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鋼結(jié)構(gòu)建筑的設(shè)計(jì)與關(guān)鍵技術(shù)
鋼結(jié)構(gòu)建筑的設(shè)計(jì)從古至今,一個(gè)好的建筑作品,總是反映出那個(gè)時(shí)代的設(shè)計(jì)水平。鋼結(jié)構(gòu)建筑設(shè)計(jì)最重要的就是形象構(gòu)思和結(jié)構(gòu)構(gòu)思,關(guān)鍵是要實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)構(gòu)思與結(jié)構(gòu)構(gòu)思的一體化。建筑的形象構(gòu)思是建筑設(shè)計(jì)創(chuàng)作的核心問題與難點(diǎn)之一,形象構(gòu)思主要是創(chuàng)作出概念形象。自從科學(xué)思維融入到建筑學(xué)之后,建筑設(shè)計(jì)的宗旨就不再是單純的追求美,還要追求問題的合理解解決。雖然建筑形象的構(gòu)思是相對(duì)獨(dú)立的,但也必須與技術(shù)、社會(huì)等相結(jié)合。結(jié)構(gòu)是鋼結(jié)構(gòu)建筑形象的要素,結(jié)構(gòu)的形體、構(gòu)件、節(jié)點(diǎn)從某種程度上可以制約建筑的形象,因此只有實(shí)現(xiàn)鋼結(jié)構(gòu)建筑的設(shè)計(jì)構(gòu)思和結(jié)構(gòu)構(gòu)思的一體化,才能保證以后各個(gè)環(huán)節(jié)的順利進(jìn)行。建筑策劃也是鋼結(jié)構(gòu)建筑設(shè)計(jì)的重要因素之一。建筑設(shè)計(jì)師不能隨心所欲的去設(shè)計(jì)創(chuàng)作,在進(jìn)行建筑的平面和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)構(gòu)思時(shí)必須以業(yè)主的設(shè)計(jì)任務(wù)書為指導(dǎo)。如果一個(gè)建筑的復(fù)雜程度越高,客戶對(duì)設(shè)計(jì)師的要求也會(huì)相應(yīng)增高,一方面客戶要求設(shè)計(jì)師創(chuàng)作出高水平的作品,另一方面在最終產(chǎn)品的確定過程中,客戶希望建筑設(shè)計(jì)師和市場(chǎng)專家均可以高效參與決策。鋼結(jié)構(gòu)建筑的關(guān)鍵技術(shù)近年來,建筑設(shè)計(jì)也同高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)一樣,迅速發(fā)生變化,新項(xiàng)目的規(guī)劃、建筑、景觀的設(shè)計(jì)方法改變了很多。在鋼結(jié)構(gòu)建筑中,許多金屬結(jié)構(gòu)桿件、連接金屬桿件的節(jié)點(diǎn)細(xì)部都是直接暴露在外,大大增加了鋼結(jié)構(gòu)建筑的科技感和技術(shù)含量。鋼結(jié)構(gòu)建筑設(shè)計(jì)越來越復(fù)雜、越來越精致,對(duì)細(xì)部的設(shè)計(jì)要求也越來越高。細(xì)部設(shè)計(jì)在很大程度上決定著一個(gè)地方的質(zhì)量以及最后是否可以得到確認(rèn)。鋼結(jié)構(gòu)建筑的各種細(xì)部都非常細(xì)致、美觀,既可以體現(xiàn)出技術(shù)美,更體現(xiàn)出人的智慧與能力。對(duì)一個(gè)建筑設(shè)計(jì)師來講,對(duì)細(xì)部質(zhì)量保持高度敏感,積極了解現(xiàn)代工藝,把握建筑的細(xì)部設(shè)計(jì)與構(gòu)造節(jié)點(diǎn)及其重要。
鋼結(jié)構(gòu)建筑的主要危害因素及加固措施
關(guān)鍵詞:鋼結(jié)構(gòu),建筑結(jié)構(gòu)體系,鋼結(jié)構(gòu)建筑
中圖分類號(hào):TU3文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼: A 文章編號(hào):
引言
隨著社會(huì)步伐的不斷變遷,具有強(qiáng)度高、韌性好、抗震性能優(yōu)、施工周期短等優(yōu)點(diǎn)的鋼結(jié)構(gòu)建筑正逐漸取代傳統(tǒng)的粘土、磚石、鋼筋混凝土建筑結(jié)構(gòu),得到了迅速的發(fā)展。鋼結(jié)構(gòu)建筑體系的類型有多種,按其高度可分為低層和多、高層結(jié)構(gòu)體系, 按跨度可分為大跨度結(jié)構(gòu)體系,超大跨度結(jié)構(gòu)體系。本文主要介紹了不同的鋼結(jié)構(gòu)建筑的結(jié)構(gòu)體系。并分析了它們的實(shí)例及優(yōu)缺點(diǎn),這對(duì)今后的建筑設(shè)計(jì)有一定的指導(dǎo)意義。
