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钢结构常见问答
怎样减少钢结构施工难度

设计工作照顾施工条件设计工作照顾施工条件的原则是方便施工,尽量避免技术要求高而难度大的工作。施工方便,一是可以降低成本,二是容易保证质量。便于施工,体现在多个方面:材料和连接方式选用适当,减少杆件类别和零件数量,少用精度要求高的加工方式,保证施工操作的必要空间,合理划分运送单元,为容易安装就位提供条件等。具体措施包括:

减少施工难度

钢结构的材料选择除要满足结构功能要求外,还要考虑施工的因素。钢材强度越高厚度越大,则焊接工艺要求越高,施工难度越大,造价也越高。另外,材料批量采购,相对价钱要低,因此,设计应尽量使钢材、构件种类最少。例如在桁架和网格结构中,常常要求构件的种类不超过六种。

怎样减少钢结构施工难度

焊接结构还要考虑不同种类、级别钢材及焊缝形式对焊接施工的影响。钢材种类、级别及板件厚度的选择,需考虑焊接预热温度、焊条及焊缝质量检查方法及要求等因素。施工图中应明确规定结构构件使用钢材和焊接材料的类型和焊缝质量等级,有特殊要求时,应标明无损探伤的类别和抽查百分比;应标明钢材和焊接材料的品种及相应的现行国家标准,并应对焊接方法、焊缝坡口形式和尺寸、焊后热处理要求等做出明确规定。对于重型、大型钢结构,应明确规定工厂制作单元和工地拼装焊接的位置,标注工厂制作或工地安装焊缝符号。特殊结构或采用屈服强度等级超过390MPa的钢材、新钢种、特厚材料及焊接新工艺的 钢结构工程应进行制作与安装的焊接工艺评定。国家体育场屋盖钢结构中Q460E-Z35厚板的焊接及其与其他钢材、铸钢节点等的焊接,就是通过一系列试验研究和工艺评定,总结出可行的焊接方法。

高效的制作和安装要求设计者充分了解加工制作工艺、安装方法及其设备的性能。简单的加工制作,其费用与材料成本相当,而复杂的加工制作,其费用远远超过材料成本。一般来说,简支、单层、型钢结构的造价要比刚接、多层、焊接结构造价低。结构越复杂、焊接量越大、构件越特殊,则结构造价越高,尤其是加工制作费用增加很多。因此,设计者在选择结构、连接形式时应充分考虑施工难易及其成本的影响。

全镕透焊缝较其他焊缝更难于加工,而且更易产生焊缝缺陷,焊接畸变(变形)更难于控制,质量检查更严格,因此它仅应用于真正需要的地方,如连接要考虑疲劳等时。好的焊缝设计就要根据需要,选择合适的焊缝形式。

髙强度螺栓摩擦型连接的承载力与构件表面的处理方式(抗滑移系数)有直接关系表面的处理方式及其要求直接影响施工的难易和造价。同样,采用精制螺栓来减少滑移提高刚度是不经济的,也难于施工,这种情况应采用高强度螺栓摩擦型连接。

怎样减少钢结构施工难度

螺栓的抗剪连接,选择螺栓直径也应考虑施工的因素,一个M30螺栓的抗剪承载力是一个M20螺栓的抗剪承载力2倍还多,但是要拧紧一个M30螺栓取得必要的预拉力要比拧紧一个M20螺栓费劲3.5倍。一个M20螺栓很容易用普通工具拧紧,而M30螺栓则不然,特别是安装常常在高处且作业条件较差,因此两个或多个M20螺栓比一个M30螺栓更便于安装施工。

结构或构件补涂油漆(如预留高强度螺栓连接、现场焊接处等)一方面增加施工难度,另一方面也会产生额外费用。

钢结构的施工需要一定的操作空间,否则无法施工或质量难于保证。

同样,螺栓连接,除满足线距、端距及边距等要求外,还应考虑可操作性。传递弯矩的刚接,常常需设置加劲肋或加腋,螺栓一般都采用高强度螺栓,设计时要充分考虑到拧紧螺栓的施工空间。