談?shì)p鋼結(jié)構(gòu)存在的質(zhì)量問題及預(yù)防措施 天大

1、天 津 大 學(xué) 網(wǎng) 絡(luò) 教 育 學(xué) 院?？飘厴I(yè)論文題目：淺談?shì)p鋼結(jié)構(gòu)存在的質(zhì)量問題及預(yù)防措施完成期限：2013年 7月 5日 至 2013年 11月 5日學(xué) 習(xí) 中 心 年 級(jí) 2011級(jí) 專 業(yè) 建筑工程技術(shù) 指 導(dǎo) 教 師 姓 名 學(xué) 號(hào)摘 要自進(jìn)入21 世紀(jì)以來,我國鋼結(jié)構(gòu)建筑的發(fā)展十分迅速,輕鋼結(jié)構(gòu)的發(fā)展則更是如火如荼,特別在工業(yè)廠房的建設(shè)中則更為迅猛。從鋼結(jié)構(gòu)制造加施工企業(yè)數(shù)量的大幅增長就可窺見一斑,如青海省的鋼結(jié)構(gòu)制造和施工單位已由原來的十幾家一下子發(fā)展到現(xiàn)在的200 多家。大好形勢(shì)下,如何因勢(shì)利導(dǎo),抓好設(shè)計(jì)和施工質(zhì)量,這是當(dāng)前一個(gè)十分迫切的問題。本文擬就輕鋼結(jié)構(gòu)的概念、施工和設(shè)計(jì)

2、中的注意點(diǎn)進(jìn)行論述,利于讀者對(duì)輕鋼結(jié)構(gòu)有一個(gè)比較全面的了解。關(guān)鍵詞：輕鋼結(jié)構(gòu) ； 施工質(zhì)量 ； 鋼結(jié)構(gòu) 淺談?shì)p鋼結(jié)構(gòu)存在的質(zhì)量問題及預(yù)防措施 一、輕鋼結(jié)構(gòu)概述 （一）輕鋼結(jié)構(gòu)概念輕型鋼結(jié)構(gòu)是指這樣一種結(jié)構(gòu)：圍護(hù)結(jié)構(gòu)自重輕，承重結(jié)構(gòu)截面小，標(biāo)準(zhǔn)化、自動(dòng)化、機(jī)械化快速制作安裝，采用新結(jié)構(gòu)鋼材、新結(jié)構(gòu)體系。它分為一般輕型和超輕型鋼結(jié)構(gòu)。一般輕型鋼結(jié)構(gòu)主要采用薄鋼板焊接截面或冷彎薄壁型鋼構(gòu)件，典型的結(jié)構(gòu)體系為門式剛架，也可采用軋制型鋼板截面。超輕型輕鋼結(jié)構(gòu)主要采用壓型鋼板， 冷彎薄壁構(gòu)件和圓鋼為承重構(gòu)件，典型的結(jié)構(gòu)體系是褶皺拱橋屋面。輕鋼結(jié)構(gòu)主要體系有焊接（軋制）門式剛架結(jié)構(gòu)體系、冷彎薄壁型鋼結(jié)構(gòu)體系

3、、薄壁褶皺拱橋屋面體系、多層框架結(jié)構(gòu)體系、空間和張拉結(jié)構(gòu)體系。（二）輕鋼結(jié)構(gòu)的優(yōu)勢(shì)1、 自重輕, 抗震性能好, 安全性高。輕鋼結(jié)構(gòu)采用高效輕型薄壁型材, 承載力高, 構(gòu)件尺寸小, 圍護(hù)結(jié)構(gòu)采用自重小的輕質(zhì)墻體和樓面材料, 一般可減輕建筑結(jié)構(gòu)自重的30 % , 質(zhì)量是鋼筋混凝土住宅的1/2 左右。輕鋼結(jié)構(gòu)整體剛度大, 鋼材強(qiáng)度高、延性好, 因此抗震性能好, 用于結(jié)構(gòu)抗震措施的費(fèi)用少, 適用于地震多發(fā)區(qū); 結(jié)構(gòu)自重輕, 基礎(chǔ)負(fù)擔(dān)小還可大幅減少基礎(chǔ)造價(jià),尤其適用于地質(zhì)條件較差的地區(qū)。2、 建筑造型簡潔美觀, 內(nèi)部空間布置靈活豐富。鋼材強(qiáng)度高, 可以采用大空間柱網(wǎng)布置, 建筑設(shè)計(jì)不受結(jié)構(gòu)限制, 這種住

4、宅為建筑師的創(chuàng)維設(shè)計(jì)提供了無限想象空間。因此, 輕鋼結(jié)構(gòu)住宅外形輕巧美觀, 墻體與屋面色彩豐富, 屋頂造型別致,盡顯現(xiàn)代風(fēng)格。室內(nèi)大空間無梁無柱, 跨度可達(dá)12 m , 為業(yè)主提供了個(gè)性化分隔室內(nèi)空間的可能。真正體現(xiàn)“以人為本”的設(shè)計(jì)理念; 同時(shí), 墻柱等構(gòu)件截面尺寸小, 可增加凈使用面積5 %8 % , 當(dāng)考慮樓板的組合作用, 使用組合梁或扁梁時(shí), 還可以增加凈高, 實(shí)現(xiàn)大空間住宅設(shè)計(jì)理念。3、 施工快捷、工期短, 不受季節(jié)限制。與傳統(tǒng)住宅體系相比, 輕鋼結(jié)構(gòu)住宅至少可縮短1/ 3 的工期。真正做到既快又經(jīng)濟(jì), 因此最大限度地為業(yè)主節(jié)約了投資。4、 防腐耐久, 舒適性好。輕鋼墻體龍骨完全封閉