低層結(jié)構(gòu)體系
低層鋼結(jié)構(gòu)體系在我國(guó)主要應(yīng)用在大型公共場(chǎng)所,由于較鋼筋混凝土等的造價(jià)較高,在民用住宅上的應(yīng)用較少。但在歐美等發(fā)達(dá)國(guó)家,低層鋼結(jié)構(gòu)在住宅、別墅中的應(yīng)用相當(dāng)成熟且廣泛。不過隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展,鋼結(jié)構(gòu)住宅的普及將是一個(gè)趨勢(shì)?,F(xiàn)在所謂鋼結(jié)構(gòu)在底層建筑中主要的形式有輕鋼骨架的形式和門式鋼架兩種。1.1 輕鋼骨架結(jié)構(gòu)
輕鋼骨架體系主要分為冷彎薄壁型鋼格構(gòu)式結(jié)構(gòu)體系和熱軋型鋼結(jié)構(gòu)體系。該結(jié)構(gòu)體系韌性強(qiáng),不宜受到地震和各種側(cè)向風(fēng)力的影響;各個(gè)部件標(biāo)準(zhǔn)化,方便施工,耗時(shí)短,因此成本較低;對(duì)空氣污染較小,很環(huán)保。在現(xiàn)代低層鋼結(jié)構(gòu)建筑中具有較高的性價(jià)比和經(jīng)濟(jì)效益。輕鋼骨架體系結(jié)構(gòu)實(shí)際上只是相當(dāng)于一個(gè)骨架,其中用來填充骨架結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)主要有:樓板,墻板以及屋面板等。1.2門式剛架結(jié)構(gòu)
門式剛架結(jié)構(gòu)是以梁和柱組成骨架,內(nèi)置支撐的結(jié)構(gòu)體系?;拘问接械湫烷T式鋼架、帶吊車的門式鋼架以及帶局部二層的門式鋼架。門式剛架結(jié)構(gòu)材料的承載力很好,并且造價(jià)低廉。這得益于它自重輕,內(nèi)力分布均勻的優(yōu)點(diǎn)。構(gòu)件工業(yè)化程度高, 構(gòu)件單元安裝便捷。
二、多、高層結(jié)構(gòu)體系
多高層鋼建筑體系相比低層建筑體系結(jié)構(gòu)而言,更要發(fā)揮其鋼結(jié)構(gòu)本身的材料優(yōu)勢(shì)。當(dāng)然,與此同時(shí),也要滿足多高層建筑的建筑規(guī)范。多高層建筑主要采用的是框架體系結(jié)構(gòu),其中包括:鋼框架體系結(jié)構(gòu)、框架-支撐體系結(jié)構(gòu)以及框架-剪力墻體系結(jié)構(gòu)等。2.1 純框架結(jié)構(gòu)
由梁、柱組成的結(jié)構(gòu)單元稱為框架。所謂的框架體系結(jié)構(gòu)是指,用來抵抗側(cè)力的部件均采用的是框架部件。鋼框架結(jié)構(gòu)早在1900 年即已出現(xiàn),類似于鋼筋混凝土框架體系。
框架結(jié)構(gòu)因?yàn)楹?jiǎn)單靈活的特性,在施工建造時(shí)能夠靈活地為建筑物提供較大的空間和更為合理適用的布局;結(jié)構(gòu)各部分的剛度比較均勻,施工時(shí)材料的選擇上會(huì)比較簡(jiǎn)單,操作性強(qiáng);框架結(jié)構(gòu)較大的延展性和較長(zhǎng)的自振周期使得它的抗震性能很好,對(duì)地震的影響不大;框架結(jié)構(gòu)的梁柱構(gòu)件結(jié)構(gòu)因其獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)例如容易實(shí)行標(biāo)準(zhǔn)化、定型化以及裝配化,這就使我們的設(shè)計(jì)變得更加簡(jiǎn)便了。這些很好的優(yōu)點(diǎn)為鋼框架結(jié)構(gòu)在實(shí)際建筑應(yīng)用中奠定了良好的基礎(chǔ)。
