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建筑技术及设计

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建筑技术及设计

建筑技术及设计范文第1篇

随着我国经济实力的不断强大,科学技术水平也有了突飞猛进的发展,先进的新技术和新工艺日新月异、屡见不鲜。在这样一个飞速发展的时代,我国在建筑业方面也取得了很大的进步,尤其是近几年我国房地产市场的繁荣和城市化的加快,更是加快了我国建筑行业的发展步伐,同时,摆在每个建筑企业面前的也是更高的行业要求。要求每个建筑企业能够充分了解施工的地质条件和水分环境,从而能够准确的掌握所需的建筑地基勘察数据,并且不断提高数据的准确度。保证建筑质量的前提是,确保建筑地基的承载能力范围、提高稳定性,并且根据地形地质特征,合理的处理好地基的实施工作。要想达到地基的准确性,需在施工前,进行实地的勘察分析,勘察的范围包括有施工周围的岩石构成、地下水存储量、各岩石层的承受力等,并根据数据结果对设计好地基工程。

2、工程地质勘察的主要内容及其相关要求

(1)首先,需要专业人员绘制出准确的平面设计图纸,通过工作人员前往实地进行现场的勘察,根据勘察所得的结果,在设计图纸上标明各个建筑物的位置、准确的地形分布和坐标,弄清楚建筑施工中所采用的地基形式、预埋的深度与尺寸以及有针对性的特殊设计等。还需要对建筑物范围各层岩土的类别、结构、厚度、坡度、工程特性、计算和评价地基的稳定性和承载力有充分的了解。(2)在建筑场地的地震设防区域进行一定程度上的划分,划分对象为场地类型以及场地类别,在进行有效的划分之后,还应该进行场地与地基地震效应评价,然后根据具体的抗震设防烈度采取不同的且有针对性的措施。如果场地的抗震设防烈度在6度以上,则应该划分场地上类型和场地类别。而对于那些抗震设防烈度在7度以上的场地,尚应判定饱和砂土或饱和粉土的地震液化然后再对相应的液化指数进行有效的计算。(3)对地下水的储藏情况进行深入的了解,因为地下水的存在条件对于建筑施工也会产生很重要的影响。设计基坑降水时,应该运用有效的方法获得准确的地下水位变化的范围以及周期性变化的规律,并且地下水对地层的渗透性能够进行有效分析。(4)基坑开挖是施工过程中一个十分重要的环节,为了保证基坑开挖的顺利进行,应该做好工程勘察工作,并为其提供稳定计算和支护设计所需要的岩上技术参数。同时,还应该论证基坑开挖、降水等是否会对邻近工程造成一定程度的影响,并进行有效的评价,推荐承载力及变形计算参数,提出地基、基础设计和施工的建议,尤其是不良地质现象处理的对策。

3、勘察特殊性土时的注意事项

(1)针对黄土湿陷性的注意事项。对工程进行有效的勘察时,易产生黄土湿陷性现象,想要快速的清除黄土湿陷性,应该使用土或灰土桩挤密的措施。然而,如果采取这个措施时,应该对产生的地基湿陷种类、场地湿陷级别、湿陷性土层的存在范围、非湿陷性土层的性质及埋深等方面问题进行深入细致的勘察,从而了解实情,明确具体的问题。在此基础上,得到具体对应的数据指标,这些数据指标主要有地基土的含水量和最大含水量、湿陷系数、干密度和最大干密度、自重湿陷系数等。(2)针对粉土、沙土液化的注意事项。在建筑地基勘察的过程中常遇到的问题其中还包括粉土、沙土的液化,想要行之有效的解决这个问题,需要使用砂石桩挤密的措施。如果采取这一措施,应该准确无误的勘察现场的液化程度并进行液化等级的判定,提供具体对应的指标数据,包括地基土层的比贯入阻力、相对密度、标准贯入试验锤击数及液化土层的厚度和层位等。(3)通常情况下,高层建筑经常使用刚性桩复合地基的方法,但在具体实施过程中,应该尤为关注以下几个数据指标:厚度和力学性质、承载能力较强、适宜选作桩端持力层的土层埋深、地基土承载力的特征值,获得准确的数据资料,作为参考。

