、端板橫放和端板斜放三種形式。端板豎放適用于局部等截面柱。當豎向荷載起控制作用時，將端板橫放可減少節(jié)點的設計剪力，同時充分利用柱的壓力對節(jié)點受力的有力作用。如果節(jié)點彎矩很大，可采用端板斜放形式，加長抗彎連接的力臂，有利于布置螺栓。端板拼接連接形式有外伸式和平齊式兩種情況，端板外伸式節(jié)點受力合理，承載力高于平齊式節(jié)點，因此應盡量采取外伸式端板連接，同時應在結點板外伸部分設置加勁肋，使靠近受拉翼緣兩側的螺栓受力均勻，接近一致，提高節(jié)點的抗剪能力，有效減少節(jié)點板的變形。
7. 拉條和撐桿
屋面設置拉條的目的是為了防止檁條的整體失穩(wěn)，故在檁條受壓翼緣處設置拉條，以前屋面板重，故拉條設置在靠近上翼緣1／3處，但現在廠房屋面多采用彩鋼板，較輕，在風吸力作用下，檁條的下翼緣容易失穩(wěn)，而上翼緣由于考慮到屋面板的蒙皮效應，穩(wěn)定有保證，故將拉條下移至距下翼緣l／3處，但是如果屋面沒有內層板，且外層板為咬合板或暗扣板，宜在檁條上下翼緣l／3處各設一道拉條，以保證檁條上、下翼緣不能同時失穩(wěn)。屋脊處和檐口處都宜設置斜拉條和撐桿(尤其在風大的地區(qū))，這樣才能形成檁條的一個完整的支撐體系。
關鍵詞：超高層結構，抗震性能，施工技術
0.前言
鋼結構建筑具有強度高、自重輕、施工速度快、抗震性能好、節(jié)能環(huán)保及工業(yè)化程度高等特點，是我國十五期間重點推廣項目之一。隨著城市建筑業(yè)的迅速發(fā)展，高層鋼結構工程應用越來越多，合理確定鋼結構安裝的施工順序、采取各種措施提高安裝質量是保證整個工程質量和工期的關鍵。論文參考網。一旦鋼結構在施工過程中出現了問題，就會帶來許多后患。輕者會影響工期，破壞結構外觀，浪費材料等；重者則可能會造成人員的傷亡，甚至給社會帶來嚴重的不良影響。因此，對于鋼結構工程的施工必須嚴格控制，防患于未然。
1.鋼結構施工中存在的問題
鋼結構工程施工中產生的問題，是由于施工單位施工不善而造成的。論文參考網。主要問題有以下幾點：
(1)不熟悉圖紙，盲目施工，圖紙未經會審，倉促施工；未經設計部門同意擅自修改圖紙。
(2)未按相關施工驗收規(guī)范施工。
(3)未按相關操作規(guī)程施工。
(4)施工方案不周全，質量管理紊亂。
2.兩種鋼結構的施工技術
2.1 鋼結構廠房的施工技術
鋼結構構件主要制作工藝流程為：放樣→F料→電腦編程→拼板一CNC切割→組立→埋弧焊接→鉆孔→組裝→矯正成型→鉚工零配件下料→制作組裝→焊接和焊接檢驗→防銹處理、涂裝、編號→構件驗收出廠。鋼材不易久放露天，造成母材銹蝕過度而不合格；焊接材料受潮后不能施焊等；構件嚴格按照操作流程制作。
鋼結構廠房施工技術：綜合考慮工程特點、現場的實際情況、工期等因素，選擇合適的吊裝設備、安裝設備等。
(1)地腳螺栓的安裝：地腳螺栓的精度關系到鋼結構定位，地腳螺栓的埋設須嚴格保證其精度，地腳螺栓的埋設精度：軸線位移±2．0mm，標高±5．0mm。
(2)鋼架安裝順序：鋼柱→鋼梁→吊車梁→連系梁→水平支撐→檁條→拉桿→隅撐。
(3)鋼柱吊裝：鋼柱安裝前應測出鋼柱牛腿面的標高，以此標高反算到柱腳及基礎支承面標高，并予以調整支承面。
(4)鋼梁的安裝：首先在地面胎架上拼接成整體，同時在鋼梁上架設好生命線，安裝檁條時可以在鋼梁上來回走動，吊裝就位后在鋼梁的兩側用纜風繩將鋼梁固定，保證鋼梁的平面外的穩(wěn)定，然后吊裝下一跨間鋼梁，待下一跨間鋼梁安裝完成后，在此跨間安裝檁條，固定鋼梁，保證鋼梁不會傾斜扭曲。