但是框架結(jié)構(gòu)不可避免的具有自身的缺點(diǎn),抗側(cè)剛度較小,一般適用于層數(shù)不超過30層的高層結(jié)構(gòu),在較高層建筑上會(huì)很容易受到側(cè)向風(fēng)的影響,危險(xiǎn)性較大。2.2 框架-支撐結(jié)構(gòu)在地震時(shí),如果沒有鋼框架-支撐體系結(jié)構(gòu)的輔助,房屋就很難再險(xiǎn)境中存活下來。為此我們?cè)黾恿朔课莸闹谓Y(jié)構(gòu)來加強(qiáng)多層房屋建筑的側(cè)向剛度以及它抵抗水平風(fēng)的承受程度。這種體系結(jié)構(gòu)的之所以有這種性能,是因?yàn)樗軌虺惺茏∷搅蛡?cè)向力,有了這種性能,使得在房屋的層數(shù)過高時(shí)比單純的框架結(jié)構(gòu)更加經(jīng)濟(jì)可靠。而且此體系較純框架結(jié)構(gòu)用鋼量少,節(jié)點(diǎn)構(gòu)造較其他體系相對(duì)簡(jiǎn)單。另外,框架支撐體系結(jié)構(gòu)的使用從整體上提高了房屋建筑結(jié)構(gòu)的剛度,使得整體框架結(jié)構(gòu)能夠抵抗側(cè)面的壓力。同時(shí),從抗震特性以及側(cè)向剛度較大的角度來說,框架支撐體系結(jié)構(gòu)屬于雙重抗側(cè)力體系。上面已經(jīng)說過,當(dāng)樓層高于一定的高度時(shí)才有必要使用鋼框架的支撐結(jié)構(gòu),因此在層數(shù)較高時(shí)適用框架體系結(jié)構(gòu),這個(gè)樓層高度一般是在35到40層左右。2.3 框架- 剪力墻結(jié)構(gòu) 下面我們?cè)賮斫榻B框架-剪力墻結(jié)構(gòu),這種結(jié)構(gòu)是用來抵抗豎向的壓力以及側(cè)向力的,其中框架是用來承擔(dān)來自豎向和水平的負(fù)荷。,而剪力墻的作用主要是平均各層框架之間的力,從而承擔(dān)了大部分的剪力,因此,剪力墻的結(jié)構(gòu)雖然簡(jiǎn)單但非常具有實(shí)用性。 鋼框架-剪力墻結(jié)構(gòu)比鋼框架結(jié)構(gòu)的剛度和承載能力都大大提高了,無論在非地震區(qū)還是地震區(qū),這種結(jié)構(gòu)型式都可用來建造較高的高層住宅,一般是40-60層的結(jié)構(gòu)。
其實(shí),鋼結(jié)構(gòu)的種類有很多,還有一些比較常用的結(jié)構(gòu),例如有交錯(cuò)桁架體系懸掛結(jié)構(gòu)、框架筒體系、矩形框架體系、外交叉桁架體系等,這里就不一一贅述。
三、大跨度結(jié)構(gòu)體系
近幾年來,大跨空間結(jié)構(gòu)發(fā)展十分迅速,并且隨著它的飛速發(fā)展,這種體系結(jié)構(gòu)已經(jīng)在建筑行業(yè)擁有了不可動(dòng)搖的地位。 主要應(yīng)用在劇院、展覽館等公共建筑和造船廠等生產(chǎn)性建筑。大跨度鋼結(jié)構(gòu)建筑分為平面結(jié)構(gòu)和空間結(jié)構(gòu)。下面我們來依次對(duì)平面結(jié)構(gòu)和空間結(jié)構(gòu)進(jìn)行討論和細(xì)分。
3.1 平面結(jié)構(gòu) (1)梁式結(jié)構(gòu) 梁式結(jié)構(gòu)體系,主要是桁架。梁氏結(jié)構(gòu)現(xiàn)在應(yīng)用廣泛,可用于工業(yè)和民用的建筑中。在使用過程中它不會(huì)產(chǎn)生水平方向的推力,因此可以用來支撐墻壁,它的制造和安裝過程也比較簡(jiǎn)單,使用十分方便。在跨度較小時(shí),可以采用實(shí)腹式梁式結(jié)構(gòu);跨度在50-70m及更大時(shí),不能采用梁式結(jié)構(gòu)。 (2)框架結(jié)構(gòu)
框架結(jié)構(gòu)也有很多自身的優(yōu)點(diǎn),例如,框架結(jié)構(gòu)與梁式結(jié)構(gòu)相比,可以從一定程度上降低建筑物的高度,另外它還從選材以及高度上都降低了成本,因此比梁式結(jié)構(gòu)更加的經(jīng)濟(jì)。 目前,主要應(yīng)用在工業(yè)建筑物中。(3)拱式結(jié)構(gòu) 拱式結(jié)構(gòu)主要用于屋蓋的設(shè)計(jì),受力合理,比梁式和框架式屋蓋結(jié)構(gòu)經(jīng)濟(jì)。主要應(yīng)用在民用公共建筑物中。 3.2 空間結(jié)構(gòu) (1)網(wǎng)架和網(wǎng)殼結(jié)構(gòu) 網(wǎng)架、網(wǎng)殼是一種高次超靜定空間結(jié)構(gòu)體系。與平面結(jié)構(gòu)不同的是,這種結(jié)構(gòu)能夠承受來自各方面的力或者是負(fù)載強(qiáng)度,另外它還有很多的優(yōu)點(diǎn),網(wǎng)架和網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)的空間剛度和抗震性能都比較好。桿件自重較輕,非常節(jié)約材料,可以利用小規(guī)格的桿件建成大跨度的結(jié)構(gòu)。并且桿件規(guī)格劃一,適于工業(yè)化生產(chǎn)。該體系廣泛用于公共建筑及工業(yè)廠房等屋蓋承重結(jié)構(gòu)。