4、建筑地基勘察与地基处理技术

4.1建筑地基的处理技术分析

对于一些非常重要的建筑工程,在该建筑工程开始勘察之前应该做一些试验的准备工作。首先在施工的现场划定出一块合适的试验区域,然后在选定的试验区域内实施预压的试验工作,预压试验的主要工作流程和内容如下:侧向位移观测、竖向变形观测、原位十字板剪切试验以及孔隙水压力观测等。确保预压试验的有效性,为勘察人员的勘察工作提供准确的数据资料,从而对相关数据资料开始专业的分析研究,得到行之有效的分析出来结果。得到的分析结果要与原设计中的预估数据值进行合理的比对,并且根据实际的具体情况进行合理准确的改动,使整体的设计和施工越来越合理。深层搅拌设计开始之前,需要进行一系列的室内加固试验来确保设计的合理性。室内加固试验涉及到以下几个方面:在现场对地基土的性质展开适当的混合,从而根据地基土的特质优化选出外掺剂和固化剂,为深层搅拌设计准备合理的配比强度参数。开始设计高压喷射注浆方案时,必须掌握施工工地的建筑结构设计、水文地质、工程地质等情况。

4.2建筑行业发展新形势下的地基处理方法

经济水平的不断提高以及科学技术的不断发展,为建筑业得到了一定水平的进步和发展,引用了国内外先进的科学技术方法,也预示着建筑业迎来了一个新的发展时期。在这样一个发展的大环境下,对于地基的处理方法也不断增多,当前情况下,科技含量较高而且经常被使用的地基处理方法主要有化学加固法和机械碾压法。化学加固法是使用胶结剂或者化学浆液运用电渗或者压力原理,通过高压搅拌或喷射、压入、灌注,使土粒与液体胶结在一起,进而提高地基土的力学与物理性质的处理方法;机械碾压法指的是主要采用振动碾、平碾、羊足碾等压实地基土,适用于较为大面积地基填土的施工。

建筑技术及设计范文第2篇

关键词:低碳建筑;低碳经济;绿化设计;设计方法

Abstract: In recent years, with the rapid economic development led to the environment has been greatly damaged, countries are seeking a low carbon development road. Construction industry energy consumption is greatly, it is necessary to reduce the energy consumption of building industry, carrying out low carbon design. Next, we aimed at the low carbon building development present situation and the developing advantages of simply introduces, in detail the architectural design of the internal and external environment.

Key words: low carbon buildings; low carbon economy; green design; design method

中图分类号 :TU2文献标识码: A 文章编号:

人类为了更好地适应全球气候的变化,开始发展低碳经济。它是发展国家和发达国家共同选择的经济模式。如今,现在都提倡低碳环保的经济发展模式,所以各行各业都要实行低排放和高能效的发展方式。有很多城市的发展过程中,最大的能源消耗者就是建筑行业。所以和其他的行业相比,建筑行业能够更好地采取相应的措施来减少温室气体的排放,而且可以使得更高效的节能技术。经过测算,在社会能耗中建筑行业占总能耗的46.7%。所以,我们要把低碳思想溶于对城镇的建设中。低碳建筑是低碳生活的一个重要方式,所以可以将其解释为:要采用人工手段和自然条件使生活环境更加舒适和健康。另外还要对自然资源的使用进行有效地控制,使人们向自然的索取和对自然的回报更加平衡。要做到使建筑既可以适应地方的生态环境,又不会破坏地方的生态。低碳建筑能够有效地节约土地、能源还能够改善生态环境的状况减少对环境造成的污染。低碳的生活方式是没有污染没有废物,生态比较平衡,换句话说,也就是说生活方式低消耗、低能量、低开支。一般,低碳建筑的技术分为八个体系,即设计低碳、用能低碳、构造低碳、运营低碳、排放低碳、营造低碳、用材低碳。

