高層建筑鋼結(jié)構(gòu)主體施工_第1頁
高層建筑鋼結(jié)構(gòu)主體施工_第2頁
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高層建筑鋼結(jié)構(gòu)主體施工_第4頁
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文檔簡介

第節(jié)高建筑結(jié)主施9.4.1鋼結(jié)構(gòu)材料和結(jié)構(gòu)構(gòu)件9.4.1.1鋼的種類高層建筑鋼結(jié)構(gòu)用鋼有普通碳素鋼、普通低合金鋼和熱處理低合金鋼三大類。大量使用的仍以普通碳素鋼為主。我國目前在建筑鋼結(jié)構(gòu)中應(yīng)用最普遍的是Q235鋼。《高層建筑鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計與施工規(guī)程規(guī)定①基于高層鋼結(jié)構(gòu)的重要性,把冷彎試驗和沖擊韌性同屈服點、抗拉強度和伸長率并列為鋼材力學(xué)性能的五項基本要求。這五項指標(biāo)皆合格的鋼材方可采用;②對于抗震高層鋼結(jié)構(gòu),鋼材的強屈比應(yīng)不低于1.2,對度以上設(shè)防的鋼結(jié)構(gòu),應(yīng)不低于1.5③有明顯的屈服臺階伸長率應(yīng)不小于20%,應(yīng)具有良好的延性和可焊性。對于鋼柱,為防止厚板層狀撕裂,對硫、磷含量須作進一步控制,應(yīng)不大于0.04%。該規(guī)程列入的國產(chǎn)鋼材有Q235和16M。屈服點分別為和345N/mm2,可用于抗震結(jié)構(gòu)。其他鋼號因伸長率不符合要求而未列入。國外有些鋼材的性能與我國鋼材類似我國Q235鋼的有美國的A36、日本的SM41、德國的以及俄國的CT3,類似我國l6錳鋼的有美國的A440、日本的SS50和SS51、德國的等。采用國外進口鋼材時,一定要進行化學(xué)成分和機械性能的分析和試驗。9.4.1.2鋼材品種在現(xiàn)代高層鋼結(jié)構(gòu)中廣泛采用經(jīng)濟合理的鋼材截面例如熱軋H型鋼、熱軋圓鋼管、異形鋼管,以及用鋼板組焊而成的各種截面,尤以后者為最多。這樣,可充分利用結(jié)構(gòu)的截面特征值,發(fā)揮最大的承載能力。傳統(tǒng)的工、槽、角、扁型鋼有時仍有使用,但由于其截面力學(xué)性能欠佳,己漸趨淘汰。圖9.100所示是美同ASTM準列舉的幾種新型鋼材截面。1.熱軋H型鋼歐美國家稱寬翼緣工字鋼,日本稱H型鋼。與普通工字鋼不同,它沿兩軸方向慣性矩比較接近,截面合理,翼緣板內(nèi)外側(cè)相互平行,連接施工方便。用這種型鋼做高層鋼結(jié)構(gòu)的框架非常適合。它可直接做梁、柱,加工量很小,而且加工過程易于機械化和自動化。在承載力相同的條件下,H型鋼結(jié)構(gòu)可比傳統(tǒng)型鋼組合截面節(jié)省鋼材左右。2.焊接工字截面在高層鋼結(jié)構(gòu)中,用三塊板焊接而成的工字形截面是采用廣泛的截面形式。它在設(shè)計上有更大的靈活性,可按照設(shè)計條件選擇最經(jīng)濟的截面尺寸,使結(jié)構(gòu)性能改善。美國文獻認為,采用焊接工字截面節(jié)省下來的鋼材價值要大于其額外的制造費用。3.熱軋方鋼管這種型材用熱擠壓法生產(chǎn),價格比較昂貴,但施工時二次加工容易,外形美觀。4.離心圓鋼管離心圓鋼管是離心澆鑄法生產(chǎn)的鋼管,其化學(xué)成份和機械性能與卷板自動焊接鋼管相同,專用于鋼管混凝土結(jié)構(gòu)。5.熱軋T型鋼這種型材一般用熱軋H型鋼沿腹板中線割開而成適用于桁架上下弦,比雙角鋼弦桿節(jié)省節(jié)點板,回轉(zhuǎn)半徑增大,桁架自重減小。有時也用于支撐結(jié)構(gòu)的斜撐桿件。6.熱軋厚鋼板熱軋厚鋼板在高層鋼結(jié)構(gòu)中采用極廣。按我國標(biāo)準,厚鋼板厚度為~60mm,大于60mm的為特厚鋼板。1.柱子高層鋼結(jié)構(gòu)鋼柱的主要截面形式,有箱形斷面H形斷面和十字形斷面,一般都是焊接截面熱軋型鋼用得不多就結(jié)構(gòu)體系而言,筒中筒結(jié)構(gòu)、鋼—混凝土混合結(jié)構(gòu)和型鋼混凝土結(jié)構(gòu)多采用型柱,其他多采用箱形柱;十字形柱則用于框架結(jié)構(gòu)底部的型鋼混凝土框架部分。(1)H型截面柱子H型截面,可為熱軋H型鋼,也可為焊接截面。柱用熱軋H型鋼通常為寬翼緣(如400×100mm),它在兩個軸線方向上都有相當(dāng)大的抗壓屈強度。H型截面可以是三塊板組焊的焊接截面,也可在熱軋型鋼的最大彎矩區(qū)域內(nèi)加焊翼緣板,或在兩側(cè)加焊側(cè)板形成封閉的格構(gòu)式截面。(圖9.101)。(2)實心和空心截面如圖9.102所示。這類截面有實心方柱、焊接箱形柱、鋼管柱和異形鋼管柱。實心鋼柱適用于荷載很大而又要求截面很小的場合。此種柱多為正方截面,四角拐圓。由于其截面很小,可獲得最大樓層凈面積。另外,這種柱耐火性能較好,可不做或只做很薄的防火層。焊接箱形柱為重型柱,可承受很大荷載,具有雙向抗彎剛度,抗壓曲長度大,截面較小。鋼管柱常用于非矩形柱網(wǎng),便于柱梁連接。異形管材(方鋼管、長方鋼管)有不同規(guī)格和壁厚。這類管材除其有利的結(jié)構(gòu)件能外,用作外露鋼柱形狀美觀。(3)組合截面如圖9.103所示,這類截面形式較多,一般地說,這種截面并不經(jīng)濟,但它非常適合于作內(nèi)隔斷交叉點鋼柱。2.梁和桁架高層鋼結(jié)構(gòu)的梁的用鋼量約占結(jié)構(gòu)總用鋼量的,其中主梁約占35~40%。因比梁的布置力求合理,連接簡單,規(guī)格少。以利于簡化施工和節(jié)省鋼材。采用最多的梁是工字截面,受力小時也可采用槽鋼,受力很大時則采用箱形截面,但其連接非常復(fù)雜。截面高度相同時,軋制H型鋼要比焊接工字截面便宜。對于重荷載或傳遞彎矩,則采用焊接箱形梁。當(dāng)凈空高度受到限制時,也可采用雙槽鋼和鋼板組焊而成的截面,鋼梁內(nèi)部必須做防銹處理。幾種鋼梁如圖9.104~106所示。把桁架用于高層鋼結(jié)構(gòu)樓蓋水平構(gòu)件,可做到大跨度小凈空,工程管線安裝方便。平行弦桁架是用鋼量最小的一種水平構(gòu)件,但制造比較費工費事。樓蓋鋼桁架一般由平行的上下弦桿和腹桿斜撐和豎撐或只用斜撐)組成。弦桿和腹桿可采用角鋼、槽鋼、型鋼、H型鋼、矩形和正方形截面鋼管等鋼材。圖9.107所示是幾種常用的桁架類型。9.4.1.4連接節(jié)點連接節(jié)點是鋼結(jié)構(gòu)中極其重要的結(jié)構(gòu)部位,它把梁柱等構(gòu)件連接成整體結(jié)構(gòu)系統(tǒng),使其獲得空間剛度和穩(wěn)定性,并通過它把一切荷載傳遞給基礎(chǔ)。連接節(jié)點本身應(yīng)有足夠的強度、延性和可靠性,應(yīng)能按照設(shè)計要求工作,制作和安裝應(yīng)當(dāng)簡單。連接節(jié)點,按其傳力情況分為鉸接、剛接和介于兩者之間的半剛接。設(shè)計中主要采用前兩者,半剛接采用較少。在實際工程中真正的鉸接和剛接是不容易做到的,只能是接近于鉸接或剛接。按連接的構(gòu)件分主要有鋼柱柱腳與基礎(chǔ)的連接、柱—柱連接、柱—梁連接、柱梁—支撐連接、梁—梁連接(梁與梁對接和主梁與次梁連接)、梁—混凝土筒連接等。1.鋼柱柱腳與基礎(chǔ)的連接對于不傳遞彎矩的鉸接柱,柱腳與基礎(chǔ)的連接是用輕型地腳螺栓。如果柱子要傳遞軸力和彎矩給基礎(chǔ),則需有可靠的錨固措施,此時地腳螺栓則需用角鋼、槽鋼等錨固(圖9.108)。2.柱—柱連接在高層鋼結(jié)構(gòu)中,柱子通常從下到上是貫通的。柱—柱連接即是把預(yù)制柱段(2~4個樓層高度)在現(xiàn)場垂直地對接起來??刹扇÷菟ㄟB接(圖9.109),也可采用焊接連接。當(dāng)柱—柱為焊接連接時,需預(yù)先在柱端焊上安裝耳板(圖9.110),用做撤去吊鉤后的臨時固定,耳板用普通鋼板做成,厚度應(yīng)不小于10mm。節(jié)點焊縫焊到其/3厚度時,用火焰把耳板割掉。