钢结构技术论文
钢结构技术论文 钢结构技术具有跨度大、利用空间大、施工速度快、经济且实用等特 点被广泛利用于业厂房、体育场馆、高层住宅、豪华写字楼及跨度较大的建筑。下面小编整理了钢结构技术论文，欢迎阅读! 钢结构技术论文篇一 浅谈钢结构施工技术 【摘要】钢结构工程具有跨度大、利用空间大、施工速度快、经济且 实用等特点被广泛利用于业厂房、体育场馆、高层住宅、豪华写字楼及跨度较大 的建筑。随着建筑行业的不断发展，钢结构的造型及结构形式越来越复杂，钢结 构的方案设计及工程质量直接影响着建筑结构及使用安全。本文从钢结构的特点 及选材入手，论述了钢结构施工技术。
【关键词】钢结构;施工;技术;质量控制 一、钢结构的特点 1.钢结构的特点 在施工时间方面：用于施工的钢结构构件可以是工厂化生产、工业化 程度高，现场安装快捷，大大缩短施工的时间;在施工空间方面：钢材抗压、抗 侧弯强度大，一般钢材的性能均为混凝土的1.5 倍，特别是其抗拉、弯性能远优 于混凝土结构。因此在等同强度的条件下可以缩小截面从而增大了有效的空间;
在利用率方面：钢结构建筑的施工材料可以实现再生利用，这样就减少了大量的 建筑垃圾，符合环保建筑施工和可持续发展的要求。
此外钢结构抗震性能优良，又有柔性结构、自重轻，能有效地降低地 震及灾害的影响程度，可大大提高住宅的安全性。
2.钢结构的不足 耐火性差：钢材的导热系数远远大于钢筋混凝土的导热系数，其耐火 性能也远远差于混凝土结构，当在温度达150℃以上时，钢结构需要加隔热层加 以保护当温度达到600℃时，钢结构就会基本丧失其全部的强度和刚度。因此在钢结构建筑中抗火被看成重要一环;耐腐蚀性差：由于钢材表面的铁原子与空气 中的氧化合会生成氧化铁锈，锈蚀能够引起应力集中，从而危害钢结构建筑的使 用安全，使钢结构建筑寿命减短，因此对钢结构建筑进行有效的防腐措施才能确 保其使用时间。
3.钢材选择要点 钢材应有抗拉、屈服强度和S(硫)、P(磷)、C(碳)含量的合格保证。所 使用的钢材应具有钢材的质量保证书，其品种、规格、性能要符合国家产品标准 要求，化学成分也要符合相关要求。钢材表面质量在符合国家现行有关标准规定 的基础上，还应符合以下规定：当钢材表面有锈蚀、麻点等缺陷时，缺陷深度不 能大于该钢材厚度负偏差值的1/2。
二、钢结构施工技术 1.钢结构稳定性设计的原则 为了凸显钢结构的优势，必须做好钢结构体系以及组成部分的稳定性 工作。现在钢结构的设计大多数是按照平面体系来设计的，如桁架和框架。我们 要使得这些平面结构不发生平面外失稳，需要从结构整体布局来解决，可以增加 必要的支撑构件等。要求平面结构构件的平面稳定计算需与结构布置相一致。
2.钢结构制造技术 对于高层建筑的柱和梁，由于是主要承力构件，其结构制造的几何精 度将直接影响到安装精度和承载状况。特别是柱与柱的连结节点，目前大多设计 采用非对称V型坡口全焊结构、接触和摩擦共同传力的栓焊结构形式。柱与梁连 结节点采用单面V型坡口加钢衬垫全焊形式和腹板栓接，翼缘焊接的栓焊结构。
其中栓接螺栓大多采用高强度螺栓，栓接面需进行喷铝或无机富锌防锈防滑漆进 行处理，出厂前抗滑移系数≥0.5。
(1)焊接工艺评定实验 对于不同材质、板厚，特别是屈服强度大于420MPa的高强度钢(如国 家体育场“鸟巢”)，必须根据不同接头形式，确定坡口尺寸和焊接工艺参数进行 实验，并对接头焊接试件进行机械性能、弯曲、夏比冲击等检验，达到设计规范 要求后，方可进行工厂批量生产。(2)钢结构的拼装技术 拼装工序是钢结构制造的主要工序之一，拼装质量的好坏，影响到杆 件箱口尺寸、扭曲、旁弯等制造几何精度。对于高层建筑的箱形或工型立柱，就 显得尤为重要。为保证立柱端面尺寸精度，常对隔板或腹板进行机加工或采用精 密切割技术，保证其几何尺寸误差控制在±0.5mm或±1mm以内。同时为减少变形， 采用自约束和外力夹紧的它约束方式，满足拼装间隙控制在0.5mm以内。