1当前低碳建筑的分析及应用现状和优势

1.1当前低碳建筑的现状

现状玻璃幕墙是在节能建筑中应用比较多的,但是对于屋顶、楼地板和外墙的研究的使用却很为欠缺。与此同时,对低碳建筑的研究一般是集中于夏热冬冷的地区,对于寒冷的地区的研究却很少。这是因为在夏热冬冷的地区,用于空调和供暖的能耗极高。在进行节能设计时,既要考虑维护结构的保暖性又要注意结构的隔热性。但是这两者却又是互相矛盾的,如果既想要达到保温的作用,又要达到隔热的目的,还有很多问题需要解决。现在,根据对建筑物排放的二氧化碳的研究,可以看出占据建筑生命周期二氧化碳排放量的大部分的就是建筑的日常消耗。另外,二氧化碳的排放量在建材的生产阶段和运输阶段只占有一小部分。由这便可知道,要想实现节能减排,就必须先从日常的能耗开始降低,这是很重要的一个环节,另外就是要从建材的生产和运输过程中开始节能减排。

1.2低碳节能建筑的优势分析

1.2.1采用低碳式的建筑能够使能量消耗得到明显的降低。经过调查研究显示,建筑物的能源消耗一般有一半以上是在建筑的建设和使用过程中,在这一过程中还会产生34%的污染物。而采用低碳节能方式来建造建筑物能够使能耗得到更好的减少。根据有关的数据显示,和一般的建筑耗能相比,低碳节能型建筑的消耗更低,能够降低70%左右。所以低碳式建筑更有利于环境的保护。

1.2.2低碳节能建筑再现新型建筑艺术。传统的建筑采用的是商品化的生产技术设计和建设过程。低碳节能建筑突出强调了将本地的文化和原材料融入建筑设计之中,不违背当地的自然和气候条件,展现出本地风格并形成新的建筑美学。

2内部环境设计

2.1声、光环境设计

天然采光方面,整栋楼的设计为了增加日照时间,可以设计成波浪形或弧形。每个房间要考虑窗的面积及方位。设置反射光板或光导管等天然光导入设备,建筑内装修可采用浅色调,增加二次反射光线,通过这些手段保证获得足够的室内光线,并达到了一定的均匀度,由此减少白天的人工照明,节省照能耗。夏季要有可收放的遮阳篷在夏季尽可能减少不需要的太阳辐射热进入室内,门窗设置还要有利于自然通风,带走热量。冬季又有利于太阳光进入。针对声环境设计来看,设计师应考虑将卧室设置在背向噪声源的方向,这样可降低噪音30dB,有时可能和采光冲突。这就需要合理布局。采用隔音窗也能显著阻隔室外噪音;在住宅区沿路适当栽植绿色植物,对降噪也有一定效果。在实际的声环境设计中,可以采用多孔吸声材料,用亥姆霍兹共振原理组成的吸声构造。理想的做法是在建筑设计的同时进行音质设计,已达到人性化的温馨环境。

2.2水、热环境设计

低碳建筑讲究节水,并且要考虑水质和水量两个问题。低碳建筑采用的节水方法有:选用有良好节水型供水设施;安装收集雨水装置,建立污水处理系统,就地处理污水。小区景观用水要专门设计并将其纳入全局一并考虑。热环境的实现尤其重要。小区的热供应应该满足居民的舒适度的要求,并能实现建筑节能和环保的要求。夏季空调的室内适宜温度为22-27℃,冬季供暖的室内温度宜在20-24。可采用制冷、取暖、生活用热水联合供应的热环境技术。

3外部环境设计

3.1绿化设计

首先,应将建筑空间与城市绿化通过资源整合的方式达成统一。其次,将建筑与绿化复合,做到双方效益的最大化。建筑与绿化覆盖结合。再次,这种设计方式是一种人性化的方式去解决建筑与城市的生态问题。最后,这种方式有利于城市公共空间体系的整合。绿化是与自然环境有机的结合,而不是脱离地面而孤立存在的,是相互依存相互依赖的整体;同时,由于这种空间的连续性,建筑的可达行增加了,人们也能够从一个外部环境轻松地进入建筑的上部空间,并享有这份空间提供的视觉与心理上的轻松、愉悦。

