隨著現(xiàn)代化建設(shè)的不斷深入,建筑科技也在日新月異的發(fā)展,在眾多的建筑工程學(xué)科中,鋼結(jié)構(gòu)一直以其顯著的優(yōu)點(diǎn),應(yīng)用于國(guó)民建設(shè)的各個(gè)領(lǐng)域,全國(guó)的各大城市,發(fā)揮著重要作用。
一般來(lái)說(shuō),材料的特性是推出新型建筑形式的出發(fā)點(diǎn)。黑龍江鋼結(jié)構(gòu)是用鋼板、熱軋型鋼或冷加工成型的薄壁型鋼制造而成的。和其它材料的結(jié)構(gòu)相比,黑龍江鋼結(jié)構(gòu)有如下一些特點(diǎn):
1、材料的強(qiáng)度高,塑性和韌性好過(guò)鋼材和其它建筑材料,諸如與混凝土、磚石和木材相比,強(qiáng)度要高得多。因此,特別適用于跨度大或荷載很大的構(gòu)件和結(jié)構(gòu)。鋼材還具有塑性和韌性好的特點(diǎn)。塑性好,結(jié)構(gòu)在一般條件下不會(huì)因超載而突然斷裂;韌性好,結(jié)構(gòu)對(duì)動(dòng)力荷載的適應(yīng)性強(qiáng)。良好的吸能能力和延伸性能還使鋼結(jié)構(gòu)具有優(yōu)越的抗震性能。另一方面,由于鋼材的強(qiáng)度高,做成的構(gòu)件截面小而壁薄,受壓時(shí)需要滿足穩(wěn)定的要求,強(qiáng)度有時(shí)不能充分發(fā)揮。
2、材質(zhì)均勻,鋼材內(nèi)部組織比較接近于勻質(zhì)和各向同性,而且在一定的應(yīng)力幅度內(nèi)幾乎是完全彈性的。因此,鋼結(jié)構(gòu)的實(shí)際受力情況和工程力學(xué)計(jì)算結(jié)果比較符合。鋼材在冶煉和軋制過(guò)程中質(zhì)量可以得到嚴(yán)格控制,材質(zhì)波動(dòng)的范圍小。
3、鋼結(jié)構(gòu)制造簡(jiǎn)便,施工周期短。鋼結(jié)構(gòu)所用的材料單純而且是成材,加工比較簡(jiǎn)便,并能使用機(jī)械操作,因此,大量的鋼結(jié)構(gòu)一般在專業(yè)化的金屬結(jié)構(gòu)廠做成構(gòu)件,精確度較高。構(gòu)件在工地拼裝,可以采用安設(shè)簡(jiǎn)便的普通螺栓和高強(qiáng)度螺栓,有時(shí)還可以在地面拼裝和焊接成較大的單元再行吊裝,以縮短施工周期。此外,對(duì)已建成的鋼結(jié)構(gòu)也比較容易進(jìn)行改建和加固,用螺栓連接的結(jié)構(gòu)還可以根據(jù)需要進(jìn)行拆遷。
4、鋼結(jié)構(gòu)的重量輕。鋼材的比重雖比混凝土等建筑材料大,但鋼結(jié)構(gòu)卻比鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)輕,原因是鋼材的強(qiáng)度與比重之比要比混凝土大得多。以同樣的跨度承受同樣荷載,鋼屋架的重量最多不超過(guò)鋼筋混凝土屋架的1/3至1/4,冷彎薄壁型鋼屋架甚至接近1/10,為吊裝提供了方便條件。對(duì)于需要遠(yuǎn)距離運(yùn)輸?shù)慕Y(jié)構(gòu),重量輕也是一個(gè)重要的有利條件。
