轻钢结构质量技术要求

2023-03-15

第一篇:轻钢结构质量技术要求

轻钢结构别墅(共)

轻钢结构别墅

传统的建筑材料,施工方案已经开始落伍。一种改善人类社会居住环境,实现住宅产业工业化的轻钢结构别墅代替传统的房屋。轻钢结构别墅不仅可代替传统的住宅结构模式,还可完全使用工业化生产的建材,以钢代木、钢代砖、钢代混凝土的环保节能型住宅。轻钢结构别墅成为改善人类社会居住环境的最佳产品。

建造轻钢结构别墅对施工单位说,除了施工省时省力,也有很多优点和方便之处。建造轻钢结构别墅不需要二次找平,只要结构完成后可随时布线穿管。无梁无柱,增大可利用空间,大大简化装修流程,同时材料、用工成本可节约很多。生产建造轻钢结构别墅主要有四大结构:轻型钢架结构、墙体结构、楼板结构和屋面结构。钢架结构具有强度高、抗震性能好、组装施工简单快捷等特点;墙体结构分很多品种,根据气候和地区选择不同的墙板能为室内保温或降热带来很大作用;屋面结构采取墙体板材原理设计,达到保温、隔热、隔声、防水、防潮性能;楼板结构重量轻,隔音效果好,安装简便。轻钢结构别墅不用一个多月就能完成房屋主体建筑,轻钢结构别墅建造避免了繁琐的施工工序,减轻工人劳动强度及完成大部分墙外装饰盒室内装饰。

轻钢结构别墅节约能源,清洁环保,建造轻钢结构别墅综合成本较低,许多人看价格容易误解轻钢结构别墅的质量。应该转变观念,大力支持应用轻钢结构别墅,让更多人了解。

1、轻钢结构别墅建筑过程

建房施工过程中,将轻型钢架焊接固定在地基上,然后,用普通锯条在板材上把门窗开好,再把各种板材依次镶嵌在钢架上,进行胶合固定,一幢建筑面积600多平方米的三层中型别墅,只需要12个工人,用不到一个月的时间就可完成房屋主体建筑,并且完成大部分外墙装饰和室内装饰。建造施工只需要普通建筑施工工期的六分之一,并且在整个施工建造过程中,由于建筑材料的集合利用,加上材质轻,简化了烦琐的施工工序,不必使用大型施工机械,大大减轻了工人的劳动强度。

2、轻钢结构别墅的部件

生产建造房屋所用的主要部品部件,有4大结构:轻型钢架结构、墙体结构、楼板结构和屋面结构。

轻型钢架结构:在工厂加工后,在现场组装,具有强度高、抗震性能好、组装施工简单快捷等特点。采用高效防腐剂对钢构件表面进行防锈处理,保证了钢构件的经久耐用。由于钢架结构包裹在保温墙体内,不会产生热桥。用钢量少,重量轻,每平方米用钢20到30公斤,用钢量只有普通钢架结构房屋的60%左右,节省用钢量至少1/3。

墙体结构:有外墙板、内墙板、隔墙板、保温砌块4类品种。可根据不同地区的气候温度,组合成不同的墙体。 寒冷地区组合成既保温由隔热的复合墙体,保证室内热量不被墙体吸收或渗漏,节能效果达到80%,也就是说,只需要普通建筑1/5的能源消耗就可达到室内保温需求。 在炎热地区则采用具有中空对流作用的外墙板组合成复合墙体,太阳辐射热被墙体内流动的空气带走,从而可以保持室内舒适凉爽。 屋面结构:同样采取墙体板材原理设计,具有高标准的保温、隔热、隔声、防水、防潮性能,还可以根据房屋设计随意造型。 楼板结构:重量轻,强度高,独有的密闭微孔结构和空气隔音层,使隔声效果达到41分贝,而且安装简便,承载力每平方米超过200公斤,远远超过普通楼板每平方米承载力150公斤的国家标准。

3、轻钢结构别墅主要性能

环保性:钢材及大部分材料可再生利用,符合生态建筑的要求。节能性能好(保温、隔热、隔音)先进的技术使耗能仅相当于传统住宅体系的40%,大大减少耗能费用。 防腐、防虫:采用镀锌钢材,无原生木材,既防腐又免受虫蛀蚁蚀。

耐火、耐久性:所有材料均为不可燃,同时考虑防火构造,达到国家防火规范。

抗震、防风性:自重轻,抗震性能好,设计时充分考虑风荷载和雪荷载,可抵御暴风暴雪

轻钢别墅

简介

轻钢别墅,又被称为轻钢结构房屋,其主要材料是由热镀锌钢带经冷轧技术合成的轻钢龙骨,经过精确的计算加上辅件的支持与结合,起到合理的承载力,以取代传统房屋。

特殊性能

一、轻钢别墅相比于传统住宅,有其突出的优点:

(1)轻钢别墅的轻钢结构配件制作工厂化和机械化程度高,商品化程度高。 (2)轻钢别墅的现场施工速度快,不会影响到附近居民有利于文明施工。 (3)轻钢别墅的钢结构建筑是环保型的可持续发展产品。 (4)轻钢别墅的自重轻,抗震性能好。

(5)轻钢别墅的综合经济指标不高于钢筋混凝土结构。

(6)轻钢别墅相比砖混住宅来说,可以避免用土烧砖带来的资源浪费

(7)轻钢别墅因为轻钢结构的墙体厚度小,比砖混结构可以增加有效使用面积; (8)轻钢别墅的与钢筋混凝土住宅相比,由于轻钢结构的钢材以后可以循环使用,但混凝土不能循环使用,以后肯定是建筑垃圾,造成环境压力并且,混凝土要40年时间才能全部干燥,因此容易造成室内湿气、潮湿,不利于人体健康。但是轻钢结构完全不用混凝土,因此不存在这个问题。

(9)轻钢别墅的抗震性能好。由于地震的活动为左右和上下活动,所以用螺丝钉连在一起的轻钢结构组成了一个安全稳定的盒子,不会因为地震的摇晃而出现墙体倒塌或楼板掉下危及人身安全。