建筑技术及设计范文第3篇

1 前 言

随着全球气候变暖、不可再生资源过度浪费等问题严重性的日益凸显,人类的生存问题受到了前所未有的重大威胁,尤其是建筑行业,其二氧化碳的排放总量在所在领域所占的比重达到50%以上。若将“低碳生活”的理念科学合理的引入到建筑行业,将会为人类提供更加安全舒适的生活环境。建筑设计的基本条件是满足居住功能和空间需求,在此前提下注重资源节约和综合利用,才是未来建筑行业的发展方向。

2 低碳建筑的分析

所谓低碳建筑,所谓低碳建筑,并不仅仅指的是建筑材料的低碳化或者说简单的二氧化碳排放量的降低,而是指建筑在规划、设计和建造过程,尤其是在使用过程中,在满足室内热工环境等使用要求的前提下,通过使用节能技术和产品,直接或间接减少能源的使用,提高能源使用效率,或者通过使用清洁能源,降低二氧化碳排放[1]。低碳城市与目前流行的其他城市发展理念之间的关联性见图1。

这种措施在降低二氧化碳排放方面既经济又有效。研究表明,建筑物在建筑和使用过程中消耗的能源占社会能源消耗总量的50%以上,同时还会产生34%左右的污染物。采用低碳节能建筑设计就能够明显的降低能源的消耗[3],与一般建筑相比,坚定能耗超过70%。

3 低碳建筑设计技术及防范研究

3.1 低碳建筑内部环境设计

在对低碳式建筑的内部环境进行设计时,主要考虑声环境、光环境、水环境和热环境等方面的设计,这样就可以在最大限度满足人们的生活需求和舒适度的基础上,尽可能的降低能耗,以达到低碳的设计要求。

在设计低碳建筑时,卧室的方位最好背向噪声源,这样降低噪声的能量可达到30dB。降低噪声的手段有很多种,如使用吸声材料隔音窗、种植绿色植物隔离带等,都可以有效的降低噪声的不良影响,使居住环境温馨舒适。同时,为了能够更好的方便天然采光和增加整栋楼的日照时间,可以将建筑的形状设计成弧形或者波浪形。另外,为了减少白天人工照明的时间,节省照明能耗,可以在建筑内部装修时使用浅色调,并安装一些可以导入天然光如光导管、反射光板等设备,来增加光线二次反射的强度,增加室内的光线和亮度。

低碳式建筑在设计水环境时,不仅要考虑水量和水质问题,还要考虑节水的问题,这就要求设计时选择的供水设施要有良好的节水性能,比如安装收集利用雨水的转置、安装处理污水的系统等。另外,设计热环境时,最为重要的是使人对环境的温度感到舒适,这就要求不仅要供热,还要制冷。冬季,建筑供热必须使居住者感到舒适的同时还要做到环保和节能,夏季,使用空调时应该控制室内温度在22~27℃之间。另外,也可以利用生活中产生的废热水,以实现能量的有效利用,打造舒适的居住环境。

3.2 低碳建筑外部环境设计

在对低碳式建筑的内部环境进行设计时,主要考虑绿化设计和智能系统设计。绿化设计是为了缩小建筑空间和城市绿化之间的差别,使二者达到统一。同时进行复合式设计,即建筑区域和绿化区域互相覆盖,这样的设计不但可以将双方的效益扩大,而且既解决了建筑的生态问题,又缓解了城市在生态方面的问题,使自然环境和城市绿化形成了有机的结合,相互依存又相互依赖,成为一个有机的整体,给居住者带来了心情上的愉悦和视觉上的享受。

所谓智能系统设计,就是在在满足需求的前提下,优化设备运行,减少设备开启台数和运行时间,节约电能,减少电厂大气污染物的排放,保护环境,通过建设方便、快捷的信息设施系统和信息化应用系统,使用户足不出户即可进行信息交流和应用,减少人们出行的交通压力及二氧化碳排放量,以保护环境。积极开发智能化技术在环保生态设施和系统中的应用,如对太阳能等可再生能源利用系统、雨水及污水综合利用系统的监控与管理等,与环保生态系统共同营造高效、低耗、无废、无污、生态平衡的建筑环境,为建筑的可持续发展提供服务。

