浅析钢结构特性、质量控制及发展前景.doc

精品文档浅析钢结构特性、质量控制及发展前景摘 要 随着我国的工业发展,很多大跨度场馆、高层建筑、构筑物都采用了钢结构。毋庸置疑,钢结构有很多优越条件,如强度高、结构尺寸小、自重轻、施工速度快，抗震性能好及工业化程度高。但是,也不可否认,钢结构还存在着缺陷和隐患。对于钢材本身的材质问题以及耐候性、耐火性、耐腐蚀性,还存在着大量的研究课题。同时质量问题越来越引起人们的重视，加强钢结构工程的施工质量控制，有现实意义和必要性。本文就钢结构的特性和实际施工过程中常见的质量问题作了分析，然后对钢结构的发展前景进行了展望。关键词 钢结构 质量控制发展前景Brief analysis steel structure characteristic, quality control and development prospects Zhuyongchao （The construction companymechanical and electrical installs the subsidiary company）Abstract Along with our countrys industrial development, the very many great span facility, the high-rise construction, the construction have all used the steel structure. Without a doubt, the steel structure has very many excellent conditions, like the intensity high, the structure size small, light weight, the construction speed is quick, the earthquake resistance performance good and the industrialization degree is high. However, it is undeniable; the steel structure also has the flaw and the hidden danger. Regarding steel products itself material quality question as well as weathering resistance, fire resistance, Corrosion resistance, there are still a large number of research topics. Simultaneously the quality question more and more brings to peoples attention, strengthens the steel structure project construction quality, and has the practical significance and the necessity. In this paper, the characteristics of the steel structureandQuality problems of Actual construction process were analyzed.Thenhas carried on the forecast to the steel structure prospects for development.Key wordsSteel structure quality control prospects for development前言本文主要内容有三个部分，分别介绍了钢结构的性质特点、施工过程中出现的质量问题和控制方法以及钢结构的发展前景。随着建筑业的发展，钢结构越来越被人们所认同，逐渐替代了传统的建筑结构，无论是结构性能、使用功能还是经济效益上，钢结构都具有一定的优越性。尽管钢结构如此被建筑业所青睐，但它仍然存在着很多不足和缺点，自身的材质问题以及耐候性、耐火性、耐腐蚀性,还存在着大量的研究课题。