2.2 高層建筑鋼結構的施工技術
我國的高層與超高層鋼結構建筑自改革開放以來已有20年的歷史，并在設計和施工中積累了不少經驗，我國已自行編制了《高層民用建筑鋼結構技術規(guī)程》。針對高層建筑鋼結構安裝構件數量多和施工技術復雜的特點，對關鍵工序進行了研究，通過編制各種專項施工技術方案及質量控制措施，實現高精度安裝、快速完成工期的目標。
高層建筑鋼結構的施工技術具體有：
(1)地腳螺栓預埋：地腳螺栓預埋位置的準確程度對鋼結構工程整體的安裝質量至關重要，為保證地腳螺栓的定位準確，采用適宜厚度的鋼板制作加工成定位鋼板，進行地腳螺栓的定位固定。
(2)鋼柱的安裝：鋼柱標高的控制一般有兩種方式：一是，按相對標高制作安裝鋼柱的長度誤差不得超過3mm，不考慮焊縫收縮變形和豎向荷載引起的壓縮變形，建筑物的總高度只要達到各節(jié)柱子制作允許偏差總和及鋼柱壓縮變形總和就算合格；二是，按設計標高制作安裝土建的標高安裝第一節(jié)鋼柱底面標高，每節(jié)鋼柱的累加尺寸總和應符合設計要求的總尺寸，每一節(jié)柱子的接頭產生的收縮變形和豎向荷載作用下引起的壓縮變形應加到每節(jié)鋼柱加工長度中。
(3)鋼梁的安裝：鋼梁安裝的重點在于控制鋼梁與鋼柱連接形成整體后的軸線位置及垂直度，可通過限位鋼板臨時固定、多次反復校正逐步完成。
(4)焊接：高層鋼結構的現場焊接順序
應按照力求減少焊接變形和降低焊接應力的原則加以確定。在平面上，從中心框架向四周擴展焊接。
(5)高強螺栓施工技術：對于通過高強螺栓進行連接的鋼結構，制作時必須首先注意高強螺栓摩擦面的加工質量及安裝前的保護，并應按標準要求對每兩千噸每種規(guī)格每種加工工藝的高強螺栓摩擦面進行抗滑移系數試驗。鋼構件角度偏差將嚴重影響構件組裝時的高強螺栓穿孔率。論文參考網。構件的扭曲會影響連接面間的間隙，因此在鋼結構制作時應準備。一定的胎架模具以控制其變形，并在構件運輸時采取切實可行的固定措施以保證其尺寸穩(wěn)定性。鋼結構安裝單位在安裝高強螺栓摩擦面前，必須將摩擦面保護好，防止污染、銹蝕并在安裝前進行高強螺栓摩擦面的抗滑移系數試驗，檢查高強螺栓出廠證明批號，對不同批號的高強螺栓定期抽查并做軸力試驗，對高強螺栓安裝工藝、包括操作順序、安裝方法、緊固順序、初擰、終擰，進行嚴格控制檢查，擰螺栓的扭力扳手應進行標定等。
3.結語
鋼結構項目施工過程中的問題非常復雜，主要是由于引發(fā)質量問題的因素繁多，產生質量問題的原因也復雜，即使是同一性質的質量問題，原因有時也不一樣。因此，在鋼結構的施工中應嚴格按照施工程序和施工規(guī)程進行，不得無圖施工和隨意修改設計圖紙。
參考文獻
[1]路克寬.鋼結構工程便攜手冊[M]．北京：機械工業(yè)出版社，2003．
[2]顧紀清.實用鋼結構施工手冊[M]．上海：上?？茖W技術出版社，2005．
[3]鮑廣鑒.鋼結構施工技術及實例[M]．北京：中國建筑工業(yè)出版社，2005．
[4]輕鋼結構在中國發(fā)展的現狀、前景與對策[R]．中國冶金報，2004．
關鍵詞：建筑鋼結構設計注意問題
中圖分類號：TU2文獻標識碼： A
前言
在進行建筑鋼結構設計的時候，會受到很多因素的影響，建筑鋼結構在設計的時候，要滿足建筑的要求，不能對建筑設計進行破壞，同時鋼結構設計的能力范圍也是建筑設計的上限，就是建筑設計不能超出鋼結構設計的能力范圍，在安全和合理方面要達到要求，建筑設計是否能夠得到實現離不開鋼結構設計。
