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浅谈钢结构连廊的施工及实际应用

2021-01-25王忠宝

四川建筑 2020年6期
关键词:连廊牛腿钢梁

王忠宝, 邵 强

(中国水利水电第十工程局有限公司, 四川成都 610072)

钢结构连廊常用于高层建筑或商业街,可有效拓展空间,提高空间使用效率;钢连廊通常适用于室外连廊,其透光性好;西昌小庙乡泸川苑项目外围商业街道二层走廊采用钢结构连廊,其跨度大减少钢筋混凝土柱浇筑,可最大限度利用空间,提高空间使用率。钢构件常于场内加工成型,其多元性可与建筑物的异性构造完美衔和,提高结构整体美观性及视觉冲击。

1 钢结构连廊的优缺点

1.1 自重轻、强度高、稳定性好

钢结构连廊多为钢框架结构,主要结构形式为钢柱+钢梁结构,钢结构强度明显高于混凝土强度,更适用于跨度大的地方,可有效节约空间,提高室外空间的使用率。走廊采用钢结构施工,可以减少框架柱和梁的截面,减少混凝土和钢筋的用量。主要是钢结构本身重量轻,这种结构的使用减轻了自身的重量,钢柱和钢梁之间的连接采用高强度螺栓连接,且连接部分采用柔性连接,可提高结构本身的稳定性和抗震性能。

1.2 工期短,易安拆

本项目商业连廊采用钢结构施工,大大减少了脚手架、模板和人工费用,使该部分措施费用得到减少,从而降低了工程成本,因不需要支模浇筑混凝土,可大幅度缩短工期,且待建筑使用寿命到期后,钢结构拆除不会产生过多的固体垃圾,废钢资源可回收利用。钢结构使用至今,因其施工便利安拆容易,可与各种建筑建造材料完美搭配,被广泛使用于各大医院、酒店、电视台、电影院等场所。

1.3 精度高、污染小

钢连廊施工使用构件均工厂规模化生产,其构件加工精度高,在现场施工中有利于精度控制,施工过程中可控制误差在毫米之内,干式施工可节约用水,施工时需要的占地面积小,施工过程产生的噪音及粉尘少,因此也被称为20世纪的绿色建筑结构,是目前国家重点发展与扶持的对象。

1.4 钢连廊的缺点

钢结构因自身不耐高温,在商场突发大火时其耐火性能差,故需要在钢结构表面涂刷防火涂料或用混凝土包裹,且结构容易发生脆性破坏,且主要结构材料为钢材在生产、运输、施工过程中需要进行防锈除锈。

2 钢连廊施工

2.1 钢梁吊装

钢梁吊装时多采用两点对称绑扎起吊。钢梁起吊后在距钢结构牛腿基准面100mm时缓慢下降,待钢梁吊装就位后需调整校正,当钢梁跨度过大时需在主钢梁两侧600mm及1 500mm处对称设置加劲肋,保证钢梁在钢结构牛腿处不会因为剪力过大而发生损坏,主钢梁应与钢结构牛腿下翼缘顶紧且不施焊。钢梁吊装时随吊随校正,有偏差随时纠正。

2.2 钢梁与钢结构牛腿连接

主钢梁与钢结构牛腿连接处,使用20mm×80mm×80mm垫块将钢梁与钢结构牛腿及高强度螺栓分隔,保证结构在抵抗地震荷载时不会因刚度问题导致结构出现损坏,垫板开孔孔径d=26mm,连廊钢梁应开长圆孔孔径d=30mm,焊接翼缘焊缝焊后再将高强度螺栓安装完毕,焊接时采用对称焊法,使焊接变形和收缩量变小,收缩量大的部分先焊收缩量小的部分后焊。高强度螺栓施工前,应进行防滑系统试验。高强螺栓的连接施工应按JGJ82- 2011《钢结构高强螺栓连接技术规程》 的规定进行,Q345C钢经喷砂处理后摩擦面的防滑系数为 0.55。高强度螺栓安装后,应在当天工作结束时拧紧,安装后应根据要求进行复检。高强度螺栓应由专人管理并妥善保管。在安装过程中,螺栓不应损坏或污染,以防止扭矩系数发生变化,高强度螺栓在施工前必须有材料证书 (质量保证),使用前必须重新测试。