對于H型鋼柱,耳板應(yīng)焊在翼緣兩側(cè)的邊緣上,既有利于提高臨時固定的穩(wěn)定性,又有利于施焊。十字形柱與箱形柱的焊接連接示于圖9.111。3.柱—梁連接在框架結(jié)構(gòu)中,柱—梁連接十分關(guān)鍵,它是結(jié)構(gòu)性能的主要決定因素。其現(xiàn)場連接方式分為全螺栓連接和焊接—螺栓混合連接兩種。柱與梁如果設(shè)計為鉸接,一般只是將梁的腹板與柱子相連,或者將梁置于柱子的牛腿上(圖)。這些連接只能傳遞剪力,不能傳遞彎矩。柱與梁如果設(shè)計為剛接,按剛接點的要求,接點受力后產(chǎn)生轉(zhuǎn)動,但要求接點各桿件之間的夾角保持不變。實際上受力后剛接點必然有剪切變形,因此各桿件之間的夾角就不可能保持不變。為了減少剛接點的剪切變形,一般都盡可能加大連接部分的截面尺寸。圖9.113所示為柱梁剛接的幾種連接方式。其中a)所示的連接,是把梁同預(yù)先焊在柱上的梁頭相對接,梁頭的翼緣和腹板在工廠預(yù)先焊在柱上。圖b)所示的連接,是通過焊在梁端部的對接板將梁上的彎矩傳給柱子。對接板利用高強螺栓與柱子連接。圖c所示是焊接連接。安裝時,先用螺栓將梁與焊在柱上的連接板連接,然后在施焊,梁的上、下翼緣全焊到柱上。這種連接通常只用于厚壁型鋼柱。4.梁—梁連接圖9.114所示為主梁與主梁對接的三種節(jié)點型式,圖為主梁與次梁連接的幾種節(jié)點型式。圖9.116為主梁與次梁連接的立體視圖,其中(a)連接只傳遞剪力,(c)(d)連接不僅傳遞剪力還同時傳遞彎矩。5.支撐連接支撐桿件,視其長度和受力的大小,采用較多的為雙槽鋼型鋼、H型鋼和箱形構(gòu)件。支撐連接分中心連接和偏心連接。當(dāng)偏心連接時,支撐只與上下鋼梁連接,節(jié)點簡單(圖9.117。而當(dāng)中心連接(即支撐軸線與柱梁軸線交點相交會)時,則需在工廠把鋼柱、梁頭和支撐連接件預(yù)先組其中(a)為常用的栓釘錨固6.梁—混凝土筒連接這種連接,通常為鉸接。預(yù)埋鋼板可借助于栓釘、彎鉤鋼筋、鋼筋環(huán)、角鋼等,埋設(shè)錨固于混凝土筒壁之中,鋼板應(yīng)與筒壁表面齊平,見圖9.119。常采用的栓釘錨固件可用作受彎受剪連接件。值得注意的是,在筒壁混凝土澆筑過程中,預(yù)埋鋼板在三個方向上都會產(chǎn)生位移,誤差較大。因此,除了在設(shè)計上充分考慮施工因素外,施工時應(yīng)在模板技術(shù)、混凝土澆搗技術(shù)方面高度重視。9.4.1.5加工制造由于高層建筑鋼結(jié)構(gòu)的精度要求高,因此,構(gòu)件的加工制造一般由專門的鋼結(jié)構(gòu)加工廠在工廠預(yù)制完成。整個加工制造過程有以下幾個環(huán)節(jié)。1.構(gòu)件的劃分高層鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件(主要是梁、柱)的劃分,涉及到結(jié)構(gòu)體系,連接節(jié)點類型,構(gòu)件截面的大小,單位長度重量以及起重機合理的起重能力等諸多因素。鋼柱分段原則是吊裝機械不超載,又便于構(gòu)件運輸和堆放,并能減少現(xiàn)場安裝工作量。柱段過長,柔性過大,不利于運輸、吊裝與校直;柱段過短,則吊次增多,焊接接頭增多,影響施工速度。鋼柱標(biāo)準柱段的長度一般等于2~3個樓層高度兩個柱段的接頭位置通常選在主梁上表面以上1000~1300mm處。鋼梁(包括周邊梁和樓蓋梁)的跨度,一般與柱網(wǎng)尺寸相同。2.機械加工建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計圖上的尺寸數(shù)據(jù)還不能直接用于加工制造,需要加工廠根據(jù)設(shè)備工藝條件翻制詳圖,然后根據(jù)詳圖放出大樣,制作樣板或樣件,經(jīng)確認無誤后,再投入正式生產(chǎn)。這些工作現(xiàn)在可以用計算機輔助系統(tǒng)翻制詳圖,不用大樣圖而直接制作樣板和樣件,或者給出在鋼板上直接劃線或氣割下料的信息。(1)放樣和劃線在鋼結(jié)構(gòu)制作中放樣是把零(構(gòu))件的足尺輪廓尺寸切口、制孔圓心、折彎和機加工種類等從圖紙準確地轉(zhuǎn)移到樣板和樣件上,而樣板和樣件則是下料、制彎、銑、刨、制孔等加工的依據(jù)。高層鋼結(jié)構(gòu)的梁柱框架,在大多數(shù)情形下節(jié)點為正交,梁柱構(gòu)件皆為直線構(gòu)件,放樣相對簡單。一般只對一個標(biāo)準節(jié)間或節(jié)點進行放樣,而焊接梁柱則依據(jù)計算尺寸直接在鋼板上劃線。對于幾何形狀不規(guī)則的節(jié)點,則需按:1足尺放樣。樣板一般用0.50~0.75mm的鐵皮或塑料板制做,樣件則用薄鋼板或扁鐵制作。放樣中應(yīng)特別注意的是:丈量工具必須統(tǒng)一,并經(jīng)計量部門檢定,以消除相對誤差;合理預(yù)留焊接收縮與切銑等機加工的余量;鋼柱的下料長度,還應(yīng)增加經(jīng)常作用荷載下柱軸力引起的彈性壓縮量。(2)接料和矯平我國采用的鋼板長度一般力6~8m,對制作大長焊接構(gòu)件,需對鋼板作縱向拼接。經(jīng)驗證明,先拼接后下料優(yōu)于先下料后拼接。鋼板由于運輸和拼接焊接等原因產(chǎn)生翹曲,在劃線切割前需要在專門的矯平機上進行矯平。(3)下料切割切割的方式一般采用氣割和鋸割。氣割,即火焰切割。它借助氧氣和燃料混合燃燒產(chǎn)生的高溫,把鋼材表面預(yù)熱到~900℃,然后噴吹高純度高壓氧氣,使之氧化而造成割縫,把鋼材切斷。這種切割方法一般用于大量采用的碳素鋼和低合金鋼,多用于鋼板裁切。其優(yōu)點是可切割鋼板和型鋼,可切割任意厚度和輪廓線,使用方便。鋸割是用專門的圓盤鋸機切割鋼材,適用于切斷大型軋制H型鋼和大型焊接截面。《高層建筑鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計與施工規(guī)程》條文說明指出,大型型鋼用鋸割下料,切割面一般不須再作機械加工,可大大提高生產(chǎn)效率,宜普遍推廣使用。(4)制孔高層鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件的連接螺栓孔,定位精度要求高,精制、高強螺栓孔的直徑要求也高,通常采用機械鉆孔,設(shè)備既可為立鉆或搖臂鉆,配合鉆模加工,采用數(shù)控式高速多軸鉆床,可確??孜坏母呔?。3.焊接和拼裝高層鋼結(jié)構(gòu)的制造對焊接質(zhì)量的要求高于其他鋼結(jié)構(gòu)且厚鋼板較多,新的接頭型式和焊接方法的采用,都對工藝措施要求更為嚴格。焊接方法多采用CO2保護焊、自動埋弧焊和電渣焊。手工電弧焊則較少采用,一般僅用作焊縫打底和拼裝定位點焊。典型的鋼結(jié)構(gòu)件的焊接主要有:工字形截面、箱形截面和十字形截面的焊接要盡可能地把焊接變形控制到最小焊后應(yīng)采取必要的矯正措施,對重要結(jié)構(gòu)件的焊接質(zhì)量要進行超聲波探傷。大型結(jié)構(gòu)件的拼裝應(yīng)在拼裝平臺上進行,拼裝平臺的平整度和剛度是保證拼裝質(zhì)量的重要因素。9.4.2鋼結(jié)構(gòu)的安裝鋼結(jié)構(gòu)的高層建筑結(jié)構(gòu)安裝的獨有施工特點有:①由于結(jié)構(gòu)復(fù)雜而使施工復(fù)雜化鋼結(jié)構(gòu)安裝的精確度要求高許誤差小,為保證這些精度要采取一些特殊的措施。而當(dāng)建筑物采用鋼—混凝土組合結(jié)構(gòu)時鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)為現(xiàn)場澆筑,允許誤差較大,兩者配合,往往產(chǎn)生矛盾。同時,鋼結(jié)構(gòu)高層建筑要進行防火和防腐處理,為減輕建筑物自重要采用一些新型的輕質(zhì)材料和輕型結(jié)構(gòu),這也使施工增加了新的內(nèi)容因此,要求有嚴密的施工組織否則會引起混亂和帶來浪費。②高空作業(yè)受天氣的影響較大鋼結(jié)構(gòu)高層建筑的結(jié)構(gòu)安裝作業(yè)屬高空作業(yè),受風(fēng)的影響甚大,當(dāng)風(fēng)速達到某一限值時,起重安裝工作就難以進行會被迫停工。