3 钢结构技术在住宅中存在的问题
(1)住宅建筑中钢结构技术应用会加大施工成本
从近几年钢结构技术在住宅建筑中的应用情况分析,主要表现如下:若在工程项目建设期间,钢结构使用未按照规定要求操作,一旦引发施工安全事故,则会对整个工程项目的施工进度造成非常大的影响。如果造成建筑物大面积坍塌,不仅会导致重大施工人员伤亡,还会给施工单位造成非常严重的经济损伤,在很大程度上会加大整个住宅建筑项目的施工成本,从而带来不必要的劳务纠纷及经济损失,这对之后进行施工会造成很大影响。
(2)住宅建筑中钢结构技术应用起来较复杂
在住宅中,钢结构技术应用复杂性方面的问题表现为:结构质量较差,这很可能因多种因索引发,如在钢结构的设计上,应用范围未准确测定,对于结构自身所承载的能力难以很好地控制,从而使建成的建就结构的稳定性较差;或者是未仔细审核施工图纸,且没有计算各结构所能承载的强度,这就难以确保住宅质量。
(3)住宅建筑中钢结构技术应用较多变
工程项目在进行施工时,其钢结构技术的应用质量会一直困扰整 个施工过程,且施工质量容易受外界环境及施工时间的影响,而发生相应的变化,且长时间下来,若质量问题未得到很好的处理,则会导致该方面的缺陷越发严重。
(4)住宅建筑中钢结构技术应用易引发安全事故
因以往的住宅建筑项目在建设时,以水泥作为主要的建筑材料,而当前大多数以钢结构体为主,但很多施工人员对于钢结构体并不是很了解,使其所采用的施工方法存在一定缺陷,从而加大施工安全事故发生的几串。
实例分析
某省体育馆占地价653660㎡,建筑面积86588㎡,总投资额4.9亿元,于2002年9月建成,在2004年7月遭九级风破坏。
体育馆东罩棚中间位置处铝塑板板和固定槽钢被风撕裂井吹落100m,三副30㎡的大型采光窗被整体吹落,雨篷吊顶吹坏。而且大部分破坏都是由于负风压所引起的,屋面板被掀翻。按照当天气象局一观测点的观测,通过观测点的大风时速达24.7m/s.
分析其原因,可得以下几点结论:
1)设计原因,檩条连接节点设计不合理,没有充分考虑风荷载的破坏性;构件破坏有扭转破坏的痕迹。怀疑围护部分没有经过计算,或是构件计算时考虑不全面只考虑一个方向的稳定,忽略另一个方向由风载控制的稳定计算。现场还发现背靠背C型钢的连接方式不对,仅下翼缘与托板焊接,支座处根本没有抵抗侧向失稳的能力,更别提杆件中部。
2)施工原因,焊接质量不过关,焊接工艺十分粗糙,锈蚀部位多在连接处,造成大都是在节点连接处被破坏,估计是施工时现场焊接质量把关不严。
3)自然原因,局部强风所致。同期施工的黄河小浪底模型厅也受到一定程度破坏。
4)管理原因,施工方有层层外包现象,公司对施工分包管理不严。
5 结论
我们应当从工程事故中吸取经验教训,做到防范为主。
1)加强管理措施:轻钢结构工程从立项、设计、制作、施工、验收、使用及维修等每个过程都沙及管理的问题,先必须建立健全建筑法律规范;其次必须注重人员综合素质的提高,建立培训制度;*三必须建立事故档案,追究事故责任。
2)加强教育措施:教育措施通常以安全教育为主,安全教育一般包括安全知识教育、安全技术教育、安全思想教育、典型事故案例教育等,安全教育形式多样,但重要的是落到实处,深人人心。
3 技术原理
1)飞架设计
施工荷载确定:操作工6人,压型钢板内板4张,均布荷载800kg,集中荷载1t。
飞架平面尺寸:考虑内板的宽度,车间的跨度,操作人员数量因素,尺寸确定为36m*4.5m。站杆件选材:所有杆件选择考虑经济性、质量性、安全性及材料获取便利性,经对比采用90型国标钢管。
架体选型设计:可选择弓形,倒三角形、长方形、梯形,经对比综合衡量,选择长方形架体。尚进牵引设备选择:可选用0.5t,1.0t,1.5t卷扬机或慢速电动滑轮,经对比衡量,采用0.5t卷扬机与定滑轮组配合使用。
2)飞架制作
飞架制作程序:材料准备—材料复试—下料—工人培训—上岗—飞架设计—制作一除锈一喷漆一成品验收。
3)措施保证
(1)架体平整焊缝饱满尺寸准确安全使用;
措施:a选派工人技师;b焊缝探伤检验;c平整机校平;d专人主管,责任到人。
(2)安全达标,进度达标;
措施:a)严格控制行进速度,不得大于1m/s;
b)所有人员必须离开架体;
c)始前必须点动两次后,确认无误方可正常运行;
d)质量员对全过程进行职踪检查,确保每一个施工环节,每一道工序,每一个质量控制点符合要求。
4 施工工艺流程及操作要点
