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隨著我國經(jīng)濟實力的不斷強大,科學技術水平也有了突飛猛進的發(fā)展,先進的新技術和新工藝日新月異、屢見不鮮。在這樣一個飛速發(fā)展的時代,我國在建筑業(yè)方面也取得了很大的進步,尤其是近幾年我國房地產(chǎn)市場的繁榮和城市化的加快,更是加快了我國建筑行業(yè)的發(fā)展步伐,同時,擺在每個建筑企業(yè)面前的也是更高的行業(yè)要求。要求每個建筑企業(yè)能夠充分了解施工的地質條件和水分環(huán)境,從而能夠準確的掌握所需的建筑地基勘察數(shù)據(jù),并且不斷提高數(shù)據(jù)的準確度。保證建筑質量的前提是,確保建筑地基的承載能力范圍、提高穩(wěn)定性,并且根據(jù)地形地質特征,合理的處理好地基的實施工作。要想達到地基的準確性,需在施工前,進行實地的勘察分析,勘察的范圍包括有施工周圍的巖石構成、地下水存儲量、各巖石層的承受力等,并根據(jù)數(shù)據(jù)結果對設計好地基工程。
2、工程地質勘察的主要內容及其相關要求
(1)首先,需要專業(yè)人員繪制出準確的平面設計圖紙,通過工作人員前往實地進行現(xiàn)場的勘察,根據(jù)勘察所得的結果,在設計圖紙上標明各個建筑物的位置、準確的地形分布和坐標,弄清楚建筑施工中所采用的地基形式、預埋的深度與尺寸以及有針對性的特殊設計等。還需要對建筑物范圍各層巖土的類別、結構、厚度、坡度、工程特性、計算和評價地基的穩(wěn)定性和承載力有充分的了解。(2)在建筑場地的地震設防區(qū)域進行一定程度上的劃分,劃分對象為場地類型以及場地類別,在進行有效的劃分之后,還應該進行場地與地基地震效應評價,然后根據(jù)具體的抗震設防烈度采取不同的且有針對性的措施。如果場地的抗震設防烈度在6度以上,則應該劃分場地上類型和場地類別。而對于那些抗震設防烈度在7度以上的場地,尚應判定飽和砂土或飽和粉土的地震液化然后再對相應的液化指數(shù)進行有效的計算。(3)對地下水的儲藏情況進行深入的了解,因為地下水的存在條件對于建筑施工也會產(chǎn)生很重要的影響。設計基坑降水時,應該運用有效的方法獲得準確的地下水位變化的范圍以及周期性變化的規(guī)律,并且地下水對地層的滲透性能夠進行有效分析。(4)基坑開挖是施工過程中一個十分重要的環(huán)節(jié),為了保證基坑開挖的順利進行,應該做好工程勘察工作,并為其提供穩(wěn)定計算和支護設計所需要的巖上技術參數(shù)。同時,還應該論證基坑開挖、降水等是否會對鄰近工程造成一定程度的影響,并進行有效的評價,推薦承載力及變形計算參數(shù),提出地基、基礎設計和施工的建議,尤其是不良地質現(xiàn)象處理的對策。
3、勘察特殊性土時的注意事項
(1)針對黃土濕陷性的注意事項。對工程進行有效的勘察時,易產(chǎn)生黃土濕陷性現(xiàn)象,想要快速的清除黃土濕陷性,應該使用土或灰土樁擠密的措施。然而,如果采取這個措施時,應該對產(chǎn)生的地基濕陷種類、場地濕陷級別、濕陷性土層的存在范圍、非濕陷性土層的性質及埋深等方面問題進行深入細致的勘察,從而了解實情,明確具體的問題。在此基礎上,得到具體對應的數(shù)據(jù)指標,這些數(shù)據(jù)指標主要有地基土的含水量和最大含水量、濕陷系數(shù)、干密度和最大干密度、自重濕陷系數(shù)等。(2)針對粉土、沙土液化的注意事項。在建筑地基勘察的過程中常遇到的問題其中還包括粉土、沙土的液化,想要行之有效的解決這個問題,需要使用砂石樁擠密的措施。如果采取這一措施,應該準確無誤的勘察現(xiàn)場的液化程度并進行液化等級的判定,提供具體對應的指標數(shù)據(jù),包括地基土層的比貫入阻力、相對密度、標準貫入試驗錘擊數(shù)及液化土層的厚度和層位等。(3)通常情況下,高層建筑經(jīng)常使用剛性樁復合地基的方法,但在具體實施過程中,應該尤為關注以下幾個數(shù)據(jù)指標:厚度和力學性質、承載能力較強、適宜選作樁端持力層的土層埋深、地基土承載力的特征值,獲得準確的數(shù)據(jù)資料,作為參考。
4、建筑地基勘察與地基處理技術
4.1建筑地基的處理技術分析
對于一些非常重要的建筑工程,在該建筑工程開始勘察之前應該做一些試驗的準備工作。首先在施工的現(xiàn)場劃定出一塊合適的試驗區(qū)域,然后在選定的試驗區(qū)域內實施預壓的試驗工作,預壓試驗的主要工作流程和內容如下:側向位移觀測、豎向變形觀測、原位十字板剪切試驗以及孔隙水壓力觀測等。確保預壓試驗的有效性,為勘察人員的勘察工作提供準確的數(shù)據(jù)資料,從而對相關數(shù)據(jù)資料開始專業(yè)的分析研究,得到行之有效的分析出來結果。得到的分析結果要與原設計中的預估數(shù)據(jù)值進行合理的比對,并且根據(jù)實際的具體情況進行合理準確的改動,使整體的設計和施工越來越合理。深層攪拌設計開始之前,需要進行一系列的室內加固試驗來確保設計的合理性。室內加固試驗涉及到以下幾個方面:在現(xiàn)場對地基土的性質展開適當?shù)幕旌希瑥亩鶕?jù)地基土的特質優(yōu)化選出外摻劑和固化劑,為深層攪拌設計準備合理的配比強度參數(shù)。開始設計高壓噴射注漿方案時,必須掌握施工工地的建筑結構設計、水文地質、工程地質等情況。
4.2建筑行業(yè)發(fā)展新形勢下的地基處理方法
經(jīng)濟水平的不斷提高以及科學技術的不斷發(fā)展,為建筑業(yè)得到了一定水平的進步和發(fā)展,引用了國內外先進的科學技術方法,也預示著建筑業(yè)迎來了一個新的發(fā)展時期。在這樣一個發(fā)展的大環(huán)境下,對于地基的處理方法也不斷增多,當前情況下,科技含量較高而且經(jīng)常被使用的地基處理方法主要有化學加固法和機械碾壓法。化學加固法是使用膠結劑或者化學漿液運用電滲或者壓力原理,通過高壓攪拌或噴射、壓入、灌注,使土粒與液體膠結在一起,進而提高地基土的力學與物理性質的處理方法;機械碾壓法指的是主要采用振動碾、平碾、羊足碾等壓實地基土,適用于較為大面積地基填土的施工。
關鍵詞:低碳建筑;低碳經(jīng)濟;綠化設計;設計方法
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
中圖分類號 :TU2文獻標識碼: A 文章編號:
人類為了更好地適應全球氣候的變化,開始發(fā)展低碳經(jīng)濟。它是發(fā)展國家和發(fā)達國家共同選擇的經(jīng)濟模式。如今,現(xiàn)在都提倡低碳環(huán)保的經(jīng)濟發(fā)展模式,所以各行各業(yè)都要實行低排放和高能效的發(fā)展方式。有很多城市的發(fā)展過程中,最大的能源消耗者就是建筑行業(yè)。所以和其他的行業(yè)相比,建筑行業(yè)能夠更好地采取相應的措施來減少溫室氣體的排放,而且可以使得更高效的節(jié)能技術。經(jīng)過測算,在社會能耗中建筑行業(yè)占總能耗的46.7%。所以,我們要把低碳思想溶于對城鎮(zhèn)的建設中。低碳建筑是低碳生活的一個重要方式,所以可以將其解釋為:要采用人工手段和自然條件使生活環(huán)境更加舒適和健康。另外還要對自然資源的使用進行有效地控制,使人們向自然的索取和對自然的回報更加平衡。要做到使建筑既可以適應地方的生態(tài)環(huán)境,又不會破壞地方的生態(tài)。低碳建筑能夠有效地節(jié)約土地、能源還能夠改善生態(tài)環(huán)境的狀況減少對環(huán)境造成的污染。低碳的生活方式是沒有污染沒有廢物,生態(tài)比較平衡,換句話說,也就是說生活方式低消耗、低能量、低開支。一般,低碳建筑的技術分為八個體系,即設計低碳、用能低碳、構造低碳、運營低碳、排放低碳、營造低碳、用材低碳。
1當前低碳建筑的分析及應用現(xiàn)狀和優(yōu)勢
1.1當前低碳建筑的現(xiàn)狀
現(xiàn)狀玻璃幕墻是在節(jié)能建筑中應用比較多的,但是對于屋頂、樓地板和外墻的研究的使用卻很為欠缺。與此同時,對低碳建筑的研究一般是集中于夏熱冬冷的地區(qū),對于寒冷的地區(qū)的研究卻很少。這是因為在夏熱冬冷的地區(qū),用于空調和供暖的能耗極高。在進行節(jié)能設計時,既要考慮維護結構的保暖性又要注意結構的隔熱性。但是這兩者卻又是互相矛盾的,如果既想要達到保溫的作用,又要達到隔熱的目的,還有很多問題需要解決?,F(xiàn)在,根據(jù)對建筑物排放的二氧化碳的研究,可以看出占據(jù)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產(chǎn)階段和運輸階段只占有一小部分。由這便可知道,要想實現(xiàn)節(jié)能減排,就必須先從日常的能耗開始降低,這是很重要的一個環(huán)節(jié),另外就是要從建材的生產(chǎn)和運輸過程中開始節(jié)能減排。
1.2低碳節(jié)能建筑的優(yōu)勢分析
1.2.1采用低碳式的建筑能夠使能量消耗得到明顯的降低。經(jīng)過調查研究顯示,建筑物的能源消耗一般有一半以上是在建筑的建設和使用過程中,在這一過程中還會產(chǎn)生34%的污染物。而采用低碳節(jié)能方式來建造建筑物能夠使能耗得到更好的減少。根據(jù)有關的數(shù)據(jù)顯示,和一般的建筑耗能相比,低碳節(jié)能型建筑的消耗更低,能夠降低70%左右。所以低碳式建筑更有利于環(huán)境的保護。
1.2.2低碳節(jié)能建筑再現(xiàn)新型建筑藝術。傳統(tǒng)的建筑采用的是商品化的生產(chǎn)技術設計和建設過程。低碳節(jié)能建筑突出強調了將本地的文化和原材料融入建筑設計之中,不違背當?shù)氐淖匀缓蜌夂驐l件,展現(xiàn)出本地風格并形成新的建筑美學。
2內部環(huán)境設計
2.1聲、光環(huán)境設計
天然采光方面,整棟樓的設計為了增加日照時間,可以設計成波浪形或弧形。每個房間要考慮窗的面積及方位。設置反射光板或光導管等天然光導入設備,建筑內裝修可采用淺色調,增加二次反射光線,通過這些手段保證獲得足夠的室內光線,并達到了一定的均勻度,由此減少白天的人工照明,節(jié)省照能耗。夏季要有可收放的遮陽篷在夏季盡可能減少不需要的太陽輻射熱進入室內,門窗設置還要有利于自然通風,帶走熱量。冬季又有利于太陽光進入。針對聲環(huán)境設計來看,設計師應考慮將臥室設置在背向噪聲源的方向,這樣可降低噪音30dB,有時可能和采光沖突。這就需要合理布局。采用隔音窗也能顯著阻隔室外噪音;在住宅區(qū)沿路適當栽植綠色植物,對降噪也有一定效果。在實際的聲環(huán)境設計中,可以采用多孔吸聲材料,用亥姆霍茲共振原理組成的吸聲構造。理想的做法是在建筑設計的同時進行音質設計,已達到人性化的溫馨環(huán)境。
2.2水、熱環(huán)境設計
低碳建筑講究節(jié)水,并且要考慮水質和水量兩個問題。低碳建筑采用的節(jié)水方法有:選用有良好節(jié)水型供水設施;安裝收集雨水裝置,建立污水處理系統(tǒng),就地處理污水。小區(qū)景觀用水要專門設計并將其納入全局一并考慮。熱環(huán)境的實現(xiàn)尤其重要。小區(qū)的熱供應應該滿足居民的舒適度的要求,并能實現(xiàn)建筑節(jié)能和環(huán)保的要求。夏季空調的室內適宜溫度為22-27℃,冬季供暖的室內溫度宜在20-24。可采用制冷、取暖、生活用熱水聯(lián)合供應的熱環(huán)境技術。
3外部環(huán)境設計
3.1綠化設計
首先,應將建筑空間與城市綠化通過資源整合的方式達成統(tǒng)一。其次,將建筑與綠化復合,做到雙方效益的最大化。建筑與綠化覆蓋結合。再次,這種設計方式是一種人性化的方式去解決建筑與城市的生態(tài)問題。最后,這種方式有利于城市公共空間體系的整合。綠化是與自然環(huán)境有機的結合,而不是脫離地面而孤立存在的,是相互依存相互依賴的整體;同時,由于這種空間的連續(xù)性,建筑的可達行增加了,人們也能夠從一個外部環(huán)境輕松地進入建筑的上部空間,并享有這份空間提供的視覺與心理上的輕松、愉悅。
1 前 言
隨著全球氣候變暖、不可再生資源過度浪費等問題嚴重性的日益凸顯,人類的生存問題受到了前所未有的重大威脅,尤其是建筑行業(yè),其二氧化碳的排放總量在所在領域所占的比重達到50%以上。若將“低碳生活”的理念科學合理的引入到建筑行業(yè),將會為人類提供更加安全舒適的生活環(huán)境。建筑設計的基本條件是滿足居住功能和空間需求,在此前提下注重資源節(jié)約和綜合利用,才是未來建筑行業(yè)的發(fā)展方向。
2 低碳建筑的分析
所謂低碳建筑,所謂低碳建筑,并不僅僅指的是建筑材料的低碳化或者說簡單的二氧化碳排放量的降低,而是指建筑在規(guī)劃、設計和建造過程,尤其是在使用過程中,在滿足室內熱工環(huán)境等使用要求的前提下,通過使用節(jié)能技術和產(chǎn)品,直接或間接減少能源的使用,提高能源使用效率,或者通過使用清潔能源,降低二氧化碳排放[1]。低碳城市與目前流行的其他城市發(fā)展理念之間的關聯(lián)性見圖1。
這種措施在降低二氧化碳排放方面既經(jīng)濟又有效。研究表明,建筑物在建筑和使用過程中消耗的能源占社會能源消耗總量的50%以上,同時還會產(chǎn)生34%左右的污染物。采用低碳節(jié)能建筑設計就能夠明顯的降低能源的消耗[3],與一般建筑相比,堅定能耗超過70%。
3 低碳建筑設計技術及防范研究
3.1 低碳建筑內部環(huán)境設計
在對低碳式建筑的內部環(huán)境進行設計時,主要考慮聲環(huán)境、光環(huán)境、水環(huán)境和熱環(huán)境等方面的設計,這樣就可以在最大限度滿足人們的生活需求和舒適度的基礎上,盡可能的降低能耗,以達到低碳的設計要求。
在設計低碳建筑時,臥室的方位最好背向噪聲源,這樣降低噪聲的能量可達到30dB。降低噪聲的手段有很多種,如使用吸聲材料隔音窗、種植綠色植物隔離帶等,都可以有效的降低噪聲的不良影響,使居住環(huán)境溫馨舒適。同時,為了能夠更好的方便天然采光和增加整棟樓的日照時間,可以將建筑的形狀設計成弧形或者波浪形。另外,為了減少白天人工照明的時間,節(jié)省照明能耗,可以在建筑內部裝修時使用淺色調,并安裝一些可以導入天然光如光導管、反射光板等設備,來增加光線二次反射的強度,增加室內的光線和亮度。
低碳式建筑在設計水環(huán)境時,不僅要考慮水量和水質問題,還要考慮節(jié)水的問題,這就要求設計時選擇的供水設施要有良好的節(jié)水性能,比如安裝收集利用雨水的轉置、安裝處理污水的系統(tǒng)等。另外,設計熱環(huán)境時,最為重要的是使人對環(huán)境的溫度感到舒適,這就要求不僅要供熱,還要制冷。冬季,建筑供熱必須使居住者感到舒適的同時還要做到環(huán)保和節(jié)能,夏季,使用空調時應該控制室內溫度在22~27℃之間。另外,也可以利用生活中產(chǎn)生的廢熱水,以實現(xiàn)能量的有效利用,打造舒適的居住環(huán)境。
3.2 低碳建筑外部環(huán)境設計
在對低碳式建筑的內部環(huán)境進行設計時,主要考慮綠化設計和智能系統(tǒng)設計。綠化設計是為了縮小建筑空間和城市綠化之間的差別,使二者達到統(tǒng)一。同時進行復合式設計,即建筑區(qū)域和綠化區(qū)域互相覆蓋,這樣的設計不但可以將雙方的效益擴大,而且既解決了建筑的生態(tài)問題,又緩解了城市在生態(tài)方面的問題,使自然環(huán)境和城市綠化形成了有機的結合,相互依存又相互依賴,成為一個有機的整體,給居住者帶來了心情上的愉悅和視覺上的享受。
所謂智能系統(tǒng)設計,就是在在滿足需求的前提下,優(yōu)化設備運行,減少設備開啟臺數(shù)和運行時間,節(jié)約電能,減少電廠大氣污染物的排放,保護環(huán)境,通過建設方便、快捷的信息設施系統(tǒng)和信息化應用系統(tǒng),使用戶足不出戶即可進行信息交流和應用,減少人們出行的交通壓力及二氧化碳排放量,以保護環(huán)境。積極開發(fā)智能化技術在環(huán)保生態(tài)設施和系統(tǒng)中的應用,如對太陽能等可再生能源利用系統(tǒng)、雨水及污水綜合利用系統(tǒng)的監(jiān)控與管理等,與環(huán)保生態(tài)系統(tǒng)共同營造高效、低耗、無廢、無污、生態(tài)平衡的建筑環(huán)境,為建筑的可持續(xù)發(fā)展提供服務。
4 低碳建筑中可再生能源的利用
對于建筑行業(yè)而言,它本身處于能源供應鏈的末端。目前建筑層面采用的可再生能源主要有太陽能、風能、生物能和地熱能等,利用這些能源研制出的技術主要有太陽能利用裝置、風能利用裝置、能量循環(huán)利用裝置和地熱利用裝置等,它們可以用來進行供熱和供電。
由于我國太陽能的儲量大,存在的范圍也較廣較普遍,因此被建筑廣泛采用,太陽能的利用主要有:太陽能熱水器、光電外墻板、光電屋面板、光電遮陽板、陽光房、太陽能低溫輻射地板、太陽能集熱器、太陽能沼氣池、太陽能灶,太陽能煙囪等,如圖2所示。其他能源的利用包括:地(水)源熱泵系統(tǒng)、地面輻射采暖等。
5 結合當代科學方法與技術手段進行低碳建筑的設計
隨著科學技術的發(fā)展,結合先進的科學方法和技術手段進行低碳式建筑設計是必然的趨勢。目前,主要是結合數(shù)字化技術、物聯(lián)網(wǎng)技術、仿生學等科學方法和技術手段進行設計,并成為以后低碳建筑設計的方向和趨勢。比如,結合數(shù)字化技術設計時,主要是借助數(shù)字化技術的相關軟件并利用當前前言的生物技術、防污染技術、再循環(huán)和資源替代技術等來減少碳排放量,并結合數(shù)字技術在使用和管理上的優(yōu)勢,串聯(lián)起數(shù)字管理系統(tǒng)、給排水系統(tǒng)照明系統(tǒng)、供配電系統(tǒng)等子系統(tǒng),形成以中央計算機系統(tǒng)為中心的綜合系統(tǒng),以建立建筑與自然環(huán)境共生的節(jié)能技術體系,達到控制建筑碳排放量的目的。
6 總 結
總之,低碳式節(jié)能建筑是適應社會發(fā)展需要的,是建筑設計發(fā)展的必然趨勢。低碳式建筑設計若要有開拓式的創(chuàng)新,必須要破除傳統(tǒng)的建筑學觀念,并結合前言科學技術和方法的最新手段,深入研究與低碳建筑相關的技術與方法,同時還要系統(tǒng)的建立科學與建筑設計緊密結合的框架體系,探索高效的低碳建筑設計方法,推動我國低碳建筑的健康、快速發(fā)展。
參考文獻
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關鍵詞:建筑鋼結構 設計 安裝工藝 技術
現(xiàn)階段,在進行建筑鋼結構設計的過程中,相關計算公式已經(jīng)得到了簡化,理論方面也日漸成熟。然而,多數(shù)設計人員在鋼結構設計時卻無法提升設計質量,無法為建筑工程質量奠定良好基礎。同時,在實際施工中,安裝工藝上也存在一定缺陷。在這種情況下,本文首先對建筑鋼結構設計流程進行了詳細分析,并對建筑鋼結構安裝工藝展開了詳細探討。
一、 建筑鋼結構設計流程
首先,正確判斷建筑。這一過程中,要求設計師能夠根據(jù)建筑特點,對鋼結構是否能夠合理應用做出準確的判斷。只有二者充分結合,才能夠提升建筑質量。
其次,科學布置并選擇鋼結構型號?,F(xiàn)階段,建筑鋼結構在應用過程中,理論和技術都已經(jīng)相對成熟,因此在建筑鋼結構中,設計是主要難點。在這種情況下,要求設計師能夠對建筑特點進行充分的掌握,從而有針對性的設計鋼結構。
再次,預估鋼結構截面。在布置鋼結構以后,設計人員應當科學的估算其截面面積,此時估算的主要內容是梁柱在鋼結構中的主要形狀和大小。盡管不同的要求產(chǎn)生于不同建筑的截面構造當中,但是并沒有詳細規(guī)定構件截面外形,因此在選擇截面時,設計師必須首先做好大量的調查工作。
第四,分析鋼結構。要想科學應用鋼結構,設計人員對其首先進行充分的線性彈性分析至關重要。如果鋼結構在應用中呈現(xiàn)出相對復雜的特點,那么需要應用專門的分析軟件。而當鋼結構呈現(xiàn)出相對簡單的特點時,設計人員可以進行手算分析,而這項工作建立在大量詳細資料的基礎之上。
第五,判工程定時對結構軟件進行應用。在對各種結構軟件進行應用的基礎上,能夠有效提升設計方法的實用性,盡管結構軟件應用中會產(chǎn)生一定誤差,同時還需要在提升鋼結構安全性,因此對各種適用條件和概念進行應用勢在必行。由此可見,這一環(huán)節(jié)的實施,較之于定量計算更加重要。
第六,設計節(jié)點和構件。節(jié)點的設計在整個鋼結構設計當中具有不容忽視的重要作用。設計節(jié)點時,設計人員需對節(jié)點形式進行充分的掌握,嚴禁不一致現(xiàn)象產(chǎn)生于結構模型節(jié)點和設計節(jié)點當中。在設計構件時,優(yōu)化結構截面是驗算結構軟件和材料的主要措施。只有在以上內容的基礎上,所設計處理的鋼結構才能夠呈現(xiàn)出較強的實用性。
最后,編制鋼結構圖紙。鋼結構施工詳細圖紙和設計圖紙是編制鋼結構圖紙的兩個重要組成部分,目前,我國建筑領域針對這兩個環(huán)節(jié)圖紙的設計存在一定缺陷,例如表達方法不完善和混亂的深度控制等。在這種情況下,建筑鋼結構設計人員在日常工作中應加大學習力度,努力深入學習先進理論知識,并借鑒國外設計經(jīng)驗,將其同我國建筑特點進行緊密的結合,為提升我國建筑鋼結構質量奠定良好基礎。
二、建筑鋼結構安裝工藝技術
在實際安裝建筑鋼結構的過程中,主要分為兩大組成部分,即安裝鋼柱和鋼梁框架。
(一)安裝鋼柱
安裝鋼柱應當注意細節(jié),這是因為鋼柱作為一個重要的構件,它的安裝對建筑總體高度以及層高在鋼結構中的體現(xiàn)具有直接影響。要想確保鋼柱不影響建筑鋼結構整體質量,應從鋼柱的制作以及加工入手,施工單位在對鋼柱進行實際應用以前,應當首先對其進行嚴格的驗收。驗收后,施工人員還應當臨時固定好掛籃以及扶梯,為登高安裝做準備。在焊接鋼柱的過程中,應提升規(guī)律性,臨時固定鋼柱時,需要對牢固的連接板進行應用。而吊起安裝是鋼柱安裝的主要途徑。我國現(xiàn)有鋼柱安裝手段中,鋼柱的吊起方法有兩種,分別為單機吊裝法和雙機吊裝法。前者指的是在墊實鋼柱底部的基礎上,起吊過程中需要對回轉和墊木進行應用,該方法應用中,嚴禁拖地現(xiàn)象發(fā)生于鋼柱的根部。當指定的位置上有效安裝鋼柱后,通過固定工作才能夠將繩索進行拆除;后者指的是在吊起鋼柱進行安裝時,需要同時應用兩臺起重機。該方法最大的優(yōu)勢在于能夠避免摩擦產(chǎn)生于地面和鋼柱之間。
(二)安裝鋼梁框架
安裝標準節(jié)框架和剪力墻板是鋼梁框架安裝過程中的兩個主要內容。在樓層框架和鋼柱之間是安裝剪力墻板的主要位置,通常情況下,這部分施工擁有兩種途徑,一方面,可以在有效組合上部框架梁和墻板的基礎上展開安裝工作;另一方面,在安裝墻板之前需要首先對框架進行安裝。
安裝標準框架也是建筑鋼結構安裝過程中的重點環(huán)節(jié)之一,這部分施工同樣擁有兩種途徑,一種為節(jié)間綜合安裝;另一種為流水性安裝,該安裝法需要以構件分裂為基礎。在應用節(jié)間綜合安裝的過程中,必須加強施工現(xiàn)場管理力度,要想提升安裝效果,必須保證通暢的構件運輸。而在對后一種安裝途徑進行應用的過程中,要求施工人員必須嚴格遵守施工流程,才能夠保證施工質量。事實上,在對兩種施工途徑進行應用的過程中,二者都擁有自身的優(yōu)勢和特點,因此施工人員必須能夠根據(jù)施工現(xiàn)場以及施工實際需要,有針對性的選擇施工途徑。
三、結語
綜上所述,近年來,我國在積極進行城市建設的過程中,建筑業(yè)發(fā)展速度加快,建筑鋼結構施工質量對建筑整體質量以及使用安全性具有直接影響。在這種情況下,為了推動我國建筑業(yè)的長期可持續(xù)發(fā)展,現(xiàn)階段積極加強建筑鋼結構設計及安裝工藝技術研究具有重要意義。
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【關鍵詞】:鋼結構;設計;施工技術
中圖分類號:TU391文獻標識碼: A 文章編號:
引言
隨著我國科技水平的不斷提高以及經(jīng)濟的的快速發(fā)展,鋼結構建筑種類也隨之越來越廣泛的得到應用,特別是大跨度鋼結構建筑的形式和種類,在各種會展場館、體育場館甚至是各類工業(yè)廠房都可以見到大跨度鋼結構的應用設計。國內外大跨度建筑的鋼結構設計趨勢外形是越來越新穎,跨度是越來越大,并且內部結構也越來越復雜。鋼結構除了對構件的力學分析清楚以外,對零件的構成,構件的拼接也要有清楚地了解,尤其是目前一些大跨度的空間結構,有時節(jié)點的設計和施工,會牽涉到整個工程的成敗。這就要求設計者對鋼材的性能,對連接件(主要是焊條和螺栓)的性能及連接的節(jié)點等都要全面的掌握。
一、鋼結構的設計
1、結構布置
在進行鋼結構的結構布置時,首先必須考慮組成整個鋼結構體系的各種鋼結構的特點。例如如果在輕型鋼結構的建筑中,存在著相當大的懸掛荷載,此時可以使用網(wǎng)架結構,而不使用門式鋼架結構。為了保證整個鋼架結構的穩(wěn)定性,必須認真考慮整個建筑體系的特征、荷載分布、性質等諸多因素,并進行綜合處理。
2、預估截面
當鋼結構的形式確定之后,首先可以憑借自己的經(jīng)驗估算構件截面,對構件截面的尺寸、形狀進行假設,普通情況下鋼梁可以使用軋制、槽鋼或者H型的鋼截面。按照荷載以及支座的狀況,截面高度一般為跨度的2%―5%。在對冀梁寬度進行設計時,要嚴格按照規(guī)定對梁之間側向支撐之間的距離進行確定,盡可能不進行鋼梁的整體穩(wěn)定。確定了截面高度和翼緣寬度后,其板件厚度可按規(guī)范中局部穩(wěn)定的構造規(guī)定預估。柱截面按長細比預估.通常50
3、節(jié)點設計
節(jié)點設計時,不僅要考慮節(jié)點受力合理,也要考慮節(jié)點是否便于構件安裝,當構件安裝困難時,仍需考慮設計變更。H型鋼框架梁相連接時,若梁的腹板考慮伸入柱兩翼緣間時,因為梁的長度比鋼柱之間的凈距還大,那么框架梁就沒法就位。屋面梁或鋼柱間支撐系統(tǒng)的連接也存在同樣的問題,當斜桿和撐桿相交處的節(jié)點處理不當,撐桿就沒法安裝。常見的不合理節(jié)點如門架牛腿處的加勁板間距離過近,導致相鄰的加勁板有一側沒有施焊空間。框架結構中的小直徑圓管柱與框架梁連接位置柱內加勁板與管口距離較大導致無法施焊。
4、支撐設計
支撐設計是保證現(xiàn)代鋼結構穩(wěn)定性的重要設計,通過有效的支撐設計可以構建合理的內力分配體系啊,從而有效改善現(xiàn)代鋼結構的整體剛度分布狀況,鞏固其薄弱環(huán)節(jié),從而使整個鋼結構抵御水平荷載的能力更加強大。在進行現(xiàn)代鋼結構支撐體系的設計過程中,必須嚴格遵守下面的原則:實現(xiàn)縱向荷載的明確合理地進行傳遞;確保整個鋼結構平面外穩(wěn)定,給鋼結構以及各組成構件的整體穩(wěn)定性設計側向支點;使鋼結構的安裝更加快捷方便;滿足現(xiàn)代鋼結構的強度以及剛度的要求,使其具有更強的可靠性。
5、柱腳設計
柱腳有多種形式,一般考慮與基礎嵌固比較合適,插入式的柱腳是一種比較好的形式。無論是設計,還是施工,都很簡單。盡管有時材料會稍多一些,但如考慮加工及安裝費用的節(jié)省,另外還可以免去交叉施工時對地腳螺栓防護的煩惱。二是可以增加嵌固的能力,二次澆灌層的厚度宜>100mm,便于找平。按抗震規(guī)范的要求,凡是考慮抗震設防,柱腳插入深度應是兩倍柱高。
6、焊縫設計
對焊接焊縫的尺寸及形式等,規(guī)范有強制規(guī)定,應嚴格遵守,焊條的選用應和被連接金屬材質適應。E43對應Q235,E50對應Q345,Q235與Q345連接時,應該選擇低強度的E43,而不是E50。焊接設計中不得任意加大焊縫。焊縫的重心應盡量與被連接構件重心接近。其他詳細內容可查規(guī)范關于焊縫構造方面的規(guī)定。
三、鋼結構施工技術
1、鋼柱吊裝
鋼柱吊裝一般按照預先劃定的區(qū)域內平行順序同時進行。鋼柱吊裝前,應預先在地面上把操作掛籃、爬梯等固定在施工需要的柱子部位上。在吊裝第一節(jié)鋼柱時,應在預埋的地腳螺栓上加設保護套,以免鋼柱就位時碰壞地腳螺栓的絲牙。鋼柱的吊點在吊耳處,根據(jù)鋼柱的重量和起重機的起重量,鋼柱的吊裝可用雙機抬吊或單機吊裝。鋼柱就位后,先調整標高,再調整位移,最后調整垂直度。
2、鋼梁吊裝
在對鋼梁吊裝前,需要仔細檢查其型號、編號、幾何尺寸、承剪板位置與方向以及焊縫質量和螺栓連接面。另外在起吊鋼梁之前,要對鋼梁身上的浮銹和污物進行清除摩擦,并將梁與柱對接的定位線標記于梁身。運用兩點綁匝吊裝法對鋼梁進行吊裝。當?shù)跹b基本就位時,仔細調整鋼梁的位置使得梁身上的定位線與鋼柱身上的定位線基本吻合,隨機進行點焊操作加固。
3、墻板安裝
外墻板全部采用工廠化加工,運輸?shù)浆F(xiàn)場吊裝,吊裝設備為塔吊。按照廠家提供圖集施工,由墻板內側膨脹螺栓固定在樓面的通長角鋼和ALC板上的專用聯(lián)結桿連接,縫隙用嵌縫砂漿和密封膠密封。于床連接處在窗四周另加角鋼。內墻板施工工藝簡單,工廠化生產(chǎn),現(xiàn)場安裝,不受天氣等情況的制約。內墻的安裝基本與外墻類似。衛(wèi)生間、廚房等部位的墻板采用特殊PVC密封膠。
4、鋼結構焊接
當進行鋼結構柱與梁的焊接連接時,所使用引弧板的長度應不小于3倍的焊縫厚度,且焊縫的厚度應當與引弧板厚度相當,焊接結束后需要切除引弧板時,應保留不小于5mm寬的引弧板。對于鋼結構柱子與梁的焊接,應當先進行梁下翼緣板的焊接,之后再焊接梁的上翼緣板;先焊接構件梁的一端,在焊縫溫度降到室溫以后焊接另一端,嚴禁兩端同時施焊。當今進行鋼構件分段焊接時,應當在構件的中間和四周設置(壓)鐵,之后從構件中間開始向著兩側展開焊接,嚴格保證兩側對稱施焊,并注意先進行打底焊道焊接,之后在進行鋼構件蓋面焊道和中間焊道的焊接。對于鋼梁頂板、底板與腹板的焊接,應當選用融透角焊縫,在合攏口400mm范圍內不可進行焊接。
5、鋼結構的防腐
鋼結構的防腐方法很多,包括改善鋼材材質的防腐蝕方法、電化學防腐蝕方法,以及使用金屬或非金屬涂層的防腐蝕方法等。在鋼結構表面涂刷防腐涂層,仍是目前鋼結構防腐的主要措施之一。過去均為紅丹兩道打底,調和漆兩道罩面,現(xiàn)在還有這樣的寫法或者寫鋼材表面須認真除銹,均是不符合規(guī)范的要求的。規(guī)范明確規(guī)定:要注明除銹等級和涂料及涂層厚度,一般為Sa2.5,推廣使用噴射除銹的方法。因為其不僅除銹徹底,而且能在鋼材表面形成微小的凸凹面,有利于涂料與鋼材的粘結,大大提高防腐年限,當構件有殘余應力時,噴射還可以消除部分殘余應力。對于埋入地下的部分應采用混凝土包裹,受侵蝕作用的柱腳不宜埋入地下。
結語
鋼結構住宅結構體系在我國正處于一個起步階段,國家政策的導向,國民生活的提高對住宅提出的要求等為鋼結構住宅結構體系的發(fā)展和應用提供了非常廣闊的前景,不遠的將來,鋼結構住宅的發(fā)展和應用會有更新的飛躍。
參考文獻
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