(2)懸索結(jié)構(gòu) 懸索結(jié)構(gòu)的主要的受力構(gòu)建就是用來拉東西的索,這種索可以懸掛在相應(yīng)的支撐結(jié)構(gòu)上。在使用懸索進(jìn)行支撐時(shí),由于軸向拉伸作用,使得鋼材的強(qiáng)度得以充分利用;施工方便,費(fèi)用低;便于建筑建造。是比較理想的大跨度結(jié)構(gòu)形式之一。
現(xiàn)如今,大跨度體系結(jié)構(gòu)在建筑結(jié)構(gòu)中使用的非常廣泛,但美觀性也是需要讓人考慮的一個(gè)因素,因此在使用這種結(jié)構(gòu)的時(shí)候,往往要更注重它的美觀性。四、鋼結(jié)構(gòu)建筑的發(fā)展前景 鋼結(jié)構(gòu)建筑在我國(guó)有廣闊的前景,適應(yīng)于時(shí)代的發(fā)展。這是因?yàn)殇摼哂袕?qiáng)度高、質(zhì)量小、韌性好、抗震性能施工周期短等優(yōu)點(diǎn)以及我們國(guó)家發(fā)展和環(huán)保的需求,使得鋼結(jié)構(gòu)建筑能夠迅速發(fā)展,甚至成為整個(gè)建筑體系中的主流。 鋼結(jié)構(gòu)應(yīng)用范圍廣泛,在住宅建筑、各個(gè)行業(yè)以及城市規(guī)劃建設(shè)中具有很大的應(yīng)用前景。
五、結(jié)語 在鋼結(jié)構(gòu)飛速發(fā)展的今天,新型的鋼結(jié)構(gòu)體系以飛快的速度不斷涌現(xiàn)。我們?nèi)粝敫诱_的選擇我們所應(yīng)使用的鋼結(jié)構(gòu)體系,就必須及時(shí)去了解每一種鋼結(jié)構(gòu)體系的使用性能。鋼結(jié)構(gòu)具有強(qiáng)度高、質(zhì)量小、韌性好、抗震性能好、施工周期短等優(yōu)點(diǎn),是一種有利于保護(hù)自然環(huán)境、符合我國(guó)現(xiàn)代基本國(guó)情的可持續(xù)發(fā)展的綠色建筑模式,可帶動(dòng)各種產(chǎn)業(yè)的大力發(fā)展,給社會(huì)帶來大量的經(jīng)濟(jì)效益、社會(huì)效益和文化附帶效益。
參考文獻(xiàn):
【1】李天,門式鋼架輕鋼結(jié)構(gòu)支撐體系的建模及受力分析,鄭州大學(xué),SteelConstruction 2005。
隨著新型鋼材的應(yīng)用,速成墻逐漸興起并在住宅、別墅建筑工程中得到應(yīng)用,相對(duì)于其他結(jié)構(gòu)墻體而言,絕緣性能高,具有良好的安全性和經(jīng)濟(jì)性。這樣以來,冷成型結(jié)構(gòu)鋼所具有的高應(yīng)力、高腐蝕性、輕質(zhì)量、施工方便的優(yōu)點(diǎn)與速成墻經(jīng)濟(jì)、安全、美觀優(yōu)點(diǎn)的完美結(jié)合使得新型鋼結(jié)構(gòu)建筑體系的成本大大降低,為其在建筑領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用開辟了途徑。
2新型鋼結(jié)構(gòu)建筑與磚木結(jié)構(gòu)建筑的對(duì)比分析
2.1性質(zhì)對(duì)比
新型鋼結(jié)構(gòu)建筑相對(duì)于磚木結(jié)構(gòu)建筑而言具有明顯的優(yōu)勢(shì),不僅表現(xiàn)在建筑空間方面,還表現(xiàn)在耐久性和低維護(hù)性方面,同時(shí)還具有施工簡(jiǎn)單,經(jīng)濟(jì)可靠的優(yōu)點(diǎn)。2.1.1在建筑空間方面新型鋼結(jié)構(gòu)建筑能夠創(chuàng)造出靈活的建筑空間,鋼材的質(zhì)量要比磚石輕的多,具有很高的強(qiáng)度,對(duì)于普通住宅來說,鋼材不僅沒有長(zhǎng)度限制,還能夠使建筑跨度達(dá)到任何長(zhǎng)度,因此可充分利用鋼結(jié)構(gòu)創(chuàng)造靈活自由的建筑空間,由于木材自身性質(zhì)的限制,它并不適用于任何場(chǎng)合,比如商業(yè)建筑的服務(wù)大廳需要有自由、暢通的空間,但是使用磚木結(jié)構(gòu)建筑不能夠滿足空間的張力、采光條件等,加上商業(yè)建筑大多是高層建筑,高強(qiáng)度、高負(fù)荷的鋼結(jié)構(gòu)更具優(yōu)勢(shì)。2.1.2在耐久性和維護(hù)性方面首先,鋼結(jié)構(gòu)建筑的使用年限明顯高于磚木結(jié)構(gòu)建筑,且鋼結(jié)構(gòu)建筑具有比磚木結(jié)構(gòu)建筑更高的承載能力,因此,新型鋼結(jié)構(gòu)建筑的耐久性更高;其次,鋼結(jié)構(gòu)是由鋼構(gòu)架和混凝土墻構(gòu)成的,兩者之間的結(jié)合能夠大大提高房屋結(jié)構(gòu)的阻燃性和抗震性,房屋結(jié)構(gòu)抵抗各種極端條件和災(zāi)害的能力將會(huì)增強(qiáng),比如抵抗臺(tái)風(fēng)、地震的能力,抵抗火災(zāi)、高溫日曬的能力,抵抗蟲蟻、蛀蟲侵蝕的能力等,有效避免房屋結(jié)構(gòu)出現(xiàn)變形、裂縫、沉降和位移。此外,鋼結(jié)構(gòu)經(jīng)過鍍鋅處理后的防腐能力非常強(qiáng),在免修的情況下其使用壽命可達(dá)75a左右,由此可見,新型鋼結(jié)構(gòu)建筑具有耐久性和低維護(hù)性的優(yōu)點(diǎn)。