一、鋼結構設計遵循的原則
1. 保證結構的整體性。鋼結構的整體性，能保障建筑耐用的年限增加，且殘值率為 0. 2，設計者必須明確各類外力從作用點到基礎的傳遞路徑和傳遞過程產生的效應，有關構件如何既分工又協同的工作。
2.設計必須體現計算和構造的一致性。根據房屋建筑的荷載特點及其力學行為，尤其是對地震荷載的反應，都要達到預期的效果。
3.鋼結構住宅一般不超過 12 層，否則不規(guī)則的布置在地震時容易遭到損壞。
二、建筑鋼結構設計應注意的問題
1.鋼結構的選型和布置
高層建筑鋼結構體系一般分為四類，通常情況下是根據其側力不同來劃分的。在實際的工作中，鋼結構的設計主要是概念設計，應該綜合考慮建筑的條件、荷載能力、使用功能、制作安裝、材料使用等影響因素，選擇抗震或抗火性能良好的切實可行的結構體系。還要通過鋼材結構的優(yōu)勢、細節(jié)、力學關系的對比來實際考察。另外，鋼結構的布置要依據體系的特點以及具體使用情況和性質綜合考慮。通常情況下，既要保證鋼結構的剛度，又要確保鋼結構的受力分布均勻，還要最大限度減少建筑的扭轉效應，保證各層的抗側力強度。在施工的時候，要滿足建筑的各項使用功能和要求。
2. 鋼結構穩(wěn)定性設計應注意的問題
隨著計算機技術的飛速發(fā)展，鋼結構設計中已大量運用計算機輔助設計，市面上針對鋼結構設計的商用軟件也涌現了很多。鋼結構設計人員通過軟件對荷載進行布置，結構穩(wěn)定性計算、強度計算則交由計算機自動完成。在進行穩(wěn)定性計算的時候，為簡化計算，通常的做法是將結構的標高按一定規(guī)范轉化成相應荷載進行設計，其余部分計算也是交由計算機完成。
2.1目前，隨著科技的發(fā)展，鋼結構穩(wěn)定性研究有了較大進展，但是仍然存在一些問題
1）目前，在網殼結構穩(wěn)定性的研究中，用的最廣泛的工具為梁-柱單元理論，但該理論難以表現軸力的大小跟彎矩的耦合效應。為此，有學者致力于該理論的修正工作。
2）在進行大跨度結構設計時，通常采取的做法是把整體穩(wěn)定和局部穩(wěn)定統一考慮，取穩(wěn)定安全系數。在這一做法中，沒有反應整體穩(wěn)定和局部穩(wěn)定的內在聯系。設計者不能知其然而不知其所以然，對于這些影響鋼結構穩(wěn)定性的因素要搞清來源，要了解其分類。
3）物理、幾何不確定性。包括極限應力、材料的彈性模量、切變模量等；構件的長寬比、截面形狀、受力狀態(tài)、截面面積和尺寸。
4）統計的不確定性。統計原理基于大量的數據支撐，從而建立相應的數據函數模型。由于工程中數據的獲得存在一定難度，就會導致統計信息的缺乏，產生不確定性。
5）模型的不確定性。在進行結構的分析之前，需要在相應的假設基礎上，利用邊界條件等條件建立數學模型。由于前提假設的缺陷和人類現階段理論的不完整性，往往造成所建立的模型存在不確定性。
以上所述都是影響鋼結構穩(wěn)定性的隨機因素，鋼結構設計理論的發(fā)展離不開我們對這些因素的研究。
2.2鋼結構穩(wěn)定性設計經驗
1）受彎鋼構件的板件局部穩(wěn)定，可以通過幾種方式實現：①限制板件寬厚比，在發(fā)生屈曲破壞前使構件達到極限承載力；②使板件在構件發(fā)生破壞前發(fā)生屈曲破壞，在利用其屈曲后的狀態(tài)來提高整個構件的承載能力；③對量的局部失穩(wěn)情況，通過設置加筋肋加以解決。