4 低碳建筑中可再生能源的利用

对于建筑行业而言,它本身处于能源供应链的末端。目前建筑层面采用的可再生能源主要有太阳能、风能、生物能和地热能等,利用这些能源研制出的技术主要有太阳能利用装置、风能利用装置、能量循环利用装置和地热利用装置等,它们可以用来进行供热和供电。

由于我国太阳能的储量大,存在的范围也较广较普遍,因此被建筑广泛采用,太阳能的利用主要有:太阳能热水器、光电外墙板、光电屋面板、光电遮阳板、阳光房、太阳能低温辐射地板、太阳能集热器、太阳能沼气池、太阳能灶,太阳能烟囱等,如图2所示。其他能源的利用包括:地(水)源热泵系统、地面辐射采暖等。

5 结合当代科学方法与技术手段进行低碳建筑的设计

随着科学技术的发展,结合先进的科学方法和技术手段进行低碳式建筑设计是必然的趋势。目前,主要是结合数字化技术、物联网技术、仿生学等科学方法和技术手段进行设计,并成为以后低碳建筑设计的方向和趋势。比如,结合数字化技术设计时,主要是借助数字化技术的相关软件并利用当前前言的生物技术、防污染技术、再循环和资源替代技术等来减少碳排放量,并结合数字技术在使用和管理上的优势,串联起数字管理系统、给排水系统照明系统、供配电系统等子系统,形成以中央计算机系统为中心的综合系统,以建立建筑与自然环境共生的节能技术体系,达到控制建筑碳排放量的目的。

6 总 结

总之,低碳式节能建筑是适应社会发展需要的,是建筑设计发展的必然趋势。低碳式建筑设计若要有开拓式的创新,必须要破除传统的建筑学观念,并结合前言科学技术和方法的最新手段,深入研究与低碳建筑相关的技术与方法,同时还要系统的建立科学与建筑设计紧密结合的框架体系,探索高效的低碳建筑设计方法,推动我国低碳建筑的健康、快速发展。

参考文献

[1]张弛.浅谈低碳建筑与建筑节能[J].安徽建筑,2012(1):94~95.

[2]尹宏宇.低碳式建筑设计技术及方法[J].黑龙江科技信息,2013(4):239.

建筑技术及设计范文第4篇

关键词:建筑钢结构 设计 安装工艺 技术

现阶段,在进行建筑钢结构设计的过程中,相关计算公式已经得到了简化,理论方面也日渐成熟。然而,多数设计人员在钢结构设计时却无法提升设计质量,无法为建筑工程质量奠定良好基础。同时,在实际施工中,安装工艺上也存在一定缺陷。在这种情况下,本文首先对建筑钢结构设计流程进行了详细分析,并对建筑钢结构安装工艺展开了详细探讨。

一、 建筑钢结构设计流程

首先,正确判断建筑。这一过程中,要求设计师能够根据建筑特点,对钢结构是否能够合理应用做出准确的判断。只有二者充分结合,才能够提升建筑质量。

其次,科学布置并选择钢结构型号。现阶段,建筑钢结构在应用过程中,理论和技术都已经相对成熟,因此在建筑钢结构中,设计是主要难点。在这种情况下,要求设计师能够对建筑特点进行充分的掌握,从而有针对性的设计钢结构。

再次,预估钢结构截面。在布置钢结构以后,设计人员应当科学的估算其截面面积,此时估算的主要内容是梁柱在钢结构中的主要形状和大小。尽管不同的要求产生于不同建筑的截面构造当中,但是并没有详细规定构件截面外形,因此在选择截面时,设计师必须首先做好大量的调查工作。

第四,分析钢结构。要想科学应用钢结构,设计人员对其首先进行充分的线性弹性分析至关重要。如果钢结构在应用中呈现出相对复杂的特点,那么需要应用专门的分析软件。而当钢结构呈现出相对简单的特点时,设计人员可以进行手算分析,而这项工作建立在大量详细资料的基础之上。