2.2經(jīng)濟(jì)效益對(duì)比
過去幾年來,鋼結(jié)構(gòu)之所以在建筑領(lǐng)域未得到廣泛應(yīng)用,除了多數(shù)人對(duì)鋼結(jié)構(gòu)的性質(zhì)和特點(diǎn)不了解外,價(jià)格過高也使人們對(duì)其使用望而卻步。隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步,建筑鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)和工藝得到了顯著發(fā)展,鋼材的成本也隨之下降,新型鋼結(jié)構(gòu)建筑逐漸以其自身優(yōu)勢(shì)取代傳統(tǒng)磚木結(jié)構(gòu)。新型鋼結(jié)構(gòu)建筑不僅能夠營(yíng)造靈活的建筑空間,具有良好的耐久性和低維護(hù)性,成本和價(jià)格的逐漸降低也成為其重要競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。2.2.1在制造和安裝方面鋼構(gòu)件工廠采用的主要是計(jì)算機(jī)控制的成型機(jī)械,能夠大大增加鋼構(gòu)件的精確度,在建筑工程施工現(xiàn)場(chǎng),鋼構(gòu)件、構(gòu)架的連接采用的是標(biāo)準(zhǔn)緊固件,連接牢固性易得到保證,而鋼材相較于磚木而言,重量更輕,這些都使鋼結(jié)構(gòu)能夠?qū)崿F(xiàn)快速的安裝、連接和運(yùn)輸,對(duì)于節(jié)省時(shí)間、節(jié)省勞動(dòng)力、加快施工進(jìn)度具有重要作用。2.2.2在人工成本方面在磚木結(jié)構(gòu)建筑施工中,大量的建筑成本都集中在了勞動(dòng)力方面,幾乎占總建筑成本的1/2,比如建筑成本如果按照建筑結(jié)構(gòu)來劃分,上部結(jié)構(gòu)的勞動(dòng)力成本比如內(nèi)墻和外墻、屋頂?shù)氖┕さ日冀ㄖ杀镜囊话胱笥?,人們需要為各種砌磚、架木付出勞動(dòng)力成本,而新型鋼結(jié)構(gòu)建筑則不同,它能夠大量節(jié)約勞動(dòng)力,最終有利于降低勞動(dòng)成本,也有效節(jié)省了時(shí)間。2.2.3場(chǎng)地成本和清理成本方面與傳統(tǒng)磚木結(jié)構(gòu)建筑相比,新型鋼結(jié)構(gòu)只需要少量的土方工程甚至不需要土方工程就能夠確保鋼構(gòu)架房屋很好的坐落于地面,有利于節(jié)約場(chǎng)地成本和清理成本,比如,如果工程位于斜坡上,場(chǎng)地的清理和平整需要1.5萬元左右,清理場(chǎng)地后才能進(jìn)行房屋建造,而鋼結(jié)構(gòu)建筑中鋼構(gòu)架可根據(jù)地形條件合理設(shè)計(jì)、調(diào)整尺寸,它能夠適用于各種條件的斜坡地。
3結(jié)語
1鋼結(jié)構(gòu)自身的質(zhì)量容易保證,易做成大跨度和大空間
鋼結(jié)構(gòu)建筑所使用的構(gòu)建一般都是在工廠里進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化的制造和加工,精度比較高,質(zhì)量比較穩(wěn)定。在運(yùn)送到工地之后工人們只需要依據(jù)圖紙進(jìn)行安裝就可以,這使得鋼結(jié)構(gòu)自身的質(zhì)量比較容易保證。另外,鋼結(jié)構(gòu)的使用也可以有效減少大量的沙、石、水泥堆放施工可能造成的揚(yáng)塵污染,因此在鬧市區(qū)或居民區(qū)施工,鋼結(jié)構(gòu)的優(yōu)勢(shì)更加明顯,有利于對(duì)環(huán)境的保護(hù),不影響周圍居民的工作和休息。我們所熟悉的中央電視臺(tái)綜合大樓、上海中心大廈都采取的是鋼結(jié)構(gòu)的建筑模式,這些鋼結(jié)構(gòu)建筑獲得了多方的好評(píng)。
2鋼結(jié)構(gòu)的造價(jià)控制分析
2.1設(shè)計(jì)階段的造價(jià)控制分析
