張峰 邵文娜
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鋼結(jié)構(gòu)建筑以其特有的優(yōu)勢,在建筑工程中有很大的使用空間。鋼結(jié)構(gòu)建筑優(yōu)勢非常的多,諸如材料強度高、韌性好、重量輕、施工簡單、建設(shè)周期短、更易滿足建筑空間尺寸要求等優(yōu)點,同時鋼結(jié)構(gòu)在建筑工程中有一些其他材料無法替代的優(yōu)勢,比如適用于大跨度建筑。鋼結(jié)構(gòu)材料的弊端較少,主要是受環(huán)境因素的影響較大,存在防火、防腐以及維護(hù)費用高等問題。選用鋼結(jié)構(gòu)作為建筑物的承重結(jié)構(gòu)時,應(yīng)充分發(fā)揮其優(yōu)勢并盡量規(guī)避其自身的弊端。因此,研究建筑鋼結(jié)構(gòu)的現(xiàn)狀,并探討鋼結(jié)構(gòu)的發(fā)展前景具有積極的社會效益,也是一件十分必要的事情。
現(xiàn)階段,國內(nèi)常用的普通建筑用鋼材主要有Q235、Q355、Q390、Q420和Q345GJ鋼,對于使用環(huán)境比較惡劣的狀況,如處于外露環(huán)境,且對耐腐蝕有特殊要求或處于侵蝕性介質(zhì)環(huán)境中的承重結(jié)構(gòu),可采用Q235NH、Q355NH和415NH牌號的耐候鋼。建筑鋼材按其外形又分為結(jié)構(gòu)用鋼板、熱軋工字鋼、槽鋼、H型鋼和鋼管等型材產(chǎn)品。
鋼結(jié)構(gòu)在其強度、硬度、延性、焊接、連接、施工等方面都具有非常大的優(yōu)勢。鋼結(jié)構(gòu)有施工簡易,可機械化操作的優(yōu)點,能夠有效縮短建設(shè)周期。鋼結(jié)構(gòu)還能二次回收重復(fù)利用,為無污染綠色建筑材料,應(yīng)對其加以推廣[1]。
目前,鋼結(jié)構(gòu)在國內(nèi)經(jīng)過幾十年的發(fā)展,其應(yīng)用技術(shù)已經(jīng)非常成熟,鋼結(jié)構(gòu)建筑在工業(yè)建筑、民用建筑中的應(yīng)用也越來越廣泛,社會效益也越來越突出。采用鋼結(jié)構(gòu)作為建筑工程的主體承重結(jié)構(gòu),已經(jīng)取得了越來越多業(yè)主的認(rèn)可。在建筑工程領(lǐng)域,人們一直非常關(guān)注鋼結(jié)構(gòu)的技術(shù)問題,并在原有基礎(chǔ)之上,經(jīng)過不斷改進(jìn)、改良和提升,使鋼結(jié)構(gòu)在實際工程應(yīng)用中更簡易方便,從而在國家建設(shè)中發(fā)揮更為重要的作用。在建筑領(lǐng)域其主要應(yīng)用范圍,有鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)廠房、大型倉庫、輕鋼別墅、超高層建筑等,例如在2020年抗擊非典型肺炎疫情時,雷神山醫(yī)院、火神山醫(yī)院就充分利用了鋼結(jié)構(gòu)建設(shè)周期短的優(yōu)勢,僅用十天即完成了建設(shè),創(chuàng)造了建筑界的奇跡。
鋼結(jié)構(gòu)與混凝土結(jié)構(gòu)相比,鋼結(jié)構(gòu)具有總重量較輕,施工過程中不用再做配合比、不用支模、操作簡單、便于施工,建設(shè)周期較短等顯著特點。因此應(yīng)用起來更易受到施工人員的偏愛。鋼結(jié)構(gòu)建筑較少出現(xiàn)比較復(fù)雜的施工程序,同時鋼結(jié)構(gòu)具有比較高的可機械化操作的優(yōu)點,可以快速、批量的實現(xiàn)對各個構(gòu)件的拼裝,有效提高了工人的施工效率,縮短了建設(shè)周期。