第五,判工程定时对结构软件进行应用。在对各种结构软件进行应用的基础上,能够有效提升设计方法的实用性,尽管结构软件应用中会产生一定误差,同时还需要在提升钢结构安全性,因此对各种适用条件和概念进行应用势在必行。由此可见,这一环节的实施,较之于定量计算更加重要。

第六,设计节点和构件。节点的设计在整个钢结构设计当中具有不容忽视的重要作用。设计节点时,设计人员需对节点形式进行充分的掌握,严禁不一致现象产生于结构模型节点和设计节点当中。在设计构件时,优化结构截面是验算结构软件和材料的主要措施。只有在以上内容的基础上,所设计处理的钢结构才能够呈现出较强的实用性。

最后,编制钢结构图纸。钢结构施工详细图纸和设计图纸是编制钢结构图纸的两个重要组成部分,目前,我国建筑领域针对这两个环节图纸的设计存在一定缺陷,例如表达方法不完善和混乱的深度控制等。在这种情况下,建筑钢结构设计人员在日常工作中应加大学习力度,努力深入学习先进理论知识,并借鉴国外设计经验,将其同我国建筑特点进行紧密的结合,为提升我国建筑钢结构质量奠定良好基础。

二、建筑钢结构安装工艺技术

在实际安装建筑钢结构的过程中,主要分为两大组成部分,即安装钢柱和钢梁框架。

(一)安装钢柱

安装钢柱应当注意细节,这是因为钢柱作为一个重要的构件,它的安装对建筑总体高度以及层高在钢结构中的体现具有直接影响。要想确保钢柱不影响建筑钢结构整体质量,应从钢柱的制作以及加工入手,施工单位在对钢柱进行实际应用以前,应当首先对其进行严格的验收。验收后,施工人员还应当临时固定好挂篮以及扶梯,为登高安装做准备。在焊接钢柱的过程中,应提升规律性,临时固定钢柱时,需要对牢固的连接板进行应用。而吊起安装是钢柱安装的主要途径。我国现有钢柱安装手段中,钢柱的吊起方法有两种,分别为单机吊装法和双机吊装法。前者指的是在垫实钢柱底部的基础上,起吊过程中需要对回转和垫木进行应用,该方法应用中,严禁拖地现象发生于钢柱的根部。当指定的位置上有效安装钢柱后,通过固定工作才能够将绳索进行拆除;后者指的是在吊起钢柱进行安装时,需要同时应用两台起重机。该方法最大的优势在于能够避免摩擦产生于地面和钢柱之间。

(二)安装钢梁框架

安装标准节框架和剪力墙板是钢梁框架安装过程中的两个主要内容。在楼层框架和钢柱之间是安装剪力墙板的主要位置,通常情况下,这部分施工拥有两种途径,一方面,可以在有效组合上部框架梁和墙板的基础上展开安装工作;另一方面,在安装墙板之前需要首先对框架进行安装。

安装标准框架也是建筑钢结构安装过程中的重点环节之一,这部分施工同样拥有两种途径,一种为节间综合安装;另一种为流水性安装,该安装法需要以构件分裂为基础。在应用节间综合安装的过程中,必须加强施工现场管理力度,要想提升安装效果,必须保证通畅的构件运输。而在对后一种安装途径进行应用的过程中,要求施工人员必须严格遵守施工流程,才能够保证施工质量。事实上,在对两种施工途径进行应用的过程中,二者都拥有自身的优势和特点,因此施工人员必须能够根据施工现场以及施工实际需要,有针对性的选择施工途径。

三、结语

综上所述,近年来,我国在积极进行城市建设的过程中,建筑业发展速度加快,建筑钢结构施工质量对建筑整体质量以及使用安全性具有直接影响。在这种情况下,为了推动我国建筑业的长期可持续发展,现阶段积极加强建筑钢结构设计及安装工艺技术研究具有重要意义。

参考文献:

[1]曾建宁.建筑轻型钢结构屋顶的稳定性设计及施工安装技术浅探[J].中国建筑金属结构,2013,(12).

[2]张友权,侯敏.浅谈建筑钢结构焊接技术在我国的发展[J].钢结构,2015,(S1).