(3)钢结构工程的焊接技术 钢结构焊接目前大量采用小线能量的CO2气体保护焊，CO2不能低于 99.5%，含水量要小于0.05%，其目的就是减小焊接热量产生结构变形，保证钢 结构构件的几何精度。同时为提高焊接效率，对于箱形或工型杆件大量采用埋弧 自动焊工艺。同时为确保焊接质量，对施工过程的焊材管理提出以下要求：
(a)焊材要求 焊材(焊条、焊丝、焊剂)必须具有质量合格证明，并且在有效期内方 可使用。现场设专用焊材存放室，并保持室内干燥、整洁，存放在室内的焊材， 必须按种类、型号、规格严格区分，并做好明显的标记，严禁乱堆乱放。对于受 潮、药皮褪色、脱落、焊芯有锈蚀的焊条不准使用。
(b)焊材的烘烤和发放 为避免焊条药皮因温度陡降或剧升而开裂，烘箱的升温与降温应缓慢， 不允许往正处于高温的烘箱内放入或取出焊条，应待焊条烘烤符合要求并降至保 温温度后方可取出使用;从烘干箱内取出的焊条，应盛装在保温筒内，数量应根 据实际施焊需要而定;从烘干箱内取出的焊条应在四小时内用完，剩余焊条需重 新烘烤。重新烘烤次数不能超过两次。
(c)对焊材烘烤人员的要求 ①焊条烘烤员应能区分不同型号、规格的焊条，熟悉各种焊条烘烤温 度和恒温时间，熟练操作焊条烘烤设备。
②每次烘烤焊条前，应在开包后认真检查焊条的型号是否正确，有无 质量问题，确认无误后，方可放入焊条烘箱中进行烘烤。③负责焊条的领取、发放和回收，并做好焊条发放和回收记录、烘烤 记录和环境监测记录。
(4)钢结构的精确制孔技术 根据规范要求，任意两孔间距允许偏差为±1.0mm(≤500mm);相邻两组 的端孔间距离允许偏差为±1.5mm(≤500mm)，因此，为保证孔群的位置精度，工 艺上常采用精确划线，卡钻孔模具进行钻孔工艺。划线时充分考虑工厂制造与现 场安装时的温度差异，采用温度补偿技术，满足孔群精度要求，并确保现场安装 符合设计的需要。
3.安装质量控制 钢柱垂直度控制：做好各个首吊节间钢柱的垂直度控制;钢柱校正在 初拧前用长水平尺粗略控制垂直度，待形成框架后进行精确校正;焊接后进行复 测，并与终拧测量结果作比较，以此作为下一步施工的依据。标高控制：高层的 竖向传递采用钢尺，通过预留孔向上量测，每层传递的高程要进行联测，相对误 差应小于2mm;确定各层柱底标高50cm线及梁标高10cm线，通过控制柱底标高来 控制柱顶及梁标高。在每6～9层高度要进行绝对标高的复核，采用全站仪从±000 向上进行已安装构件标高的复核，有较大误差时应分析原因加以调整。工程按最 高建筑物整体垂直偏差不超过25～30mm精度要求进行控制(规范值为H/2500+10， 且≤50mm)。
三、结束语 钢结构因具有自重轻、强度高、工业化程度高等优点，在建筑工程中 得到了广泛的应用。相信通过加强对结构的整体稳定、局部稳定以及平面外稳定 的设计，克服结构设计缺陷，加强制造过程的有效控制，强化监理监管职能，其 工程质量、安全、工期等得以保证。
钢结构技术论文篇二 钢结构滑移施工技术 【摘 要】现阶段大跨度钢结构广泛应用于铁路站房建设，施工技术更是日新月异。以下以莆田站站房钢结构工程为例，说明滑移施工技术在大型铁 路站房钢结构中的应用。
【关键词】大跨度;空间桁架;整体累积滑移 1 工程简介 莆田站站房分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三个区段，结构采用混凝土柱、梁形成框 架结构，屋盖为钢结构屋盖。站房顺轨道方向长约243m，宽约55m。钢结构屋盖 支撑于混凝土柱柱顶支座或埋件上，屋面标高为24m―29.66m。站房屋面钢结构 总投影面积为18540，钢结构总量2900吨，总滑移重量约2000吨。站房屋面由横 向主桁架和纵向次桁架构成，主、次桁架均为钢管桁架，其中Ⅰ、Ⅲ区段为平面 管桁架，Ⅱ区段为倒三角空间管桁架。主桁架跨度为50米，最大悬挑距离17.75m。