鋼結(jié)構(gòu)在有眾多優(yōu)點(diǎn)的同時(shí),其施工質(zhì)量控制則是其應(yīng)用中的重要環(huán)節(jié)。在東北輕合金有限責(zé)任公司熔鑄車間廠房工程中,就大量的應(yīng)用了鋼結(jié)構(gòu),其屋面體系整體采用鋼結(jié)構(gòu)屋架結(jié)合大型屋面板,總量約2000t,竣工后使用效果良好,F(xiàn)結(jié)合具體工程的特點(diǎn),概括鋼結(jié)構(gòu)施工質(zhì)量控制中容易出現(xiàn)的問題要點(diǎn)有如下幾個(gè)方面:
一、柱腳的制作安裝
預(yù)埋地腳螺栓與砼短柱邊距離過(guò)近。在鋼屋架吊裝時(shí),經(jīng)常不可避免的會(huì)人為產(chǎn)生一些側(cè)向外力,而將柱頂部砼拉碎或拉崩。在預(yù)埋螺栓時(shí),鋼柱側(cè)邊螺栓不能過(guò)于靠邊,應(yīng)與柱邊留有足夠的距離。同時(shí),砼短柱要保證達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度后,方可組織鋼屋架的吊裝工作。
往往容易遺忘抗剪槽的留設(shè)和抗剪件的設(shè)置。柱腳錨栓按承受拉力設(shè)計(jì),計(jì)算時(shí)不考慮錨栓承受水平力。若未設(shè)置抗剪件,所有由側(cè)向風(fēng)荷載、水平地震荷載、吊車水平荷載等產(chǎn)生的柱底剪力,幾乎都有柱腳錨栓承擔(dān),從而破壞柱腳錨栓。
柱腳底板與砼柱間空隙過(guò)小,使得灌漿料難以填入或填實(shí)。一般二次灌料空隙為50mm。
地腳螺栓位置不準(zhǔn)確。為了方便鋼架吊裝就位,在現(xiàn)場(chǎng)對(duì)底板進(jìn)行二次打孔,任意切割,造成柱腳底板開孔過(guò)大,使得柱腳固定不牢,錨栓最小邊(端)距亦不能滿足規(guī)范要求。
二、梁、柱連接與安裝
多跨門式鋼架中柱按搖擺柱設(shè)計(jì),而實(shí)際工程卻把中柱與斜梁焊死,致使實(shí)際構(gòu)造與設(shè)計(jì)計(jì)算簡(jiǎn)圖不符,造成工程事故。所以,安裝要嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)圖紙施作。
翼緣板與加厚或加寬連接板對(duì)接焊縫時(shí),未按要求做成傾斜度的過(guò)渡。對(duì)接焊縫連接處,若焊件的寬度或厚度不同,且在同一側(cè)相差4mm以上者,應(yīng)分別在寬度或厚度方向從一側(cè)或兩側(cè)做成坡度不大于1:2.5(1:4)的斜角。
端板連接面制作粗燥,切割不平整,或與梁柱翼緣板焊接時(shí)控制不當(dāng),使端板翹曲變形,造成端板間接觸面不吻合,連接螺栓不得力,從而滿足不了該節(jié)點(diǎn)抗彎受拉、抗剪等結(jié)構(gòu)性能。
鋼架梁柱拼接時(shí),把翼緣板和腹板的拼接接頭放在同一截面上,造成工程隱患。拼接接頭時(shí),翼緣板和腹板的接頭一定要按規(guī)定錯(cuò)開。
鋼架梁柱構(gòu)件承受集中荷載的位置未設(shè)置對(duì)應(yīng)的加勁肋,容易造成結(jié)構(gòu)構(gòu)件局部受壓失穩(wěn)。
連接高強(qiáng)螺栓不符合《鋼結(jié)構(gòu)用扭剪型高強(qiáng)度螺栓連接的技術(shù)條件》或《鋼結(jié)構(gòu)用高強(qiáng)度大六角頭螺栓、大六角頭螺母、墊圈型式尺寸與技術(shù)條件》的相關(guān)規(guī)定。高強(qiáng)螺栓擰緊分初擰、終擰,對(duì)大型節(jié)點(diǎn)還應(yīng)增加復(fù)擰。擰緊應(yīng)在同一天完成,切勿遺忘終擰。一定要在結(jié)構(gòu)安裝完成后,對(duì)所有的連接螺栓應(yīng)逐一檢查,以防漏擰或松動(dòng)。