所以在高空可進行工作的時間要比一般情況縮短,在安排施工計劃時必須考慮這一因素。③高空作業(yè)工作效率低隨著建筑物高度的增大,工作效率也有所降低。這主要表現(xiàn)在兩個方面一是人的工作效率降低,主要是惡劣氣候(風(fēng)、雨、寒冷等)的影響,以及高處工作不安全感的心理影響。二是起重安裝效率降低,起重高度增大后,一個工作循環(huán)的時間延長,單位時間內(nèi)的吊次減少,工效隨之降低。④施工安全問題十分突出由于高度高,材料、工具、人員一旦墜落,會造成重大安全事故。尤其是鋼結(jié)構(gòu)電焊量大,防火十分重要。必須引起高度重視。9.4.2.1結(jié)構(gòu)安裝前的準備工作高層鋼結(jié)構(gòu)安裝前的準備工作,主要有編制施工方案、擬訂技術(shù)措施、構(gòu)件檢查、安排施工設(shè)備、工具和材料、組織安裝力量等?,F(xiàn)僅就鋼結(jié)構(gòu)安裝特有的安裝前準備工作介紹如下。1.安裝機械的選擇高層鋼結(jié)構(gòu)安裝都用塔式起重機,要求塔式起重機的臂桿長度具有足夠的覆蓋面;要有足夠的起重能力,滿足不同部位構(gòu)件起吊要求;鋼絲繩容量要滿足起吊高度要求;起吊速度要有足夠檔位,滿足安裝需要;多機作業(yè)時,相互要有足夠的高差,互不碰撞。如用附著式塔式起重機,錨固點應(yīng)選擇鋼結(jié)構(gòu)便于加固、有利于形成框架整體結(jié)構(gòu)和有利于玻璃幕墻安裝的部位。對錨固點應(yīng)進行計算。如用內(nèi)爬式塔式起重機,爬升位置應(yīng)滿足塔身自由高度和每節(jié)柱單元安裝高度的要求。塔式起重機所在位置的鋼結(jié)構(gòu),在爬升前應(yīng)焊接完畢,形成整體。2.安裝流水段的劃分高層鋼結(jié)構(gòu)安裝需按照建筑物平面形狀、結(jié)構(gòu)型式、安裝機械數(shù)量和位置等劃分流水段??傇瓌t是:平面流水段劃分應(yīng)考慮鋼結(jié)構(gòu)安裝過程中的整體穩(wěn)定性和對稱性,安裝順序一般由中央向四周擴展,以減少焊接誤差。立面流水段劃分,一般以一節(jié)鋼柱高度內(nèi)所有構(gòu)件作為一個流水段。高層鋼結(jié)構(gòu)中,由于樓層使用要求不同和框架結(jié)構(gòu)受力因素,其鋼構(gòu)件的布置和規(guī)則也相應(yīng)而異。例如底層用于公共設(shè)施,則樓層較高;受力關(guān)鍵部位則設(shè)置水平加強結(jié)構(gòu)的樓層道布置集中區(qū)則增設(shè)技術(shù)樓層;以及大空間宴會廳和旋轉(zhuǎn)廳等。這些樓層的鋼構(gòu)件的布置都是不同的。但是多數(shù)樓層的使用要求是一樣的。鋼結(jié)構(gòu)的布置也基本一致,稱為鋼結(jié)構(gòu)框架的“標(biāo)準節(jié)框架”。標(biāo)準節(jié)框架的安裝流水順序如圖所示。標(biāo)準節(jié)框架安裝方法有下列兩種:(1)節(jié)間綜合安裝法此法是在標(biāo)準節(jié)框架中,先選擇一個節(jié)間作為標(biāo)準間。安裝根鋼柱后立即安裝框架梁、次梁和支撐等,構(gòu)成空間標(biāo)準間,并進行校正和固定。然后以此標(biāo)準間為基準,按規(guī)定方向進行安裝,逐步擴大框架,每立根鋼柱,就安裝1個節(jié)間,直至該施工層完成。國外多采用節(jié)間綜合安裝法,隨吊隨運,現(xiàn)場不設(shè)堆場,每天提出構(gòu)件需求清單,每天安裝完畢。這種安裝方法對現(xiàn)場管理要求嚴格,運輸交通必須確保暢通,在構(gòu)件運輸保證的條件下能獲得最佳的效果。(2)按構(gòu)件分類大流水安裝法此法是在標(biāo)準節(jié)框架中先安裝鋼柱再安裝框架梁然后安裝其他構(gòu)件,按層進行,從下到上,最終完成框架。國內(nèi)目前多數(shù)采用此法,其原因是:①影響鋼構(gòu)件供應(yīng)的因素多,不能按照綜合安裝供應(yīng)鋼構(gòu)件;②在構(gòu)件不能按計劃供應(yīng)的情況下尚可繼續(xù)進行安裝,有機動的余地;③管理和生產(chǎn)工人容易適應(yīng)。兩種不同的安裝方法,各有利弊,但是,只要構(gòu)件供應(yīng)能夠保證,構(gòu)件質(zhì)量又合格,其生產(chǎn)工效的差異不大,可根據(jù)實際情況進行選擇。在標(biāo)準節(jié)框架安裝中,要進一步劃分主要流水區(qū)和次要流水區(qū)。劃分原則是以框架可進行整體校正,塔式起重機爬升部位為主要流水區(qū),其余為次要流水區(qū),安裝施工工期的長短取決于主要流水區(qū)。一般主要流水區(qū)內(nèi)構(gòu)件由鋼柱和框架梁組成,其間的次要構(gòu)件可后安裝,主要流水區(qū)構(gòu)件一經(jīng)安裝完成,即開始框架整體校正。劃分主要和次要流水區(qū)的目的是爭取交叉施工,以縮短安裝施工的總工期。3.鋼構(gòu)件的運輸和堆放(1)運輸鋼構(gòu)件從制作廠發(fā)運前應(yīng)進行必要的包裝處理特別是構(gòu)件的加工面、軸孔和螺紋,均應(yīng)涂以油脂和貼上油紙,或用塑料布包裹,螺孔應(yīng)用木楔塞住。裝運時要防止相互擠壓變形,避免損傷加工面。(2)中轉(zhuǎn)現(xiàn)場鋼結(jié)構(gòu)安裝是根據(jù)規(guī)定的安裝流水順序進行的。鋼構(gòu)件必須按照流水順序的要求供到現(xiàn)場,但是構(gòu)件加工廠是按構(gòu)件的種類分批生產(chǎn)供貨的,與結(jié)構(gòu)安裝流水順序不一致。因此,宜設(shè)置鋼構(gòu)件中轉(zhuǎn)堆場調(diào)節(jié)。中轉(zhuǎn)堆場的主要作用是存制造廠的鋼構(gòu)件工地現(xiàn)場沒有條件儲存大量構(gòu)件);根據(jù)安裝施工流水順序進行構(gòu)件配套,組織供應(yīng);對鋼構(gòu)件質(zhì)量進行檢查和修復(fù),保證以合格的構(gòu)件送到現(xiàn)場。中轉(zhuǎn)堆場應(yīng)盡量靠近工程現(xiàn)場,同市區(qū)公路相通,符合運輸車輛的運輸要求,要有電源、水源和排水管道,場地平整。堆場的規(guī)模,應(yīng)根據(jù)鋼構(gòu)件儲存量、堆放措施、起重機行走路線、汽車道路、輔助材料堆場、構(gòu)件配套用地、生活用地等情況確定。(3)配套是指按安裝流水順序,以一個結(jié)構(gòu)安裝流水段為單元,將所有鋼構(gòu)件分別由堆場整理出來,集中到配套場地,在數(shù)量和規(guī)格齊全之后進行構(gòu)件預(yù)檢和處理修復(fù),然后根據(jù)安裝順序,分批將合格的構(gòu)件由運輸車輛供應(yīng)到工地現(xiàn)場。配套中應(yīng)特別注意附件(連接板等小型構(gòu)件)的配套。(4)現(xiàn)場堆放鋼構(gòu)件應(yīng)按安裝流水順序配套運入現(xiàn)場,利用現(xiàn)場的裝卸機械盡量將其就位到安裝機械的回轉(zhuǎn)圖3.172一個安裝流水段內(nèi)的安裝流水順序半徑內(nèi)。因運轉(zhuǎn)造成的構(gòu)件變形,在施工現(xiàn)場均要加以矯正。一般情況下,結(jié)構(gòu)安裝用地面積宜為結(jié)構(gòu)工程占地面積的~1.5倍。4.鋼構(gòu)件預(yù)檢(1)出廠檢驗鋼構(gòu)件在出廠前,制造廠應(yīng)根據(jù)制作規(guī)范、規(guī)定及設(shè)計圖的要求進行產(chǎn)品檢驗,填寫質(zhì)量報告、實際偏差值。鋼構(gòu)件交付結(jié)構(gòu)安裝單位后,結(jié)構(gòu)安裝單位再在制造廠質(zhì)量報告的基礎(chǔ)上,根據(jù)構(gòu)件性質(zhì)分類,再進行復(fù)核或抽檢。(2)計量工具預(yù)檢鋼構(gòu)件的計量工具和標(biāo)準應(yīng)事先統(tǒng)一。質(zhì)量標(biāo)準也應(yīng)統(tǒng)一。特別是鋼卷尺,對鋼卷尺的標(biāo)準要十分重視,有關(guān)單(業(yè)主、土建、安裝、制造廠)應(yīng)各執(zhí)統(tǒng)一標(biāo)準的鋼卷尺制造廠按此尺制造鋼構(gòu)件土建施工單位按此尺進行柱基定位施工,安裝單位按此尺進行結(jié)構(gòu)安裝,業(yè)主按此尺進行結(jié)構(gòu)驗收。