上、下弦杆为Φ245×10、Φ219×8，腹杆为Φ127×6。主桁架与次桁架及檩条构成 整个钢屋面体系。站房Ⅱ区段钢结构材质主要采用Q345B，Ⅰ、Ⅲ区段材质采用 Q235B，桁架均采用焊接连接的形式，其中全熔透焊缝等级为二级，其他为三级 焊缝。站房钢结构跨度大且异型构件较多，受交叉施工影响，大型吊车无法就近 施工，高空散拼，整体提升均不能满足施工要求，考虑滑移施工技术，本工程采 用整体累积滑移方法，节省工装材料，保证工期进度。
2 滑移施工技术 2.1 滑移施工技术简介 本工程的滑移工作量为1轴线～28轴线间的主桁架(含部分次结构)。
因滑移结构的特点，在不同分区内设置滑移轨道时，其中心不在同一条直线上， 所以需要设计两套滑移支座来解决换手难题。
采用液压顶推滑移钢桁架结构，需设置专用的滑移轨道，待滑移构件 (或滑靴)坐落于滑移轨道上，通过安装在构件上的滑移设备顶推滑移构件，沿轨 道由初始拼装位置滑移至设计位置就位。根据工程特点，滑移轨道共铺设2条， 分别在B轴线及H轴线处的剪力墙上方。并在剪力墙上方每1m设置预埋板 400*200*16 mm。
液压同步爬行施工技术特点：
2.1.1 与传统的卷扬机钢丝绳牵引不同，爬行机器人滑移过程的推进力及推进速度完全可测和可控。计算机系统通过传感器检测爬行机器人的推进力 及速度，控制各机器人之间的协调同步，当有意外超载或同步超差时，系统会及 时做出调整并发出报警信号，从而使滑移过程更加安全可靠;
2.1.2 通过爬行机器人设备的模块化组合、扩展，被滑移构件的重量、 尺度和滑移距离不受限制;
2.1.3 设备体积小、自重轻、承载能力大，自动化程度高，操作方便 灵活，安全可靠性好，特别适合于在狭小空间或起重设备难以进入的施工场地进 行大体量构件的累积滑移安装;
2.1.4 可多点顶推，分散主桁架结构、滑移梁及混凝土柱梁所受附加 力;
2.1.5 推移反力由距构件很近的一段轨道直接承受，因此对轨道基础 处理要求低;
2.1.6 由于液压爬行器与构件采用硬连接，易于同步控制，就位准确 性高。
根据钢桁架结构安装特点及工期的合理性，将屋面钢结构分为三个区 域，分区一为六榀主桁架及其次结构，分区二为十九榀主桁架及其次结构，分区 三为七榀主桁架及其次结构，每个区域作为一个独立的滑移单元。即1～5轴线(6 榀桁架)为第一滑移单元，6～22轴线(19榀桁架)为第二滑移单元，23～28轴线(7 榀桁架)为第三滑移单元。
如下图所示：
2.2 液压滑移原理 “液压同步滑移施工技术”采用液压爬行器作为滑移驱动设备。液压爬 行器为组合式结构，一端以楔型夹块与滑移轨道连接，另一端以铰接点形式与构 件连接，中间利用液压油缸驱动爬行。
自锁型液压爬行器是一种能自动夹紧轨道形成反力，从而实现推移的 设备。此设备可抛弃反力架，省去了反力点的加固问题，省时省力，且由于与被 移构件以铰接形式连接，同步控制较易实现，就位精度高。液压爬行器的楔型夹块具有单向自锁作用。当油缸伸出时，夹块自动 锁紧滑移轨道，推动结构向前进;油缸缩回时，夹块松开，与油缸同方向移动。
液压滑移技术主要设备为：TJG-1000型液压爬行器;TJV-15型液压泵 源系统;YT-1型计算机同步控制系统。
液压滑移技术同步控制系统：液压同步滑移施工技术采用计算机控制， 通过数据反馈和控制指令传递，可全自动实现同步动作、负载均衡、姿态矫正、 应力控制、操作闭锁、过程显示和故障报警等多种功能。