所以，施工过程中加大钢结构的质量控制是相当必要的。本文就钢结构的特性和实际施工过程中常见的质量问题作了分析，然后对钢结构的发展前景进行了展望。 编 者 2008年8月10日 1 钢结构的特性近年来，随着国家建筑水平的显著提高和施工技术的迅猛发展，钢结构逐渐替代了传统的砖石和钢混结构，成为大跨度场馆、高层建筑和工业厂房所青睐的建筑材料，1.1 钢结构有着其他建筑材料不可比拟的优势：（1）钢结构的材料强度高，用料省，体型小，结构重量轻，减少了运输和吊装费用，基础负载也相应减少，降低了基础造价。（2）由于钢材强度高，房屋自重轻，故以钢骨架作支承结构时,可建造开间、进深较大的房屋，而且所需构件的截面小，在相同建筑面积下的建筑空间利用率增加5-7。 （3）钢结构具有良好的延性,抗震性能好且受损轻，而且由于钢材便于加工,灾后容易修复。 （4）专业工厂标准化生产,建筑质量容易保证，工业化程度高，施工速度快，施工周期比传统建筑可缩短一半。 （5）环境破坏及污染少，改建和拆迁容易，材料的回收和再生利用率高。1.2钢结构的缺陷和隐患尽管钢结构有很多优越条件,如钢材的结构组织均匀、强度高、弹性模量高、塑性和韧性好,适于承受冲击和地震荷载,钢材的密度与强度之比较小,钢结构与钢筋混凝土结构相比要轻30%50%,而且钢结构便于机械化生产,是工程结构中工业化程度最高的一种。但是,也不可否认,钢结构还存在着缺陷和隐患。对于钢材本身的材质问题以及耐候性、耐火性、耐腐蚀性,还存在着大量的研究课题。同时,大量的事故表明,钢结构构件由于强度高,所用截面相对小,也就容易失去稳定。这些问题成为钢结构的三大隐患,我们在采用钢结构时,要时刻警惕,并应采取相应的措施。1.2.1钢结构的防腐蚀措施（1）耐候钢；（2）热浸锌；（3）热喷铝（锌）复合涂层；（4）涂层法；（5）阴极保护法。1.2.2常用的表面处理方法手工处理：如刮刀、钢丝刷或砂轮等。用手工可以除去工件表面的锈迹和氧化皮，但手工处理劳动强度大，生产效率低，质量差，清理不彻底。 化学处理：主要是利用酸性或碱性溶液与工件表面的氧化物及油污发生化学反应，使其溶解在酸性或碱性的溶液中，以达到去除工件表面锈迹氧化皮及油污的目的。机械处理法：主要包括抛丸法和喷丸法。1.2.3钢结构防火能力钢结构的防火能力差，经过防火处理的钢结构的耐火时间也只有23个小时，远远逊色于砖石和钢筋混凝土等耐火性能好的建筑材料。随着我国钢铁企业冶炼技术的提高，为适应市场的需求，适合建筑用的特种钢必将不断的涌现，例如宝钢、武钢等钢铁企业成功开发的耐火耐候钢，它是通过合适的技术，使钢材含有特定的成分（如加钼等），使钢材的表观结构及金相组织发生变化，从而使钢材本身生成所需的耐火性和耐候性。多种新型建筑用钢的出现将大力推动钢结构的发展。2 钢结构施工过程中的质量控制钢结构工程由于其造价低、结构性能好、施工速度快，大量的钢结构工业厂房、住宅小区、高层建筑、桥梁相继出现，取代了传统的砖混结构、混凝土框架结构建筑，由于钢结构工程在建筑领域被广泛应用，施工质量的好坏就直接影响工程结构的安全，如何控制工程施工质量已引起业内人士的重视。因此，对钢结构施工质量的控制就显得尤为重要。本文结合实际施工过程中对钢结构施工质量控制谈几点体会。2.1 做好工程开工前准备工作2.1.1 强化施工图纸的会审工作。图纸是工程施工的依据，工程开工前项目技术负责机构要组织技术人员熟悉工程图纸与项目有关的规范标准、工艺技术条件，充分领会设计意图。检查施工图纸中的“错、漏、缺”，力争把问题解决在施工之前，减少因图纸问题对工程质量、进度的影响。 2.1.2 认真审查钢结构安装施工组织设计。施工组织设计是施工单位全面指导工程实施的技术性文件，施工组织设计的完善程度直接影响工程的质量、进度。因此，钢结构安装工程施工组织设计审查要有针对性和重点。2.2 加强现场施工过程中的质量管理2.2.1 钢结构基础工程的质量控制。钢结构工程的基础一般都采用混凝土独立柱基础，基础的混凝土及钢筋、模板的施工与其他工程的施工工序及方法相同，而基础独立柱中预埋的螺栓是质量控制的重点，单个螺栓及每组螺栓之间的间距、高低的偏差，直接影响钢结构工程的安装质量，我们施工单位一般采用以下措施： （1）制作安装模板。