標(biāo)準鋼卷尺由業(yè)主提供,鋼卷尺需同標(biāo)準基線進行足尺比較,確定各地鋼卷尺的誤差值以及尺長方程式,應(yīng)用時按標(biāo)準條件實施。鋼卷尺應(yīng)用的標(biāo)準條件為:拉力用彈簧稱量,鋼卷尺拉力值用98.06N,50m鋼卷尺拉力值用147.08N溫度為20℃;水平丈量時鋼卷尺要保持水乎,撓度要加托。使用時,實際讀數(shù)按上述條件,根據(jù)當(dāng)時氣溫按其誤差值、尺長方程式進行換算。但實際應(yīng)用時如全部按上述方法進行,計算量太大。一般是關(guān)鍵性構(gòu)件如柱、框架大梁)的長度復(fù)檢和長度大于8m的構(gòu)件按上法,其余構(gòu)件均可以按實讀數(shù)為依據(jù)。(3)預(yù)檢結(jié)構(gòu)安裝單位對鋼構(gòu)件預(yù)檢的項目,主要是與施工安裝質(zhì)量和工效直接有關(guān)的數(shù)據(jù),如:幾何外形尺寸,螺孔大小和間距,預(yù)埋件位置,焊縫坡口,節(jié)點摩檫面,附件數(shù)量規(guī)格等。構(gòu)件的內(nèi)在制作質(zhì)量應(yīng)以制造廠質(zhì)量報告為準預(yù)檢數(shù)量一般是關(guān)鍵構(gòu)件全部檢查他構(gòu)件抽檢~20%,應(yīng)記錄預(yù)檢數(shù)據(jù)。鋼構(gòu)件預(yù)檢是項復(fù)雜而細致的工作,預(yù)檢時尚須有一定的條件,預(yù)檢時間放在鋼構(gòu)件中轉(zhuǎn)堆場配套時進行。這樣可省去因預(yù)檢而進行構(gòu)件翻堆所耗費的機械和人工,不足之處是發(fā)現(xiàn)問題進行處理的時間比較緊迫。構(gòu)件預(yù)檢宜由結(jié)構(gòu)安裝單位和制造廠聯(lián)合派人參加。同時也應(yīng)組織構(gòu)件處理小組,將預(yù)檢出的偏差及時給與修復(fù),嚴禁不合格的構(gòu)件運到工地現(xiàn)場,更不應(yīng)該將不合格構(gòu)件送到高空去處理?,F(xiàn)場施工安裝應(yīng)根據(jù)預(yù)檢數(shù)據(jù),采用相應(yīng)措施,以保證安裝順利進行。鋼構(gòu)件的質(zhì)量對施工安裝有直接的關(guān)系,要充分認識鋼構(gòu)件預(yù)檢的必要性,具體做法應(yīng)根據(jù)工程不同條件而定。如由結(jié)構(gòu)安裝單位派駐廠代表來掌握制作加工過程中的質(zhì)量,將質(zhì)量偏差清除在制作過程中是可取的辦法。5.柱基檢查第一節(jié)鋼柱是直接安裝在鋼筋混凝土柱基底頂上的。鋼結(jié)構(gòu)的安裝質(zhì)量和工效同?;亩ㄎ惠S線、基準標(biāo)高直接有關(guān)。安裝單位對柱基的預(yù)檢重點是定位軸線間距,柱基面標(biāo)高和地腳螺栓預(yù)埋位置。(1)定位軸線檢查定位軸線從基礎(chǔ)施工起就應(yīng)引起重視,先要做好控制樁。待基礎(chǔ)澆筑混凝土后再根據(jù)控制樁將定位軸線引測到柱基鋼筋混凝土底板面上,然后檢查定位軸線是否同原定位軸線重合、封閉,每根定位線總尺寸誤差值是否超過控制數(shù),縱橫定位軸線是否垂直、平行。定位軸線檢查在彈過線的基礎(chǔ)上進行。檢查應(yīng)由業(yè)主、土建、安裝三方聯(lián)合進行,對檢查數(shù)據(jù)要統(tǒng)一認可簽證。(2)柱間距檢查柱間距檢查是在定位軸線認可的后進行的。采用標(biāo)準尺實測柱距。柱距偏差值應(yīng)嚴格控制在±3mm范圍內(nèi),絕不能超過±5mm。柱距偏差超過±5mm則必須調(diào)整定位軸線原因是定位軸線的交點是柱基中心點,是鋼柱安裝的基準點,鋼柱豎向間距以此為準,框架鋼梁連接螺孔的孔洞直徑一般比高強度螺栓直徑大1.5—2.0mm如柱距過大或過小,將直接接影響框架梁的安裝連接和鋼柱的垂直。(3)單獨柱基中心線檢查檢查單獨柱基的中心線同定位軸線之間的誤差,調(diào)整柱基中心線使其同定位軸線重合,然后以柱基中心線為依據(jù),檢查地腳螺栓的預(yù)埋位置。(4)柱基地腳螺栓檢查檢查柱基地腳螺栓,其內(nèi)容有:檢查螺栓的螺紋長度是否能保證鋼柱安裝后螺母擰緊的需要;檢查螺栓垂直度是否超差,超過規(guī)定必須矯正,矯正方法可用冷校法或火焰熱校法;檢查螺紋有否損壞,檢查合格后在螺紋部分涂上油,蓋好帽蓋加以保護;檢查螺栓間距,實測獨立柱地腳螺栓組間距的偏差值,繪制平面圖表明偏差數(shù)值和偏差方向。再檢查地腳螺栓相對應(yīng)的鋼柱安裝孔根據(jù)螺栓的檢查結(jié)果進行調(diào)查如有問題,應(yīng)事先擴孔,以保證鋼柱的順利安裝。地腳螺栓預(yù)埋的質(zhì)量標(biāo)準:任何兩只螺栓之間的距離允許偏差為;相鄰兩組地腳螺栓中心線之間距離的允許偏差值為。實際上由于柱基中心線的調(diào)整修改,工程中有相當(dāng)一部分不能達到上述標(biāo)推。但可通過地腳螺栓預(yù)埋方法的改進,實現(xiàn)這一指標(biāo)。目前高層鋼結(jié)構(gòu)工程柱基地腳螺栓的預(yù)埋方法有直埋法和套管法兩種。直埋法就是用套板控制地腳螺栓相互之間距離,立固定支架控制地腳螺栓群不變形在柱基底板綁扎鋼筋時埋人控制位置,同鋼筋連成一體,整澆混凝土一次固定,難以再調(diào)整采用此法實際上產(chǎn)生的偏差較大;套管法就是先安套管(內(nèi)徑比地腳螺栓大—3倍),在套管外制作套板,焊接套管并立固定架,并將其埋入澆筑的混凝土中,待柱基底板上的定位軸線和柱中心線檢查無誤后再在套管內(nèi)插入螺栓使其對準中心線,通過附件或焊接加以固定,最后在套管內(nèi)注漿錨固螺栓圖9.121)。注漿材料按一定級配制成。此法對保證地腳螺栓的定位的質(zhì)量有利,但施工費用較高。(5)基準標(biāo)高實測在柱基中心表面和鋼柱底面之間,考慮到施工因素,設(shè)計時都考慮有一定的間隙作為鋼柱安裝時的標(biāo)高調(diào)整,該間隙一般規(guī)定為?;鶞蕵?biāo)高點一般設(shè)置在柱基底板的適當(dāng)位置,四周加以保護,作為整個高層鋼結(jié)構(gòu)工程施工階段標(biāo)高的依據(jù)。以基準標(biāo)高點為依據(jù),對鋼柱柱基表面進行標(biāo)高實測,將測得的標(biāo)高偏差繪制平面圖,作為臨時支承標(biāo)高塊調(diào)整的依據(jù)。6.標(biāo)高塊設(shè)置及柱底灌漿(1)標(biāo)高塊設(shè)置柱基表面采取設(shè)置臨時支承標(biāo)高塊的方法來保證鋼柱安裝控制標(biāo)高。要根據(jù)荷載大小和標(biāo)高塊材料強度確定標(biāo)高塊的支承面積。標(biāo)高塊一般用砂漿、鋼墊板和無收縮砂漿制作。一般砂漿強度低只用于裝配鋼筋混凝土柱杯形基礎(chǔ)粉底鋼墊塊耗鋼多加工復(fù)雜,無收縮砂漿是高層鋼結(jié)構(gòu)標(biāo)高塊的常用材料,因它有一定的強度,而且柱底灌漿也用無收縮砂漿,傳力均勻。圖9.122臨時支承標(biāo)高塊的埋沒方法單獨一塊型;(b)單獨圓塊型;(c)四塊型;(d)“十”型臨時支承標(biāo)高塊的埋設(shè)方法,如圖9.122示。柱基邊長<1m時,設(shè)一塊;柱基>1m,邊長<2m時,設(shè)“十”字形塊;柱基邊長2m時,設(shè)多塊。標(biāo)高塊的形狀,圓、方、長方、“十”字形均可。為了保證表面平整,標(biāo)高塊表面可增設(shè)預(yù)埋鋼板。標(biāo)高塊用無收縮砂漿時,其材料強度應(yīng)≥30N/mm2。(2)柱底灌漿一般在第一節(jié)鋼框架安裝完成后即可開始緊固地腳螺栓并進行溜漿。灌漿前必須對柱基進行清理,立模板,用水沖洗基礎(chǔ)表面,排除積水,螺孔處必須擦干,然后用自流砂漿連續(xù)澆灌,一次完成。流出的砂漿應(yīng)清除干凈,加蓋草包養(yǎng)護。砂漿必須做試塊,到時試壓,作為驗收資料。9.4.2.2鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件的連接1.