2.3 钢梁与钢梁连接

钢梁与钢梁连接节点采用铰接连接,钢梁与主钢梁竖向连接时,钢梁加劲肋板开孔孔径d=21.5mm,用M20高强度螺栓连接,螺栓间距70mm加劲肋板厚度不低于8mm,水平向连接时采用φ16mm栓钉连接,栓钉间距为200mm,于加劲肋板两侧对称布置。

2.4 钢连廊板面施工

钢梁顶面铺100mm厚混凝土板,板面标高应同楼面标高,板内双层双向φ8@200mm布置钢筋,钢筋绑扎长度应不小于35d且不小于300mm,外悬挑150mm部分底筋及面筋应伸出,待钢筋绑扎完成经验收合格后封模浇筑混凝土。

2.5 防火涂料施工

喷涂前应进行试喷并制作样板。通过试喷确定喷涂气压、喷涂距离、喷枪移动速度等工艺最优参数,并经监理人员与标准样片对照确认后,方可进行大面积喷涂。

喷涂底层材料,为了提高涂层与钢梁底座之间的粘结强度,应在底部的浆液中加入少量的水基胶结剂。

涂层表面有明显的乳突和凹坑,应用抹刀抚平。喷涂时,喷枪应垂直于被喷涂钢构件的表面,喷枪的运行速度应保持稳定,不能长时间保持在同一位置,以免涂层堆积和流动。

底漆表面干燥后 (底漆施工后 24h),可以喷涂表面涂层。对于明显的不平整,应使用抹刀使表面光滑,以确保涂层表面均匀干净。

3 钢连廊的质量控制

3.1 检查

在施工过程中,需要对以下所有原材料和成品进行检查:

(1)钢材、钢铸件的品种、规格、性能等。

(2)焊接材料的品种、规格、性能等。

(3)扭剪式高强度螺栓连接副,钢格栅用高强度螺栓,钢结构连接用高强度大六角头螺栓连接副,普通螺栓,铆钉,自攻钉、地脚螺栓、铆钉、钉子、地脚螺栓 (机械型、化学试剂型) 等紧固标准件、螺母、垫圈等标准配件,其品种、规格、性能等。

(4)钢结构防腐涂料、稀释剂和固化剂等材料的品种、规格、性能等。

(5)钢结构用橡胶垫的品种、规格、性能等。

3.2 检测

设计要求采用超声波探伤法对焊透充分的一、二级焊缝内部缺陷进行检查。当超声波探伤不能判断缺陷时,应采用射线探伤,其内部缺陷分级及探伤方法应符合现行国家标准GB11345-1989《钢焊缝手工超声波探伤方法及操作损伤结果分级方法》 或GB/T3323-2005《金属熔化焊焊接接头射线照相和质量分级》。对于钢结构焊缝的探伤,必须在钢走廊安装完成后,委托有资质的第三方检测机构对钢结构焊缝进行检测,焊缝探伤报告以试验结果为依据。

3.3 过程质量控制手段

(1)钢构件外形尺寸主要控制项目的允许偏差应符合表1的规定。

表1 钢构件外形尺寸主要控制项目允许偏差 mm

(2)高强度螺栓与普通螺栓连接的多层堆栈,应采用测孔器进行检查,并应符合下列规定:①当使用小于孔公称直径的孔测试仪进行检验时,每组孔的通过率不应小于85 %。②当使用比螺栓公称直径大的孔测试仪时,通过率应为100 %。

(3)组装。梁和钢桁架组装时不应下挠,顶部接触面应具有75 % 以上的面积贴紧。

(4)焊接H型钢。焊接H型钢的法兰面板拼接接头与腹板拼接接头的间距不应小于200mm。法兰盘拼接长度不应小于板宽的2倍,腹板拼接宽度不应小于300mm,长度不应小于600mm。

4 结束语

钢连廊常用于两高层建筑物之间,因其跨度大可扩充空间,提高空间使用效率,目前已在西昌市小庙乡泸川天王山大道东地块棚户区改造安置点工程建设项目商业建筑成功应用。具有抗震、防风雪、防虫蚁、美观、能耗低、建筑材料可回收利用率高等优点,且有效缩短施工工期、节约了造价成本。

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