超高层建筑钢结构加工与安装技术研究

时间:2019-05-03 16:39 作者:福鑫腾达彩钢
  钢材,具有变形能力强、自身重量轻、材料强度高的特点,已经越来越多的被运用在建筑当中。以钢材为主要材料所制作出来的工程被称作是钢结构工程,是现代建筑结构类型当中最具有代表性的一种,也是综合性非常强的一种。钢结构作为合成材料,在建筑当中,尤其是在高层或是超高层的建筑当中被极其频繁的使用。钢结构拥有其他结构没有的优点,但与此同时,也有着很严格的使用方法,不管是施工时对于材料的选择、对于楼盖的施工以及设计、还有连接位置的设计都需要进行全面的考察,不可以有一点敷衍。
  1、高层以及超高层建筑结构体系的定义
  高层建筑,顾名思义,就是指的建筑高度比较高,并且楼层数目比较多的建筑,然而,具体要求多少高度或是多少阶层才能被称作是高层建筑,各个国家有各个国家各自的衡量标准,但通常情况下,对于高度超过90m以上,楼层超过三十层的建筑,就已经可以被称作是超高层建筑。对于超高层建筑的建造,普通的石料以及石砖都很难达到建造的要求,因此,钢结构便出现在了人们的视野当中。
  2、工程概况
  某超高层建筑的总施工面积为270967m2,项目总占地面积为35332m2,项目中有一栋40层的写字楼,写字楼的结构为钢框架支撑结构系统,写字楼中间6层裙房按照钢框架的结构进行设计,剩下的裙房按照混凝土框架结构进行施工。裙房的钢结构施工只有钢框架部分的施工,使用钢结构柱加支撑结构的方法进行核心筒的施工。
  3、钢结构的加工技术
  1.H型钢构件的制作
  1)矫正钢板。在加工钢板前,首先在钢板矫正机上对钢板进行矫正,通过对钢板进行矫正,可以将钢板的轧制应力消除,并且还可以提升钢板的紧密性。
  2)钢板放样和焊接。对H型钢构件进行放样时,需要按照零件进行加工,并将收缩剩余量预防出来。翼缘和腹板的焊缝要保持在200mm以上。H型钢使用NC直条切割机进行下料,并使用直条式的方法进行焊接。制作坡口时,使用自动切割的方式进行制作,并打磨好切好的边缘。
  组立H型钢主要是通过自动机来实现的,焊接的钢梁截面积为H800mm×405mm×11mm×27mm,组建好以后将其焊接牢固。焊接过程中,使用二氧化碳气体保护焊进行打底。焊接要求焊接对称,从中部向两侧进行焊接。
  3)矫正变形位置。焊接完成后,要求使用矫正机矫正变形位置,每一次的矫正平面量在3mm以内。
  4)检测和除锈涂装。所有的工作都完成后,检测钢梁的宽度、长度和截面高度。达到规定要求后,进行除锈并涂抹油漆,要求油漆喷涂均匀,不存在明显的流挂情况。
  2.箱型构件的加工
  1)组装内隔板。在专用的胎架上组装衬板和内隔板。为了可以对灌浆孔和电渣孔的位置进行统一,要求统一对统一规格的内隔板进行下料,并且将内隔板的距离位置在下翼缘上标注出来。
  2)腹板的安装。制作好腹板后,将其吊到组装的台架上,然后使其和下翼板对齐,然后将腹板紧贴在翼缘和隔板上,完成后进行定位。组装好肋板后将翼板盖上。要求箱梁垂直度的误差在5.0mm以内,柱高误差的最大值在3mm以内,截面对角线的误差最大值在3mm以内。
  4、钢结构的安装技术
  1.标准节框架的安装
  超高层建筑钢结构标准节框架的安装方法一般分为两种:一种是构建分类流水安装,这种安装方法首先要在标准节框架中进行钢柱的安装,在安装完之后,再进行框架梁的安装,然后按照相关的安装规范以及要求去安装处理剩余的一些零部件,切记在安装的过程中要保证按照由上至下的安装顺序进行,最后,再进行框架的构建;第二种安装方法是节间综合安装法,这种安装方法的主要方式是将所有节间其中之一当做标准区间,然后安装四根钢柱,从而将其变成一个空间标准间,之后的一段时间,要根据施工过程的工艺流程,对框架进行不断的扩大,这种安装方法由于对现场的管理工作人员要求比较高,在我国用的不多,除此之外,这种安装方法对于运输条件的要求也比较苛刻。
  2.钢柱的安装
  对于钢柱的安装准备,首先,放出标高控制线和钢柱轴线的吊装辅助线,复验钢柱支座及预埋件;其次,轴线、标高、水平度、预埋螺栓位置及露出长度等,超出允许偏差时,应做好技术处理;然后,检查吊装机械及吊具,按照施工组织设计的要求搭设脚手架或操作平台,为防止构件变形、失稳,必要时应采取措施。最后,测量用钢尺应与钢结构制造用的钢尺校对,并取得计量法定单位检定证明。钢柱一般采用两点就位,一点起吊的方法。
  3.钢结构的安装方法
  超高层建筑结构中钢结构的安装方法总结起来有以下几种方法:桁架式屋架,屋架结构直接搁在混凝土墙上;网架结构,比屋架结构更方便布置柱子;管桁架体系,是网架结构的简化版,美观好;张弦结构体系,适合体育场;空间网壳体系,更适合大跨度公共建筑,造价高;门式钢结构,一般厂房比较常用,拼装灵活,施工方便,实用。在整个建筑结构中,钢结构的安装尤其是特殊型钢结构的安装十分重要,结构不同,安装方法和工艺也会不同,应因地制宜,因时制宜。
  综上所述,钢结构作为自重强、强度高的建筑,对于承受动力荷载的能力非常优秀,可以有效的减短建筑的施工工期,具有其他的方法无法比拟的优点,我国对于钢结构的使用已经变得越来越优异,但还是有着很大的进步空间的,因此,我们还应当积极的去学习其他钢结构使用强国的钢结构使用方法,并加以改进,从而突破创新,使我国的超高层建筑的建筑性能得到更大程度的提升。
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