单层大跨度钢结构厂房安装技术

单层大跨度钢结构厂房安装技术【摘要】近些年来随着经济的发展和人们生活水平的提高，工业和民用建筑得到了快速的发展，特别是钢结构的应用变得越来越广泛，越来越多的工业厂房建筑选择跨度大、高度大和荷载能力大的钢结构建设。在单层大跨度钢结构的安装过程中，安装技术对钢结构的质量和使用功能具有决定性的作用，在安装过程，可能会出现的安装误差、制造误差、测量误差等都会影响到钢结构厂房的安装质量，关系着单层大跨度钢结构厂房的安全使用。所以施工单位在进行钢结构厂房的安装时，要使用精湛的安装工艺，在实践中不断提高单层大跨度钢结构厂房的安装技术，从而促进钢结构厂房安装技术的发展，提高工业和民用建筑的整体质量。【关键词】大跨度；单层钢结构；厂房安装技术1 引言经济的发展和社会的进步，必然会要求生产和生活所用建筑的设计水平得到发展和提高。单层大跨度钢结构厂房成为目前工业厂房安装的主要形式，因为钢结构相对于其他厂房的安装而言，具有质量较轻、施工速度快、施工较为简易以及安装便捷的优势，再加上钢结构属于绿色环保的材料，逐渐成为工业厂房建设的首选材料。在钢结构工业厂房安装的过程中，一般采用门式刚架轻型钢结构，但是这种形式的钢结构扩大不能超过36米，檐口高度要小于15米。但是由于工业生产的不断发展和钢结构技术的不断进步，门式刚架轻型钢结构已经不能满足现实的需要，所以就需要生产出跨度更大、高度更高、荷载能力更强的钢结构厂房。同时这也为单层大跨度钢结构的厂房安装技术提出了更高的要求1。2 单层大跨度钢结构在厂房安装中的重要性2.1 坚持了绿色环保与可持续发展的理念钢结构与钢筋混凝土结构、砖结构相比，它对资源的利用相对合理，因为钢结构的原材料来源相对比较简单、同时在一定程度上对环境的污染和破坏程度比较小。因为当前正处于我国经济转型的关键时期，工业厂房的安装使用钢结构正是符合了国家政策要求，在一定程度上顺应了可持续发展的潮流。而且在钢筋混凝土结构和砖结构的应用过程中，不仅在建筑施工的过程中，所使用的砂石、水泥等原材料的劣质品、钢材、木材、混凝土等施工废料如果没有及时处理，会对建设周围的环境产生严重的污染和破坏，而且在这些结构拆除的过程中，也会并不能拆除干净，而且其产生的噪音、污染、扬尘等都会对建筑周围的居民产生很大的影响。以此同时，钢结构建筑不断发展的过程中，还会带来其他相关产业的进步和发展。比如钢结构的配合钢骨架的墙体材料有了更高的发展空间，促进了材料和能源的节约、创新。这些新型的墙体材料具有高强度、环保性能较好的优势，同时为单层大跨度钢结构厂房的质量具有十分重要的促进作用，坚持了绿色生产与可持续发展的理念。2.2 钢结构的工业化程度高、建设周期短钢结构厂房的工业化程度高、建设周期比较短，在钢结构厂房的加工方面可以实现安装的专业化和机械化，可以加快钢结构的制作速度。在单层大跨度钢结构的安装过程中，针对一些关键的部位，在开始进行采购的时候，就已经对相关钢材厂房进行加工预制成型，它们可以作为钢结构厂房的结构成品运到安装的施工现场，这样不仅可以节省安装的时间和过程，还可以减少了安装现场的工作量，保证厂房安装快速；而且在钢结构现场安装的过程中，停车钢结构都预留有拼接、组装单元等结构，施工人员在安装的过程中，首先要确保各个结构的安装位置，然后对各个部位进行焊接和固定，这样就完成了钢结构厂房的安装工作；此外某些整体性较强的厂房和房屋结构，在安装过程中，可以把各个小型的结构进行预先的组装，之后直接进行吊装脚骨，这样可以降低整体性较强房屋的安装难度。此外因为钢结构具有螺栓结构，它的安装和拆卸都十分方便，如果钢结构的厂房遇到拆迁、改址的情况，可以随时进行拆卸，同时所用的建设周期比较短，也不会增加建设的额外成本，为厂房的建设提供了极大地便利2。2.3 钢材的强度高且力学性能好钢材以其本身众多的优势，打败了其他形式的结构，成为工业厂房安装的首选材料。钢材料的强度比较高，但是自身的重量却十分轻，与其他的建筑结构的材料相比，它的理论抗震性和实际的抗震性都比较强，一般情况下钢材料具有良好的整体刚性，钢材料内部的质地均匀，属于较为良好的弹性体。这样符合结构建筑力学的要求，相比于传统的钢筋混凝土结构、砖结构以及木结构而言，钢材料结构的强度更大；同时钢材料的韧性和可塑性十分强，允许在较大范围内进行变形，可以更大的承受荷载的压力。3 单层大跨度钢结构厂房的施工难点单层大跨度钢结构厂房在施工过程中，虽然钢结构具有很大的优势，但是由于厂房的跨度比较大，在安装过程中会遇到很多的问题和困难，影响厂房的安装质量。单层大跨度钢结构厂房在施工过程中，主要有以下几个施工难点。（1）实腹钢梁整体吊装的难度比较大，钢梁安装的高度比较高，最高可达36.1米，钢梁的安装长度比较长，最长可达42.1米。