焊接連接現(xiàn)場焊接方法一般用手工焊接和半自動焊接兩種方法。焊接母材厚度不大于30mm時采用手工焊,大于30mm時采用半自動焊,此外尚須根據(jù)工程焊接量的大小和操作條件等來確定。手工焊的最大優(yōu)點是靈活方便,機動性大,缺點是焊工技術(shù)素質(zhì)要求高,勞動強度大,影響焊接質(zhì)量的因素多。半自動焊接質(zhì)量可靠,工效高,但操作條件相應(yīng)比手工焊要求高,并且需要同手工焊結(jié)合使用。高層鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件接頭的施焊順序,比構(gòu)件的安裝順序更為重要。焊接順序不合理,會使結(jié)構(gòu)產(chǎn)生難以挽回的變形,甚至?xí)騼?nèi)應(yīng)力而將焊縫拉裂。柱與柱的對接焊,應(yīng)由兩名焊工在兩相對面等溫、等速對稱焊接。加引弧板時,先焊第一個兩相對面,焊層不宜超過層,然后切除引弧板。清理焊縫表面,再焊第二個兩相對面,焊層可達層,再換焊第一個兩相對面,如此循環(huán)直到焊滿整個焊縫。梁、柱接頭的焊縫,一般先焊H型鋼的下翼緣板,再焊上翼緣板。梁的兩端先焊一端,待其冷卻至常溫后再焊另一端。只有在一個垂直流水段(一節(jié)柱段高度范圍內(nèi))的全部構(gòu)件吊裝、校正和固定后,才能施焊。柱與柱、梁與柱的焊縫接頭,應(yīng)試驗測出焊縫收縮值,反饋到鋼結(jié)構(gòu)制作單位,作為加工的參考。要注意焊縫收縮值受周圍已安裝柱、梁的約束程度不同收縮也不同。焊接的設(shè)備選用、工藝要求以及焊縫質(zhì)量檢驗等按現(xiàn)行施工驗收規(guī)范執(zhí)行。2.高強度螺栓連接鋼結(jié)構(gòu)高強螺栓連接,一般是指摩擦連接圖9.123)。它借助螺栓緊固產(chǎn)生的強大軸力夾緊連接板,靠板與板接觸面之間產(chǎn)生的抗剪摩擦力傳遞同螺栓軸線方向相垂直的應(yīng)力。因此,螺栓只受拉不受剪。施工簡便而迅速,易于掌握,可拆換,受力好,耐疲勞,較安全,已成為取代鉚接和部分焊接的一種主要的現(xiàn)場連接手段。國家標(biāo)準(GBl228~GBl231和GB3632~GB3633)定六角頭高強螺栓的性能等級分為8.8級和10.9級前者用45號鋼或35號鋼制做后者用20MnTiB、40B或35VB鋼制做。扭剪型螺栓只有級,用鋼制做。我國高強螺栓性能等級的表示方法是,小數(shù)點前的“8”或“10”表示螺栓經(jīng)熱處理后的最低抗拉強度屬于/mm2(實際為830N/mm2)或1000N/mm2(實際為1010Nmm2)這一級;小數(shù)點后的“0.8”或“0.9”表示螺栓經(jīng)熱處理后的屈強比,即屈服強度與抗拉強度的比值。高強螺栓的類型,除了大六角頭普通型外,采用廣泛的是扭剪型高強螺栓(圖9.124)。扭剪型高強螺栓是在普通大六角頭高強螺栓的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的。區(qū)別僅是外形和施工方法不同,其力學(xué)性能和緊固后的連接性能完全相同。扭剪型螺栓的螺頭與鉚釘頭相似,螺尾多了一個梅花形卡頭和一個能夠控制緊固扭矩的環(huán)形切口。在螺栓副組成上,它較普通高強螺栓少一個墊圈因為在螺頭一邊把墊圈與螺頭的功能結(jié)合成一體在施工方法上,只是緊固扭矩的控制方法不同。普通高強螺栓施加于螺母上的緊固扭矩靠扭矩扳手控制,而扭剪型高強螺栓施加于螺母上的緊固扭矩,則是由螺栓本身環(huán)形切口的扭斷力矩來控制的,即所謂自標(biāo)量型螺栓。扭剪型高強螺栓的緊固是用一種特殊的電動扳手TC扳手)進行的。扳手有內(nèi)外兩個套筒緊固時,內(nèi)套筒套在梅花卡頭上,外套筒套在螺母上,緊固過程中產(chǎn)生的反力矩通過內(nèi)套筒由梅花卡頭承受。扳手內(nèi)外套筒間形成大小相等、方向相反的一對力偶。螺栓切口部分承受純扭轉(zhuǎn)。當(dāng)施加于螺母上的扭矩增加到切口扭斷力矩時,切口扭斷,緊固完畢。高強度螺栓連接副的運輸、裝卸、保管過程中,要防止損壞螺紋。應(yīng)按包裝箱上注明的批號、規(guī)格分類保管。在安裝使用前嚴禁任意開箱。高強螺栓施工包括摩擦面處理、螺栓穿孔、螺栓緊固等工序。(1)摩擦面處理對高強度螺栓連接的摩擦面一般在鋼構(gòu)件制作時進行處理,處理方法是采用噴砂、酸洗后涂無機富鋅漆或貼塑料紙加以保護。但是由于運輸或長時間暴露在外,安裝前應(yīng)進行檢查,如摩擦面有銹蝕、污物、油污、油漆等,須加以清除處理使之達到要求。常用的處理工具有鏟刀、鋼絲刷、砂輪機、除漆劑、火焰等,可結(jié)合實際情況選用。施工中應(yīng)對摩擦面的處理十分重視,摩擦面將直接影響節(jié)點的傳力性能。(2)螺栓穿孔安裝高強度螺栓時用尖頭撬棒及沖釘對正上下或前后連接板的螺孔,將螺栓自由穿入。安裝用臨時螺栓,可用普通標(biāo)準螺栓或沖釘,高強螺栓不宜作為臨時安裝螺栓使用。臨時螺栓穿入數(shù)量應(yīng)由計算確定并應(yīng)符合下述規(guī)定:不得少于安裝孔總數(shù)的1/3;至少應(yīng)穿兩個臨時螺栓;③如穿入部分沖釘,則其數(shù)量不得多于臨時螺栓的。臨時螺栓穿好后,在余下的螺孔中穿入高強螺栓。在同一連接面上,高強螺栓應(yīng)按同一方向穿入,并應(yīng)順暢穿入孔內(nèi),不得強行敲打入孔。如不能自由穿入,該孔應(yīng)用鉸刀修整,修整后孔的最大直徑應(yīng)小于倍螺栓直徑。(3)螺栓緊固高強度螺栓一經(jīng)安裝,應(yīng)立即進行初擰,初擰值一般取終擰值的~80%在一個螺栓群中進行初擰時應(yīng)規(guī)定先后順序終擰緊固采用終擰電動扳手。根據(jù)操作要求,大六角頭普通型高強螺栓應(yīng)采用扭矩扳手控制終擰扭矩;扭剪型高強螺栓尾端螺桿的梅花卡頭扭斷,終擰即完成。高強螺栓的初擰、復(fù)擰、終擰應(yīng)在同一天內(nèi)完成。螺栓擰緊要按一定順序進行,一般應(yīng)由螺栓群中央順序向外擰緊。(4)螺栓緊固后的檢查觀察高強螺栓末端梅花卡頭是否扭下,連接板接觸面之間是否有空隙,螺紋是否穿過螺母露出3扣羅紋,墊圈是否安裝在螺母一側(cè),用測力扳手緊固的螺栓是否有標(biāo)記,然后再在此基礎(chǔ)上進行抽查。9.4.2.3鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件的安裝工藝1.鋼柱安裝第一節(jié)鋼柱是安裝在柱基臨時標(biāo)高支承塊上的,鋼柱安裝前應(yīng)將登高扶梯和掛籃等臨時固定好鋼柱起吊后對準中心軸線就位固定地腳螺栓,校正垂直度。其他各節(jié)鋼校都安裝在下節(jié)鋼柱的柱頂采用對接焊),鋼柱兩側(cè)裝有臨時固定用的連接板節(jié)鋼柱對準下節(jié)鋼柱柱頂中心線后,即用螺栓固定連接板作臨時固定。鋼柱起吊有兩種方法(圖9.125):一種是雙機抬吊法——特點是用兩臺起重機懸高起吊,柱根部不著地摩擦;另一種是單機吊裝法——特點是鋼柱根部必須墊以墊木,以回轉(zhuǎn)法起吊,嚴禁柱根拖地。鋼柱就位后,先對鋼柱的垂直度、軸線、牛腿面標(biāo)高進行初校,然后安裝臨時固定螺栓,再拆除吊索。2.框架鋼梁安裝鋼梁在吊裝前,應(yīng)于柱子牛腿處檢查標(biāo)高和柱子間距。主梁吊裝前,應(yīng)在梁上裝好扶手桿和扶手繩待主梁吊裝就位后將扶手繩與鋼柱系牢,以保證施工人員的安全。鋼梁采用二點起吊,一般在鋼梁上翼緣處開孔,作為吊點。吊點位置取決于鋼梁的跨度。為加快吊裝速度,對重量較小的次梁和其他小梁,常利用多頭吊索一次吊裝數(shù)根。水平桁架的安裝基本同框架梁吊點位置選擇應(yīng)根據(jù)桁架的形狀而定,須保證起吊后平直,便于安裝連接。安裝連接螺栓時嚴禁在情況不明的情況下任意擴孔,連接板必須平整。3.墻板安裝裝配式剪力墻板安裝在鋼柱和樓層框架梁之間,剪力墻板有鋼制墻板和鋼筋混凝土墻板兩種。安裝方法多采用下述兩種:①先安裝好框架,然后再裝墻板。進行墻板安裝時,選用索具吊到就位部位附近臨時擱置,然后調(diào)換索具,在分離器兩側(cè)同時下放對稱索具綁扎墻板,再起吊安裝到位。此法安裝效率不高,臨時擱置尚須采取一定的措施(圖9.126)。②先將墻板與上部框架梁組合,然后再安裝。