住宅钢结构的施工及质量控制

1、住宅钢结构的施工及质量控制引言：钢结构与其它结构形式相比，具有强度高、塑性、韧 性好、自重轻、结构安全性高、制作简便、工业化程度高、密闭 性好等优点。因此，在建筑工程中，钢结构得以广泛应用。在我 国，早期由于受钢产量的限制， 钢结构在我国的发展受到一定的 限制。近几年来，我国钢产量迅速增加，加之钢结构技术的不断 成熟，钢结构在建筑工程中的应用得到了很大的发展。1. 我国钢结构发展过程中存在哪些问题钢结构尽管有大量的优点， 但它仍有不足， 突出的几个问题 有：1.1 钢结构体系稳定性研究1）目前在网壳结构稳定性的研究中， 仅以梁 -柱单元为主要 受力分析是否能真实反映网壳结构的受力状态还很难说。

2、2）在大跨度结构设计时，只取统一的稳定安全系数，未反 映整体稳定与局部稳定的关联性。3）预张拉结构体系的稳定设计理论还很不完善，目前还没 有一个完整合理的理论体系来分析预张拉结构体系的稳定性。4）钢结构体系的稳定性研究中存在许多随机因素的影响， 目前结构随机影响分析所处理的问题大部分局限于确定的结构 参数，而在实际工程中，由于结构参数的不确定性，会引起结构 响应的显著差异。1.2 钢结构配套材料不完善钢结构体系是一个综合的复杂的技术体系， 它涉及到墙体材 料、屋面材料、厨卫系统、管线系统等一系列配套体系。这方面 最突出的问题是外墙结构体系， 现有传统的墙体做法很难满足钢 结构住宅的整体装配要求

3、。1.3 钢结构防火问题钢的物理性能决定了钢结构住宅必须考虑防火问题。 钢材虽 然是不燃材料，但其耐火性能很差，随着温度的变化，其力学指 标会发生很大的改变， 承载力和平衡稳定性会随温度升高而大幅 度下降。1.4 钢结构的抗腐蚀问题对于曝露于外的钢结构构件， 由于涂料的使用寿命关系， 5-6 年的钢结构需要重新涂刷维护， 这给后期用户的使用造成了较大 的麻烦， 也提高了使用成本， 故对钢结构配套材料的提出了更高 的要求。1.5 在技术水平和资金的问题与欧美、 日本等国外经济发达国家的钢结构技术相比较， 在 设计理念、新产品研究开发、钢材品种质量、制作安装的设备及 计算机应用、科学管理和专业人才

4、培养方面都存在着较大的差 距 。国内一些钢结构科研机构开发资金不足，标准及规范修订 周期过长，使得一些刚刚出台，颁布实施的新标准和规范，就已 经不能适应当前钢结构建筑发展的最新需2. 钢结构的施工2.1 平面布置和结构选型钢结构适合于平面布置基本规正、 匀称、凹凸变化较少的建筑平面，不适宜轴线错开较多，形心和 质心距离较大和易于产生较大扭转的住宅平面。 钢结构住宅设计 需要对风荷载和地震荷载作用下的水平位移进行控制， 因此， 抗 侧力结构的考虑是非常重要。在住宅结构设计中常常把楼梯问、 电梯间墙体设计为抗侧力结构。 如果位移仍然不能控制在允许值 范围内时， 可以把单元之间的分户墙或厨房、 卫生

5、间的部分墙体 （ 不动墙 ） 也作为抗侧力结构。2.2 变形限值的讨论抗侧力结构可以是钢结构，也可以是钢 筋混凝土结构。当采用钢桁架作为抗侧力结构组成纯钢结构时， 规范规定：在风力作用下，层闻位移 1 400，顶点位移 1500； 在地震作用下，层间位移 1250，顶点位移 1 300。因此，采 用钢桁架作抗侧力结构可能造成用钢指标有较大提高， 从而增加 造价。若按钢结构限值 1300 控制结构整体刚度，在地震中待 钢结构参加工作时， 钢筋混凝土剪力墙已经产生了结构破坏， 这 种考虑不够安全。若按钢筋混凝土剪力墙限值 1800 控制结构 整体刚度时，钢梁、钢柱截面会因地震力加大而大幅度增加。2