1)工艺流程。
施工准备→屋面内板安装→墙面外板安装→天沟、屋面预留洞口位置确定→屋面外板安装→墙面内板安装→附属零部件安装、板缝打胶→杂物清理、验收。
2)屋面内板安装方法。
屋面内板的施工是通过在吊车梁上安装移动滑轮桁架。移动滑轮桁架平台根据施工不利荷载进行设计并综合考虑了屋面内板的尺寸及行车梁跨度在现场拼装制作的上弦、下弦、立柱管;上下弦管高度为5m,桁架宽度为4.5m,长度36m,;支撑管90型国标钢管、间距为1.5m;桁架与柱脚通过支撑连接形成固定体系;平台上面采用彩钢板固定;防护栏杆高度为0.8m;平台所有主次支撑连接都为焊接连接。移动滑轮在推动过程中设置卡槽防止移动偏位、在安装屋面内板时再使用脚手架做好斜撑防止倾斜。屋面内板的施工方法及步骤如下:
3)屋面内板的板型为HV-900型,其有效宽度为900mm,内板分段长度根据屋面檩距及单坡长度确定,根据本工程的实际情况,确定屋面内板的分段长度为9.2m,单坡坡度方向由三块板搭接完成,每跨长度方向由8块板搭接完成,搭接长度为200mm。
4)屋面檩条已经安装并校正完毕,施工人员站在桁架平台上采用麻绳拉屋面内板至平台上再安装。
5)由于内板必须分段,因此必须分区进行施工,本工程拟采取两个打板作业队伍同时进行施工,铺设的顺序应先从檐口位置开始,作业队伍一先沿着檐口通长铺板,队伍二接着在后面进行坡度方向的搭接施工,即两个作业队伍一先后,同时沿着厂房的纵轴进行铺板,直到完成单坡屋面内板的施工。
用人工方式将屋面内板拉到吊挂架的平台位置,一般跨为8-9片,板就位后准备开始画线打板。在屋面系杆上栓接生命线以便施工人员安全绳系牢,确保施工安全。移动滑轮必须在行车梁上设置卡槽,防止滑轮在推动过程中偏离吊车梁平面中心线。
7)以钢梁为基准在檩条上画线作为基准线,将片板一端沿基准线放置,并将板在有屋面檩托板位置剪个口,将屋面板伸进屋面梁上端10mm左右,在保证屋面板与屋面梁搭接紧密后用自攻螺丝加以固定。
8)*二片板之阴肋扣合于片板的阳肋上,确定两板两端对齐且扣合完好后,用自攻螺丝加以固定。
9)在铺板打钉过程中还应注意以下问题:
(1)自攻钉的位置应排列整齐、均匀。
(2)内板在坡度方向的搭接长度>100mm。
(3)铺设过程中注意浪板的平直度,搭接是否紧密。
(4)自攻钉与檩条的连接是否紧密等。
摘要: 虽然轻型钢结构在我国得到了广泛的应用,然而时常发生的质量事故也造成了巨大的经济损失和人员伤亡,本文先对轻型钢结构中的质量事故进行了分类,然后分析了这些质量事故的主要原因,针对某省体育馆质量事故进行了原因分析。
关键词: 轻型钢结构,质量事故,原因分析
1 引言
钢结构因其强度大、截面小、质量轻、抗震性能好、建设速度快、适合工厂化加工等许多优点而适用于多种结构形式和场所,结构形式如:柱、梁、桁架、刚架、拱、网架、悬索等。适用场所如:单层及多层工业厂房、吊车梁、大型体育场馆、大跨度桥梁、高层及**高层钢结构、塔桅结构、板壳结构、可移动结构和轻型钢结构等。钢结构在北京场馆、上海世博场馆中的大量应用大地促进了钢结构在我国的发展。然而,时常发生的钢结构事故也造成了巨大的经济损失和人员伤亡,如1907年的加拿大魁北克桥在架设过程中由于悬臂端的杆件失稳而破坏使桥上75人遇难;1975年美国哈特福特城的体育网架由于压杆屈曲发生破坏落到地上;2004年5月巴黎戴高乐机场发生屋顶坍塌事故;2007年上海环球金融中心在施工中发生火灾事故;2010年12月北京都国际机场T3航站楼屋顶铁皮被风吹翻;2011年4月新疆库尔勒发生孔雀河大桥塌落事故。
轻钢结构是近年我国各类钢结构中发展快的,它主要指用轻型板材作围护结构的门式钢架轻型房屋结构和压型钢板拱壳屋盖。具体可划分为:(1)由冷弯薄壁型钢组成的结构;(2)由热轧轻型型钢(工字钢、槽钢、H型钢、L型钢、T型钢等)组成的结构;(3)由焊接轻型型钢(工字钢、槽钢、H型钢、L型钢、T型钢等)组成的结构;(4)由圆管、方管、矩形管组成的结构;(5)由薄钢板焊成的构件组成的结构;(6)由以上各种构件组成的结构。其优点是用钢量省、造价低、供货迅速、安装方便、外形美观、内部空旷等特点,缺点是承载力储备较低,对不均匀分布的雪荷载和风荷载很敏感,如2008年年初,南方各省经历了50年一遇的特大冰雪冻雨天气,造成大量的轻钢结构发生不同程度的破坏,本文将重点介绍在轻型钢结构中经常发生的质量事故并分析其原因。