曹樹(shù)磊

摘 要：隨著建筑結(jié)構(gòu)在不斷發(fā)展，鋼結(jié)構(gòu)已經(jīng)成為當(dāng)代社會(huì)的發(fā)展的重要建筑技術(shù)之一。在科學(xué)技術(shù)以及工業(yè)發(fā)展中，對(duì)各種新建筑材料提出了更高的要求。本文針對(duì)鋼結(jié)構(gòu)在焊接中所選用的材料進(jìn)行對(duì)比。在保證強(qiáng)度、韌性以及耐熱性和耐腐蝕性的前提下，并且可以減輕焊接結(jié)構(gòu)的自重，在鋼結(jié)構(gòu)使用中進(jìn)一步增強(qiáng)其工作的可靠性和穩(wěn)定性。針對(duì)這些要求，對(duì)鋼構(gòu)建造中的型鋼與H型焊接鋼做了具體分析，能夠在合理的生產(chǎn)成本中，達(dá)到焊接的質(zhì)量，提高鋼結(jié)構(gòu)的經(jīng)濟(jì)性和效益性。

關(guān)鍵詞：鋼結(jié)構(gòu)；型鋼；H型焊接鋼；

前言

在選擇了合理的材料之后，根據(jù)該項(xiàng)工程的具體概況分析，在遵循相關(guān)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)下合理完成，把握好焊接質(zhì)量、焊縫以及鋼柱等相關(guān)的細(xì)節(jié)內(nèi)容，本文針對(duì)中型與H型焊接鋼進(jìn)行分析，對(duì)相關(guān)的尺寸及材料科學(xué)控制，在規(guī)定工期內(nèi)高效完成。

1.工況介紹

該項(xiàng)工程是關(guān)于4s店的三層全鋼結(jié)構(gòu)施工設(shè)計(jì)，選用良種方案進(jìn)行對(duì)照，整個(gè)鋼構(gòu)的框架是13.2M，其中鋼構(gòu)結(jié)構(gòu)的主要功能是起到了一定的抗震效果，安全性和穩(wěn)定性比較高。這就要求鋼結(jié)構(gòu)在設(shè)計(jì)和施工中，具體的抗震要設(shè)烈度7度，結(jié)構(gòu)的安全等級(jí)確保在二級(jí)以上，整個(gè)框架的使用年限在30年。

在具體的設(shè)計(jì)和施工過(guò)程中，分為兩組方案，第一組采用的是型鋼設(shè)計(jì)，其主要是為了節(jié)省工期，直接省去了焊接加工部分，但是在設(shè)計(jì)中，進(jìn)行招標(biāo)計(jì)價(jià)分析后，鋼結(jié)構(gòu)部分占到大約700W，為了保證經(jīng)濟(jì)效益和安全效益能夠同時(shí)體現(xiàn)，施工方與業(yè)主方進(jìn)行商量解決，重新選用焊接鋼出圖計(jì)算；而第二種方案是采用H型焊接剛在設(shè)計(jì)出圖之后，鋼結(jié)構(gòu)由以前的基礎(chǔ)上省去了80t，造價(jià)也降到了530W，但是其中土建部分先開(kāi)工，鋼結(jié)構(gòu)部分有足夠時(shí)間預(yù)先開(kāi)料，縮小與實(shí)際工期的距離。

2.設(shè)計(jì)與施工的主要因素

2.1 設(shè)計(jì)規(guī)范

根據(jù)現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)與施工建筑的要求分析，該項(xiàng)工程要符合具體的設(shè)計(jì)規(guī)范：主要包含（1）結(jié)構(gòu)工程設(shè)計(jì)規(guī)范：《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50017-2003）、《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》（GB50009-2012）、《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50011-2010）、《冷彎薄壁型鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)范》（GB50018-2002）、《高層民用建筑鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)范》（JGJ99-98）、《鋼一混凝土組合樓蓋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與施工規(guī)程》（YB9238-92）；鋼結(jié)構(gòu)制作及施工規(guī)范：《建筑鋼結(jié)構(gòu)焊接技術(shù)規(guī)程》（JGJ81-2002）、《鋼結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》（GB50205-2001）、《氣焊，手工電弧焊及氣體保護(hù)焊焊縫坡口的基本形式與尺寸》（GB985-88）、《埋弧焊焊接頭的基本形式與尺寸》（GB986-88）、《鋼結(jié)構(gòu)防火涂料應(yīng)用技術(shù)規(guī)程》（CECS24）；（3）鋼結(jié)構(gòu)工程安裝施工規(guī)范：《鋼結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》（GB50205-2001）、《鋼結(jié)構(gòu)高強(qiáng)度螺栓連接的設(shè)計(jì)、施工及驗(yàn)收規(guī)程》（JGJ82-91）；（4）鋼結(jié)構(gòu)材料規(guī)范：《碳素結(jié)構(gòu)鋼》（GB700-88）、《鋼結(jié)構(gòu)用扭剪型高強(qiáng)螺栓連接副技術(shù)條件》（GB/T3633-1995）、《焊接用鋼絲》（GB/1300-77）、《低合金鋼焊條》（GB/5118-1995）。