[3]张爱林.工业化装配式高层钢结构体系创新、标准规范编制及产业化关键问题[J].工业建筑,2014,(08).

[4]戴为志,黄明鑫等.国家体育场(鸟巢)钢结构焊接工程全面质量管理[J].电焊机,2014,(04).

建筑技术及设计范文第5篇

【关键词】:钢结构;设计;施工技术

中图分类号:TU391文献标识码: A 文章编号:

引言

随着我国科技水平的不断提高以及经济的的快速发展,钢结构建筑种类也随之越来越广泛的得到应用,特别是大跨度钢结构建筑的形式和种类,在各种会展场馆、体育场馆甚至是各类工业厂房都可以见到大跨度钢结构的应用设计。国内外大跨度建筑的钢结构设计趋势外形是越来越新颖,跨度是越来越大,并且内部结构也越来越复杂。钢结构除了对构件的力学分析清楚以外,对零件的构成,构件的拼接也要有清楚地了解,尤其是目前一些大跨度的空间结构,有时节点的设计和施工,会牵涉到整个工程的成败。这就要求设计者对钢材的性能,对连接件(主要是焊条和螺栓)的性能及连接的节点等都要全面的掌握。

一、钢结构的设计

1、结构布置

在进行钢结构的结构布置时,首先必须考虑组成整个钢结构体系的各种钢结构的特点。例如如果在轻型钢结构的建筑中,存在着相当大的悬挂荷载,此时可以使用网架结构,而不使用门式钢架结构。为了保证整个钢架结构的稳定性,必须认真考虑整个建筑体系的特征、荷载分布、性质等诸多因素,并进行综合处理。

2、预估截面

当钢结构的形式确定之后,首先可以凭借自己的经验估算构件截面,对构件截面的尺寸、形状进行假设,普通情况下钢梁可以使用轧制、槽钢或者H型的钢截面。按照荷载以及支座的状况,截面高度一般为跨度的2%―5%。在对冀梁宽度进行设计时,要严格按照规定对梁之间侧向支撑之间的距离进行确定,尽可能不进行钢梁的整体稳定。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

3、节点设计

节点设计时,不仅要考虑节点受力合理,也要考虑节点是否便于构件安装,当构件安装困难时,仍需考虑设计变更。H型钢框架梁相连接时,若梁的腹板考虑伸入柱两翼缘间时,因为梁的长度比钢柱之间的净距还大,那么框架梁就没法就位。屋面梁或钢柱间支撑系统的连接也存在同样的问题,当斜杆和撑杆相交处的节点处理不当,撑杆就没法安装。常见的不合理节点如门架牛腿处的加劲板间距离过近,导致相邻的加劲板有一侧没有施焊空间。框架结构中的小直径圆管柱与框架梁连接位置柱内加劲板与管口距离较大导致无法施焊。

4、支撑设计

支撑设计是保证现代钢结构稳定性的重要设计,通过有效的支撑设计可以构建合理的内力分配体系啊,从而有效改善现代钢结构的整体刚度分布状况,巩固其薄弱环节,从而使整个钢结构抵御水平荷载的能力更加强大。在进行现代钢结构支撑体系的设计过程中,必须严格遵守下面的原则:实现纵向荷载的明确合理地进行传递;确保整个钢结构平面外稳定,给钢结构以及各组成构件的整体稳定性设计侧向支点;使钢结构的安装更加快捷方便;满足现代钢结构的强度以及刚度的要求,使其具有更强的可靠性。

5、柱脚设计

柱脚有多种形式,一般考虑与基础嵌固比较合适,插入式的柱脚是一种比较好的形式。无论是设计,还是施工,都很简单。尽管有时材料会稍多一些,但如考虑加工及安装费用的节省,另外还可以免去交叉施工时对地脚螺栓防护的烦恼。二是可以增加嵌固的能力,二次浇灌层的厚度宜>100mm,便于找平。按抗震规范的要求,凡是考虑抗震设防,柱脚插入深度应是两倍柱高。