在施工的过程中，超长实腹钢梁吊装过程中，吊点的选择以及实现平面外的稳定是施工过程中的难点问题；（2）双肢钢柱的安装难度比较大，钢柱的高度比较高，钢柱的长度达到了35米以上，其中还包括插入2米左右的插入段。安装时的吊点设置、就位调整校正、起吊时钢柱平面外的稳定保证扥都是钢柱在施工过程中安装的难点问题；（3）门式钢结构安装系统没有完全安装完成之前，钢结构的稳定性会存在一定的安全隐患。施工过程中，保证钢结构整体的稳定是施工的难点问题之一3。4 单层大跨度钢结构厂房安装的关键技术单层钢结构厂房安装的过程分别是钢柱的吊装、临时支架的安装、安装桁架、对厂房的天窗、屋顶进行铺设，最后把临时支架全部拆除。4.1 钢柱的吊装在钢柱安装之前要做好充分的准备，因为钢柱具有整体性、结构对称性和高强度的特点，允许施工人员自由选择吊点，在钢柱吊装之前，自行选择吊点。在吊装之前，检查各处螺栓的松紧程度。对于出现偏位的螺栓要及时进行更换或者进行位置的校正。施工人员可以通过锤击的方式，使有偏差的位置及时得到纠正，同时在锤击的股操作，要保证不会对螺栓产生危害，防治螺栓因为冲击造成的破坏，对螺栓的位置校正完成以后在进行钢柱的吊装。在吊装的过程中，要选择合适的钢丝绳，把吊住吊装的角度和高度保持在合理的范围内，逐渐使钢柱切入基础杯口，对吊车进行固定后才能继续完成钢柱的安装工作。在钢柱的安装过程中，要根据钢柱的高速和施工现场的基本情况选择合适吨位的履带式起重机，并且还要配备汽车起重机的辅助吊装装置，并且最好使用单机螺旋的方法进行钢柱的起吊和安装。在吊装的过程中，使用一点正吊，吊点设置在柱帽位置，起重机和辅助吊装装置同时起钩，当构件吊离地面1米时，汽车起重机就不需要在运动，把它作为不动点，可以承受一部分荷载压力，然后履带式起重机继续吊起钢柱的一端，直到钢柱离开地面。之后汽车起重机实现脱钩，履带式起重机进行旋转，把钢柱起吊至基础杯口垂直方向位置为止。钢柱的安装质量对大跨度钢梁的安装质量具有直接的影响，因为钢柱的柱脚固定形式是被扣式，在设计的过程中，要使钢柱杯口的设计底部的尺寸稍微大于钢柱底部的尺寸。因为一旦钢柱吊装到指定位置后，进行调整是十分困难的，所以在钢柱起吊之前，就要做好充足的准备，提高钢柱的安装技术。首先施工人员要将纵横方向的中心线分别放置在双肢杯口的底部，量出杯底四壁到中心线的距离；然后将双肢钢柱底部的四边中心线放出，之后量出各方向的实际尺寸，进行焊钢筋的固定。4.2 钢梁的吊装在钢梁吊装的过程中，可以根据斜梁安装高度比较高的特点，能够最大限度的减少高空作业，保证钢梁吊装的质量，从而提高施工的工作效率；同时对于施工人员的安全性具有重要非作用。屋面的斜梁采用整体地面的形式进行安装，由于屋面的斜梁长度比较长、侧向刚度比较小。在吊装的股票池中，使用四个吊点进行安装，并且使用一台履带式起重机和两台汽车起重机作为辅助安装的设备。在施工现场中，要把屋面斜梁进行立放安装，之后把高强度的螺栓进行初拧完毕后，安装工具式吊耳，而且吊耳的位置要按照吊装的位置确定，并且进行严格的计算才能进行吊装。在钢梁的起吊之前，在屋面斜梁跨的中部和各四分之一处的位置设置一道缆风绳，并且沿着钢梁需要设置生命线，为后续的施工工作提供安全保障。这些准备工作完成以后，三台起重机同时工作，以履带式起重机作为主要的起重，其他的两台汽车起重机作为辅助起重，辅助起重机可以保证屋面斜梁的稳定，避免斜梁出现侧向失稳。当屋面的斜梁距离地面0.5米以后，施工人员要对各个吊耳、钢丝绳的受力情况和钢梁的变形情况，在保证不存在安全隐患以后继续进行起吊。当钢梁安装的各个设备以后，要自由穿过高强螺栓。用扳手进行初拧以后，要对三道缆风绳进行检查，保证钢梁在风载作用下的稳定性4。4.3 安装临时支架通常情况下临时支架都有标准和非标准的区别，在安装过程中要使临时支架的满足刚度的要求，同时可以自由的调整高度，方便安装的施工。可以把临时支架的标准和非标准结合起来，实现自由组合以满足不同高度安装的需要。此外还要根据钢结构施工的实际情况，确定临时支架的安装位置，并且对临时支架进行必要的处理，以保证其稳定性。4.4 桁架安装在通常情况下，单层大跨度钢结构的桁架安装通常采用分段吊装式高空拼接的方法，施工人员在安装的过程中，要严格按照既定的施工流程对桁架进行安装，并且要结合钢结构厂房施工现场的实际情况，完成桁架的安装工作。4.5 厂房屋顶的安装在厂房屋顶的安装过程中，屋架与柱顶的结合部位要加入润滑剂，施工人员在确定屋架的位置正确以后要进行及时的安装和加固，在所有的螺栓进行排查以后，进行焊接，之后完成钢结构部件的安装工作。5 结语因为单层大跨度钢结构的厂房在安装和使用过程中都具有很大的优势，体现了绿色环保与可持续发展的理念，符合现阶段国家经济发展的要求，所以单层大跨度钢结构的厂房得到了广泛地应用和发展。在钢结构安装的过程中，改变钢结构安装存在的问题，提高安装的技术和工艺，不断在实践中完善钢结构的施工技术，从而促进我国建筑行业的发展和建筑技术的进步