鋼結(jié)構(gòu)前期的設(shè)計(jì)和投資決策是工程造價(jià)控制最為重要的關(guān)鍵所在。設(shè)計(jì)費(fèi)對(duì)于整個(gè)工程造價(jià)的影響是十分深刻的,如果可以很好的抓好這個(gè)設(shè)計(jì)階段,必將會(huì)起到事半功倍的作用。首先在設(shè)計(jì)階段就要選好設(shè)計(jì)單位和設(shè)計(jì)方案,其次要通過價(jià)值工程對(duì)于設(shè)計(jì)方案進(jìn)行優(yōu)化。價(jià)值工程是運(yùn)用各種相關(guān)領(lǐng)域的有效協(xié)作,對(duì)研究對(duì)象的費(fèi)用和功能進(jìn)行系統(tǒng)的分析,不斷的進(jìn)行優(yōu)化創(chuàng)新,使得可以通過最低的成本,更好的實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品自身的各種功能,以便可以最大限度的提升產(chǎn)品價(jià)值的一種科學(xué)的方法,在實(shí)踐中具有很好的應(yīng)用價(jià)值。在進(jìn)行鋼結(jié)構(gòu)建筑的設(shè)計(jì)過程中應(yīng)用價(jià)值工程,對(duì)于造價(jià)進(jìn)行控制,可以將造價(jià)和功能兩個(gè)方面進(jìn)行有效的結(jié)合,從而更好的提升他們之間的比值,確定成本和功能之間的最佳配置,從而做到質(zhì)優(yōu)價(jià)廉,最大限度的發(fā)揮出鋼結(jié)構(gòu)建筑的性價(jià)比優(yōu)勢(shì)。
2.2施工階段的造價(jià)控制探討
施工階段也是進(jìn)行造價(jià)控制的重要。在施工的過程中要注意做好各項(xiàng)工作,提升對(duì)于工程造價(jià)的控制水平。在工作中首先要強(qiáng)化對(duì)于設(shè)計(jì)變更的有效管理,一般情況下設(shè)計(jì)變更發(fā)生的越早則損失會(huì)越小,如果發(fā)生的越晚,則損失就會(huì)越就會(huì)越大,所以如果一定會(huì)發(fā)生設(shè)計(jì)的變更,則應(yīng)當(dāng)盡力的提前,以免對(duì)于工程的造價(jià)造成比較大與你影響。對(duì)于影響工程造價(jià)比較大的一些變更,一定要先進(jìn)行計(jì)算,明確可能產(chǎn)生的最大損失,然后再尋找解決方案進(jìn)行變更。另外要注意強(qiáng)化對(duì)于材料和設(shè)備的采購管理,在工程造價(jià)中材料費(fèi)用是影響工程造價(jià)比較重要的也能素,所以所選擇的材料是否經(jīng)濟(jì)合理,對(duì)于最終的建筑造價(jià)會(huì)產(chǎn)生很大的影響。因此在工作中選擇符合要求材料的前提之下,應(yīng)該最大限度的爭(zhēng)取最低價(jià),工作人員要了解和掌握建材的變動(dòng)規(guī)律,制定好科學(xué)的采購計(jì)劃,重點(diǎn)監(jiān)控那些對(duì)于資金的占用比較大的材料和設(shè)備的價(jià)格變動(dòng)情況,使得材料的費(fèi)用可以降到最低。工作中要規(guī)劃好采購的計(jì)劃,明確市場(chǎng)的材料行情,以便可以在最為合適的價(jià)格買入材料,提升對(duì)于造價(jià)控制的水平。在施工階段的造價(jià)控制也要加強(qiáng)對(duì)于施工進(jìn)度的控制。在施工的過程中要避免出現(xiàn)浪費(fèi)的現(xiàn)象,對(duì)于各種工種都要科學(xué)的進(jìn)行調(diào)配。對(duì)于施工機(jī)械也要科學(xué)調(diào)度,減少浪費(fèi)不必要的,提升工作效率,確保各項(xiàng)工作的合理開展。
3比較常見的鋼結(jié)構(gòu)的種類和計(jì)價(jià)方法
3.1門式鋼結(jié)構(gòu)和框架結(jié)構(gòu)
目前這類的鋼結(jié)構(gòu)的計(jì)價(jià)主要是采取的兩種形式,一種是按照工程量的清單,另外一種則是套定額。目前大多都沒有專門的鋼結(jié)構(gòu)計(jì)價(jià)定額,所套用的定額基本上都是土建定額中的一些零星的幾個(gè)相關(guān)的子目,這些子目大多和工程實(shí)際的情況相差比較遠(yuǎn),需要進(jìn)行計(jì)算轉(zhuǎn)化,相對(duì)來講比較麻煩。最為常用的就是工程量的清單報(bào)價(jià)方法,依據(jù)企業(yè)定額依據(jù)市場(chǎng)定價(jià)開展綜合報(bào)價(jià)。
3.2網(wǎng)架鋼結(jié)構(gòu)
