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钢结构工程技术大全

文章出处:东莞联丰钢构发表时间:2018-07-22

  钢结构的厂房主要是指主要的承重构件是由钢材组成的。包括钢柱子,钢梁,钢结构基础,钢屋架(当然厂房的跨度比较大,基本现在都是钢结构屋架了),钢屋盖,注意钢结构的墙也可以采用砖墙维护。由于我国的钢产量增大,很多都开始采用钢结构厂房了,具体还可以分轻型和重型钢结构厂房。

  1、钢结构建筑质量轻,强度高,跨度大。

  2、钢结构建筑施工工期短,相应降低投资成本。

  3、钢结构建筑防火性高,防腐蚀性强。

  4、钢结构建筑搬移方便,回收无污染。

  一、钢结构厂房的检测与钢结构构件

  1、钢结构杆件长细比的检测与核算,可按《钢结构工程规范检测》的规定测定杆件尺寸,应以实际尺寸等核算杆件的长细比。

  2、钢结构支撑体系的连接,可按《钢结构工程规范检测》的规定检测;支撑体系构件的尺寸,可按《钢结构工程规范检测》的规定进行测定;应按设计图纸或相应设计规范进行核实或评定。

  3、钢结构构件截面的宽厚比,可按《钢结构工程规范检测》的规定测定构件截面相关尺寸,并进行核算,应按设计图纸和相关规范进行评定。

  二、钢结构涂装

  1、钢结构防护涂料的质量,应按国家现行相关产品标准对涂料质量的规定进行检测。

  2、钢材表面的除锈等级,可用现行国家标准《涂装前钢材表面锈蚀等级和除锈等级》GB8923规定的图片对照观察来确定。

  3、不同类型涂料的涂层厚度,应分别采用下列方法检测:

  (1)漆膜厚度,可用漆膜测厚仪检测,抽检构件的数量不应少于本标准表3.3.13中A类检测样本的最小容量,也不应少于3件;每件测5处,每处的数值为3个相距50mm的测点干漆膜厚度的平均值。

  (2)对薄型防火涂料涂层厚度,可采用涂层厚度测定仪检测,量测方法应符合《钢结构防火涂料应用技术规程》CECS24的规定。

  (3)对厚型防火涂料涂层厚度,应采用测针和钢尺检测,量测方法应符合《钢结构防火涂料应用技术规程》CECS24的规定。涂层的厚度值和偏差值应按《钢结构工程施工质量验收规范》GB50205的规定进行评定。6.7.4 涂装的外观质量,可根据不同材料按《钢结构工程施工质量验收规范》GB50205的规定进行检测和评定。

  三、钢结构钢网架

  1、钢网架的检测可分为节点的承载力、焊缝、尺寸与偏差、杆件的不平直度和钢网架的挠度等项目。

  2、钢网架焊接球节点和螺栓球节点的承载力的检验,应按《网架结构工程质量检验评定标准》JGJ78的要求进行。对既有的螺栓球节点网架,可从结构中取出节点来进行节点的极限承载力检验。在截取螺栓球节点时,应采取措施确保结构安全。

  3、钢网架中焊缝,可采用超声波探伤的方法检测,检测操作与评定应按《焊接球节点钢网架焊缝超声波探伤及质量分级法》JG/T3034.1或《螺栓球节点钢网架焊缝超声波探伤及质量分级法》JG/T3034.2的要求进行。

  4、钢网架中焊缝的外观质量,应按《钢结构工程施工质量验收规范》GB50205的要求进行检测。

  5、焊接球、螺栓球、高强度螺栓和杆件偏差的检测,检测方法和偏差允许值应按《网架结构工程质量检验评定标准》JGJ78的规定执行。

  6、钢网架钢管杆件的壁厚,可采用超声测厚仪检测,检测前应清除饰面层。

  7、钢网架中杆件轴线的不平直度,可用拉线的方法检测,其不平直度不得超过杆件长度的千分之一。

  8、钢网架的挠度,可采用激光测距仪或水准仪检测,每半跨范围内测点数不宜小于3个,且跨中应有1个测点,端部测点距端支座不应大于1m。

  四、钢结构结构性能实荷检验与动测

  1、对于大型复杂钢结构体系可进行原位非破坏性实荷检验,直接检验结构性能。结构性能的实荷检验可按本标准附录H的规定进行。加荷系数和判定原则可按附录H.2 的规定确定,也可根据具体情况进行适当调整。

  2、对结构或构件的承载力有疑义时,可进行原型或足尺模型荷载试验。试验应委托具有足够设备能力的专门机构进行。试验前应制定详细的试验方案,包括试验目的、试件的选取或制作、加载装置、测点布置和测试仪器、加载步骤以及试验结果的评定方法等。试验方案可按附录H制定,并应在试验前经过有关各方的同意。