(10)轻钢别墅的施工采用干施工法,不会造成水资料的浪费。并且节省了费用。

二、轻钢别墅的楼面构造

轻钢别墅的楼面由冷弯薄壁型钢架或组合梁、楼面OSB结构板,支撑、连接件等组成。 所用的材料是定向刨花板,水泥纤维板,以及胶合板。 在这些轻质楼面上每平方米可承受316~365公斤的荷载。 轻钢别墅的楼面结构体系重量仅为国内传统的混凝土楼板体系的四分之一到六分之一,但其楼面的结构高度将比普通混凝土板高100~120毫米。

三、轻钢别墅的屋面系统

轻钢别墅屋面系统是由屋架、结构OSB面板、防水层、轻型屋面瓦(金属或沥青瓦)组成的。 轻钢结构的屋面,外观可以有多种组合。材料也有多种。在保障了防水这一技术的前提下,外观有了许多的选择方案。

四、轻钢别墅的墙体结构

轻钢别墅的墙体主要由墙架柱、墙顶梁、墙底梁、墙体支撑、墙板和连接件组成。 轻钢别墅一般将内横墙作为结构的承重墙,墙柱为C形轻钢构件,其壁厚根据所受的荷载而定,通常为0.84~2毫米,墙柱间距一般为400~600毫米, 轻钢别墅这种墙体结构布置方式,可有效承受并可靠传递竖向荷载,且布置方便。

五、轻钢别墅的建筑保温节能技术 轻钢别墅为确保达到保温效果,在建筑物的外墙和屋面中使用的保温隔热材料能长期使用并能保温隔热。 轻钢别墅一般除了在墙的墙柱间填充玻璃纤维外,在墙外侧再贴一层保温材料,有效隔断了通过墙柱至外墙板的热桥;楼层之间搁栅内填充玻璃纤维,减少通过楼层的热传递;所有内墙墙体的墙柱之间均填充玻璃纤维,减少户墙之间的热传递。

4.建筑防火技术 轻钢别墅一个最关键的问题是防火技术的应用,轻钢别墅的耐火等级为四级。轻钢别墅在墙的两侧与楼盖的天花处贴防火石膏板,对于普通防火墙和分户墙用25.4毫米厚(1吋)石膏板保护,以达到1个小时的防火要求,另外在墙体墙柱间与楼盖搁栅间填充的玻璃纤维对于防火与热传递也起了积极的保护作用。

5.建筑隔声技术

轻钢别墅在内外墙及楼盖搁栅间填充玻璃棉,有效阻止了通过空气传播的音频部分,而对于通过固体传播的冲击声,作如下构造处理:对于分户墙用二道墙柱构成带有中间空隙的二道墙体;而对于吊顶用的固定石膏板的小龙骨,用带有小切槽的弹性构造以有效减少楼层间的固体声传播。

发展历史

轻型钢结构低层住宅的建造技术是在北美式样木结构建造技术的基础上演变而来的,经过百年以上的发展,已形成了物理性能优异、空间和形体灵活、易于建造、形式多样的成熟建造体系。在世界上被誉为人居环境最好的北美大陆,有95%以上的低层民用建筑,包括住宅、商场、学校、办公楼等均使用木结构或轻钢结构建造(甚至包括我们的近邻日本和韩国)。北美木结构和轻钢结构在整个建筑市场占有绝对优势。当前,随着木材价格的节节攀升,北美轻钢结构体系的市场发展正以超过30%的增长率快速增长,逐步为市场所广泛接受。同时在我们的近邻日本(在日本成为KC体系)和韩国,以及澳大利亚也被大量采用。

总结北美轻钢结构当前来快速发展的原因,可以总结为技术成熟可靠,结构体系灵活利于建设及商业开发,建筑经济性高,技术先进符合环保节能可持续发展的潮流几个方面。

中国钢铁工业的产量已居于世界前列,但钢材在建筑业的使用比例远低于发达国家的水平,轻钢结构低层民用住宅建筑技术符合国家对建筑业的产业导向;居其美业参与或主持建造的每一个轻钢结构住宅项目,都引起了业内人士与各级政府相关部门的强烈反响和关注,并得到各级政府相关部门在政策上和技术上的支持。

优点

轻钢结构的技术及产品配置非常成熟,产业化程度高,是北美近百年建筑技术和建材工业发展的结晶。建筑结构使用的镀锌钢板抗腐蚀性能优异经久耐用,其在正常使用的情况下的使用年限为275年。

轻钢结构的抗震性能远优于传统的混凝土和砖混住宅。同时,由于轻钢结构的结构自重轻,单位面积重量仅相当于同等面积砖混结构重量的1/4,所以其基础处理简便,适用于大多数地质情况。钢结构住宅不再像木结构住宅那样担心白蚁的危害。

由于结构所用的钢料均采用工厂化加工,所以轻钢结构别墅的结构精确度相当高,一栋别墅的结构体系由上万个构件组成,每个构件的平均误差低于2毫米,确保了房屋的品质,是传统的建筑方式所无法达到的。

具有以下四种特点:

1、结构稳定。

2、造价低廉。

3、轻型钢结构别墅屋内空间的跨度比混凝土建筑的跨度大。

4、工期短,比常规建筑要快的多。

关于数据

一、轻钢住宅抗震性:由于轻钢结构建筑自重轻,金属材料属性以及必须的剪力墙结构形式决定了轻钢结构系统天生的抗震性能。由于地震的活动为左右和上下活动,所以用紧固件连在一起的轻钢结构组成了一个安全稳定的盒子,不会因为地震的摇晃而出现墙体倒塌或楼板掉下危及人身安全。地震烈度为9级时,可满足不倒塌的要求。

二、轻钢住宅隔声性: ①墙体隔声量 ≥45db ②楼板撞击声压≤70db 保温隔热 根据全球气候带要求,外墙、屋面保温隔热层厚度可任意变化。

三:抗风性:抗风荷载可达到12级台风(1.5KN/㎡)。

四:轻钢住宅环保性:生态可循环 钢材、木材、塑料100%可回收再利用。

五:轻钢住宅安全性:永久建筑 与彩板房、活动房有本质上的区别。房屋使用年限达到国家要求的标准50年。

钢结构设计步骤和设计思路

(一) 判断结构是否适合用钢结构

钢结构通常用于高层、大跨度、体型复杂、荷载或吊车起重量大、有较大振动、高温车间、密封性要求高、要求能活动或经常装拆的结构。直观的说:大厦、体育馆、歌剧院、大桥、电视塔、仓棚、工厂、住宅和临时建筑等。这是和钢结构自身的特点相一致的。