對(duì)于網(wǎng)架鋼結(jié)構(gòu),它的定價(jià)可以參考土建定價(jià)的相關(guān)的子目,或者是按照噸進(jìn)行市場(chǎng)的定價(jià)。在實(shí)踐的過程中,一些規(guī)格比較標(biāo)準(zhǔn)的矩形的網(wǎng)架,通常也可以依據(jù)平米以市場(chǎng)單價(jià)進(jìn)行計(jì)價(jià)。
4結(jié)語
【關(guān)鍵詞】新時(shí)期;鋼結(jié)構(gòu);焊接工藝技術(shù);防治
焊接作為一項(xiàng)制作和連接鋼結(jié)構(gòu)的重要技術(shù),目前已經(jīng)廣泛地應(yīng)用于鋼結(jié)構(gòu)建筑相關(guān)工程中。盡管焊接技術(shù)運(yùn)用于鋼結(jié)構(gòu)建筑中具有相當(dāng)多的優(yōu)勢(shì),但焊接中的變形問題卻始終是焊接工藝中的美中不足。焊接過程中出現(xiàn)的變形等問題不僅會(huì)在一定程度上影響到鋼結(jié)構(gòu)建筑的美觀,還有可能造成焊接物體的報(bào)廢,進(jìn)而給企業(yè)或者個(gè)人帶來一定的經(jīng)濟(jì)損失。為此,我們必須進(jìn)一步認(rèn)識(shí)焊接工藝的類型及其發(fā)生變形的原因,進(jìn)而做好相關(guān)的防治工作。
1 焊接工藝技術(shù)的簡(jiǎn)介
1.1 焊接材料
鋼結(jié)構(gòu)焊接工藝技術(shù)中運(yùn)用的主要工具有電焊條和引弧板。選擇焊接條時(shí),其型號(hào)一定要嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)要求進(jìn)行,之后按照相關(guān)說明書將焊接條進(jìn)行烘焙后,放入保溫桶內(nèi)以供之后取用。另外,在鋼結(jié)構(gòu)建筑焊接過程中,嚴(yán)禁使用焊芯生銹的一些焊條,同時(shí)酸堿性焊條不得混合在一起使用。最后,在焊接鋼結(jié)構(gòu)建筑的重要部位時(shí)適合選用堿性焊條。在焊接鋼結(jié)構(gòu)建筑部件需要采用坡口連接時(shí),需要使用引弧板,而引弧板材質(zhì)的選擇一定要和所焊接部件的材質(zhì)相同。
1.2 主要工具
鋼結(jié)構(gòu)建筑工程中使用焊接工藝技術(shù)時(shí)所需要的機(jī)具主要有焊鉗、焊條保溫桶、烘箱和電焊機(jī)等。
1.3 焊接條件及要求
溫度較低時(shí)進(jìn)行焊接會(huì)造成熱量迅速散失,為此,當(dāng)鋼材厚度達(dá)到一定程度時(shí),可以適當(dāng)采用多層焊接工藝技術(shù)。另外,為防止溫度的迅速降低,在進(jìn)行某條縫隙焊接時(shí),一定要一次性完成,避免發(fā)生焊接中斷的現(xiàn)象。若發(fā)生中斷,應(yīng)進(jìn)行正確恰當(dāng)?shù)靥幚?。最后,在風(fēng)雪天氣環(huán)境下,應(yīng)盡可能避免焊接,若確實(shí)需要焊接,應(yīng)搭建帳篷等,之后在室內(nèi)進(jìn)行鋼結(jié)構(gòu)建筑的焊接。同時(shí),焊接過程中要保證風(fēng)速在恰當(dāng)?shù)木窒薹秶畠?nèi)。焊接結(jié)束后,要運(yùn)用適當(dāng)材料使得焊接物體進(jìn)行緩慢的降溫。
2 焊接變形的原因探討
2.1 焊接變形的主要類型
焊接變形主要是指鋼結(jié)構(gòu)在焊接中因高溫引起的變形和焊接結(jié)束后在鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件中出現(xiàn)的殘余變形問題。在以上兩種焊接變形中,最影響焊接質(zhì)量莫過于焊接殘余變形。焊接殘余變形對(duì)鋼結(jié)構(gòu)建筑的影響具體可分為整體和局部變形,而依據(jù)變形的形狀特點(diǎn)又可分為角變形、波浪變形和扭曲變形等,局部變形又包括角變形和波浪變形,整體變形又包括扭曲變形等。在鋼結(jié)構(gòu)焊接過程中,最易發(fā)生變形類型是整體變形。
2.2 焊接變形的緣由
鋼結(jié)構(gòu)的剛度無疑是影響焊接變形的主要因素之一,鋼結(jié)構(gòu)的剛度主要是針對(duì)結(jié)構(gòu)體對(duì)彎曲及拉伸等變形的抵抗力而言的,而鋼結(jié)構(gòu)的剛度強(qiáng)弱則主要取決于鋼結(jié)構(gòu)尺寸的大小及其截面形狀。另外,焊接連接縫的所在位置和數(shù)量也在一定程度上影響著焊接變形的程度及狀況。在鋼結(jié)構(gòu)剛度不能達(dá)到一定的標(biāo)準(zhǔn)時(shí),應(yīng)將鋼結(jié)構(gòu)體的對(duì)稱位置作為焊接的連接縫,這時(shí)若焊接順序合理的話,結(jié)構(gòu)體就只能產(chǎn)生線性變形,而不可能產(chǎn)生彎曲變形。最后,焊接工藝也在某種程度上影響著焊接變形的程度。例如,在焊接電流較大、焊接速度較慢時(shí),就會(huì)導(dǎo)致更加嚴(yán)重的焊接變形。為此,在鋼結(jié)構(gòu)焊接過程中,一定要定制科學(xué)合理的焊接工藝措施和方法。