高強(qiáng)螺栓連接面未按設(shè)計(jì)圖紙要求進(jìn)行處理,使得抗滑移系數(shù)不能滿足該節(jié)點(diǎn)處抗剪要求。必須按照設(shè)計(jì)要求的連接面抗滑移系數(shù)去處理。
應(yīng)先安裝靠近山墻的有柱間支撐的兩榀鋼屋架,而后安裝其他鋼架。頭兩榀鋼架安裝完畢后,應(yīng)在兩榀鋼架間將水平系桿,檁條及柱間支撐,屋面水平支撐,隅撐全部裝好,安裝完成后應(yīng)利用柱間支撐及屋面水平支撐調(diào)整構(gòu)件的垂直度及水平度,待調(diào)整正確后方可鎖定支撐,而后安裝其他鋼屋架。
三、檁條、支撐等構(gòu)件的制作安裝
為了安裝方便,隨意增大、加長(zhǎng)檁條或檁托板的螺栓孔徑。檁條不僅僅是支撐屋面板或懸掛墻面板的構(gòu)件,而且也是鋼架梁柱隅撐設(shè)置的支撐體,設(shè)置一定數(shù)量的隅撐可減少鋼架平面外的計(jì)算長(zhǎng)度,有效的保證了鋼架的平面外整體穩(wěn)定性。若檁條或檁托板孔徑過(guò)大過(guò)長(zhǎng),隅撐就失去了應(yīng)有的作用。
隅撐角鋼與鋼梁的腹板直接連接,當(dāng)鋼架受側(cè)向力時(shí),使腹板在該處局部受到側(cè)向水平力作用,容易導(dǎo)致鋼梁局部側(cè)向失穩(wěn)。
所用檁條僅用電鍍,造成工程尚未完工,檁條早已生銹。檁條宜采用熱鍍鋅帶鋼壓制而成的檁條,且保證一定的鍍鋅量。
因墻面開設(shè)門洞,擅自將柱間垂直支撐一端或兩端移位。同一區(qū)域的柱間支撐、屋面水平支撐與鋼架形成縱向穩(wěn)定體系,若隨意移動(dòng)其位置將會(huì)破壞其穩(wěn)定體系。
有時(shí)為了節(jié)省鋼材和人工,將檁條和墻梁用鋼板支托的側(cè)向加勁肋取消,這將影響檁條的抗扭鋼度和墻梁受力的可靠性。故不得任意取消設(shè)計(jì)圖紙的一些做法。
如果擅自增加屋面荷載,原設(shè)計(jì)未考慮吊頂或設(shè)備管道等懸掛荷載,而施工中卻任意增加吊頂?shù)葢覓旌奢d,從而導(dǎo)致鋼梁撓度過(guò)大或坍塌。所以不得擅自增加設(shè)計(jì)范圍以外的荷載。
屋面板未按要求設(shè)置,將固定式改為浮動(dòng)式,使檁條側(cè)向失穩(wěn)。往往設(shè)計(jì)檁條時(shí),會(huì)考慮屋面壓型鋼板與冷彎型鋼檁條牢固連接,能可靠的阻止檁條側(cè)向失穩(wěn)并起到提高整體鋼性的作用。
鋼性系桿、風(fēng)拉桿的連接板設(shè)置位置高低不一,使得水平支撐體系不在同一平面上,從而影響鋼架的整體穩(wěn)定性。鋼性系桿與風(fēng)拉桿構(gòu)成水平支撐體系,其設(shè)置高度在同一坡度方向應(yīng)保持一致。
總之,黑龍江鋼結(jié)構(gòu)的發(fā)展符合可持續(xù)性發(fā)展的戰(zhàn)略,并對(duì)保護(hù)耕地、提高城市建設(shè)水平有較大作用。有了國(guó)家政策的支持、技術(shù)的保證,黑龍江鋼結(jié)構(gòu)產(chǎn)業(yè)必將為現(xiàn)代化建設(shè)作出更大的貢獻(xiàn)!