6、.3 层数和层高的确定任何一种结构形式都有它的适用范 围、最佳建造高度。钢结构正是在高层、超高层建筑中具有独到 的优势，高层住宅由于地震设防，梁、柱断面虽然与同条件钢筋 混凝土梁、柱相比要小的多，但在寻常百姓家的居室中，梁柱的 存在仍然是十分尴尬的事。 相比之下， 我们认为钢结构用于多层 和“小高层”，是具备一定优势的。大空间自由分割历来是住 宅的希望， 在墙体结构中大空间的获得， 只有以大开间大进深来 实现，其结果是楼板厚度增加造成用钢量和结构自重加大， 结构 重量加大又造成地震力加大， 反过来影响剪力墙的厚度、 强度和 配筋。2.4 钢结构的节点构造节点构造直接影响钢材用量，在试点 住宅中

7、集中力量解决了两个部位的节点做法。 钢框架的钢梁和钢 筋混凝土剪力墙 （核心筒 ）的连接为了确保试点工程安全可靠， 设 计中没有采用单纯在剪力墙中预埋钢板的连接方法， 而是在剪力 墙端部和核心筒拐角处自柱脚标高起，设置上下贯通的 l 型芯 柱，并且，在钢梁高度处用钢桁架作为芯柱与芯柱之间的横向连 接，以确保该部位节点的工作状态和计算假定相吻合。3. 钢结构施工安装时的质量控制3.1 钢结构建筑的基础通常都采用混凝土立柱， 基础的混凝 土丑钢筋、模板的施工与其他工程的施工方法相同而基础立柱中 预埋的螺栓是更是质量控制的重中之重， 每个螺栓及每组螺栓之 间的高度间距的偏差，直接影响着工程的整体质量

8、。具体如下： 取钢柱底板大小的钢板三块（其中两块厚20mm 一块820mmt均 可）,2mm厚的两块铜板按照钢柱底板螺栓孔位置、大小开孔， 将三块钢板组装在一起，把一组螺栓插入螺孔，用1416的钢筋将螺栓焊接为一体， 上下各一道并可以重复多次使用。 螺 栓间间距及高低必须在规定的偏差范围之内。在混凝土浇筑前， 用经纬仪将螺栓组进行精确的定位.再用1416的钢筋焊 接在柱子的主筋上， 固定螺栓钢筋端头顶正模板上， 上下各一道， 这样每组螺栓之间的间距、 高低可以控制并不被损坏。 做好施工 交接。土建工程结束后 . 将螺栓组间的 （轴线间距 ） 、高低，每一 个柱身浇筑的高度用经纬仪进行测量， 验

9、收后， 组织相关安装人 员进行验收，验收后要求钢结构安装人员进行复测。3.2 钢构件的加工现已实现工厂化的生产， 钢构件的进场质 量验收就显得至关重要， 构件进场除了核查数量， 并进行表面检 查外，还需要检查以下资料：钢材材质的检验单；钢材的材质证明 （复印件须盖生产 单位公章，并且说明原件存放地）；无损检测报告和探伤检测 报告。在安装柱，梁时，主要检查柱底版下的垫铁是否稳定，柱是 否垂直和位移，粱的垂直、平直、侧自弯曲、螺栓的拧紧程度以 及摩擦面清理验收合格后，方可起吊施工。当钢结构安装完，并 进行验收合格之后， 要求施工单位将柱底板和基础顶面的空间用 膨胀混凝土进行二次浇筑。 钢结构工程螺

10、栓的连接通常使用高强 螺栓和普通螺栓这两种，普通螺栓连接，每个螺栓一端不能垫 2 个以上垫片， 螺栓拧紧后外露螺纹不能少于 2 个螺距； 高强螺栓 使用前需要检查螺栓的合格证和复试单， 安装过程中板叠接触面 要平整，接触面必须大于75%边缘缝隙不能大干0.8mm高强螺 栓要自由穿入，不能用工具敲打和扩孔，不能强制穿入。高强螺 栓不能作为临时螺栓， 螺栓拧紧要注意按一个方向施拧， 当天安 装的要终拧完毕，并逐个严格检查，对欠拧、超拧的要及时补拧 或更换。 不合格的焊缝不得擅自处理， 同一部位的焊缝返修次数 不能超过 2 次。钢结构涂刷前， 构件表面不能有异物， 涂刷遍数和厚度应符 合相关规定。 在监理施工过程中， 要求施工人员先固定钢窗一边 的柱子， 待钒窗完全固定并就位之后， 再焊接另一边的立柱这样 便可以保证钢窗与立柱之间不会有缝隙。 压抑彩板进场后， 要对 其进行检查， 并复核施工安装有关钢构件的安装精确度； 清除檩 条安装时的焊缝药皮和飞溅物， 并涂刷防锈漆对钢构件进行防腐 处理。安装彩板时，要按墙面的顺序进行排版，从墙面的一侧开 始进行，再用螺钉固定，墙板接缝处要做好防水处理。