取钢柱底板大小的钢板三块（其中两块厚20mm，一块820mm均可），20mm厚的两块钢板按钢柱底板螺栓孔位置、大小开孔，将三块钢板组装，把一组螺栓插入螺孔，用1416的钢筋将螺栓焊接成整体，上下各一道，可多次重复使用。这样单个螺栓间间距及高低控制在允许的偏差范围内。 （2）螺栓组的固定。在混凝土浇筑前，将螺栓组准确定位，在用1416的钢筋焊接在柱子的主筋上，固定螺栓钢筋端头顶在模板上，上下各一道，这样每组螺栓之间的间距、高低可控制在允许的误差范围内。同时，保护好螺栓丝扣，在混凝土浇筑时不被损坏。 （3）做好中间交接。土建工程完工后，将螺栓组间的间距（轴线间距）、高低，对每个柱身浇筑的高度进行测量，监理复测验收后，再进行中间交接验收，验收后再进行复测。2.2.2 钢结构主体工程的质量控制。 （1）钢构件的质量验收。钢构件的加工已实行工厂化生产，钢构件的进场质量验收就非常重要，构件进场我们除了按明细表核查数量，还应对其外观感官、几何尺寸、合格证进行检查。（2）钢构件安装质量控制。柱、梁安装时，我们主要检查柱底版下的垫铁是否垫实、垫平，柱是否垂直和位移，梁的垂直、平直、侧向弯曲、螺栓的拧紧程度以及摩擦面清理，验收合格后，方可起吊。当钢结构安装形成空间固定单元，经建立单位验收合格后，再将柱底板和基础顶面的空间用膨胀混凝土二次浇筑密实。（3）螺栓安装质量的控制。钢结构工程中螺栓连接一般用高强螺栓和普通螺栓，普通螺栓连接，每个螺栓一端不得垫2个以上垫片，螺栓孔不得用气割扩孔，螺栓拧紧后外露螺纹不得少于2个螺距；高强螺栓使用前应有螺栓的合格证和复试单，安装过程中板叠接触面应平整，接触面必须大于75%，边缘缝隙不得大于0.8mm，高强螺栓应自由穿入，不得敲打和扩孔；高强螺栓不得作为临时安装螺栓，螺栓拧紧应按一个方向施拧，当天安装的应终拧完毕，终拧完毕应逐个检查，对欠拧、超拧的应进行补拧或更换。（4）焊接质量的控制。焊前，对焊条的合格证进行检查，按说明书要求使用，焊缝表面不得有裂纹、焊瘤，一、二焊缝不得有气孔、夹渣、弧坑裂纹，一级焊缝不得有咬边、未满焊等缺陷，一、二级焊缝按要求进行无损检测，在规定的焊缝及部位要检查焊工的钢印。不合格的焊缝不得擅自处理，定出修改工艺后再处理，同一部位的焊缝返修次数不宜超过2次。 （5）涂刷工程质量的控制。钢结构涂刷前，涂刷的构件表面不得有焊渣、油污、水和毛刺等异物，涂刷边数和厚度应符合设计要求。2.2.3 门窗工程安装质量控制。钢窗安装质量的控制重点有两点：一是，钢窗进场合格证、产品试验报告及外观的检查。二是，钢窗和固定钢窗的立柱之间的间隙控制。先施工固定钢窗的立柱，有可能出现钢窗与立柱之间缝隙过大或钢窗安不上。应先固定钢窗一边的立柱，待钢窗完全固定就位后，再焊接另一边的立柱，这样保证钢窗与立柱之间无缝隙。2.2.4 压型彩板安装质量控制。压型彩板进场后，要进行外观和合格证的检查，并复核与压型板施工安装有关钢构件的安装精度，清除檩条安装时的焊缝药皮和飞溅物，并涂刷防锈漆进行防腐处理。彩板安装时，要按墙面进行排版，从一端开始进行，板与板之间必须咬紧，再用螺钉固定，墙板接缝处做好防水处理。钢结构工程的施工在我国刚起步，只有加强施工过程中的监督检查，做好质量控制工作，才能保证钢结构工程的施工质量。3 钢结构工业建筑的发展前景从发达国家钢结构建筑的发展来看，我国钢结构工业建筑的发展前景是光明的：一是因为政府已开始高度重视钢结构建筑的发展，1998年已经把钢结构技术列为重点推广的新技术，1999年还成立了国家建筑用钢领导小组，专门研究钢结构在建筑领域的应用问题；二是我国钢结构建筑的发展相对滞后，从产量上来讲，发达国家的建筑用钢量为其钢产量的4555，而我国钢产量连年居世界第一，而建筑用钢量仅占总产量的20左右，如按此比例推算，则我国有4000万 左右建筑用钢的发展空间。有的学者曾预言，50年后，钢结构可能成为我国新建筑的主体结构。从今日之发展状况看，这一预期有望大幅度提前。另外，面对日益严峻的环境问题，建筑界更是责无旁贷。中国是世界上最大的砖砌体建筑与混凝土建筑大国，砖砌体与混凝土建筑每年毁坏大量的农田和排放大量的CO2，破坏的矿山和排放的废水则难以统计，不仅污染了环境，而且亦使建筑垃圾极难处理（因砖、混凝土均为不可再循环材料，一次性使用后果严重）。而钢结构的发展带来了解决环境问题的突破口。首先，钢材是一种高强度高效能的材料，具有很高的再循环价值；其次，钢结构抗震性能好，使用