6、焊缝设计

对焊接焊缝的尺寸及形式等,规范有强制规定,应严格遵守,焊条的选用应和被连接金属材质适应。E43对应Q235,E50对应Q345,Q235与Q345连接时,应该选择低强度的E43,而不是E50。焊接设计中不得任意加大焊缝。焊缝的重心应尽量与被连接构件重心接近。其他详细内容可查规范关于焊缝构造方面的规定。

三、钢结构施工技术

1、钢柱吊装

钢柱吊装一般按照预先划定的区域内平行顺序同时进行。钢柱吊装前,应预先在地面上把操作挂篮、爬梯等固定在施工需要的柱子部位上。在吊装第一节钢柱时,应在预埋的地脚螺栓上加设保护套,以免钢柱就位时碰坏地脚螺栓的丝牙。钢柱的吊点在吊耳处,根据钢柱的重量和起重机的起重量,钢柱的吊装可用双机抬吊或单机吊装。钢柱就位后,先调整标高,再调整位移,最后调整垂直度。

2、钢梁吊装

在对钢梁吊装前,需要仔细检查其型号、编号、几何尺寸、承剪板位置与方向以及焊缝质量和螺栓连接面。另外在起吊钢梁之前,要对钢梁身上的浮锈和污物进行清除摩擦,并将梁与柱对接的定位线标记于梁身。运用两点绑匝吊装法对钢梁进行吊装。当吊装基本就位时,仔细调整钢梁的位置使得梁身上的定位线与钢柱身上的定位线基本吻合,随机进行点焊操作加固。

3、墙板安装

外墙板全部采用工厂化加工,运输到现场吊装,吊装设备为塔吊。按照厂家提供图集施工,由墙板内侧膨胀螺栓固定在楼面的通长角钢和ALC板上的专用联结杆连接,缝隙用嵌缝砂浆和密封胶密封。于床连接处在窗四周另加角钢。内墙板施工工艺简单,工厂化生产,现场安装,不受天气等情况的制约。内墙的安装基本与外墙类似。卫生间、厨房等部位的墙板采用特殊PVC密封胶。

4、钢结构焊接

当进行钢结构柱与梁的焊接连接时,所使用引弧板的长度应不小于3倍的焊缝厚度,且焊缝的厚度应当与引弧板厚度相当,焊接结束后需要切除引弧板时,应保留不小于5mm宽的引弧板。对于钢结构柱子与梁的焊接,应当先进行梁下翼缘板的焊接,之后再焊接梁的上翼缘板;先焊接构件梁的一端,在焊缝温度降到室温以后焊接另一端,严禁两端同时施焊。当今进行钢构件分段焊接时,应当在构件的中间和四周设置(压)铁,之后从构件中间开始向着两侧展开焊接,严格保证两侧对称施焊,并注意先进行打底焊道焊接,之后在进行钢构件盖面焊道和中间焊道的焊接。对于钢梁顶板、底板与腹板的焊接,应当选用融透角焊缝,在合拢口400mm范围内不可进行焊接。

5、钢结构的防腐

钢结构的防腐方法很多,包括改善钢材材质的防腐蚀方法、电化学防腐蚀方法,以及使用金属或非金属涂层的防腐蚀方法等。在钢结构表面涂刷防腐涂层,仍是目前钢结构防腐的主要措施之一。过去均为红丹两道打底,调和漆两道罩面,现在还有这样的写法或者写钢材表面须认真除锈,均是不符合规范的要求的。规范明确规定:要注明除锈等级和涂料及涂层厚度,一般为Sa2.5,推广使用喷射除锈的方法。因为其不仅除锈彻底,而且能在钢材表面形成微小的凸凹面,有利于涂料与钢材的粘结,大大提高防腐年限,当构件有残余应力时,喷射还可以消除部分残余应力。对于埋入地下的部分应采用混凝土包裹,受侵蚀作用的柱脚不宜埋入地下。

结语

钢结构住宅结构体系在我国正处于一个起步阶段,国家政策的导向,国民生活的提高对住宅提出的要求等为钢结构住宅结构体系的发展和应用提供了非常广阔的前景,不远的将来,钢结构住宅的发展和应用会有更新的飞跃。

参考文献

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