2）軸心受壓構件和壓彎構件局部穩(wěn)定的控制方式。翼緣尺寸和腹板高度要做好計算，以此控制軸心受壓構件和壓彎構件局部穩(wěn)定；若遇到圓管截面的受壓構件，則可以通過控制外徑與壁厚之比來實現。
3.樓面結構設計
在建筑施工中，使用的施工材料不同，會導致建筑在使用的時候也是不同的，鋼結構的房屋和混凝土結構的房屋在溫度伸縮縫區(qū)段長度上是有很大的差別的。通?；炷两Y構的溫度伸縮縫是較短的。鋼結構框架的房屋在進行樓板施工的時候，通常會采用現澆混凝土施工的方式來進行施工，這樣是為了避免在施工中出現樓板開裂的情況，在進行施工的時候可以在混凝土結構中預留溫度伸縮縫。在進行施工的時候，采用設置后澆帶施工也是可以減小混凝土溫度變化出現裂縫的有效措施。在樓板施工中使用壓型鋼板進行施工也是可以的，但是一定要滿足構造的要求，同時在鋼梁上要進行焊接。同時在進行施工時，連接措施也是保證混凝土和壓型鋼板可以順利進行施工的重要保證。在進行施工的時候，很多的壓型鋼板在規(guī)格上具有一定的限制，因此在施工中要根據施工的具體情況來決定是否使用。
4.網架結構的計算
設計人員在進行設計的時候，通常是將網架結構設計和下部結構設計分開來計算的。在進行計算的時候，要先假定網架支座的剛度是無窮大的，而且要假定所有的支座在剛度上都是相同的，然后進行下部結構的計算。但是在實際的工作中，下部結構的形式通常都是以住或者是梁的形式體現的，這種結構形式在剛度上非常有限的，通常剛度也是存在著很大差異的。網架結構的設計可以避免工程施工中出現過多的事故，同時也是為了更好的保證建筑在使用的時候不出現事故。網架結構在計算的時候對鋼材的選擇也是非常重要的，同時在選擇鋼材的時候一定要保證鋼材的彈性非常好。
三、鋼結構計算長度系數的確定
對于一些大跨空間結構桿件的計算長度系數取值，目前研究領域沒有明確規(guī)定，更缺乏計算方法的支持。因而在實際工程中，鋼結構計算長度系數往往較難計算。筆者在實際工作中發(fā)現，反彎點法可以較準確地確定計算長度系數，使設計工作便捷。具體方法如下。
豎向荷載為主時，在框架分析得到的彎矩圖里，框架柱腳彎矩和柱頂的彎矩方向是相反的，一正一負經過零，零點位置叫反彎點，反彎點都位于柱中點附近。反彎點法是一種手工計算的簡化近似計算方法之一種，適用于規(guī)則框架。就是利用這個（反彎點都位于柱中點附近）特性，設每層柱子中點彎矩為零，把多層框架截成每層的計算簡圖來計算。由于約束條件是多種多樣的，有時很難在變形曲線上表示出反彎點之間的距離。反彎點法主要包括以下幾個步驟：反彎點位置的確定；柱的側移剛度的確定；各柱剪力的分配；柱端彎矩的計算；梁端彎矩的計算；梁的剪力的計算。
結束語
在建筑工程中，結構設計是非常重要的組成部分，是進行建筑工程施工的重要保證。在進行鋼結構設計的時候，要對不同的鋼結構設計出現的問題進行分析，使以后的鋼結構設計工作可以得到更好的發(fā)展。
參考文獻
[1] 鄭寶磊；山西首幢高層鋼結構公寓設計與整體計算分析 [D]；太原理工大學；2011.
[2] 吳星；多高層鋼結構立體停車庫整體穩(wěn)定性能研究 [D]；湖南大學；2010.
[3] 張娟娟；甘肅省涇川縣某高層鋼結構仿古塔的彈塑性分析 [D]；太原理工大學；2012.
[4] 馬利明，劉耀清；高層鋼結構項目施工中的技術管理 [A]；2011 全國鋼結構學術年會論文集 [C]；2011.