剪力墻板是四周與鋼柱和框架梁用螺栓連接再用焊接固定的,安裝前在地面先將墻板與上部框架梁組合,然后一并安裝,定位后再連接其他部位。組合安裝效率高,是較合理的安裝方法(圖9.127)。剪力支撐安裝部位與剪力墻板吻合,安裝時也應(yīng)采用剪力墻板的安裝方法,盡量組合后再進行安裝。4.鋼扶梯安裝鋼扶梯一般以平臺部分為界限分段制作,構(gòu)件是空間體,與框架同時進行安裝,然后再進行位置和標(biāo)高調(diào)整。在安裝施工中常作為操作人員在樓層之間的工作通道,安裝工藝簡便,定位固定較復(fù)雜。9.4.2.4高層鋼框架的校正1.框架校正的基本原理(1)校正流程框架整體校正是在主要流水區(qū)安裝完成后進行的。一節(jié)標(biāo)準框架的校正流程如圖9—126所示。(2)校正時的允許偏差我國目前在高層鋼結(jié)構(gòu)工程安裝中尚無明顯的規(guī)范可循?,F(xiàn)有的建筑鋼結(jié)構(gòu)施工規(guī)范只適用于一般鋼結(jié)構(gòu)工程。為此,目前只能針對具體工程由設(shè)計單位參照有關(guān)規(guī)定提出校正的質(zhì)量標(biāo)準和允許偏差,供高層鋼結(jié)構(gòu)安裝實施。(3)標(biāo)準柱和基準點選擇標(biāo)準柱是能控制框架平面輪廓的少數(shù)柱子,用它來控制框架結(jié)構(gòu)安裝的質(zhì)量。一般選擇平面轉(zhuǎn)角柱為標(biāo)準柱。如正方形框架取根轉(zhuǎn)角柱;長方形框架當(dāng)長邊與短邊之比大于2時取根柱;多邊形框架取轉(zhuǎn)角柱為標(biāo)準柱?;鶞庶c的選擇以標(biāo)準柱的柱基中心線為依據(jù),從軸和y軸分別引出距離為e的補償線,其交點作為標(biāo)準柱的測量基準點。對基準點應(yīng)加以保護,防止損壞,值大小由工程情況確定。進行框架校正時,采用激光經(jīng)緯儀的基準點為依據(jù)對框架標(biāo)準柱進行垂直度觀測,對鋼柱頂部進行垂直度校正,使其在允許范圍內(nèi)??蚣芷渌拥男U挥眉す饨?jīng)緯儀,通常采用丈量測定法。具體做法是以標(biāo)準柱為依據(jù),用鋼絲組成平面方格封閉狀,用鋼尺丈量距離,超過允許偏差者需調(diào)整偏差,在允許范圍內(nèi)者只記錄不調(diào)整??蚣苄U戤呉{(diào)整數(shù)據(jù)列表,進行中間驗收鑒定,然后才能開始高強螺栓緊固工作。2.高層鋼框架結(jié)構(gòu)的校正方法(1)軸線位移校正任何一節(jié)框架鋼柱的校正,均以下節(jié)鋼柱頂部的實際柱中心線為準。安裝鋼柱的底部對準下節(jié)鋼柱的中心線即可。控制柱節(jié)點時須注意四周外形,盡量平整以利焊接。實測位移,按有關(guān)規(guī)定作記錄。校正位移時特別應(yīng)注意鋼柱的扭矩。鋼柱扭轉(zhuǎn)對框架安裝極不利、應(yīng)引起重視。(2)柱子標(biāo)高調(diào)整每安裝一節(jié)鋼柱后,應(yīng)對柱頂作一次標(biāo)高實測,根據(jù)實測標(biāo)高的偏差值來確定調(diào)整與否(以設(shè)計±0.000為統(tǒng)一基準標(biāo)高。標(biāo)高偏差值≤6mm,只記錄不調(diào)整,超過6mm需進行調(diào)整。調(diào)整標(biāo)高用低碳鋼板墊到規(guī)定要求。鋼柱標(biāo)高調(diào)整應(yīng)注意下列事項:偏差過大(>20mm)不宜一次調(diào)整,可先調(diào)整一部分,待下一步再調(diào)整。因為是一次調(diào)整過大會影響支撐的安裝和鋼梁表面的標(biāo)高;中間框架柱的標(biāo)高宜稍高些,通過實際工程的觀察證明,中間列柱的標(biāo)高一般均低于邊柱標(biāo)高,這主要是因為鋼框架安裝工期長,結(jié)構(gòu)自重不斷增大,中間列柱承受的結(jié)構(gòu)荷載較大,因此中間列柱的基礎(chǔ)沉降值亦大。(3)垂直度校正垂宜度校正用一般的經(jīng)緯儀難以滿足要求,應(yīng)采用激光經(jīng)緯儀來測定標(biāo)準柱的垂直度。測定方法是將激光經(jīng)緯儀中心放在預(yù)定的基準點上,使激光經(jīng)緯儀光束射到預(yù)先固定在鋼柱上的靶標(biāo)上,光束中心同靶標(biāo)中心重合,表明鋼柱垂直度無偏差。激光經(jīng)緯儀須經(jīng)常檢驗,以保證儀器本身的精度(圖9.127)。當(dāng)光束中心與靶標(biāo)中心不重合時,表明有偏差。偏差超過允許值應(yīng)校正鋼柱。測量時,為了減少儀器誤差的影響,可采用點投射光束法來測定鋼柱的垂直度。就是在激光經(jīng)緯儀定位后,旋轉(zhuǎn)經(jīng)緯儀水平度盤,向靶標(biāo)投射四次光束(按00—900—1800—2700位置,將靶標(biāo)上四次光束的中心用對角線連接,其對角線交點即為正確位置。以此為準檢驗鋼柱是否垂直,決定鋼柱是否需要校正。(4)框架梁平面標(biāo)高校正用水平儀、標(biāo)尺進行實測,測定框架梁兩端標(biāo)高誤差情況。超過規(guī)定時應(yīng)作校正。方法是擴大端部安裝連接孔。9.4.2.5樓面工程及墻面工程高層鋼結(jié)構(gòu)中,樓面由鋼梁和混凝土樓板組成。它有傳遞垂直荷載和水平荷載的結(jié)構(gòu)功能。樓面應(yīng)當(dāng)輕質(zhì),并有足夠的剛度,易于施工,為結(jié)構(gòu)安裝提供方便、盡可能快地為后繼防火、裝修和其他工程創(chuàng)造條件。1.樓板工程高層鋼結(jié)構(gòu)中,樓板種類有壓型鋼板現(xiàn)澆樓板、預(yù)制樓板、鋼筋混凝土疊合樓板和現(xiàn)澆樓板。(1)壓型鋼板現(xiàn)澆樓板壓型鋼板模板,是采用鍍鋅或經(jīng)防腐處理的薄鋼板,經(jīng)冷軋成具有梯波型截面的槽型鋼板。壓型鋼板作為永久性模板,一般用于鋼結(jié)構(gòu)工程,按其結(jié)構(gòu)功能分為組合式和非組合式兩種。組合式壓型鋼板既起到模板的作用,又作為現(xiàn)澆樓板底面受拉鋼筋,不但在施工階段承受施工荷載和現(xiàn)澆層自重,而且在使用階段還承受使用荷載。非組合式則只起模板功能,只承受施工荷載和現(xiàn)澆層自重,不承受使用階段荷載。壓型鋼板一般采用0.75~1.6mm厚(不包括鍍鋅和飾面層)Q235薄鋼板冷軋制成圖~130為常見的壓型鋼板形狀圖9.131為壓型鋼板復(fù)合樓板和復(fù)合鋼梁系統(tǒng)。壓型鋼板作為一種永久性模板,除了可以減少或完全免去支拆模作業(yè),簡化施工外,它的嚴密性好,不漏漿,可作主體結(jié)構(gòu)安裝施工的操作平臺和下部樓層施工人員的安全防護板,有利于立體交叉作業(yè),有利于照明管線的敷設(shè)和吊頂龍骨的固定。缺點是濕作業(yè)工作量大,用作底面受拉配筋時,必須做防火層,造價較高。不過,從總的施工效果看,只有采用壓型鋼板模板,才能充分發(fā)揮鋼結(jié)構(gòu)工程快速施工的特點和效益。如果采用密度小、耐火性能好的輕骨料混凝土,還可以有效地降低樓板厚度和壓型鋼板的厚度。壓型鋼板鋪設(shè)前要將油漬擦凈,一面刷好防銹漆。壓型鋼板一般直接鋪設(shè)于次鋼梁上,相互搭接長度不小于10cm用點焊與鋼梁上翼緣焊牢,或設(shè)置錨固栓釘,現(xiàn)常采用剪力栓釘(又稱柱狀螺栓)(圖)。由于設(shè)置數(shù)量多,一般都采用專門的栓焊機在極短的時間內(nèi)0.8~1.2s)通過大電流(1800~2000A)把栓釘直接焊在鋼柱梁上作為剪力件。壓型鋼板現(xiàn)澆樓板施工工藝要點有:當(dāng)鋼梁同混凝土樓板共同工作以前,鋼梁以及壓型鋼板的抗彎剛度不足以支撐樓面現(xiàn)澆混凝土自重,必須增設(shè)臨時支撐。一種方法是在連續(xù)層樓面上設(shè)置鋼管排架支撐直接支撐壓型鋼板模板支撐間距左右(圖9.133a);另一種方法是用桁架支撐壓型鋼板模板,桁架則支承在結(jié)構(gòu)鋼梁上,此時,則需在對連續(xù)4層樓面的結(jié)構(gòu)鋼梁設(shè)臨時跨中支撐,把4層鋼梁頂撐起來(圖9.133b)。在結(jié)構(gòu)施工后期,為開辟樓面施工第二工作面,解決鋼梁和壓型鋼板抗彎能力不足的方法是加焊型鋼腹桿上下兩層鋼梁形成平行弦桁架圖9.134),用以承受模板荷載。