(二) 结构选型与结构布置

此处仅简单介绍. 详请参考相关专业书籍.由于结构选型涉及广泛,做结构选型及布置应该在经验丰富的工程师指导下进行。

在钢结构设计的整个过程中都应该被强调的是"概念设计",它在结构选型与布置阶段尤其重要. 对一些难以作出精确理性分析或规范未规定的问题,可依据从整体结构体系与分体系之间的力学关系、破坏机理、震害、试验现象和工程经验所获得的设计思想,从全局的角度来确定控制结构的布置及细部措施。 运用概念设计可以在早期迅速、有效地进行构思、比较与选择。所得结构方案往往易于手算、概念清晰、定性正确,并可避免结构分析阶段不必要的繁琐运算。同时,它也是判断计算机内力分析输出数据可靠与否的主要依据。

钢结构通常有框架、平面(木行)架、网架(壳)、索膜、轻钢、塔桅等结构型式。其理论与技术大都成熟。亦有部分难题没有解决,或没有简单实用的设计方法,比如网壳的稳定等。

结构选型时,应考虑它们不同的特点。在轻钢工业厂房中,当有较大悬挂荷载或移动荷载,就可考虑放弃门式刚架而采用网架。基本雪压大的地区,屋面曲线应有利于积雪滑落(切线50度内需考虑雪载 ),如亚东水泥厂石灰石仓棚采用三心圆网壳。总雪载释放近一半。降雨量大的地区相似考虑。建筑允许时,在框架中布置支撑会比简单的节点刚接的框架有更好的经济性。而屋面覆盖跨度较大的建筑中,可选择构件受拉为主的悬索或索膜结构体系。高层钢结构设计中,常采用钢混凝土组合结构,在地震烈度高或很不规则的高层中,不应单纯为了经济去选择不利抗震的核心筒加外框的形式。宜选择周边巨型SRC柱,核心为支撑框架的结构体系。我国半数以上的此类高层为前者。结构的布置要根据体系特征,荷载分布情况及性质等综合考虑.一般的说要刚度均匀.力学模型清晰.尽可能限制大荷载或移动荷载的影响范围,使其以最直接的线路传递到基础. 柱间抗侧支撑的分布应均匀.其形心要尽量靠近侧向力(风震)的作用线. 否则应考虑结构的扭转. 结构的抗侧应有多道防线. 比如有支撑框架结构,柱子至少应能单独承受1/4的总水平力框架结构的楼层平面次梁的布置,有时可以调整其荷载传递方向以满足不同的要求。通常为了减小截面沿短向布置次梁,但是这会使主梁截面加大,减少了楼层净高,顶层边柱也有时会吃不消,此时把次梁支撑在较短的主梁上可以牺牲次梁保住主梁和柱子.

(三) 预估截面

结构布置结束后,需对构件截面作初步估算。主要是梁柱和支撑等的断面形状与尺寸的假定。 钢梁可选择槽钢、轧制或焊接H型钢截面等。根据荷载与支座情况,其截面高度通常在跨度的1/20~1/50之间选择。翼缘宽度根据梁间侧向支撑的间距按l/b限值确定时,可回避钢梁的整体稳定的复杂计算,这种方法很受欢迎。 确定了截面高度和翼缘宽度后,其板件厚度可按规范中局部稳定的构造规定预估。

柱截面按长细比预估. 通常50<λ<150, 简单选择值在100附近。根据轴心受压、双向受弯或单向受弯的不同,可选择钢管或H型钢截面等.

初学者需注意,对应不同的结构,规范中对截面的构造要求有很大的不同。 如钢结构所特有的组成构件的板件的局部稳定问题。在普钢规范和轻钢规范中的限值有很大的区别。

除此之外,构件截面形式的选择没有固定的要求,结构工程师应该根据构件的受力情况,合理的选择安全经济美观的截面。

(四) 结构分析

目前钢结构实际设计中,结构分析通常为线弹性分析,条件允许时考虑P-Δ,p-δ. 新近的一些有限元软件可以部分考虑几何非线性及钢材的弹塑性能.这为更精确的分析结构提供了条件。并不是所有的结构都需要使用软件: 典型结构可查力学手册之类的工具书直接获得内力和变形. 简单结构通过手算进行分析. 复杂结构才需要建模运行程序并做详细的结构分析.

(五) 工程判定

要正确使用结构软件,还应对其输出结果的做"工程判定"。比如,评估各向周期、总剪力、变形特征等。根据"工程判定"选择修改模型重新分析,还是修正计算结果. 不同的软件会有不同的适用条件.初学者应充分明了.此外,工程设计中的计算和精确的力学计算本身常有一定距离, 为了获得实用的设计方法,有时会用误差较大的假定, 但对这种误差, 会通过"适用条件、概念及构造"的方式来保证结构的安全. 钢结构设计中,"适用条件、概念及构造"是比定量计算更重要的内容.

工程师们不应该过分信任与依赖结构软件.美国一位学者曾警告说:“误用计算机造成结构破坏而引起灾难只是一个时间的问题。” 注重概念设计和工程判定是避免这种工程灾难的方法.

(六) 构件设计

构件的设计首先是材料的选择. 比较常用的是Q235(类似A3)和Q345(类似16Mn). 通常主结构使用单一钢种以便于工程管理. 经济考虑,也可以选择不同强度钢材的组合截面. 当强度起控制作用时,可选择Q345; 稳定控制时,宜使用Q235. 构件设计中,现行规范使用的是弹塑性的方法来验算截面.这和结构内力计算的弹性方法并不匹配.