>> Moodle平臺在信息化教學中的應用 計算機信息化在企業(yè)管理中的應用探索 探索信息化辦公平臺的應用 信息化管理在企業(yè)中的應用探討 試論信息化在工程企業(yè)中的應用 鋼結構企業(yè)預算管理信息化實現途徑 淺析信息化和平臺化管理在市政施工中的具體應用 淺談信息化和平臺化管理在市政施工中的具體應用 信息化和平臺化管理在市政施工中的具體應用 通信網絡結構在煤炭企業(yè)信息化建設中的應用 通信網絡結構在企業(yè)信息化建設中的應用 通信網絡結構在現代物業(yè)企業(yè)信息化建設中的應用 醫(yī)療數據交換平臺在醫(yī)院信息化中的應用 數據平臺在醫(yī)院信息化中的應用探討 臨近空間平臺信息化技術在未來作戰(zhàn)中的應用 信息化平臺在高校畢業(yè)生就業(yè)中的應用研究 微信平臺在高校信息化中應用的調研與分析 淺析數據挖掘技術在醫(yī)院信息化平臺建設中的應用策略 信息技術在公證信息化建設中的應用探索 移動互聯網信息平臺在高職院校信息化建設中的應用研究 常見問題解答 當前所在位置：.
[2] 過俊. BIM在國內建筑全生命周期的典型應用[J]. BIM綜述, 2012(1):95-99.
[3] 楊璞. BIM應用難度簡析[J]. 安徽建筑, 2012(6):208-210.
[4] 何清華, 錢麗麗, 段運峰, 等. BIM在國內外應用的現狀及障礙研究[J]. 工程管理學報, 2012, 26(1):12-16.
[5] 李恒, 郭紅領, 黃霆, 等. BIM在建設項目中應用模式研究 [J]. 工程管理學報 , 2010, 24(5):525-529.
[6] 許溶烈,張可文,梅陽. 后工業(yè)化時代建筑產業(yè)技術發(fā)展的新趨勢[J]. 施工技術, 2012, 41(378):1-18.
[7] 郝亞琳, 徐廣. 基于BIM的大型工程項目信息管理研究[J]. SCIENCE & TECHNOLOGY INFORMATION, 2012(35):551-552.
[8] 曾旭東, 趙昂. 基于BIM技術的建筑節(jié)能設計應用研究[J]. 重慶建筑大學學報, 2006, 28(2):33-35.
關鍵詞：廠房；大跨度結構；桁架結構；方案選擇
中圖分類號：TU393文獻標志碼：A文章編號：1006-6012（2015）12-0075-01
近年來，大跨度房屋鋼結構應用較為廣泛，按照剛性差異以及組合方式的不同，可以劃分為2種結構形式，一種是剛性結構，另一種是柔性結構。剛性大跨度房屋鋼結構一般由空間桁架、網架等鋼桿件構成。對于剛性大跨度房屋結構來講，其主要設計依據是所受荷載。
1工程概況
某兩連跨廠房，長300m，跨度70m，采用鋼結構方案，基礎采用混凝土獨立基礎。本工程屋頂形式采用張弦桁架構件，同時連接格構柱剛性，格構柱的柱腳主要采用鉸接的連接方式。
2結構方案的選定
根據建筑外形尺寸對項目結構方案進行對比與分析，以優(yōu)選出最佳的結構方案，經過分析，本工程屋頂鋼結構方案選定了張弦桁架方案，并與格構柱剛性連接。這種方案具有以下幾方面的優(yōu)點：一是張弦結構具有操作方便、重量輕、承載力好，有利于解決了結構剛度問題；二是屋頂構件與格構柱剛性連接，實現了地震作用下側向位移及風荷載的有效控制；三是柱腳采用鉸接連接，在地震作用下，上部結構不會產生彎矩，這樣能夠合理利用原有基礎。屋頂結構采用弦桿截面為219mm×10mm的張弦桁架，并與腹桿連接，其拉索采用￠15.2鋼絞線，其抗拉強度為1860MPa一共6束。同時，采用6孔夾片式錨具，將3道截面為180mm×8mm鋼管的立桿設置于張弦桁架與拉索之間。為了滿足錨固的作業(yè)需要，將315mm×40mm錨杯設置在下弦桿上，同時，確保弦桿與錨杯焊接。
3大跨度結構設計中注意問題
在進行大跨度鋼結構設計時，需要做好單榀主桁架的驗算工作，并對單榀主桁結構中墻面、屋頂的位置進行分析與確定。同時，本工程所受的結構荷載包括以下幾種：屋面荷載、雪荷載以及地震作用等。項目所處區(qū)域為50年一遇，屋面地震烈度為6度。本工程采用張弦桁架結構，這種結構的內力分布受到拉索預張力大小的影響。因此，在拉索預張力確定時，我們需要考慮到以下幾個方面的因素：