2.3 滑移施工作业流程 桁架分段的吊装就位→桁架间次桁架及檩条等主结构安装就位→液 压爬行器的布置及调试→操作爬行器工作将滑移单元向前滑移一个主桁架间距 (本次滑移一榀桁架与下一榀桁架的间距)→重复上述步骤滑移至安装位置就位。
2.3.1滑移施工前应做好如下准备工作：
a)桁架上的分段下端根据设计计算要求安装滑靴，并在滑靴底面根据 滑靴与滑移轨道的位置关系设置滑移挡板，在滑移过程中起到水平限位和导向作 用。
b)在滑移单元安装爬行器，根据设备的性能和结构的特性，采用推进 式爬行器，即将爬行器设置与滑移单元的后端根据受力计算并结合爬行器连接件 的尺寸等构造要求在爬行器连接的滑靴上设置耳板。
c)在进行滑移轨道及相应支撑布置时，须同时将滑移设备进行布置：
根据轨道及轨道上爬行器及相关控制系统的合理布置;并在桁架滑移前完成检查 及调试工作。
液压爬行推进系统设备安装型式如下图所示：
2.3.2 施工流程 整个站房钢结构屋盖安装涉及同步累积滑移作业的施工流程主要分 为如下六个步骤：
第一步：滑移轨道布置、铺设;第二步：液压爬行系统设备安装、调试;
第三步：主桁架等钢结构累积滑移;
第四步：钢屋盖结构全部滑 移到位、调整;
第五步：滑移设施(液压爬行器、轨道、大梁等)拆除。
钢屋盖滑移方向由北向南，直至全部主桁架及其间次结构安装完毕、 滑移到位。
2.3.3 工作内容 在整个钢结构屋盖同步累积滑移作业施工中，滑移专业作业主要完成 如下内容：
提供液压爬行器外形及安装尺寸，配合滑靴及滑移顶推点设计;
提供滑移轨道的型号和型式，提出安装要求;
安装及拆除液压同步滑移系统设备;
液压同步滑移系统现场调试;
2.3.4 滑移施工前注意事项：
(1)根据钢结构屋盖同步累积滑移的安装工艺特点，配置液压爬行系 统设备;
(2)结合主桁架支座处的结构特点，进行滑靴及滑移顶推点设计、制 作及安装;
(3)滑移轨道及预埋件设计、制作及安装;
(4)液压泵源系统的检修与调试;泵源系统耐压实验、泄漏检查、可靠 性检查。
(5)液压爬行器的试验;液压爬行器主油缸的耐压和泄漏试验，必要时 更换新的密封圈;液压锁的可靠性试验。(6)楔型夹块的全面检修。
(7)电气控制系统检修与试验;计算机同步控制系统、泵站控制柜及各 种传感器的检修与调试。
2.3.5 液压爬行系统配置 (1)总体布置原则 满足钢结构屋盖累积滑移驱动力的要求，尽量使每台液压爬行器受载 均匀;尽量保证每台泵站驱动的液压爬行器数量相等，提高泵源系统利用率;在总 体布置时，须保证各连接处及相应操作环节、设备及系统的安全性和可靠性，以 保证施工过程的安全。
(2)滑移承重系统配置 本工程中滑移轨道共设置2组，每组(条)轨道上根据单个滑靴支点及 总的反力值，配置满足同步顶推滑移的液压爬行器数量，以保证滑移过程中钢结 构屋盖的稳定和安全。
在第一榀主桁架两端滑靴处、轨道上各配置一组(一台)TJG-1000型液 压爬行器，滑移过程荷载不均匀系数取1.2，动荷载系数取1.05，摩擦系数取0.2， 每块滑移分区的两条轨道上的自重荷载分布按照基本相同考虑，则：
单台液压爬行器的最大工作荷载为：400×1.2×1.05×0.2/2)=50.4吨。单 台液压爬行器的最小顶推力裕度系数为：100/50.4=2。
根据设备设计规范及类似工程经验，液压爬行器采用如上顶推力裕度 系数能够满足本工程同步滑移的需求。
(3)泵源系统配置 由于各滑移胎架顶推点之间距离很远，故泵源系统采用跟随液压爬行 器配置。即每组的两台液压爬行器并联，配置一台泵源系统。
本工程中液压泵源系统选用TJD-15型常规泵站，共配置4台。
(4)滑移速度液压同步滑移系统设备的顶推速度取决于泵源系统的配置及流量、同 步控制策略和其他辅助工作所占用的时间。
