高层建筑钢结构施工技术及钢结构体系梁柱的连接节点设计
作者:高月敏
来源:《世界家苑·学术》2017年第11期
摘 要:高层建筑是现代城市的重要组成部分,对城市的美观性和功能性具有直接的影响。在实际的高层建筑建设过程中,为了提高高层建筑的建设效率和建设质量,可以选择钢结构施工技术展开施工,具体的钢结构施工中,为提升工程的质量、减少施工成本,需要科学的展开钢结构体系梁柱的连接节点设计。然而,在实际的高层建筑钢结构施工中,一些问题是切实存在的,影响高层建筑结构的稳定性和安全性。故此,需要加强对钢结构施工技术的解读和分析,在有效的控制钢结构体系梁柱的连接节点设计,旨在推动高层建筑钢结构施工的效率和质量,规避质量隐患,推动高层建筑的功能性发挥。 关键词:高层建筑;钢结构施工;梁柱;连接节点 1概述
钢结构施工技术作为当前高层建筑施工中使用最为普遍的一种施工技术,这种施工技术具有施工速度快与工业化强度大的优势。当前,高层建筑钢结构施工主要包括了高层重型钢结构施工、钢和混凝土组合结构施工与大跨度空间结构施工等类型。虽然,高层建筑中使用的钢结构技术具有较为明显的优势,但是也具有一定的不足之处,主要体现在钢的性质上。钢本身作为一种金属材料,其热传递性较强,因此,高层建筑钢结构也就具有较强的热传递性。因此,高层建筑一旦发生火灾,就势必会对整个高层建筑安全造成威胁,带来难以估计的损失。因此,企业在高层建筑中使用钢结构施工技术时,应预先采取一定的安全性措施,确保高层建筑工程质量能够达到相关标准,确保企业能够获得一定的经济效益。 2高层建筑钢结构施工技术要点
2.1加强钢结构的下料中的施工监管加强钢结构的下料中的施工监管
钢结构的施工过程相对比较复杂,具有一定的施工难度,一旦某个环节出现了问题,都会使得后续的施工不能正常开展。另外,钢结构施工中,不是单纯的某种型号的施工,需要很多型号,规格的不同零件共同参与,零部件的管理虽然比较麻烦,但是他对整个工程的施工质量有着很大的影响。因此必须加强对钢结构的下料过程中的监管,确保各项管理符合施工需要求,零件质量有所保障,才能更好的为后期的施工做好基础。 2.2注意钢结构的焊接质量,注意钢结构的焊接质量
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钢结构的制作中,必不可少的就是焊接。由于焊接工艺本身相对而言属于高难度和高精密度的施工技术,很容易受到外界因素的干扰,使其焊接技术很难得到理想的发挥。所以,在钢结构焊接处理上,必须严格施工流程管理,确保每道焊缝的质量符合设计图纸的要求,避免对后续开展带来不利影响,确保整个施工过程的顺利稳定进行。了保证焊接质量,我们将严格检测焊接操作,避免危险出现,甚至防止焊缝影响外观。在超声波焊接中,完成施工后可用的焊接质量检测方法,确保高层建筑钢结构的施工质量。
2.3钢结构制作中要确保精准度,钢结构制作中要确保精准度
钢结构制作中,在确保其焊接质量的同时,还要注意钢结构各零部件之间的连接,也就是要确保连接的精准度。这是钢结构施工要点中的关键环节,钢结构的安装准确率是体现钢结构施工企业水平高低的标志。一个钢结构项目、所有螺栓都能100%通过是件了不起的事。这就要靠钢结构制作过程中的管理来加以控制,通过严格的管理控制将质量落实。 2.4柱基检查技术要点