2.2 荷載的規(guī)范

按照樓面用途，對(duì)活載標(biāo)準(zhǔn)值（KN/m*m）進(jìn)行對(duì)照分析。具體分為：首層樓面：5.0、房2.0、陽(yáng)臺(tái)2.5、廳2.0、電梯機(jī)房7.0、不上人層面0.5、上人層面2.0、衛(wèi)生間2.5、樓梯3.5，活動(dòng)中心2.0、其他2.0；這些荷載要按照具體的規(guī)范進(jìn)行，并且使用的材料其重量不能超過(guò)規(guī)定的范圍。

2.3 焊接

焊接是鋼結(jié)構(gòu)建造中的重要環(huán)節(jié)，因此要遵循組合H型鋼的腹板與翼緣的焊接采用的是自動(dòng)埋弧焊接機(jī)進(jìn)行，并且這四道連接的焊縫要滿。組合H型鋼因焊接產(chǎn)生的變形需要用機(jī)械或者是高溫加熱矯正，符合GB5025-2001的相關(guān)規(guī)定。另外在焊接時(shí)，焊條要合理，避免焊縫過(guò)大影響焊接的質(zhì)量且焊縫的等級(jí)，必須要在二級(jí)以上，當(dāng)焊縫多道成形時(shí)，要將前一道焊縫表面焊渣或者是其他影響因素處理干凈。

3.結(jié)構(gòu)構(gòu)造分析

首先選用的是型鋼，可以提高鋼結(jié)構(gòu)建造質(zhì)量，確保其穩(wěn)定性和可靠性，按照施工設(shè)計(jì)圖，進(jìn)行招標(biāo)，其中鋼結(jié)構(gòu)部分占到了700W左右，為了進(jìn)一步降低生產(chǎn)成本，改成選用H型焊接鋼，縮短實(shí)際工期。具體的結(jié)構(gòu)構(gòu)造是：整個(gè)結(jié)構(gòu)采用的是螺栓孔位鉆孔，倒角處的半徑是R=30，而組合型H型鋼及端板連接接頭的連接板在保留了焊道后，其倒角處理如下圖所示：

箱形柱其柱底要設(shè)置一塊200mm的保持板，這些保持板采用雙面角焊縫與箱形柱壁板焊接，在內(nèi)隔板的兩面要進(jìn)行電渣焊接，其兩面采用全熔透焊，焊接過(guò)程中隔板處要另外加一個(gè)大孔位，具體施工操作圖如下：

最后在箱形柱的封板上要設(shè)置透氣防爆孔，孔的大小為20mm，避免發(fā)生焊接質(zhì)量問(wèn)題。在節(jié)點(diǎn)域位置處要滿足具體的腹板厚度，不斷的增加板的厚度，在H形鋼柱結(jié)構(gòu)中，整個(gè)鋼結(jié)構(gòu)的貼板上下邊緣必須要伸出加勁板且大于150mm，貼板可以采用單面設(shè)置和雙面對(duì)稱設(shè)置兩種，要注意與對(duì)應(yīng)加勁板之間的尺寸，防止影響具體安裝，提高鋼結(jié)構(gòu)焊接的嚴(yán)密性和可靠性。

4.總結(jié)

通過(guò)分析H型焊接鋼在鋼結(jié)構(gòu)中的使用和安裝過(guò)程，該方案在合理的價(jià)格內(nèi)，綜合各項(xiàng)因素，最終被采納，但是在鋼結(jié)構(gòu)制造過(guò)程中為了提高整體性，還需要注意梁與柱剛性連接，其柱在梁翼緣上下各自500mm的節(jié)點(diǎn)范圍內(nèi)，并且采用全熔透焊縫，上下柱的接頭在進(jìn)行連接時(shí)，要注意翼緣和腹板間交叉的部分，確保焊縫合理。無(wú)論是型鋼還是H型焊接鋼柱，都需要在指定位置設(shè)置抗剪栓釘，完成焊接后要進(jìn)行混凝土澆筑，提高質(zhì)量的合格性。最后在鋼結(jié)構(gòu)建造中為了進(jìn)一步增強(qiáng)其安全性，還需要在層面板的四個(gè)角加筋，增強(qiáng)鋼柱的承重效果。這就為大跨度的建筑物提高了設(shè)計(jì)和建造優(yōu)越性。

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