当前的结构软件,都提供截面验算的后处理功能。由于程序技术的进步,一些软件可以将验算时不通过的构件,从给定的截面库里选择加大一级.并自动重新分析验算,直至通过,如sap2000等。这是常说的截面优化设计功能之一。

第二篇:浅谈轻钢结构住宅

摘 要

钢结构作为现代的“绿色建筑”,因其具有重量轻、强度高,工业化程度高,施工周期短,容易安装,安全可靠性、抗震抗风性能好,环保性能好等特点而被广泛应用于住宅、厂房、体育场等各类建筑中。本文所述轻钢结构住宅主要是一种以轻型冷弯薄壁型钢、轻型焊接和高频焊接型钢、薄钢板、薄壁钢管、轻型热轧型钢拼接、焊接而成的组合构件为主要受力构件,大量采用轻质围护隔离材料的单层或多层建筑结构,每平方米钢用量在40kg以下的轻型钢结构。本文根据钢结构住宅的特点浅谈轻钢结构住宅的生产制造以及连接安装工艺,并对轻钢结构住宅发展遇到的问题进行分析和展望。

关键词:住宅,钢结构技术,钢结构形式,连接安装,发展前景

一、关于钢结构住宅 (1)钢结构住宅发展现状

轻钢结构住宅在国外已经有50多年的发展历史,我国还属于初级阶段,相比重钢结构,轻钢结构只能做别墅或多层住宅,上世纪九十年代中期在新疆库尔勒就建造了一个轻钢结构的多层住宅小区,北京还有轻钢结构的别墅区,目前轻钢结构的住宅在我国还没有大范围推广。

钢结构是一种具有较大优势的建筑结构,随着改革开放进程的加快和钢材产量的不断提高,钢结构在我国已经过了20多年的发展,目前技术较为成熟,维护结构及装修水平也相当高,建造轻钢结构住宅没有技术问题。钢结构住宅作为一种绿色环保建筑,已被建设部列为重点推广项目。现在社会人们对住宅密度、环境绿地等要求越来越高的情况下,较大范围应用钢结构住宅,是我国生产发展的必然趋势。

(2)钢结构住宅的优势

1、重量轻、强度高

在相同的跨度和荷载作用下,普通钢屋架重量只有同等跨度钢筋混凝土屋架的1/3~1/4。如果采用薄壁型钢屋架则更轻,只有1/10。可见,钢结构比钢筋混凝土结构自重更轻,截面更小,能承受更大的荷载,实现更大的跨度。

2、塑性、韧性好

钢材质地均匀,各向同性,弹性模量大,有良好的塑性和韧性。钢材破坏前会经过很大的塑性变形过程,能吸收和消耗很大的能量。

3、工业化程度高、施工周期短

钢结构由各种型材和钢板组成,采用机械加工,在专业化的钢结构工厂制造,并由专业施工人员在现场安装,可缩短施工周期,降低造价,提高经济效益。

4、环保性能好

采用钢结构可大大减少砂、石、灰的用量,使用1t钢结构可减少7t混凝土用量,从而减轻不可再生资源的浪费。因此,使用钢结构有利于保护环境、节约

2 资源。

5、钢结构具有更好的综合经济性能

由于钢结构自重轻,其地基基础费用可以相对节省。因为构件截面相对面积较小,可增加建筑物有效利用空间。钢结构施工快、工期短,可减轻业主贷款利息压力并提前发挥建筑物的使用效益。

6、文明施工程度高

与其他结构类型的建筑物相比,钢结构施工时占用临时用地少,工地现场没有传统建筑工地的机器轰鸣、尘土飞扬,现场管理的文明化施工程度高。

虽然钢结构住宅优点甚多、用途广泛,但是钢材价格较贵。在设计和施工中,应尽量节约钢材,降低工程造价。

(3)钢结构自身缺点

1、耐热却不耐火

钢材随着温度升高而弹性模量降低,导致钢材强度下降。温度在250℃以内,钢的性质变化很小,温度达到300℃以后,强度明显下降。钢结构的防火性比钢筋混凝土差,对于钢结构住宅,应根据建筑物的重要性等级和防火规范加以特别处理。

2、耐腐蚀性差

钢材在潮湿环境中易于锈蚀,处于有腐蚀性介质的环境中更易生锈,从而影响结构的使用寿命。因此,钢结构必须进行防锈处理,可采用油漆、热镀锌或热喷涂铝(锌)复合涂层,需每隔一段时间重新维修。

目前,国内外正开发和研制不易锈蚀的耐火钢。实践证明,含磷、铜的耐火钢强度、耐腐蚀性均优于常用的Q235等钢材。此外,长效油漆的研究也取得了一定进展,使用这种油漆防护可延长钢结构寿命,节省围护费用。

二、钢结构住宅的生产制造 (1)基本组成及结构形式

以门式钢架轻型钢结构房屋为例,其组成可分为四大部分。如图2-1所示。

图2-1门式钢架轻型钢结构房屋的组成

主结构——钢架、吊车梁;

次结构——檩条、墙架柱(及抗风柱)、墙梁; 支撑结构——屋盖支撑、柱间支撑、系杆;

围护结构——屋面(屋面板、采光板、通风器等)、墙面(墙板、门、窗)。 门式钢架可分为单跨、双跨、多跨钢架以及带挑檐、带毗屋钢架等形式,屋盖可做成单坡或双坡。门式钢架构件体系,还可以分为实腹式和格构式;按截面形式,可分为等截面和变截面;按结构选材,可分为普通型钢、薄壁型钢或钢板焊成的。

(2)钢结构品种规格及要求

建筑工程中所用的建筑钢材基本上都是碳素结构钢和低合金高强度结构钢。碳素结构钢共有Q19

5、Q

215、Q2

35、Q2

55、Q275五个品种。这五种不同强度的碳素钢随着屈服强度数值(Q)增大,其含碳量、强度和硬度增大,塑性降低。其中Q235在使用、加工和焊接方面的综合性能较好,是钢结构经常采用的品种之一。

钢结构采用的型材有热轧成型的钢板、型钢以及冷弯(冷压)成型的薄壁型材。本文所述轻型钢结构住宅主要是以热轧轻型刚和冷弯薄壁型材等为主要构件

4 的钢结构房屋。其中,冷弯薄壁型材是由薄钢板经冷弯或模压而成型的,主要用于跨度小,荷载轻的轻型钢结构。

为保证结构安全可靠,经济合理,钢材选用需考虑以下主要因素:

1、抗拉强度和屈服强度较高。

2、塑性和韧性好。

3、有良好的加工性能。

4、耐久性好。

5、价格适宜。

(3)加工制作工艺

钢结构加工制作的主要工艺流程有:加工制作图的绘制→制作样杆、样板→号料→放线→切割→坡口加工→开制孔→组装(包括矫正)→焊接→摩擦面的处理→涂装与编号。

1、样杆、样板的制作

样杆一般用薄钢板或扁钢制作,当长度较短时可用木尺杆。样板可采用厚度0.50~0.75mm的薄钢板或塑料板制作。样杆、样板应注明工号、图号、零件号、数量及加工边、坡口部位、弯折线和弯折方向、孔径和滚圆半径等。

2、号料

号料是以样杆、样板为依据,在原材料上画出实样并打上加工记号的过程。号料方法有集中号料法、套料法、统计计算法、预料统一号料法四中。一般工作内容包括:检查核对材料,在材料上画出切、铣、刨、弯、钻等加工位置,打冲孔,标注出零件的编号。

3、切割

钢材的切割下料应根据钢材的截面形状、厚度以及切割边缘质量要求的不同而分别采用剪切、冲切、气体切割、锯断和高温热源切割等工艺,主要根据切割能力、切割精度、切剖面的质量及经济性来选择切割方法。

4、边缘加工和端部加工

方法主要有:铲边、刨边、铣边、碳弧气刨、气割和坡口机加工等。 铲边:有手工铲边和机械铲边两种铲边后的棱角垂直误差不得超过弦长的1/3000,且不得大于2mm。

5 刨边:使用的机械是刨边机。刨边加工有刨直边和刨斜边两种。一般的刨边加工余量2~4mm。

碳弧气刨:使用的设备是气刨枪。效率高、无噪声、灵活方便。

坡口加工:一般可用气体加工和机械加工,在特殊的情况下采用手动气体切割的方法,但必须进行打磨处理。

5、制孔

钢结构零部件加工的制孔有钻孔、冲孔和火焰割孔等几种方法。钻孔是利用切削原理,对孔壁部分损伤较小,孔精度较高。是目前常用的制孔方法。钻模板上下两平面应平行,其偏差不得大于0.2mm,钻孔套中心与钻模板平面应保持垂直,其偏差不得大于0.15mm,整体钻模制孔的允许偏差应符合有关规定。

6、组装

钢结构组装的方法包括地样法、仿形复制装配法、立装法、卧装法、胎膜装配法等。拼装必须按照工艺要求的次序进行,当有隐蔽焊接时,必须先施焊,经检验合格方可覆盖。为减少变形,尽量采用小件组焊,经矫正后再大件组装。钢结构组装允许的偏差见《钢结构工程施工质量验收规范》GB50205有关规定。

7、摩擦面的处理

高强度螺栓摩擦面处理后的抗滑系数值应符合设计的要求(一般为0.45~0.55),摩擦面的处理可采用喷砂、喷丸、酸洗、砂轮打磨等方法。采用砂轮打磨处理摩擦面时,打磨范围不应小于螺栓孔径的4倍,打磨方向与构件受力方向垂直。高强度螺栓的摩擦连接面不得涂装,高强度螺栓安装完后,应连接板周围封闭,再进行涂装。

8、涂装、编号

涂装前应对钢构件表面进行除锈处理,构件表面除锈方法和除锈等级应与设计采用的涂料相适应,并应符合规范的规定。构件涂装后,应按设计图纸进行编号,编号的位置应符合便于堆放、便于安装、便于检查的原则。

三、连接安装工艺

(一)、钢结构的连接方法

钢结构的连接是采用一定方式将各杆件连接成整体。钢结构的连接方法有焊缝连接、普通螺栓连接、高强度螺栓连接、铆钉连接等。目前应用较多的是焊接和高强度螺栓连接。

1、钢结构的焊接

在钢结构制作和安装领域中,广泛使用的是电弧焊。在电弧焊中又以药皮焊条手工电弧焊、自动埋弧焊、半自动与自动CO2气体保护焊和自保护电弧焊为主。

焊接过程中,焊接热源对焊件进行局部加热,产生了不均匀的温度场,导致材料热胀冷缩的不均匀;处于高温区域的材料在加热(冷却)过程中产生较大的伸长(收缩)量,由于受到周围材料的约束而不能自由伸长(收缩)。于是在焊接中产生内应力,使高温区域的材料受到挤压(拉伸),产生塑性形变。同时,金属材料在焊接过程中随着温度的变化还会发生相应的应变。不同的金属组织有不同的性能,也会引起体积的变化,对焊接应力及变形产生不同程度的影响。

钢结构焊接节点构造,应符合这几点要求:尽量减少焊缝的数量和尺寸;焊缝的布置对称于构件截面的中和轴;便于焊接操作,避免仰焊位置施焊;采用适当的节点形式,避免焊缝密集和双向、三向相交;焊缝位置避开高应力区;根据不同焊接工艺方法合理选择适宜的坡口形式和尺寸。

2、高强度螺栓连接

高强度螺栓从外形上可分为大六角头高强度螺栓和抗剪型高强度螺栓两种类型。按性能等级分为8.8级、10.9级、12.9级,目前我国使用的大六角头高强度螺栓有8.8级和10.9级两种,扭剪型高强度螺栓只有10.9级一种。

高强度螺栓连接工艺流程:作业指导书编制及交底→被连接构件制孔检查→螺栓、螺母、垫圈检查→轴力、扭矩系数试验合格→连接件摩擦实验合格→检查连接面,清除油污、毛刺等→安装构件到位,临时临时固定→校正钢柱并预留偏差值→紧固临时螺栓、冲孔,检查缝隙→确定可作业条件→初拧:按紧固顺序,采用转角法作标记→终拧→检验。

(二)、钢结构房屋安装

1、安装前的准备工作

7 施工组织设计——其内容包括:计算钢结构构件和连接件数量;选择起重机械;确定构件吊装方法;确定吊装流水程序;编制进度计划;确定劳动组织;构件的平面布置;确定质量保证措施、安全措施等。

