探析建筑钢结构工程与安全对策

刘海兰

【摘要】建筑钢结构越来越多的运用到我们的日常生活当中，因此，我们对钢结构的质量要求也随之越来越高，本文则详细阐述了钢结构的特点，以及安全对策等。

【关键词】建筑钢结构；安全对策

引言

在建筑工程中，钢结构工程被广泛运用于工业厂房、民用建筑、桥梁。 传统的砖混结构已逐渐被取代。 钢结构工程的优越性越来越被人们所认同，质量问题也越来越引起人们的重视，加强钢结构工程施工的质量控制，有现实意义和必要性。

1.建筑钢结构的设计理论

1.1 结构布置的依据

构设计过程中，我们要学会综合考虑各方面的因素，比如能够充分突出钢结构优势的大柱网因素以及当下人们比较钟爱的大开间、易改变的布置因素。但是为了使结构经济合理，我们要因地制宜，具体问题具体分析。

结构布局一定要根据体系特征、荷载分布情况及其性质进行综合考虑。一般情况下，如果刚度均匀，力学模型清晰，应尽可能地限制大荷载以及移动荷载的影响范围。让它以最直接的线路传递到墓础。而特别需要注意的是，柱間抗侧支撑的分布一定要均匀，共形心要尽可能的向风震的作用线靠近，不然就要考虑整体结构的扭转以及结构抗侧的多道防线。举例说明，如果有支撑框架结构，那么每根柱子至少要单独承受1/4的总水平力

1.2结构分析和工程判定

现如今，在具体的钢结构实际设计中，对于结构的分析，通常采用线弹性分析法，有时在条件允许的情况下，也会考虑P一△，P一?的分析方法。当下的一些有限元软件可以把几何非线性及钢材的弹塑性能等因素考虑进来，从而为更精确的分析结构创造了有力条件，但是并非所有的结构都适合于软件分析。

对于一些比较典型的结构，可以通过查询力学手册之类的工具书，获取相关的内力以及变形。而一些简单的结构就可以通过手算直接进行分析，相对于复杂的结构，就需要运用建模运行程序来进行细致分析，并作出详细的分析报告。

最后，我们要根据“工程判定”对各项周期、总剪力、变形特征的指标进行评估，然后决定是否要重新进行分析或者只是对计算结果进行修正。

1.3 规范构件设计

虽然如今的结构软件可以通过截面优化设计功能对构件的截面进行全面自动验算和优化，节省了工程师的很多时间，但是对于一些比较复杂的构件，工程师需要特别注意两点：

一是由于软件在做构件的截面验算时，对于那些节点连接复杂和变截面的构件，软件取定的计算长度系数，往往不符合规范的规定，因此需要工程师逐一进行检查。二是由于软件的截面优化设计功能，很难对强度与刚度进行区分考虑。因此，当遇到强度不满足以及变形超限时，前者要加大截面的板件厚度，而后者则需要加大截面的高度，以减少经济成本。

1.4 节点的设计

节点的设计是钢结构设计中的重要内容。节点的连接通常采用等强设计和实际受力设计两种常用方法。具体的节点设计主要包括焊接、栓接、梁接板和梁腹板等主要内容。此外，节点的设计不仅要考虑安装螺栓、现场焊接的施工空间以及构件的吊装顺序，以免造成初学者现场无法安装的现象。还要考虑制造厂的工艺水准，如一些节点的相贯线的切口需要用数控机床等设备才能完成。

2.建筑钢结构工程质量问题的安全对策

2.1钢结构基础工程的质量与安全控制

钢结构工程一般都采用混凝土独立柱基础，基础的混凝土及钢筋、模板的施工与其他工程的施工工序及方法相同，而基础独立柱中预埋的螺栓是质量控制的重点，单个螺栓及每组螺栓之间的间距、高低的偏差，直接影响钢结构工程的安装质量，在质量控制过程中，施工单位应采用措施进行保障。