  3、对于大型重要和新型钢结构体系,宜进行实际结构动力测试,确定结构自振周期等动力参数。结构动力测试宜符合本标准附录E的规定。

  4、钢结构杆件的应力,可根据实际条件选用电阻应变仪或其他有效的方法进行检测。

  五、钢结构厂房二大缺陷

  我国现代建筑业的钢结构工程中的缺陷。钢结构在建筑业中已经被很多企业采用,但大部分为了优化结构、节约资源、循环使用、才实施了新型建筑业中的钢结构。在钢结构厂房中也带来了很多缺陷与安全隐患。在钢结构企业中多数企业主重推广钢结构优势而忽视了缺陷与安全的隐患。

  钢结构工程产生质量问题的分析;钢结构工程质量难以保证的原因有很多,也很复杂,既有工艺不当导致的问题,也有违反工艺操作造成的问题,还有由于施工人员的技术水平和责任心造成的问题,还有决策者失误造成的质量问题。

  (一)钢材本身存在的问题

  某单位在加工某大厦1200*1200*60的箱形柱时,在施焊过程中突然发现60mm作为腹板的厚板出现了撕裂现象,肉眼可见清晰的裂纹把板从厚度方向分成两半,经过NDT检测发现裂纹深度发生在深度3mm左右,同时对同一类型同一批号的另外几张板切割的零部件进行检测,发现板内存在夹层,轧制质量不好是造成质量问题的主要原因。在焊接的过程中由于焊接产生的焊接应力作用将夹层的材料拉开。由此出现了厚板沿厚度方向撕裂的现象.原因分析:由于使用部位的特殊性,该零部件在构件中作为腹板使用,沿纵向上下方向焊接的零部件在焊接形式上开的全熔透坡口受力的劲板,由于板内部存在的分层,焊接产生的焊接应力向外释放从而沿厚度方向撕裂了板。可以根据实际情况采取以下的几种措施进行处理:

  (1)大量的钢材内部存在的夹层属于钢厂本身在轧制过程中产生的质量问题,已经超过了国家标准规范的要求,可以要求钢厂派人来核实,同钢厂协商退货或换货处理;

  (2)如果夹层数量较少可以征求技术部门和业主的意见,将信息反馈给钢厂,对出现的问题采取施工补救措施,可以根据无损检测的结果,在有问题的部位采用气刨全部刨开,超过本身的深度,然后用等强度焊接材料进行填充,完毕后对表面进行处理,在规定的时间后进行NDT检测,同时对相同的构件取样进行理化检验,达到设计规范要求可以继续使用;

  (3)在监理的见证下将该零部件割掉,重新换上满足条件的板材,换下的零部件用于非承重和非重要部位或作为辅材使用,完成后在规定的时间后进行 NDT检测,做好记录。

  (二)在施工流程中出现的问题

  加工制作过程中较易发生质量问题且发生后处理起来很棘手的主要是特殊工序和重要工序。一般工序发生质量问题所占的比率很小。在上面的施工过程中,特殊工序有焊接、涂装,重要工序有下料,装配。

  1. 焊接工序。该工序属于隐蔽工程,也是最易发生质量问题的工序之一,从2004年某公司的产品质量报表统计显示,发生该工序的质量问题中:因为焊接质量导致的焊缝返修率高达80%以上,其次是由于上道工序操作不当和操作人员的技术问题而导致焊缝质量问题约占10%,这样问题属于直接影响工程质量的主要问题,所以此类型的问题必须通过专业的检测公司运用专业的检测工具才可以检测、评判出来,一般根据焊缝内的缺陷类型分为夹渣、未溶合、气孔等。

  2. 涂装工序。该工序也是属于隐蔽工序,对结构的影响小于对于建筑功能的影响。也是较易发生质量问题的工序。工序的质量问题主要表现在:构件表面的漆膜大面积脱落和局部脱落,构件表面的漆膜脱落、产生流挂现象,漆膜的厚度不够,漆膜厚度分布不均,漆膜的颜色色差较大。

  3. 放样下料工序。该工序属于构件加工之前的龙头,其质量的好坏对下道工序存在着直接的影响,甚至导致下料的零部件全部的报废,这种情况的发生是很普遍的,所以在下料之前对于加强过程的质量监控是十分重要而且必要的。该工序的产生的质量问题主要表现在:对于长条和薄板类型的零部件在切割中变形比较厉害;由于切割气体或者板材内部存在夹渣和成份分布不均匀而导致的切割面出现马牙纹、节瘤、割痕深度超标准;气割或锯切的零部件未考虑后续工序的收缩变形而导致的零部件尺寸超标;由于工艺文件编制的失误而导致的批量零部件报废;下料切割的尺寸严重的超过了标准的要求。