在樓面安裝壓型鋼板前,梁面上必須先放出壓型鋼板的安裝位置線,按照圖紙規(guī)定的行距、列距順序排放。要注意相鄰二列壓型鋼板的槽口必須對齊,使鋼筋混凝上樓板下層的主筋能順利地放入壓型鋼板的槽內(nèi)。壓型鋼板應(yīng)按圖紙所示的規(guī)格配套和打捆,用塔吊提升并放置于相應(yīng)位置,由工人由近而遠地手工鋪放。由于壓型鋼板有的一塊重達,而且工人要在鋼梁上行走,因此應(yīng)避免作長距離水平運輸和調(diào)頭。鋼板各列端頭的肋必須對齊。壓型鋼板鋪好以后,應(yīng)將其端部固定在鋼梁上,以保證施工安全和防止大風(fēng)掀掉。在固定方法中,可用射釘和自攻絲螺釘,但最好的方法是熔焊,如C02自動焊機,可焊透,不損傷鋼板,且效率很高。每塊鋼板應(yīng)有4個焊點,每端2個,焊點直徑為l。為了澆灌混凝上時不漏漿,應(yīng)把壓型鋼板的肋的端部作封端處理。如肋的高度較小,可不做封端而用聚苯乙烯塊堵塞。(2)鋼筋混凝土疊合樓板在厚度較小的預(yù)制鋼筋混凝土薄板上澆一層混凝土形成整體實心樓板,稱疊合樓板。在本章現(xiàn)澆混凝土模板技術(shù)中已有介紹。這種樓板在高層鋼結(jié)構(gòu)上并不多見為在施工工藝上它不如壓型鋼板和預(yù)制樓板簡單。但它是一種永久性模板,可省去支拆模工序,節(jié)省模板材料,整體性比預(yù)制樓板好,而有利于抗震。在這類樓板結(jié)構(gòu)中,下層預(yù)制薄板可為預(yù)應(yīng)力或非預(yù)應(yīng)力的,厚度約在40mm左右,含樓板的全部底部受拉配筋。它的上部剪力配筋伸出板面以外如鋼筋環(huán)),以解決預(yù)制薄板和現(xiàn)澆層之問的粘結(jié)抗剪強度問題。此外,端部的伸出鋼筋可使薄板相互連接。如在現(xiàn)澆層中配置連續(xù)鋼筋網(wǎng),那么樓板即成為連續(xù)樓板可作為抗風(fēng)荷載水平隔板加以利用為使樓板與鋼梁共同工作,鋼梁上同樣應(yīng)焊有剪力栓釘。澆灌混凝土?xí)r,必須注意把接縫填滿并振實。(3)預(yù)制樓板預(yù)制樓板在鋼結(jié)構(gòu)高層旅館、公寓建筑中采用較多,因為這類建筑的預(yù)埋管線比辦公樓少預(yù)制樓板一般具有很高的表面質(zhì)量現(xiàn)場濕作業(yè)少,而且隔聲性能好,振動小,大多不做吊頂。不過,它傳遞水平荷載的能力不及現(xiàn)澆整體樓板。采用預(yù)制樓板,要著至解決預(yù)制板之間的縱、橫向接縫問題。為了不使板、梁相互作用區(qū)域受到干擾,預(yù)制板端部接縫可設(shè)在兩根鋼梁之間的跨中。此時其縱向鋼筋應(yīng)伸入接縫中,相互連接并澆灌混凝土〔下支模板〕。對于高層鋼結(jié)構(gòu),橫向接縫一般與鋼梁軸線重合。此時,板端應(yīng)預(yù)留喇叭口形凹槽,以容納抗剪栓釘,見圖。(4)現(xiàn)澆樓板普通現(xiàn)澆樓板在高層鋼結(jié)構(gòu)中采用不多,因為支拆模非常費工,施工速度慢。但為降低工程造價,這種樓板仍不失為一種經(jīng)濟的做法。高層鋼結(jié)構(gòu)現(xiàn)澆樓板對建筑物的剛度和穩(wěn)定性有重要影響,樓板還是抗扭的重要結(jié)構(gòu)件。因此要求鋼結(jié)構(gòu)安裝到第六層時,應(yīng)將第一層樓板的混凝土澆完。使鋼結(jié)構(gòu)安裝和樓板施工相距不超過層。2.墻面工程高層鋼框架體系一般采用在鋼框架內(nèi)填充與鋼框架有效連接的剪力墻板(亦稱框架剪力墻結(jié)構(gòu))。這種剪力墻板可以是預(yù)制鋼筋混凝土墻板、帶鋼支撐的預(yù)制鋼筋混凝土墻板或鋼板墻板,墻板與鋼結(jié)構(gòu)的連接用焊接或高強螺栓固定。也可以是現(xiàn)澆的鋼筋混凝土剪力墻。為減輕自重,對非承重結(jié)構(gòu)的隔墻、圍護墻等,一般廣泛采用各種輕質(zhì)材料,如加氣混凝土、石膏板、礦渣棉、塑料、鋁板、玻璃圍幕等。9.4.2.6高層鋼結(jié)構(gòu)施工的安全措施鋼結(jié)構(gòu)高層和超高層建筑施工,安全問題十分突出,應(yīng)該采取有力措施保證安全施工。在柱、梁安裝后而未設(shè)置壓型鋼板的樓板時,為便于人員行走和施工方便,需在鋼梁上鋪設(shè)適當(dāng)數(shù)量的走道板。在鋼結(jié)構(gòu)吊裝期間為防止人員物料和工具墜落或飛出造成安全事故,需鋪設(shè)安全網(wǎng)。安全網(wǎng)分平網(wǎng)和豎網(wǎng)。安全平網(wǎng)設(shè)置在梁面以上處,在建筑平面范圍內(nèi)滿鋪當(dāng)樓層高度小于時可隔層設(shè)置。安全豎網(wǎng)鋪設(shè)在建筑物外圍,高度一般為兩節(jié)柱的高度。為便于接柱施工,并保證操作工入的安全,在接柱處要設(shè)操作平臺,平臺固定在下節(jié)柱的頂部。鋼結(jié)構(gòu)施工需要許多設(shè)備,如電焊機、空氣壓縮機、氧氣瓶、乙炔瓶等,這些設(shè)備需隨著結(jié)構(gòu)安裝而逐漸升高。為此,需在剛安裝的鋼梁上設(shè)置存放施工設(shè)備用的平臺。固定平臺鋼梁的臨時螺栓數(shù)要根據(jù)施工荷裁計算確定,不能只投入少量的臨時螺栓。為便于施工登高,吊裝鋼柱前要先將登高鋼梯固定在鋼柱上。為便于進行柱梁節(jié)點緊固高強螺栓和焊接,需在柱梁節(jié)點下方安裝掛籃腳手。施工用的電動機械和設(shè)備均須接地對不允許使用破損的電線和電纜,嚴防設(shè)備漏電。施工用電器設(shè)備和機械的電纜,須集中在一起,并隨樓層的施工而逐節(jié)升高。每層樓面須分別設(shè)置配電箱,供每層樓面施工用電需要。高空施工當(dāng)風(fēng)速達10m/s時吊裝工作應(yīng)停止。當(dāng)風(fēng)速達15m/s時,一般應(yīng)停止所有的施工工作。施工期間應(yīng)該注意防火,配備必要的滅火設(shè)備和消防人員。9.4.3鋼結(jié)構(gòu)的防火與防腐施工9.4.3.1防火工程鋼結(jié)構(gòu)高層建筑要特別重視火災(zāi)的預(yù)防。鋼結(jié)構(gòu)防火工程的目的,在于用防火材料阻斷火災(zāi)熱流傳給鋼構(gòu)件的通路緩傳熱速率延長鋼構(gòu)件升溫達到臨界溫度的時間)鋼結(jié)構(gòu)在某一個特定時間內(nèi)能夠繼續(xù)承受荷載。1.耐火極限等級鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件的耐火極限等級,是根據(jù)它在耐火試驗中能繼續(xù)承受荷載作用的最短時間來分級的。耐火時間大于或等于,則耐火極限等級為F30,每一級都比前一級長30min,所以耐火時間等級分F30、F60、F90、F120、F150、F180等。鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件耐火極限等級的確定建筑物的耐火等級和構(gòu)件種類而定;而建筑物的耐火等級又是根據(jù)火災(zāi)荷載確定的。火災(zāi)荷載,是指建筑物內(nèi)如結(jié)構(gòu)部件、裝飾構(gòu)件、家具和其他物品等可燃材料燃燒時產(chǎn)生的熱量。單位面積的火災(zāi)荷載為:2.防火材料鋼結(jié)構(gòu)的防火保護材料,應(yīng)選擇絕熱性好,具有一定抗沖擊振動能力,能牢固地附著在鋼構(gòu)件上,又不腐蝕鋼材的防火涂料或不燃性板型材。選用的防火材料,應(yīng)具有國家檢測機構(gòu)提供的理化、力學(xué)和耐火極限試驗檢測報告。防火材料的種類主要有:①熱絕緣材料;②能量吸收燒蝕)材料;③膨脹涂料。大多數(shù)最常用的防火材料實際上是前兩類材料的混合物。采用最廣的具有優(yōu)良性能的熱絕緣材料有礦物纖維和膨脹骨料〔如蛭石和珍珠巖〕;最常采用的熱能吸收材料有石膏和硅酸鹽水泥,它們遇熱釋放出結(jié)晶水。(1)混凝土混凝土是采用最早和最廣泛的防火材料,其導(dǎo)熱系數(shù)較高,因而不是優(yōu)良的絕熱體,同其他防火涂層比較,它的防火能力主要依賴于它的化學(xué)結(jié)合水和游離水,其含量約為16~20%?;馂?zāi)中混凝土相對冷卻,是依靠它的表面和內(nèi)部水。