（1）單跨屋面在荷載作用時，其張弦桁架對格構柱不會產生水平推力，這樣有利于自平衡體系的形成。
（2）單跨屋面在荷載作用后，在正常使用下，其相對撓度值與反拱值相互抵消，滿足了使用極限狀態(tài)要求。
（3）在風荷載作用時，按照結構設計中相關規(guī)定，拉索要小于應力比。
（4）屋頂桁架在風荷載作用下，要確保其拉索具有足夠的拉力，以免造成拉索失去作用。在進行大跨度鋼結構分析時，要按照桿單元對桁架腹桿進行分析，同時要按照梁單元對弦桿進行分析。在結構計算的過程中，本工程采用SAP2000V1462軟件進行結構計算，并控制好拉索拉應力和最大應力比，一般來說，拉索拉應力為900MPa，最大應力比為0.48，以提升拉索材料的強度。經過結構分析，張弦桁架的拉索初始內力為198kN，初始反拱值為86mm。由此可見，在溫度荷載作用下進行結構分析，應選擇正溫，不能選擇負溫。但在負溫作用下，由于拉索拉力較大，所以拉索不會失去作用。屋頂張弦桁架具有一定的平衡性，所以其拉索可以提高屋頂桁架的剛度，在施加預張力的過程中，我們要充分考慮到屋頂桁架的剛度，當剛度滿足要求后，屋頂桁架要與格構鋼柱進行焊接。對于兩跨張弦桁架來說，要確保內力構造與尺寸的一致性。此外，我們還應對單跨屋頂張弦桁架結構的施工工況進行分析，旨在為了施工吊裝作業(yè)提供依據。在進行單榀結構模態(tài)分析時，應選用前5階周期的結構模態(tài)進行分析，經分析得知，結構側向的剛度不足。同時，張弦桁架結構是一種平面受力結構，這種結構平面的需要一定支撐體系，以確保結構的穩(wěn)定性，為此，應將次桁架設置于桁架與立桿的相交位置，同時將交叉支撐設置于次桁架之間，這樣就可以形成一個穩(wěn)定的結構空間體系。經過以下因素分析與比較，最終選擇了桁架桿件截面。
4施工過程控制
在張弦桁架結構安裝時，應按照建筑鋼結構設計規(guī)范要求進行施工，同時，在結構分析時，要對不同的施工工況進行模擬與分析。在本工程張弦桁架施工安裝的過程中，要結合現場結構特點，按照以下步驟進行施工。焊接屋頂拱形桁架；安裝鋼拉索，張拉反拱，以達到初始預張力值；焊接屋頂桁架與邊柱柱，從而形成兩連拱結構；將交叉支撐安裝于兩連拱結構之間，這樣有利于形成一個穩(wěn)定的結構空間體系。安裝桁架。綜上分析得知，拉索張拉工作極其重要。在施工過程中，要確定好拉索節(jié)點的位置，盡可能地降低理論長度的偏差。在拉索張拉的過程中，要控制好屋頂反拱值，一般控制在87mm左右。拉索內力值為110kN，拉索軸向變形值為50mm。在施工監(jiān)測時，我們要對拉索內力進行監(jiān)控，確保監(jiān)測結果滿足設計要求。在拉索張拉時，要先固定好立桿臨時支撐，待張拉完畢后，要采用U形夾將立桿下部與拉索夾緊，防止拉索出現串動。
5結束語
綜上所述，通過對某廠房大跨度鋼結構設計分析，得到了以下幾個方面的結論：
（1）本工程與其他大跨結構的不同之外在于大跨度設計是由結構剛度控制，需要考慮到結構整體側向的剛度，同時要對原有基礎進行利用。
（2）在施加預張力時，要控制好預張力的大小，確保張弦桁架結構的承載力及剛度。
（3）張弦桁架結構是一種平面受力結構，這種結構平面的需要一定支撐體系，因此，在張拉過程中要確保張弦桁架的穩(wěn)定性。
（4）對于大跨度預應力結構，應采用專用連接構造，確保計算模型與實際結構的一致性，確保結構傳力的明確性。鋼結構作為房屋建筑結構形式之一，具有重量輕、安裝方便、強度高、施工周期短等優(yōu)點。在房屋鋼結構設計的過程中，要結合工程實際情況，優(yōu)選最佳的結構形式，在選擇鋼結構材料時，要充分考慮到房屋建筑結構的尺寸和受力形式。一般來說，由于建筑鋼結構都是采用現場拼裝的安裝方式，因此在設計時要考慮到鋼結構在運輸和起吊中的剛度，以確保結構的安全性和穩(wěn)定性。
參考文獻：
[1]JGJ7－2010空間網格結構技術規(guī)程[S].北京:中國建筑工業(yè)出版社,2010.