（1）制作安装模板

取钢柱底板大小的钢板三块（其中两块厚20mm，—块8～20mm均可），20mm厚的两块钢板按钢柱底板螺栓孔位置、大小开孔，将三块钢板组装，把一组螺栓插入螺孔，用Φ1 4-Φ1 6的钢筋将螺栓焊接成整体，上下各一道，可多次重复使用。这样单个螺栓间间距及高低控制在允许的偏差范围内。A：Φ14～Φ16钢筋B：螺栓C：Φ14～Φ16钢筋E：20ram钢板F：8—10mm钢板G：200～300ram H：50mm。

（2）螺栓组的固定

在混凝土浇筑前，用经纬仪将螺栓组准确定位，在用Φ14一Φ16的钢筋焊接在柱子的主筋上，固定螺栓钢筋端头顶在模板匕，上下各—道，这样每组螺栓之间的间距、高低可控制在允许的误差范围内。同时，保护好螺栓丝扣，在混凝土浇筑时不被损坏。

（3）做好中间交接

土建工程完工后，将螺栓组间的间距（轴线间距）、高低，每个柱身浇筑的高度用经纬仪进行测量，我们复测验收后，组织土建和钢结构安装单位进行中间交接验收，验收后要求钢构件安装单位进行复测。

2.2安装阶段的质量与安全控制

严格按照施工图施工安装，作为施工单位，取得施工图以后，一定要组织有经验的技术人员进行图纸会审，看看应用规范有没有问题：节点图有没有表述清楚：强制性条文所要求的内容在设计总说明中有没有显示，各种材料的规格、型号、性能、等级、施工的质量要求和工程的安全等级有没有明确：节点设计是否合理；施工中有没有不可逾越的难度等，都要向设计单位预先提出。钢构件安装质量控制。柱、梁安装时，主要检查柱底版下的垫铁是否垫实、垫平，柱是否垂直和位移，梁的垂直、平直、侧向弯曲、螺栓的拧紧程度以及摩擦面清理，验收合格后，方可起吊。当钢结构安装形成空间固定单元，并进行验收合格后，要求施工单位将柱底板和基础顶面的空间用膨胀混凝土二次浇筑密实。螺栓安装质量的控制。钢结构工程中螺栓连接一般用高强螺栓和普通螺栓，普通螺栓连接，每个螺栓一端不得垫2个以上垫片，螺栓孔不得用气割扩孔，螺栓拧紧后外露螺纹不得少于2个螺距j高强螺栓使用前我们检查螺栓的-g-=格证和复试单，安装过程中板叠接触面应平整，接触面必须大于75%，边缘缝隙不得大于0.8mm，高强螺栓应自由穿入，不得敲打和扩孔：高强螺栓不得作为临时安装螺栓，螺栓拧紧应按一个方向施拧，当天安装的应终拧完毕，终拧完毕应逐个检查，对欠拧、超拧的应进行补拧或更换。

2.3竣工验收的质量与安全控制

钢构件的质量验收。钢构件的加工已实行工厂化生产，钢构件的进场质量验收就非常重要，构件进场我们除了按明细表核查数量，并进行外观感官、几何尺寸、合格证检查外，还要检查的资料有：钢材材质的复试单（原件）：钢材的材质证明（复印件须盖生产单位公章，还需说明原件的存放地）；无损检测报告（原件）。在竣工验收中，应做到：由现场管理部门作好建设单位及有关部门的协调，确定竣工验收的时间、地点、方式；竣工验收前现场管理部门做好现场卫生清理工作，安装工程的资料汇总及整理工作并出具锻工报告》、缸程综合评定茅夺及其它资料；竣工验收后，应将竣工资料送交建设单位及质监单位签字确定工程等级，并送至相关部门存档。

3.结束语

要彻底改变建筑钢结构工程质量与安全，需要从设计、制作、安装施工、验收、维护保养等方面层层把关，才能保障其质量和安全等指标的达标和稳定。所以，钢结构制作工厂、安装企业、建筑工程施工与设计部门的技术和管理人员，在钢结构施工、验收、监督、监理等过程中，应该发挥合力作用，才能达到满意的效果。

参考文献：

[1]苏春海 桥梁钢结构用涂料质量指标体系及其检测 2007

[2]范洁群 钢结构主承建项目质量控制研究 2006 转贴于