基础准备——钢柱基础的顶面通常设计为一平面,通过地脚螺栓将钢柱与基础连接成整体。施工时应保证基础顶面标高及地脚螺栓位置准确。为保证基础顶面标高的准确,施工时可采用一次浇筑法或二次浇注法进行。

构件的检查与弹线——在吊装钢构件之前,应检查构件的外形和几何尺寸,如有偏差应在吊装前设法消除。在钢柱的底部和上部标出两个方向的轴线,在底部适当高度标出标高准线,以便校正钢柱的平面位置、垂直度、屋架和吊车梁的标高等。

构件的运输、堆放——钢构件应根据施工组织设计要求的施工顺序,分单元成套供应。运输时,应根据构件的长度、重量选择车辆;钢构件在运输车辆上的支点、两端伸出的长度及绑扎方法均应保证构件不产生变形,不损伤涂层。钢构件堆放的场地应平整坚实,无积水。堆放时应按构件的种类、型号、安装顺序分区存放。钢结构底层应设有垫枕,以防止支点下沉,并应防止钢构件被压坏和变形。

2、构件的吊装工艺

钢结构施工工艺流程:准备工作→放线及验线(轴线、标高复核)→钢柱标高处理及分中检查→构件中心及标高检查→安装钢柱、校正→柱脚按设计要求焊接固定→柱间梁安装→高强度螺栓初拧、终拧(或按设计要求进行焊接)→吊车梁、平台及屋面结构安装→焊接固定或高强度螺栓初拧、终拧固定。

钢柱的吊装——钢柱的吊升可采用自行式或塔式起重机,用旋转法或滑行法吊升。钢柱的校正包括平面位置、标高、垂直度的校正。为防止钢柱校正后的轴线位移,应在柱底板四周边用10mm厚钢板定位,并电焊牢固钢柱复校后,紧固地脚螺栓,并将承重垫块上下电焊固定,防止走动。

钢吊车梁的吊装——吊车梁吊装时应注意钢柱吊装后的位移和垂直度的偏差,认真做好临时标高垫块工作,严格控制定位轴线,实测吊车梁搁置处梁高制作的误差。钢吊车梁均为简支梁,梁端之间应预留有10mm左右的间隙并设钢垫板,梁和牛腿用螺栓连接,梁与制动架之间用高强度螺栓连接。标高的校正可在 8 屋盖吊装前进行,其他项目校正可在屋盖安装完成后进行。

钢屋架吊装与校正——钢屋架的临时固定可用临时螺栓和冲钉。钢屋架的侧向稳定性差,如果起重机的起重重量、起重臂的长度允许时,应先拼装两榀屋架及上部的天穿架、檩条、支撑等为整体,然后再一次吊装,保证吊装稳定性的同时提高了吊装效率。钢屋架的垂直度用垂球检验,弦杆的正直度用拉紧的测绳进行检验。屋架的最后固定,用电焊或高强度螺栓进行固定。

四、发展中的问题与前景 (1)发展轻钢结构遇到的问题

1社会认可度

钢结构住宅的发展面临的首要问题是整个社会对这种新住宅体系的接受需要一个过程。轻钢结构住宅体系是在欧美地区木结构住宅的基础上发展起来的,这种体系虽然在国外已经十分成熟和完善,但是在我国尚处于发展的初级阶段。

根据我国国情,人们习惯了砖混或钢筋混凝土结构的住宅,接受到轻钢结构住宅也需要一个渐进的过程。万科在南京使用轻钢龙骨隔墙(厚度小于20cm)而遭到业主联名反对,原因就是隔音效果差、装修不方便,整体缺乏安全感。

2、专业技术人才缺乏

在人员方面,由于国内无论中等或是高等专业学校的教学内容中均少涉及轻钢结构住宅体系,因此我国建筑类专业的工程技术人员对这一体系知之甚少,而更加缺乏的是熟练技术工人,所以虽然这一体系单纯从技术层面上讲并无多少难度,但真正推行起来却往往缺乏得力的骨干。

3、工程造价问题

目前轻钢结构住宅在我国大陆的报价大约是同条件传统混凝土结构住宅的1.5倍左右,国内消费者近期还难以接受。然而这种价格在国外比起其它结构形式住宅的造价来说,却具有很强的竞争力,这也就是为什么轻钢结构住宅体系在国外能够蓬勃发展的原因。任何新技术的产生与发展都是与所处社会的技术经济背景相联系、相适应的,目前欧美日等发达国家和地区,人均GDP约为我国的40~50倍,劳动力价格约为我国的20~30倍,因此,符合产业化生产方式的轻 9 钢结构住宅在发达国家远比我国更易被市场接受。而我国由于科技和生产力发展水平不高,劳动力价格便宜,尽管轻钢结构住宅的性能和舒适度较高,但其对于传统建筑形式住宅的竞争优势反倒不够明显。

4、缺乏有针对性的钢结构住宅规范及相应标准

我国的标准规范是针对几十年来大量使用的结构体系编制的,轻钢结构住宅体系此前在我国几乎属于技术空白,所以不能满足我国现行强制性规范的某些条文。目前我国的《建筑设计防火规范》在材料选用方面似乎较国外苛刻,轻钢结构住宅难以满足其要求。这种与国内规范不衔接的状况,使轻钢结构住宅项目无论在工程报建阶段还是在工程验收阶段,都会遇到较多的障碍与麻烦。

5、钢结构住宅本身缺陷

钢结构防火能力差。经过防火处理的钢结构的耐火时间也只有2~3个小时,远远逊色于砖石和钢筋混凝土等耐火性能好的建筑材料。

(2)钢结构住宅发展前景

按发达国家的最低水平推算,我国钢结构用钢量至少有4000万吨的发展空间。在近期内,国家将大力发展钢结构建筑,力争每年建筑钢结构用钢将占全国钢材总产量的3%以上,年均钢材消费量为400万吨至450万吨;到2020年,将再翻一番,全国建筑钢结构用钢材占钢材总产量的10%以上,由此可见,钢结构住宅市场前景十分广阔。