關鍵詞高層鋼結構;安裝;注意的問題
中圖分類號TU7文獻標識碼A文章編號1673-9671-(2010)041-0110-01
當前,多層與高層建筑鋼結構在我國蓬勃發(fā)展,充分體現了鋼結構良好的綜合經濟效益和力學性能。為了適應多層與高層鋼結構的發(fā)展需要,在鋼結構工程施工中貫徹執(zhí)行國家的技術經濟政策,即在保證工程質量的基礎上,貫徹技術先進、經濟合理、安全適用原則。本文就高層鋼結構安裝需要注意的問題展開初步的討論。
1資料人員準備
1.1建立健全質量保證體系
一般而言,高層鋼結構工程量大,工期長,需要和土建、水電等其他專業(yè)配合施工,協調難度大,因此,必須建立健全質量保證體系,人員配備到位,各崗位人員分工細致、嚴密,做到每個分項的每個過程都有人控制,唯有如此,才能要使整個工程的建設始終在質量保證體系的有效運行下順利開展。
1.2資料準備
搜集與本工程有關的國家、地方、行業(yè)的技術標準、規(guī)范,把與本工程質量控制、工程檢驗有關的條款摘錄、匯總,有不一致之處,則按照高標準執(zhí)行。工作重點是根據工程的構件結構形式,把相關的尺寸允許偏差進行匯總。
2進場檢查
高層鋼結構施工質量控制難度大,要求高,且環(huán)環(huán)相扣,因此,要關注每一個細節(jié),作為工程的基本,要嚴格把關材料的質量,從而為過程的順利開展奠定堅實基礎。
2.1高強螺栓進場檢查
高強螺栓進場的同時,應附帶質量合格證明文件及廠家出示的檢驗報告。高強螺栓進場,首先檢查其包裝箱是否應有批號、規(guī)格、數量、生產日期。打開包裝箱后,要核對套數,螺栓、螺母、墊圈外觀表面應涂油保護,不應出現生銹和沾染贓物,螺紋不應損傷。外觀檢查之后,應用游標卡尺檢查其直徑,螺紋長度,是否滿足設計和規(guī)范要求。
2.2焊條進場檢查
焊條進場后首先檢查其質量證明文件及檢驗報告是否齊全有效,所進焊條的品種、規(guī)格、性能是否符合相關標準和設計要求。檢查焊條是否干燥整齊,并檢查其直徑是否符合施工組織設計要求。
2.3鋼構件進場檢驗
鋼構件進場后,要檢查鋼材的質量證明文件是否齊全有效,重點是參照國標《低合金高強度結構鋼》(GB/T1591-94)、《熱軋鋼板和鋼帶的尺寸、外形、重量及允許偏差》(GB709-88)、《高層民用建筑鋼結構技術規(guī)程》(JGJ99-98)以及《鋼結構工程施工質量驗收規(guī)范》(GB50205-2001)檢查其抗拉強度、伸長率、屈服點、沖擊韌性和碳、硫、磷的含量是否滿足國標和設計的相關要求,并通過復試檢查鋼材各項指標是否滿足與質量證明文件相吻合,是否滿足國標和設計的相關要求。
3安裝過程的注意事項
3.1高強螺栓連接