它的非暴露表面溫度上升到℃時,即不再升高;一旦水分完全蒸發(fā)掉,其溫度將再度上升?;炷量梢匝泳徑饘贅?gòu)件的升溫,而且可承受與其相對面積和剛度成比例的一部分柱子菏載,有助于減小破壞。混凝土防火性能主要依靠的是厚度耐火時間小于時耐火時間同混凝土層的厚度呈曲線關(guān)系;大于90min時,耐火時間則與厚度的平方成正比。(2)石膏石膏具有不尋常的耐火性質(zhì)。當(dāng)其暴露在高溫下時,可釋放出的結(jié)晶水而被火災(zāi)的熱所氣化所以火災(zāi)中石膏一直保持相對的冷卻狀態(tài),直至被完全煅燒脫水為止。石膏作為防火材料,既可做成板材,粘貼于鋼構(gòu)件表面;也可制成灰漿,涂抹或噴射到鋼構(gòu)件表面上。(3)礦物纖維礦物纖維是最有效的輕質(zhì)防火材料,它不燃燒化學(xué)侵蝕,導(dǎo)熱性低,隔音性能好。以前采用的纖維有石棉、巖棉、礦渣棉和其他陶瓷纖維,當(dāng)今采用的纖維則不含石棉和晶體硅,原材料為巖石或礦渣,1371℃下制成。1)礦物纖維涂料由無機纖維、水泥類膠結(jié)料以及少量的摻合料配成。加摻合料有助于混合料的浸濕、凝固和控制粉塵飛揚?;旌狭现羞€摻有空氣凝固劑、水化凝固劑和陶瓷凝固劑。按需要,這幾種凝固劑可按不同比例混合使用,或只使用某一種。2)礦棉板如巖棉板,它有不同的厚度和密度。密度越大,耐火性能越高。礦棉板的固定件有以下幾種:用電阻焊焊在翼緣板內(nèi)側(cè)或外側(cè)的銷釘;用薄鋼帶固定于柱上的角鐵形固定件等。礦棉板防火層一般做成箱形,可把幾層疊置在一起。當(dāng)?shù)V棉板絕緣層不能做得太厚時,可在最外面加高熔點絕緣層,但造價提高。礦棉板的耐火時間是:厚度為62.5mm時,耐火極限為。(4)氯氧化鎂氯氧化鎂水泥用做地面材料已近50年,年代始用作防火材料。它與水的反應(yīng)是這種材料防火性能的基礎(chǔ),其水化水含量可達~54%,相當(dāng)于石膏含水量(按重量計)的2.5倍以上。當(dāng)其被加熱到大300℃時,開始釋放化學(xué)結(jié)合水經(jīng)標(biāo)準耐火試驗當(dāng)涂層厚度為時,耐火極限為2h。(5)膨脹涂料膨脹涂料是一種極有發(fā)展前景的防火材料,它極似油漆,直接噴涂于金屬表面,粘結(jié)和硬化與油漆相同。涂料層上可直接噴涂裝飾油漆,不透水,抗機械破壞性能好,耐火極限最大可達。(6)絕緣型防火涂料近年來我國的科研單位大力開發(fā)了不少熱絕緣型防火涂料—LG、JG—276、ST1—A、SB—1、ST1—B等。其厚度在左右時,耐火極限均不低于2h。3.防火工程施工方法鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件的防火措施,總的說來有三類:外包層法、屏蔽法和水冷卻法。(1)外包層法外包層法是應(yīng)用最多的一種方法。它又分為濕作業(yè)的和干作業(yè)的兩類。1)濕作業(yè)濕作業(yè)又分澆筑、抹灰和噴射等三種方法。①澆筑法即在鋼構(gòu)件四周澆筑一定厚度的混凝土、輕質(zhì)混凝土或加氣混凝土等,以隔絕火焰或高溫。為增強所澆筑的混凝土的整體性和防止其遇火剝落,可埋入細鋼筋網(wǎng)或鋼絲網(wǎng);②抹灰法即在鋼構(gòu)件四周包以鋼絲網(wǎng),外面再抹以蛭石水泥灰漿、珍珠巖水泥灰漿、石膏灰漿等,厚度視耐火極限等級而定,一股約為;③噴射法即用噴槍將混有粘合劑的石棉或蛭石等保護層噴涂在鋼構(gòu)件表面,形成防火的外包層。噴涂的表面較粗糙,還需另行處理。2)干作業(yè)干作業(yè)即用預(yù)制的混凝土板、加氣混凝土板、蛭石混凝土板、石棉水泥板、陶瓷纖維板或者礦棉氈、陶瓷纖維氈等包圍鋼構(gòu)件形成防火層。板材用化學(xué)粘合劑粘貼。棉氈等柔軟材料則用鋼絲網(wǎng)固定在鋼構(gòu)件表面,鋼絲網(wǎng)外面再包以鋁箔鋼套等以防在施工過程中下雨,使棉氈受潮,同時也起隔離劑作用,減輕日后棉氈等的吸水。樓板、梁和內(nèi)柱的防火多用外包層法。圖所示為鋼內(nèi)柱的防火做法其中1~3為加鋼絲網(wǎng)或鋼箍筋后澆筑混凝土耐火極限為,混凝土外包層的厚度至少40mm。4為鋼柱包鋼絲網(wǎng)后外面抹灰,邊角另加防護鋼條。5、6為噴涂防火層78為用預(yù)制的蛭石混凝土板、石棉水泥板做防火層。為用石膏板(a、鋼箍b)和粘合劑(c)制作的耐火極限為90min的三層防火外包層做法1011為用礦棉氈(40~50mm)外加鋼板套(厚0.75mm)的防火外包層。圖9.137所示為鋼梁的防火做法鋼梁涂以防火涂料達30min的耐火極限。2是除下翼緣外均包以混凝土,下翼緣包以水泥或蛭石灰漿。3為鋼梁在吊裝前就包以混凝土,如果梁很高,可在腹板上焊上栓釘使外包混凝土層不至于剝落4為噴涂石棉或蛭石灰漿防火層5是將腹板處填以磚或輕混凝土,外面再抹灰。是鋼梁包以鋼絲網(wǎng)后再抹蛭石灰漿7是將鋼梁用預(yù)制的蛭石板等防火材料包起來8是先將防火板條固定在鋼梁腹板外,再用釘子將石棉板等固定在板條上,在外面形成防火的外包層。對于樓板,如為現(xiàn)澆鋼筋混凝土板,有一定厚度就可以防火。板60mm就可耐火30min板厚100mm就可耐火90min如為用壓型鋼板澆筑的樓板,其本身亦可耐火90min左右;如防火要求高,則可在下面再噴涂或抹以蛭石、珍珠巖、石棉等灰漿。(2)屏蔽法屏蔽法,即將不做防火外包層的鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件包藏在耐火材料構(gòu)成的墻或頂棚內(nèi),或用耐火材料將鋼構(gòu)件與火焰、高溫隔絕開來。這常常是較經(jīng)濟的防火方法,國外有些鋼結(jié)構(gòu)高層建筑的外柱即采用這種方法防火。即在結(jié)構(gòu)設(shè)計上,讓外柱在外墻之外,距離外墻一定距離,同時也不靠近窗子,這樣一旦發(fā)生火災(zāi)火焰就達不到柱子,柱子也就無必要做防火保護。另一種是將防火板放在柱子后面作防火屏障,防火板每邊突出柱外一定的寬度(7~15cm,視耐火極限、型鋼種類和大小而定),這樣就能防止窗口噴出的火焰燒熱柱子。如果外墻嵌在外柱之間,不直接靠近窗子的外柱只在柱子里面用防火材料做屏蔽即可。(3)水冷卻法水冷卻法,即在呈空心截面的鋼柱內(nèi)充水進行冷卻。如發(fā)生火災(zāi),鋼柱內(nèi)的水被加熱而產(chǎn)生循環(huán),熱水上升,冷水自設(shè)于頂部的水箱流下,以水的循環(huán)將火災(zāi)產(chǎn)生的熱量帶走,以保證鋼結(jié)構(gòu)不喪失承載能力。此法已在柱子中應(yīng)用,亦可擴大用于水平構(gòu)件。為了防止鋼結(jié)構(gòu)生銹,可在水中摻入專門的防銹外加劑。冬季為了防凍,亦可在水中加入防凍劑。美國64層的匹茲堡美國鋼鐵公司大廈,即采用水冷卻法進行鋼結(jié)構(gòu)防火。該建筑的鋼柱為圓形或矩形空心斷面,便于水在其中循環(huán)。它是每16層樓(64m高)為一組水冷卻系統(tǒng),最大靜水壓力為3.4.3.2防腐工程除不銹鋼等特殊鋼材之外,鋼結(jié)構(gòu)在使用過程中,由于受到環(huán)境介質(zhì)的作用易被腐蝕破壞。因此鋼結(jié)構(gòu)都必須進行防腐處理,以防止氧化腐蝕和其他有害氣體的侵蝕。鋼結(jié)構(gòu)高層建筑的防腐處理很重要,它可以延長結(jié)構(gòu)的使用壽命和減少維修費用。1.鋼結(jié)構(gòu)腐蝕的化學(xué)過程與防腐蝕方法鋼結(jié)構(gòu)腐蝕的程度和速度,與相對大氣溫度以及大氣中侵蝕性物質(zhì)含量密切有關(guān)。研究表明,當(dāng)相對大氣溫度小于時,鋼材的腐蝕并不嚴重,只有當(dāng)相對大氣濕度超過70%時,才會產(chǎn)生值得重視的腐蝕。在潮濕環(huán)境中,主要是氧化腐蝕,即氧氣與鋼材表面的鐵產(chǎn)生化學(xué)作用而引起銹蝕。防止氧化腐蝕的主要措施是把鋼結(jié)構(gòu)與大氣隔絕。如在鋼結(jié)構(gòu)表面現(xiàn)澆一定厚度的混凝土覆面層或噴涂的水泥砂漿層等,不但能防火,也能保護鋼材免遭腐蝕。香港匯豐銀行新廈,對于鋼組合柱、桁架吊桿、大梁等,就

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