在本工程中，滑移水平推移速度 10米/小时。
2.3.6 同步滑移控制 (1)滑移控制策略 液压滑移同步控制应满足以下要求：
尽量保证各台液压爬行器均匀受载;
保证各个滑移点保持同步。
根据以上要求，制定如下的控制策略：
将单侧两台液压爬行器并联，并设定为基准点即主令点A，位于另一 侧的两台液压爬行器并联并设定为从令点B。
滑移控制点平面布置见下图：
在计算机的控制下从令点B以位移量来跟踪比对主令点A，保证各台 液压爬行器在滑移过程中始终保持同步。
(2)同步控制原理 滑移同步控制原理框图详见下图：
2.3.7 液压同步滑移系统调试 (1)系统调试 液压滑移设备系统安装完成后，按下列步骤进行调试：
检查泵站上所有阀或硬管的接头是否有松动，检查溢流阀的调压弹簧 处于是否完全放松状态。
检查泵站启动柜与液压爬行器之间电缆线的连接是否正确。检查泵站与液压爬行器主油缸之间的油管连接是否正确。
系统送电，检查液压泵主轴转动方向是否正确。
在泵站不启动的情况下，手动操作控制柜中相应按钮，检查电磁阀和 截止阀的动作是否正常，截止阀编号和牵引器编号是否对应。
检查传感器(行程传感器，位移传感器)。按动各台液压爬行器行程传 感器的2L、2L-、L+、L-，使控制柜中相应的信号灯发讯。
滑移前检查：启动泵站，调节一定的压力(5Mpa左右)，伸缩爬行器主 油缸：检查A腔、B腔的油管连接是否正确;检查截止阀能否截止对应的油缸;检查 比例阀在电流变化时能否加快或减慢对应油缸的伸缩速度。
预加载：调节一定的压力(2～3Mpa)，使楔形夹块处于基本相同的锁 紧状态。
(2)分级加载试滑移 待液压同步滑移系统设备检测无误后开始试滑移。经计算，确定液压 爬行器所需的伸缸压力(考虑压力损失)和缩缸压力。
开始试滑移时，液压爬行器伸缸压力逐渐上调，依次为所需压力的 20%，40%，在一切都正常的情况下，可继续加载到60%，80%，90%，100%。
钢结构屋盖主桁架滑靴刚开始有移动时暂停滑移推进，保持滑移设备 系统压力。对液压爬行器及设备系统、结构系统进行全面检查，在确认整体结构 的稳定性及安全性绝无问题的情况下，才能开始正式滑移。
2.3.8 液压滑移安全措施 (1)在一切准备工作做完之后，且经过系统的、全面的检查无误后， 现场滑移作业总指挥检查并发令后，才能进行正式进行滑移作业。
(2)在液压滑移过程中，注意观测设备系统的压力、荷载变化情况等， 并认真做好记录工作。
(3)在滑移过程中，测量人员应通过激光测距仪及钢卷尺配合测量各滑移点位移的准确数值。
(4)滑移过程中应密切注意滑移轨道、液压爬行器、液压泵源系统、 计算机同步控制系统、传感检测系统等的工作状态。
(5)现场无线对讲机在使用前，必须向工程指挥部申报，明确回复后 方可作用。通讯工具专人保管，确保信号畅通。
2.3.9滑移到位卸载施工说明 站房桁架滑移到位后，标高高于桁架实际安装高度，故必须进行卸载。
本工程卸载采用50t级的千斤顶80只。卸载处采用1300mm的短轨道。
站房桁架滑轨高为140mm，桁架支座底部支座高位670mm，故滑靴厚 度设置350mm，此时用两只50t千斤顶将桁架顶起30mm左右，即可将在卸载处设 置1300mm长的短轨道及滑靴抽出，然后将支座安装到位。
3 结语 莆田站钢结构安装施工过程中，站房屋面使用大型构件液压爬行推进 系统累积滑移就位的施工技术进行作业，既满足了莆田站钢结构安装的质量要求， 也保证了屋面结构体系安装精度要求。同时为以后的大跨度屋面钢结构安装施工， 积累了宝贵的经验，具有良好的使用推广价值。
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