高強螺栓安裝前,應檢查連接處鋼板表面,保證表面干燥、整潔,無飛邊、毛刺、焊渣飛濺物、焊疤、氧化鐵皮、油垢等。在安裝過程中,不得碰傷螺紋,避免沾染贓物,防止扭矩系數發(fā)生變化。高強螺栓安裝時,嚴禁強行穿入螺栓。如果不能自由穿入,用鉸刀進行修整,修整后的孔徑應小于1.2倍螺栓直徑。修孔前將四周螺栓全部擰緊,使板迭密貼后再進行修整,梅花頭均應在終擰中擰掉。高強螺栓連接副終擰后,絲扣外露2~3扣。在連接過程中,特別需要注意的是連接板面必須平整,以免造成安全隱患。
3.2焊接連接
焊接作為鋼結構施工中的重要工序,其施焊順序和焊接水平的高低對焊接質量起著至關重要的作用。其基本原則是:① 焊接均由建筑平面中心向四周擴展,采用結構對稱、節(jié)點對稱、全方位對稱的焊接原則;② 先焊鋼梁,后焊鋼柱;③ 在同一節(jié)點上采用雙人對稱的焊接方法;④ 對于鋼梁的焊接,應先焊頂層梁,后焊下次梁,先安裝墊板及引弧板,同一節(jié)點應先焊下翼緣后焊上翼緣;⑤ 先焊梁的一端,再焊梁的另一端,嚴禁兩端同時焊接,避免焊后熱膨脹,冷卻后收縮扭曲變形。焊接后全面檢查,用放大鏡逐節(jié)點檢查外觀質量,24小時后超聲波探傷,合格后進行下一道工序。
3.3墊鐵墊放
為了使墊鐵組平穩(wěn)地傳力給基礎,應使墊鐵面與基礎面緊密貼合。因此,在墊放墊鐵前,對不平的基礎上表面,需用工具鑿平。① 墊放墊鐵時,應將厚墊鐵墊在下面,薄墊鐵放在最上面,最薄的墊鐵宜墊放在中間;但盡量少用或不用薄墊鐵;② 在確定平墊鐵的厚度時,還應同時鍛造加工一些斜墊鐵。斜墊鐵應成對使用,墊放時應防止產生偏心懸空;③ 墊鐵在墊放前,應將其表面的鐵銹、油污和加工面的毛刺清理干凈,以備灌漿時能與混凝土牢固的結合。④ 墊鐵墊放高度應合理,過高會影響受力的穩(wěn)定;過低則影響灌漿的填充飽滿,甚至使灌漿無法進行。
3.4測量控制
在高層鋼結構施工中,垂直度、軸線和標高的偏差是衡量安裝質量的重要指標,測量作為工程質量的控制手段,必須為工程施工檢查提供依據。為提高安裝質量,可以采取以下控制措施:① 針對結構的特殊性及安裝的復雜性,在測量工作進行之前,針對每個具體的測量步驟制定詳細的、科學的技術交底,將事后檢查轉變?yōu)槭虑翱刂?② 嚴格遵循“先整體控制后碎步”,“先整體后局部”的測量規(guī)則;③ 對鋼結構測量控制點嚴格加以保護,在控制點周圍做上防護;④ 定期對測量控制點進行校核,一旦出現控制點閉合差超限,應從原始點位對誤差點位進行改正。
3.5鋼柱就位校正
鋼柱就位校正應注意風力和日照、溫差的影響使柱身發(fā)生彎曲變形。其預防措施如下:① 風力對柱面產生壓力,使柱身發(fā)生側向彎曲。因此,在校正柱子時,當風力超過5級時不能進行。對已校正完的柱子應進行側向梁的安裝或采取加固措施,以增加整體連接的剛性,防止風力作用產生變形;② 校正柱子應注意防止日照溫差的影響,鋼柱受陽光照射的正面與側面產生溫差,使其發(fā)生彎曲變形。校正柱子工作應避開陽光照射的炎熱時間,宜在早晨或陽光照射強度較低的時間及環(huán)境內進行。
參考文獻
[1]劉海東,梁志毅.鋼結構安裝技術綜述[A].第九屆全國結構工程學術會議論文集第Ⅰ卷[C].2000.