  4. 装配工序。该工序在构件加工的质量中占有重要的地位,其质量受上道工序的影响较大,所以在装配前加强过程的监控是非常的重要。该工序的产生的质量问题主要表现在:装配的零部件位置错误,如3450mm装成4350mm;零部件的使用错误,本来应该装配2#零部件件,装配的却是3#另部件;零部件在正确位置上装配错误、如板上的孔45mm本来是朝外,而实际把45mm朝内装了;装配的零部件装配间隙超过规范和技术文件的要求,3mm的间隙现在 7mm;有些零部件没有经过校正就进行装配,装配完成后已存在的变形没办法消除变形;操作工为图省事私自切割造成零件上孔位置尺寸超标;装焊区没有进行表面处理;由于图纸尺寸的错误造成的装配错误。

  六、钢结构厂房九大优势

  1、抗震性:低层别墅的屋面大都为坡屋面,因此屋面结构基本上采用的是由冷弯型钢构件做成的三角型屋架体系,轻钢构件在封完结构性板材及石膏板之后,形成了非常坚固的"板肋结构体系",这种结构体系有着更强的抗震及抵抗水平荷载的能力,适用于抗震烈度为8度以上的地区。

  2、抗风性:型钢结构建筑重量轻、强度高、整体刚性好、变形能力强。建筑物自重仅是砖混结构的五分之一,可抵抗每秒70米的飓风,使生命财产能得到有效的保护。

  3、耐久性:轻钢结构住宅结构全部采用冷弯薄壁钢构件体系组成,钢骨采用超级防腐高强冷轧镀锌板制造,有效避免钢板在施工和使用过程中的锈蚀的影响,增加了轻钢构件的使用寿命。结构寿命可达100年。

  4、保温性:采用的保温隔热材料以玻纤棉为主,具有良好的保温隔热效果。用以外墙的保温板,有效的避免墙体的“冷桥”现象,达到了更好的保温效果。100mm左右厚的R15保温棉热阻值可相当于1m厚的砖墙。

  5、隔音性:隔音效果是评估住宅的一个重要指标,轻钢体系安装的窗均采用中空玻璃,隔音效果好,隔音达40分贝以上;由轻钢龙骨、保温材料石膏板组成的墙体,其隔音效果可高达60分贝。

  6、健康性:干作业施工,减少废弃物对环境造成的污染,房屋钢结构材料可100%回收,其他配套材料也可大部分回收,符合当前环保意识;所有材料为绿色建材,满足生态环境要求,有利于健康。

  7、舒适性:轻钢墙体采用高效节能体系,具有呼吸功能,可调节室内空气干湿度;屋顶具有通风功能,可以使屋内部上空形成流动的空气间,保证屋顶内部的通风及散热需求。

  8、快捷:全部干作业施工,不受环境季节影响。一栋300平方米左右的建筑,只需5个工人30个工作日可以完成从地基到装修的全过程。

  9、环保:材料可100%回收,真正做到绿色无污染。

  10、节能:全部采用高效节能墙体,保温、隔热、隔音效果好,可达到50%的节能标准。

  七、钢结构工程中质量问题的缺点

  (一)复杂性:钢结构工程项目施工质量问题的复杂性,主要表现在引发质量问题的因素繁多,产生质量问题的原因也复杂,即使是同一性质的质量问题,原因有时也不一样,从而质量问题的分析、判断和处理增加了复杂性。例如焊接裂缝,其既可发生在焊缝金属中,也可发生在母材热影响中,既可在焊缝表面,也可在焊缝内部;裂缝走向既可平行于焊道,也可垂直于焊道,裂缝既可能是冷裂缝,也可能是热裂缝;产生原因也有焊接材料选用不当和焊接预热或后热不当之分。

  (二)严重性:钢结构工程项目施工质量问题的严重性表现在:一般的,影响施工顺利进行,造成工期延误,成本增加,严重的,建筑物倒塌,造成人身伤亡,财产受损,引起不良的社会影响。

  (三)可变性:钢结构工程施工质量问题还将随着外界变化和时间的延长而不断地发展变化,质量缺陷逐渐体现。例如,钢构件的焊缝由于应力的变化,使原来没有裂缝的焊缝产生裂缝:由于焊后在焊缝中有氢的活动的作用便可产生延迟裂缝。又如构件长期承受过载,则钢构件要产生下拱弯曲变形,产生隐患。

  (四)频发性:由于我国现代建筑都是以混凝土结构为主,从事建筑施工的管理人员和技术人员对钢结构的制作和施工技术相对比较生疏,以民工为主的具体施工人员更不懂钢结构工程的科学施工方法,导致施工过程中的事故时常发生。

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