高层建筑钢结构施工
(2)柱底灌浆。一般在第一节钢框架安装完成后即 可开始紧固地脚螺栓并进行灌浆。灌浆前必须对柱 基进行清理,立模板,用水冲洗基础表面,排除积 水,螺孔处必须擦干,然后用自流平砂浆连续浇灌 ,一次块,到时试压,作为验收资料完成流出的砂 浆应清除干净,加盖草包养护。砂浆必须做试。
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2.高强度螺栓连接 钢结构高强度螺栓连接,一般是指摩擦连 接。它借助螺栓紧固产生的强大轴力夹紧连 接板,靠板与板接触面之间产生的抗剪摩擦 力传递同螺栓轴线方向相垂直的应力。因此 ,螺栓只受拉不受剪。施工简便而迅速,易 于掌握,可拆换,受力好,耐疲劳,较安全 ,已成为取代铆接和部分焊接的一种主要的 现场连接手段。
在现代高层钢结构中,广泛采用经济合理 的钢材截面,见表6-1。应充分利用结构的 截面特征值,发挥最大的承载能力。传统的 工字钢、槽钢、角钢、扁钢有时仍有使用, 但由于其截面力学性能欠佳,已渐被淘汰。
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表6一1 钢材的品种及性能
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(三)钢结构构件
5.柱基检查 (1)定位轴线检查。 (2)柱间距检查。 (3)单独柱基中心线检查。 (4)柱基地脚螺栓检查。 (5)基准标高实测。
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6.标高块设置及柱底灌浆 (1)标高块设置。柱基表面采取设置临时支承标高 块的方法来保证钢柱安装控制标高,要根据荷载大 小和标高块材料强度确定标高块的支承面积。
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2.安装流水段的划分
高层钢结构安装需按照建筑物平面形状、结构 形式、安装机械数量和位置等划分流水段。总原 则是:平面流水段划分应考虑钢结构安装过程中 的整体稳定性和对称性,安装顺序一般由中央向 四周扩展,以减少焊接误差。立面流水段划分, 一般以一节钢柱高度内所有构件作为一个流水段 。
一个立面安装流水段内的安装顺序如图6-1所 示,钢结构标准单元施工顺序如图6-2所示。
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图6一1 一个立面安装流水段内的安装顺序
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图6一2 钢结构标准单元施工顺序
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3.钢构件的运输和堆放 (1)运输。 (2)中转。 (3)配套。 (4)现场堆放。 4.钢构件预检 (1) 出厂检验。 (2)计量工具。 (3)预检。
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(三)楼面工程及墙面工程
高层钢结构中,楼面由钢梁和混凝土楼板组成。它有 传递垂直荷载和水平荷载的结构功能。楼面应当轻质 ,并有足够的刚度,易于施工,为结构安装提供方便 ,尽可能快地为后继防火、装修和其他工程创造条件 。
1.楼板种类 高层钢结构中,楼板种类有压型钢板现浇楼板、钢筋 混凝土叠合楼板、预制楼板和现浇楼板。
钢柱起吊有两种方法,一种是双机抬吊法;另一 种是单机吊装法。
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2.框架钢梁安装
钢梁在吊装前,应于柱子牛腿处检查标高和柱子间距。 主梁吊装前,应在梁上装好扶手杆和扶手绳,待主梁吊 装就位后,将扶手绳与钢柱系牢,以保证施工人员的安 全。
钢梁采用两点起吊,一般在钢梁上翼缘处开孔,作为吊 点。吊点位置取决于钢梁的跨度。为加快吊装速度,对 质量较小的次梁和其他小梁,常利用多头吊索一次吊装 数根。
(5)为便于施工登高,吊装钢柱前要先将登 高钢梯固定在钢柱上。为便于进行柱梁节点 紧固高强度螺栓和焊接,需在柱梁节点下方 安装吊篮脚手架。
(6)施工用的电动机械和设备均需接地,绝对 不允许使用破损的电线和电缆,严防设备漏电 。施工用电器设备和机械的电缆,需集中在一 起,并随楼层的施工而逐节升高。每层楼面须 分别设置配电箱,供每层楼面施工用电需要。
1.柱子 高层钢结构钢柱的主要截面形式有箱形断 面、H形断面和十字形断面,一般都是焊接 截面,热轧型钢用得不多。就结构体系而言 ,筒中筒结构、钢混凝土混合结构和型钢混 凝土结构多采用H形柱,其他多采用箱形柱 ;十字形柱则用于枢架结构底部的型钢混凝 土枢架部分。
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2.梁和析架 高层钢结构的梁的用钢量约占结构总用钢 量的65%,其中主梁占35%~40%。因 此梁的布置力求合理,连接简单,规格少, 以利于简化施工和节省钢材。采用最多的梁 是工字截面,受力小时也可采用槽钢,受力 很大时则采用箱形截面,但其连接非常复杂 。
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(五)钢结构的加工制造
由于高层建筑钢结构的精度要求高,因此 ,构件的加工制造一般由专门的钢结构加工 厂在工厂预制完成。
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(六)高层钢结构安装的特点
高层建筑钢结构安装的独有施工特点有: (1)由于结构复杂而使施工复杂化。 (2)高空作业受天气的影响较大。 (3)高空作业工作效率低。 (4)施工安全问题十分突出。