3 鋼結(jié)構(gòu)焊接工藝造成的變形防治工作
3.1 焊接節(jié)點(diǎn)的構(gòu)造控制
為進(jìn)一步避免和改善焊接變形的狀況,在進(jìn)行鋼結(jié)構(gòu)焊接節(jié)點(diǎn)構(gòu)造設(shè)計(jì)時(shí),要注意以下幾個(gè)方面:a.首先,應(yīng)對(duì)焊縫的數(shù)量及大小進(jìn)行一定的控制。當(dāng)鋼結(jié)構(gòu)在焊接過程中存在焊縫數(shù)量多、尺寸大的問題時(shí),就會(huì)給焊接變形提供更多的可能。為此,在進(jìn)行鋼結(jié)構(gòu)焊接節(jié)點(diǎn)構(gòu)造設(shè)計(jì)時(shí),應(yīng)盡可能在一定程度上控制焊縫的數(shù)量和大小,進(jìn)而改善焊接變形的狀況;b.其次,要盡可能選擇適當(dāng)?shù)暮缚p坡口大小及形狀。對(duì)焊縫坡口的大小和形狀進(jìn)行合理科學(xué)的選擇,不僅可以在一定程度上保證鋼結(jié)構(gòu)的承載能力,同時(shí)還可以在某種程度上減少截面積,進(jìn)而對(duì)焊接變形數(shù)量起到一定的控制作用;c.此外,在鋼結(jié)構(gòu)焊接過程中,應(yīng)盡可能使焊接節(jié)點(diǎn)的位置處于物體截面的對(duì)稱處。而對(duì)于中性軸焊接節(jié)點(diǎn)的選擇,應(yīng)盡可能使焊接節(jié)點(diǎn)
靠近中性軸,同時(shí)避免處于或接近高應(yīng)力區(qū)。d.最后,節(jié)點(diǎn)形式的選擇,應(yīng)盡可能選擇剛性較小一些的節(jié)點(diǎn)形式。同時(shí),節(jié)點(diǎn)不應(yīng)設(shè)置在多向交叉位置,只有這樣才能避免因焊縫高溫集中和應(yīng)力集中而造成的焊接變形。
3.2 鋼結(jié)構(gòu)建筑焊接工藝的改進(jìn)
鋼結(jié)構(gòu)焊接工藝的改進(jìn)對(duì)焊接變形的改善有著至關(guān)重要的作用,其具體操作主要集中于以下幾個(gè)不同的方面:a.首先是鋼結(jié)構(gòu)的組裝和焊接過程中所選擇的焊接順序。對(duì)鋼結(jié)構(gòu)的組裝及制作,相關(guān)人員應(yīng)嚴(yán)格依照有關(guān)規(guī)定和要求在標(biāo)準(zhǔn)的層面上進(jìn)行操作。只有這樣,才能在一定程度上確保相應(yīng)的自重壓力承受情況,進(jìn)而更好地滿足于構(gòu)件組裝的要求和標(biāo)準(zhǔn)。在鋼結(jié)構(gòu)焊接過程中,對(duì)焊接小型構(gòu)件的焊接,可一次性完成,之后再選擇合適的焊接順序進(jìn)行
組裝。而對(duì)于一些相對(duì)較大的鋼結(jié)構(gòu)焊接與組裝,應(yīng)首先將小構(gòu)件焊接完成,之后再進(jìn)行相應(yīng)的組裝和焊接工作。為防止部件組裝過程中產(chǎn)生變形的狀況,零部件型號(hào)的選擇一定要符合相關(guān)的規(guī)定和要求,此外,組裝時(shí)應(yīng)盡可能避免過度的外力強(qiáng)制性拼接。最后,在構(gòu)件焊接和組裝過程中,應(yīng)盡可能保持焊接接頭的熱量均勻性和溫度適當(dāng)性,防止因熱量不均造成的焊接變形。b.其次,要做好相應(yīng)的反變形工作。鋼結(jié)構(gòu)的焊接工藝過程中,由于冷卻后的收縮原理,焊縫會(huì)發(fā)生一定的收縮反應(yīng),這也就在一定程度上減少了構(gòu)件原有的尺寸大小。為此,在焊接過程中人們常常采用反變形的方式來進(jìn)一步彌補(bǔ)因熱脹冷縮而出現(xiàn)的變形問題。反變形方法就是在進(jìn)行焊接工作前期首先人為使構(gòu)件發(fā)生一定的變形,其變形方向與后來的焊接變形方向相反,變形程度與后來的變形程度相同。c.最后,要具備相應(yīng)的焊接夾具。對(duì)于一些較大型構(gòu)件的焊接而言,要想更好地固定其構(gòu)件不僅僅需要具備相應(yīng)的焊接平臺(tái),同時(shí)還應(yīng)準(zhǔn)備相應(yīng)的焊接夾具。
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作者簡(jiǎn)介: