1、简要分析钢结构建造科技及将来进展摘要:本文简要分析了钢结构建造的前期基础科技及当代全新科技,同时依据目前钢结构建筑状况浅析了钢结构事业将来进展。 关键词:钢结构;建造;科技 中图分类号:TU391 文献标识码:A 文章编号:2095-2104(2012) 伴随着国民经济的迅速进步和我国整体实力的飞速提升,大跨越程度空间钢结构的整体需要程度和工程使用不断的提高,钢结构跨越程度的提高和造型设计越来越复杂,对空间钢结构的建造科技有了更高程度的追求。即便我国空间钢结构建造科技接近世界上的水准,但空间钢结构的建造和质量掌控方面,仍然是空间钢结构现实建造的科技核心,要求实时的进行汇总及提升钢结构建造科技。
2、 当代建筑结构走向的选取高强度、低污染、质量小的构件为一般标准,有效使用空间结构体统、桁架结构系统凭借特有结构对当前的结构体系实施加固。钢结构凭借其本身的特殊优势,刚好能够满足这一准求。1 钢结构使用区域 当前人们在要求建筑大范围空间的同时,也在寻求能够搭建的最佳材质和方法,在生产过程中发觉,伴随着钢材的材质和钢结构设计方式的改变,钢结构的使用获得了很高程度的提升,依据本人多年的现实经验,工业与民用建筑钢结构通常使用在以下区域: 1.1 厂房仓库等建筑的大跨结构 吊车起重量较大或其工作空间需求较大的多采用钢骨架。如冶金厂房的平炉、转炉车间、混铁炉车间,初轧车间。飞机装配车间、飞机库、物流存储库
3、、干煤棚、展览馆大厅、大会堂、重型机械厂的铸钢车间,水压机车间,锻压车间等等,其结构体系可为网架、悬索、拱架以及框架等钢结构搭建。近年来随着网架结构的大量使用,一般的工业车间和仓库都采用钢结构。 1.2 多层和高层建筑的高耸结构 塔架和桅杆结构类。如高耸入云的电视塔、无线电天线揽干、广播局发射桅杆等,属于简体体系(框筒体系、桁架筒体系、筒中筒体系、束筒体系)该类建筑需要美观实用、搭建便利、快速安装、易于维修;多层和高层建筑的骨架类。如北京京广中心、国际经济交流中心、环球金融中心、电视大楼等。 2 钢结构的建造科技 近些年来,我们国家钢结构设计和建造科技皆有迅猛的提升,尤其是奥运工程中钢结构展现
4、在的高水平,令世界国内外见证了中国钢结构设计建造方面的创新和成果。 2.1 钢结构基础建造科技 2.1.1 螺栓的预埋和安装 钢结构基础科技是关键。比如地脚螺栓的精度关系到钢结构定位,位置应给予严格控制,建造中严格控制基础轴线位移控制在2.0mm 范围内, 预埋螺栓标高偏差控制在5.0mm 以内,埋设后要进行两次复测。如果地脚螺栓预埋有困难,可以加工制作定位钢板辅助螺栓定位。对高强螺栓的安装和加固,更应该严格按规程操作。螺栓穿入方向要保持一致,决不能强行穿入螺栓,注意垫圈的朝向和一致性。螺栓紧固时分析实际情况,可以按初拧、终拧或者初拧、复拧和终拧进行操作。 2.1.2 吊装 钢柱吊装:钢柱是决
5、定钢结构工程中的主要竖向构件,在吊装时必须既保护之前的柱脚螺栓,又要保证钢柱本身安全。根据实际情况可采用双机吊装或者单机吊装。钢柱吊装就位后,要按规范规定的数值进行校正,长度误差不得超过3.0mm, 垂直偏差应校正到零。 钢梁吊装: 钢梁在吊装前,应做好安全防范措施和吊装方案设计。吊点的数目和位置、一次性吊装的钢梁数目和是否地上组装梁柱结合体后再吊装。吊装方案既要根据工程要求又要符合操作规范,不可造次。 2.1.3 焊接 钢结构焊接是指被焊工件在焊条的作用下,通过加热、加压或两者并用,使工件形成永久性不可拆分连接的工艺过程。影响焊接质量的因素很多,从建造主体上必须严格控制:焊工必须持证上岗,按
6、规程操作;现场设备配备齐全,防网、防雨措施得力;焊条必须质量保关;焊缝清渣自检及时合格;钢结构焊接常见的有电弧焊、埋弧焊、CO2 实焊丝气体保护焊、CO2 药芯焊丝气体保护焊、电渣焊和栓钉焊等。 现场焊接的原则是减少焊接变形和降低焊接应力。焊接顺序从主到次、从中心框架向四周扩展。焊接质量的优劣在相当程度上与焊接坡口的形式与坡口的尺寸有很大关系。在建造前先要做好焊接规划, 采用合理的焊接方法,建造时要按规划操作,验收时应按照国家最新建筑钢结构焊接规范进行检验,级焊缝的探伤比例为 100% ,级焊缝的探伤比例为 20%,级焊缝无需探伤,但要求焊缝外观无气孔、夹渣、弧坑、裂纹等缺陷。 2.2 钢结构
7、创新建造科技 2.2.1 大跨越程度吊装滑移 大跨越程度空间钢结构体系是现代钢结构发展趋势,符合与时俱进的发展规律。在已有的钢结构建筑中,成功的案例很多。例如广州新白云国际机场旅客航站楼双胎架滑移、哈尔滨体育会展中心屋盖滑移、深圳机场二期扩建航站楼屋盖滑移等等。深圳机场二期扩建航站楼屋盖属于曲线钢桁架体系,建造滑移采用高空分榀组装、单元整体滑移、同步横向滑移等科技创新。 2.2.2 大型钢屋盖整体提升 智能微机液压整体提升科技是近年来建筑钢结构建造领域的创新科技。其主要工作原理是帕斯卡液压原理,根据各作业点要求组合液压千斤顶集群,在微机智能控制下操作,平稳整体提升,其难点是移位过程中要确保大型
8、结构的原始姿态。例如上海东航 40 号机库钢屋盖整体提升、广州新白云机场飞机维修库钢屋盖整体提升、首都机场 A380 机库钢屋盖整体提升等等。 2.2.3 使用软件分析和仿真 近年来,我国在钢结构建造安装方面运用了软件仿真模拟科技,对复杂钢结构和复杂建造情况进行仿真,并通过仿真代替大量试验,既保证了建造精准,又提高了建造效率。创建三维实时动态仿真,完成各种构件装配、吊装试验和优化建造过程,还能提前发现建造方案中的问题并及时纠正,减少工地试拼装工序,达到事半功倍的效果。 3. 钢结构使用将来进展 在钢结构建筑体统中新型的节能环保的使用,在汶川地震和北京奥运会建筑群中得到了完全程度的展现,笨全世界
9、称赞为二十一世纪的“绿色建筑” ,有着非常广泛的发展前景。 就钢结构使用发展前景来分析,存在较为显著的五方面特征: 一是向高耸建筑发展。钢结构建筑高度越来越高。2007 年,郑州电视塔高 388 米,日本东京电视塔高 333 米、法国埃菲尔铁塔高 321 米。同年上海环球金融中心动工,高度 492 米,地上 101 层。2010 年由美国芝加哥公司的美国建筑师阿德里安.史密斯设计并启用的哈利法塔,高度达 828 米,2010 年的广州电视观光塔,高度达到 600 米。 二是钢结构工程向大规模方向发展。建筑单体由几千吨发展到几万的项目已经屡见不鲜,有的甚至规划用钢几十万吨。哈利法塔用钢近 4万吨
10、,上海环球金融中心用钢 6.2 万吨。我国央视新台址工程项目用钢量高达 12.6 万吨。 三是向大跨越程度方向发展。从原来的几十米发展到几百米、几千米,广州新白云机场屋顶最大桁架跨越程度 237 米,上海卢浦大桥跨越程度 550 米,润扬长江大桥跨越程度 1490 米。 四是向造型美观化、建造复杂化方向发展。例如北京奥运会主体育场、沿海的广州歌剧院、九省通衢的武汉火车站等。北京奥运钢结构工程是标志性的钢结构建筑群。其中有最富代表性的钢结构造型“鸟巢” 。 五是建造理论和科技规程不断更新和修编。2008 我国奥运钢结构工程的科技创新取得突破性的成果,我国有关许多钢结构的规程有了更新和增补。其中包
11、括钢结构建造规范 、 钢网格结构科技规程 、 钢结构高强度螺栓连接科技规程 、 建筑钢结构焊接规范 、 高层钢结构科技规程等国家标准,同时在奥运钢结构科技创新的基础上编制预应力钢结构科技规程 、 膜结构科技规程 、 铸钢节点使用科技规程等协会标准。 4. 结语 钢结构建造科技所包含的东西是非常丰富的,有着严密的准则,要求基础科学与工程科学紧密的相互联系及互相渗透,同时依据工程现实中的实时创新改变。钢结构企业单位一定要开展建造科技的不断的提升改变,多方位的掌控钢结构的各类科技,以便为我们国家的钢结构建筑的更加兴旺发达而奋斗。 参考文献: 1 张凯声等.钢结构行业现状的调查与分析J.浙江建筑,2007. 2 建设部.钢结构设计规范(GB500172003)J.北京:中国计划出版. 3 吴俊峰.浅谈钢结构焊接分析与质量控制J.山西建筑,2010.