我国从上世纪九十年代开始推广轻钢结构,目前正值兴起的时候。从政府部门,例如住宅产业化促进中心,到国内的企业,例如北新建材联合日本新日铁成立了北新房屋公司。 澳大利亚博思格,美国的巴特勒和华星顿等国外公司在我国已有众多业务,例如湖北仙桃的轻钢五层住宅项目。台湾建筑师谢英俊也在灾区和农村推广轻钢结构住宅,已经得到的一些地方政府部门的重视。如此证明轻钢结构房屋正在被大力推广,不久的将来,肯定会有更大的市场。

住宅产业化是我国住宅业发展的必由之路,这将成为推动我国经济发展新的增长点。钢结构住宅体系易于实现工业化生产,标准化制作,而与之相配套的墙体材料可以采用节能、环保的新型材料,它属绿色环保性建筑,可再生重复利用,符合可持续发展的战略,因此钢结构体系住宅成套技术的研究成果必将大大促进住宅产业化的快速发展,直接影响着我国住宅产业的发展水平和前途。

结 论

如果说钢筋混凝土结构的发展使施工从手工进入了机械化,那么钢结构的应用就将使住宅施工实现现代化,钢结构住宅将成为建筑现代化发展的一个重要标志。

“钢结构是环保住宅,钢结构符合可持续发展概念”——21世纪钢结构将占领广阔的建筑市场。在我国目前大力推广住宅产业化的时代背景下,钢结构体系必将成为住宅结构体系的主流。

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第三篇:门卫室、岗亭,轻钢结构,绿色建筑案例

门卫室、岗亭

此房型为门卫室、岗亭,适用于小区、景区、工业区以及道路边的警卫室和高速路收费口等,主体采用轻钢结构,外观美观独特,且可移动可搬迁,主体连接为一个整体,不轻易倒塌,抗震、抗风、保温隔热性能卓越。

百得豪斯超轻钢结构采用国际最为先进全智能化数控制造设备加工制造,铆钉孔,电线孔,管道孔均有设备一次加工完成,加工更为精准。百得豪斯超轻钢结构集成房屋,已广泛应用与美国,加拿大,日本,澳大利亚,尤其是海岸线城市,试用更为广泛。另一方面,它的抗飓风、抗地震、抗腐蚀、高舒适度都深得居民的认可。

第四篇:轻钢结构彩钢厂房工程承包合同书

甲方:

乙方:

甲、乙双方因甲方新建轻钢结构建筑物工程一事,经双方协商一致,签定如下合同。

一、工程承包方式

甲方将新建的厂房钢结构工程承包给乙方施工,工程中不包含土建,包含钢结构之类工程(房面彩钢瓦),该工程包工包料,包工程施工中所用的机械、机具、运输,安全责任由乙方负责。乙方不包该工程建设中,地方政府需要的一切报批报建手续、证件和消防、安评、环评的验收资料,如甲方建筑物为重点防火单位,按要求须要在建筑物构件上做防火涂料的,做防火涂料的费用另行计价。甲方在该工程中向乙方签定的合同期限内。按期支付乙方工程款。

二、工程用料:与质量要求,验收标准。

(1)工程用料,按双方确定的施工图所标材料为准。乙方在施工中,不得单方面改变设计材料型号,所用材料,只准允许误差在国家标准之内。

(2)工程质量要求,验收标准。

按双方确定的材质和制作方式,按图集结点要求布置,乙方向甲方提供材料生产厂家提供材质证明书为准。

三、工程单价和总造价:

甲方要建筑的厂房大约为㎡,实际面积按甲方建筑物的滴水面积收方计算,每平方米单价为元/㎡。增加工程另算。

四、付款方式:。

五、工程期限:

乙方进场后,工期为天,如遇到停电、下雨天,因甲方没按合同支付材料款,停工误期顺期延长。

六、本合同一式二份,甲、乙双方各执一份,双方签字之日起生效。

甲方(签字):乙方(签字):

年月日年月日

第五篇:探讨钢结构焊接工艺及技术要求

[摘 要]随着时代的发展,城市化的不断发展,在高层建筑中,对于钢材的需求越来越大。但是目前由于片面的追求效率,使得钢结构的加工质量问题比较明显,这影响了高层建筑的总体质量。基于这种情况,就要掌握钢结构的焊接工艺,规范其技术,使得钢架构的焊接技术能够满足相关的要求,以此来确保钢结构的加工质量。

[关键词]钢架构 焊接工艺 技术要求

中图分类号:TM78 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2017)12-0029-01

在建筑和施工的过程中,经常会利用到钢结构的焊接工艺。在很多的项目建设和施工的过程中,焊接的施工占有着重要的位置。焊接就是将两个在形态上分离的金属通过分子和原子之间的作用来形成一个不可分割和拆卸的整体。按照焊接的过程特点,可以将焊接氛围三种,即熔焊、压焊以及钎焊三类。而在建筑和项目的过程中,最常用到的是熔焊。而焊熔就是对局部的区域进行加热,加热到融化的状态,将两个焊件进行结合,在这个过程中还需要加入其它的金属,来共同形成熔池。之后,等凝固后就会形成比较结实和牢固的焊接接头。而熔焊包括的方面比较多,这就需要对焊接施工的工艺进行深入的分析,并明确相关的技术要求,从而能够提升钢结构的加工质量。

一、焊接施工的流程

要想对焊接施工的工艺进行分析,首先就要了解焊接施工的相关流程。进行焊接施工前,要对焊接的设备进行准备,同时对其是否能够进行正常工作进行检查。紧接着,就要进行设备和材料的焊接工作。然后,要安装引弧板和引出板,进行坡口的检查。如果坡口不符合相关的要求,就要对坡口进行整修,然后再检查,直到合格为止。对于坡口的检查工作要有相关的记录,合格后,要对坡口的表面进行相关的清理。之后,要进行预热,对于预热的温度也要进行记录。在进行焊接的过程中,要对电流进行调整,并及时焊道进行清理。焊接的工作完成后,就要进行焊后的相关处理并对焊接施工的过程进行记录,对在焊接过程中出现的问题以及焊接的结果进行自我鉴定和检讨[1]。同时对于焊缝的外观进行初步的检查,过后利用UT进行进一步的检查,如果有需要改进的地方,就需要返修,然后再检查。通过相关的检查后,焊接的工作就已经结束了,最后要将焊接的场所进行清理。