鋼結(jié)構(gòu)強度高、硬度大、延性好、連接牢固、重量輕,具有非常好的抗震性能。地震作用與建筑物本身的重量成正比,故建筑物本身的重量是其承重結(jié)構(gòu)的一項較大的負(fù)擔(dān),減輕建筑物自身的重量便能降低地震作用。例如超高層建筑中多采用鋼結(jié)構(gòu)作為承重結(jié)構(gòu),采用鋼結(jié)構(gòu)能夠有效的減重結(jié)構(gòu)重量,減小地震作用、降低對地基的負(fù)擔(dān),能夠取得更好的抗震性能和經(jīng)濟(jì)效益。鋼結(jié)構(gòu)與混凝土結(jié)構(gòu)相比,因本身重量輕、強度高,適用于大跨度的建筑,如每個城市的車站、飛機場、大型體育館、劇院等建筑。采用鋼結(jié)構(gòu)能夠給建筑提供更大的空間尺寸,提升了結(jié)構(gòu)的抗震性能,又能降低造價,可謂一舉多得[2]。
首先根據(jù)圖紙選用符合國家標(biāo)準(zhǔn)的鋼材,檢驗合格后方可進(jìn)行構(gòu)件的制作。鋼構(gòu)件制作前,要充分熟悉結(jié)構(gòu)圖紙,對構(gòu)件的拆分要準(zhǔn)確無誤,應(yīng)按照圖紙進(jìn)1:1放樣。制作過程中需要注意胎架劃線、搭設(shè)尺寸等事項,以控制鋼構(gòu)件的質(zhì)量。此外,應(yīng)采用與鋼材型號對應(yīng)的焊條、焊劑,保證焊接效果。鋼構(gòu)件制作完成后,要進(jìn)行現(xiàn)場組裝,對產(chǎn)品按要求進(jìn)行檢驗,檢驗合格后方可出廠。
在鋼結(jié)構(gòu)安裝施工過程中,經(jīng)常需要使用吊裝技術(shù),而吊裝技術(shù)的高低可以直接影響在建工程的安全與質(zhì)量。所以在具體工程施工中,需要著重強調(diào)吊裝技術(shù)。吊裝設(shè)備在準(zhǔn)備過程中,需要根據(jù)工程情況,制定合適的吊裝方案,因此在吊裝設(shè)備之前,需要技術(shù)人員根據(jù)具體工程進(jìn)行全面的調(diào)查,將所有的信息進(jìn)行匯總,并考慮到多種可能會影響吊裝的因素,來制定吊裝方案。而在吊裝過程中,需要根據(jù)吊裝方案結(jié)合施工現(xiàn)場實際情況進(jìn)行合理調(diào)整,保證吊裝施工順利準(zhǔn)確安裝,盡量避免因突發(fā)情況而影響吊裝進(jìn)度和質(zhì)量。
鋼結(jié)構(gòu)的涂裝施工包括防腐涂層、防火涂層施工。防腐涂層施工中要選擇防腐底漆、面漆、稀料等。首先要對底面進(jìn)行徹底的清理,清除底面油污、雜物,露出鋼材本色;其次進(jìn)行底漆涂裝,對防銹漆進(jìn)行攪拌,保持油漆粘度均勻。刷漆過程中要保持平穩(wěn),首次刷完后要間隔一定時間再刷第二層,第二層涂刷要與第一遍涂刷方向垂直,以保證漆膜厚度一致。面漆涂裝要在底漆涂抹較長時間后再進(jìn)行。
鋼結(jié)構(gòu)建筑工程在我國發(fā)展迅速,其擁有抗震性能好、施工周期短、強度高、外形美觀等優(yōu)勢,能夠有效增加建筑工程使用面積,優(yōu)化建筑使用功能,符合社會效益與經(jīng)濟(jì)效益。鋼結(jié)構(gòu)在建筑工程的應(yīng)用,還待進(jìn)一步完善、提高。最近幾年鋼結(jié)構(gòu)在裝配式建筑中有了較大的發(fā)揮空間,占據(jù)了大塊的市場份額。國內(nèi)建筑行業(yè)應(yīng)充分發(fā)揮鋼結(jié)構(gòu)的優(yōu)勢,提高鋼結(jié)構(gòu)建筑的應(yīng)用技術(shù),優(yōu)化施工工藝,大力發(fā)展鋼結(jié)構(gòu),為國家建設(shè)發(fā)揮其應(yīng)有的力量。