钢结构的安装质量直接关系到钢结构建筑整体性和安全水平。桩基施工是建筑钢结构施工的基础环节,对于建筑施工质量有着至关重要的影响。为保障钢结构施工质量以及施工效率,柱基的定位轴线、基准标高等指标的精度必须严格保证。在对柱基进行预检时,要着重查验定位轴线间距、柱基准标高和地脚螺栓预埋位置、长度、垂直度等参数。施工单位在柱基底板选择合适位置作为基准标高点,并在周围做好保护措施。在柱基中心表面和钢柱底面之间应预留一定空间以方便安装钢柱时调整标高。这个间距通常位于50~70mm之间,我国采用50mm的规定。
2.5钢柱、钢梁吊装过程的技术要点 2.5.1钢柱的吊装
钢柱吊装有双机抬吊或单击吊装两种方法,其中,前者应在钢柱离开地面后空中回直。后者则使用回转法起吊,吊起时柱子根部应设置垫木,绝不能出现柱跟拖地现象。钢柱到达指定位置后,要依照先竖直再水平的顺序一次调整标高和位移,最终进行垂直度的调整。 2.5.2钢梁的吊装
吊装钢梁前应对钢柱牛腿位置的标高和柱子间距进行检查,合格后方可进行钢梁吊装。吊装主梁时,首先要进行梁上扶手杆和扶手绳的安装设置。一旦主梁到达指定位置,就要把扶手绳和钢柱绑好,以保障施工安全。吊装钢梁应在钢梁上翼缘处设置吊点,吊点具体位置选择应以钢梁跨度为基础。实际施工时,可使用多头吊索对重量较小的次梁等小梁进行同时吊装,以提高施工效率。
3钢结构体系梁柱的连接节点设计
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3.1连接节点的基本特征
钢结构体系梁柱的连接节点是影响钢结构连接质量的关键因素。钢结构体系梁柱的连接节点,主要由铰链连接节点、刚性连接节点、半刚性连接节点。其中铰链连接节点具有连接简单和工作量小的特点,却也存在抗风、抗争效果不够理想的缺点。而刚性连接节点具有受力性能好的特点,且能够在承受荷载的同时,完成对风荷载、地震位移的抵抗,是高层建筑梁柱节点设计中较多方式。半刚性连接节点,是刚度和强度介于刚性和鉸链连接节点之间的连接方式,这类连接节点形式在钢结构中的应用较少。 3.2梁柱的连接设计
具体的高层建筑钢结构节点的连接方式主要有焊接、刚强度螺栓、焊接和高强度螺栓的混合连接方式:
3.2.1高强度螺栓连接。这类连接
方式,梁柱的节点选用摩擦型高强度螺栓,完成对梁柱的锁紧,具体高强度螺栓连接,必须做好螺栓的初拧、复拧和终拧。借助高强度螺栓连接方式,能使钢结构承担风荷载和地震往复作用。设计:梁腹板与柱的连接选择高强度螺栓连接、梁端与柱选择T型连接件的高强度螺栓连接;
3.2.2全焊型连接。主要适用于较厚的节点板,且需要避免节点板过厚造成材料浪费的情况。通常情况梁上、下盖板边缘与柱连接的部分、盖板与梁连接的部分、腹板和钢板连接的部分等部分综合的全焊型连接进行选择,保障连接节点的性能。设计:梁端与柱连接、梁翼缘板与柱连接;
3.2.3混合连接。通过两种连接方式的有效应用,根据板件的厚度情况,选取先栓后焊的方式,保障连接的强度。在上述三种方式中,综合对连接方式进行选择。在高强度螺栓连接时,结合工程的实际需求,完成对螺栓的强度、刚度和耐久性等进行考虑,有效完成连接功能。对于混合连接的方式,由于可能会对钢结构构件造成不利影响,不对其进行设计应用。 结语
针对高层建筑的钢结构施工技术展开分析,再详细的对钢结构体系的连接节点展开设计,合理应用到钢结构梁柱的施工中,保障钢结构整体应用的质量,提升高层建筑的功能性与安全性。 参考文献
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(作者单位:江苏凌翰工程设计有限公司 江苏南京 210000)
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