二、焊接前的要做的准备以及检查工作

1.要将焊接区的平台进行搭建,对于平台的高度和宽度要根据焊工的正常操作来合理安排,以此来确保其安全性。

2.对于焊接的区域进行清理,方便焊接工作的开展。

3.检查一下拼接的间隙、坡口以及钝边的尺寸,对于电焊的质量以及牢固性都要进行关注,对于预热的温度以及焊条的烘干等要进行记录。

三、焊接的方法以及焊接的所用的材料

1.埋弧自动焊

①使用的范围:主要应用于生产场的内顶,地板拼板缝的焊接以及对顶板平直的焊接。

②焊接所需要的材料:埋弧多用的焊丝;焊剂;SJ101等。

③焊剂在使用之前已决定要经过烘焙,并且烘焙的温度大约在350度左右。烘焙工作完成后,要进行保温,时间大概在2个小时左右。保温过后,再冷却到100度左右就可以应用了。取出的焊剂必须在4个小时以内用完,不然会失去作用,需要重复上述过程。

④工艺技术:先用埋弧自动焊将引熄弧板的两端加装成与母材同等的质量和厚度,在距离母材的一定距离进行处引,在这个过程中如果有断弧,那么久需要刨出一定比例的斜坡,从而再进行焊接工作,并进行打磨使其光顺[2]。焊缝的咬边如果超标了,或者说焊脚尺寸不够时,可以利用手工进行补焊,然后重复打磨的过程。

2.手工电弧焊

①使用的范围:主要用于对点焊的处理。

②焊接的材料:焊条;J507

③焊条在使用前,也要进行烘焙,先将温度设置在100度以上,然后再升到350度左右。两个小时后取出,冷却到100度,再转到保温箱中方便使用。在4个小时内应该用完,否则就要重复上述过程。

四、工艺技术的要求

①进行分段的焊接时,应该分成四段来进行,并且要挑选中间的位置来进行压铁。按照对称的方式来进行焊接的工作。在进行焊接的过程中,要注意先从底部进行,然后是中间,盖面的焊道要最后进行。

②先将熔透角焊缝箱体内的角进行焊缝,然后对外侧进行清根。再将腹板与顶板以及地板的熔透角进行焊缝。由于整个过程中的工作量比较大,这就使得必须用角钢作为斜撑,以此起到临时加强的作用[3]。

③合拢缝焊接的原则:先将能够承受横向拉应力的施工顶板和地板进行焊接。支座附近的合拢焊接顺序为顶板对接缝、地板对接缝、后腹板对接缝、腹板与顶板以及地板的角焊缝。

五、控制焊接变形的对策

①在进行深化的设计时,对于安装焊缝的现场的准备和布置,应该尽可能的做到对称,避免单侧过于密集。

②在?M行焊接施工的时候,不论是从整体的结构还是单个的零件,都要遵从对称的原则。这就要求焊接点的分布要相对均匀合理,不能够过分的集中在某一个点上。控制焊接应力的时候,也要注重控制较长的焊缝变形。

③如果在局部的焊接过程中,出现了焊接变形的情况,那么可以采用火眼矫正的方式,在这个过程中需要注意的一点就是不能够用水浇。进行矫正时,要控制火焰的温度,在800度左右,必要的时候可以借助外力的辅助作用。

六、焊接工作后的检查工作

1.对外观进行检查

外观的检查只是初步的检查,焊缝的表面不能够有裂纹和焊瘤等现象的出现。焊缝外形尺寸应符合图纸和工艺文件的规定,焊缝高度不得低于母材表面,焊缝与母材应圆滑过渡。焊缝及热影响区表面应无裂纹、未熔合、未焊透、夹渣、弧坑和气孔等缺陷。

2.UT检查

UT就是超声检测方法,是工业上用来进行无损检测的主要方法。超声波进入到物体后,如果遇到了缺陷,一部分超声波就会形成反射,只要将发射和接收器的超声波进行分析,就能够比较准确地监测出焊接内部的缺陷来。不仅如此,还能够显示出内部缺陷的位置和大小,测定材料的厚度等等。

七、对焊接的缺陷进行返修

①对于焊缝表面的气孔,可以利用碳刨进行清理,然后重新进行焊接。

②如果母材上产生了弧斑,就要利用砂轮机对其进行打磨,如果程度比较严重,那么就需要进行磁粉检查[4]。

③对于焊接内部的缺陷,利用UT进行检查后,先确定缺陷的位置,再利用碳刨进行清除。对于裂纹和碳纹,要将碳刨的区域扩大,两端都要进行延伸,直到打磨到露出原有的金属光泽后,再进行焊接的工作。

④在进行焊接返修的工作时,对于厚板,要按照相应的工艺进行处理,而需要注意的点就是预热的温度要比第一次高,大概在20度左右。

⑤对于焊接的返修的处理,对于同一部位,尽量不要超过两次。否则就需要针对这个部位进行特殊的返修工艺,且预热的温度要比原来高50度左右。

结束语

目前,随着经济社会的不断发展,建筑行业也相应的繁荣。在建筑行业发展的过程中,离不开焊接技术的支持,焊接技术在建筑行业有着不可替代的作用。近年来,我国的焊接技术不断的完善和更新。但是,目前,我国建筑行业的焊接工艺以及技术还比较初步,处于应用的阶段,现代化的水平不足,这就使得建筑钢结构的效率以及质量都受到了很大程度上的影响。对此,要对焊接的工艺以及技术进行研究和分析,这对于建筑行业的发展具有重大的意义和作用。

参考文献

[1] 崔东围.大型钢结构制造过程中的焊接质量控制分析[J].环球市场,2016,(19):197.

[2] 盛宝,安羽驰.建筑钢结构的焊接工艺及其性能研究[J].城市建设理论研究(电子版),2016,(15):5244-5244.

[3] 华如希.上海中心超高层建筑钢结构焊接工艺及缺陷成因分析[J].城市建筑,2016,(36):242-243.

[4] 金和江,孟宝华.钢结构建筑焊接工艺技术及其应用探讨[J].建筑工程技术与设计,2016,(23):292-292.

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