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高强度螺栓的类型,除厂大六角头普通型外, 广泛采用的是扭剪型高强度螺栓。扭剪型高强度 螺栓是在普通大六角头高强度螺栓的基础上发展 起来的。区别仅是外形和施工方法不同,其力学 性能和紧固后的连接性能完全相同。
高强度螺栓连接的运输、装卸、保管过程中, 号、规格分类保管。在安装使用前严禁任意开箱 。
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截面高度相同时,轧制H型钢要比焊接工字截面 便宜。对于重荷载或传递弯矩,则采用焊接箱形梁 。当净空高度受到限制时,也可采用双槽钢和钢板 组焊而成的截面,钢梁内部必须作防锈处理。
把析架用于高层钢结构楼盖水平构件,可作到大 跨度、小净空,工程管线安装方便。平行弦析架是 用钢量最小的一种水平构件,但制造比较费工费时 。楼盖钢析架一般由平行的上下弦杆和腹杆(斜撑 和竖撑或只用斜撑)组成。弦杆和腹杆可采用角钢 、槽钢、T型钢、H型钢、矩形和正方形截面钢管 等钢材。
(1)压型钢板现浇楼板。 (2)钢筋混凝土叠合楼板。 (3)预制楼板。 路漫漫其修远(兮4, )现浇楼板。
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2.墙面工程
高层钢框架体系一般采用在钢框架内填充与钢 框架有效连接的剪力墙板(亦称框架一剪力墙结 构)。这种剪力墙板可以是预制钢筋混凝土墙板 、带钢支撑的预制钢筋混凝土墙板或钢板墙板, 墙板与钢结构的连接用焊接或高强度螺栓固定, 也可以是现浇的钢筋混凝土剪力墙。
高层建筑钢结构施工
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2020年4月9日星期四
一 钢结构材料安装前的准备工作
(一)钢的种类
高层建筑钢结构用钢有普通碳素钢、普通低合金钢和热 处理低合金钢三大类。大量使用的仍以普通碳素钢为主。 我国目前在建筑钢结构中应用最普遍的是Q235钢。 《高层建筑钢结构设计与施工规程》规定: (1)基于高层钢结构的重要性,把冷弯试验、冲击韧性、 屈服点、抗拉强度和伸长率并列为钢材力学性能的五项基 本要求,这五项指标皆合格的钢材方可采用。
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(1)柱与柱的对接焊,应由两名焊工在两相 对面等温、等速对称焊接。 (2)梁、柱接头的焊缝,一般先焊H型钢的 下翼缘板,再焊上翼缘板。梁的两端先焊端 ,待其冷却至常温后再焊另一端。 (3)柱与柱、梁与柱的焊缝接头,应试验测 出焊缝收缩值,反馈到钢结构制作单位,作 为加工的参考。要注意焊缝收缩值随周围已 安装柱、梁的约束程度的不同而变化。
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(七)高层钢结构安装前的准备工作
1.安装机械的选择 高层钢结构安装都用塔式起重机,这就要 求塔式起重机的臂杆足够长以使其具有足够 的覆盖面;要有足够的起重能力,满足不同 部位构件起吊要求;钢丝绳容量要满足起吊 高度要求;起吊速度要有足够挡位,满足安 装需要;多机作业时,相互要有足够的高差 ,互不碰撞。
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(4)钢结构施工需要许多设备,如电焊机、 空气压缩机、氧气瓶、乙炔瓶等,这些设备 需随着结构安装而逐渐升高。为此,需在刚 安装的钢梁上设置存放施工设备用的平台。 固定平台钢梁的临时螺栓数要根据施工荷载 计算确定,不能只投人少量的临时螺栓。
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(四)钢结构的连接节点
连接节点是钢结构中极其重要的结构部位,它把 梁、柱等构件连接成整体结构系统,使其获得空 间刚度和稳定性,并通过它把一切荷载传递给基 础。连接节点本身应有足够的强度、延性和可靠 性,应能按照设计要求工作,制作和安装应当简 单。 连接节点按其传力情况分为铰接、刚接和介于两 者之间的半刚接。设计中主要采用前两者,半刚 接采用较少。在实际工程中真正的铰接和刚接是 不容易做到的,只能是接近于铰接或刚接。按连 接的构件分主要有钢柱柱脚与基础的连接、柱柱 连接、柱梁连接、柱梁支撑连接、梁梁连接(梁 与梁对接和主梁与次梁连接)、梁混凝土筒连接 等。 路漫漫其修远兮,
4.钢扶梯安装
钢扶梯一般以平台部分为界限分段制作,构件是 空间体,与框架同时进行安装,然后再进行位置 和标高调整。在安装施工中常作为操作人员在楼 层之间的工作通道,安装工艺简便,定位固定较 复杂。
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(二)高层钢框架的校正
1.框架校正的基本原理 (1)校正流程。 (2)校正时的允许偏差。 (3)标准柱和基准点选择。 2.高层钢框架结构的校正方法
水平析架的安装基本同框架梁,但吊点位置选择应根据 析架的形状而定,需保证起吊后平直,便于安装连接。 安装连接螺栓时严禁在情况不明的情况下任意扩孔,连 路漫漫其修远兮接, 板必须平整。
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3.墙板安装 装配钢筋混凝 土墙板两种。
剪力支撑安装部位与剪力墙板吻合,安装时也应 采用剪力墙板的安装方法,尽量组合后再进行安 装。
为减轻自重,对非承重结构的隔墙、围护墙等 ,一般广泛采用各种轻质材料,如加气混凝土、 石膏板、矿渣棉、塑料、铝板、玻璃围幕等。