5、在隔水層與石膏板之間, 不銹蝕, 不腐蝕, 不生霉菌, 防潮性能好; 墻體采用新型輕質(zhì)圍護(hù)材料, 不助燃, 不霉變, 不蟲蛀; 裝修一次到位, 少維修; 管線可暗埋在墻體及樓層結(jié)構(gòu)中; 在保溫、隔熱、隔聲等性能方面比傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)的住宅好, 因此住宅的舒適性更好。5、 綠色、環(huán)保, 符合國家可持續(xù)性發(fā)展的要求。輕鋼結(jié)構(gòu)住宅不使用粘土磚, 符合國家土地資源政策; 施工過程中環(huán)境破壞及污染少, 符合國家環(huán)保政策; 而且大部分材料可回收和再生, 具有很高的可重復(fù)使用性和可循環(huán)性, 符合國家可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略。因此, 輕鋼結(jié)構(gòu)堪稱綠色環(huán)保型建筑典范。6、 設(shè)計(jì)技術(shù)先進(jìn)。利用先進(jìn)的計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)(CAD) 和計(jì)算

6、機(jī)輔助制造(CAM) 技術(shù), 能全面按用戶要求進(jìn)行設(shè)計(jì), 且效率高、報(bào)價(jià)快、造價(jià)低、供貨迅速。輕鋼結(jié)構(gòu)除了上述的優(yōu)勢(shì)，自身還具有強(qiáng)度高，自重輕，具有較好的塑性變形能力，抗震性能好等特點(diǎn)。加之隨著經(jīng)濟(jì)與技術(shù)的發(fā)展，我國鋼產(chǎn)量大大提高，而使其在建筑領(lǐng)域的應(yīng)用越來越廣泛。國家對(duì)于鋼結(jié)構(gòu)“鼓勵(lì)使用”的政策，也對(duì)輕鋼結(jié)構(gòu)在我國的推廣起到了很好的促進(jìn)作用。2003 年我國的鋼產(chǎn)量已經(jīng)超過2 億噸， 居世界第一。同時(shí)， 隨著我國加入WTO，建筑行業(yè)與國際接軌的速度加快。經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，使得城市建設(shè)對(duì)于大跨、高層建筑的需求量大量增加。與混凝土結(jié)構(gòu)相比，鋼結(jié)構(gòu)由于自重低、強(qiáng)度高、工業(yè)化程度高等優(yōu)勢(shì)，更適合于大跨

7、、高層建筑。尤其是鋼結(jié)構(gòu)限制較少，建筑表現(xiàn)力強(qiáng)，給建筑師的發(fā)揮提供了廣闊的空間。同時(shí)，鋼結(jié)構(gòu)在環(huán)保方面具有混凝土材料難以比擬的優(yōu)勢(shì)。在環(huán)保意識(shí)日益強(qiáng)化的現(xiàn)代社會(huì)，鋼結(jié)構(gòu)建筑成為必然的推廣方向。（三）發(fā)展輕鋼結(jié)構(gòu)住宅的意義輕鋼結(jié)構(gòu)是近十年來發(fā)展最快的領(lǐng)域， 輕鋼住宅的研究開發(fā)已在各地試點(diǎn)，是輕鋼發(fā)展的一個(gè)重要方向，現(xiàn)已經(jīng)有多種的低層、多層和高層的設(shè)計(jì)方案和實(shí)例。因其可做到大跨度、大空間，分隔使用靈活，而且施工速度快、抗震有利的特點(diǎn)，必將對(duì)我國傳統(tǒng)的住宅結(jié)構(gòu)模式產(chǎn)生較大沖擊。而目前輕鋼在我國應(yīng)用最廣的還是工業(yè)廠房。但與國外相比，我國鋼結(jié)構(gòu)建筑的發(fā)展相對(duì)滯后， 目前我國建筑設(shè)計(jì)界普遍存在著對(duì)鋼結(jié)構(gòu)建

8、筑認(rèn)識(shí)不足，觀念落后；對(duì)鋼結(jié)構(gòu)體系積極性不高，管理跟不上等問題。這些都阻礙著鋼結(jié)構(gòu)建筑在我國的發(fā)展。盡管目前還存在著種種不盡人意或有待提高的方面， 但鋼結(jié)構(gòu)的發(fā)展?jié)摿薮?，前景廣闊。我國20 年來的改革開放和經(jīng)濟(jì)發(fā)展，已經(jīng)為鋼結(jié)構(gòu)體系的應(yīng)用創(chuàng)造極為有利的發(fā)展環(huán)境。發(fā)展鋼結(jié)構(gòu)住宅，擴(kuò)大鋼結(jié)構(gòu)住宅的市場(chǎng)占有率，將會(huì)加速住宅產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程，對(duì)我國建筑、冶金及相關(guān)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展具有重大意義；經(jīng)原國家經(jīng)貿(mào)委批準(zhǔn)，將“輕型鋼結(jié)構(gòu)住宅建筑通用體系的開發(fā)和應(yīng)用” 作為我國建筑業(yè)用鋼的突破口，并正式列為國家重點(diǎn)技術(shù)創(chuàng)新項(xiàng)目?？梢姡p鋼結(jié)構(gòu)住宅產(chǎn)業(yè)在我國大有發(fā)展前途。二、 輕鋼結(jié)構(gòu)國內(nèi)外發(fā)展及應(yīng)用輕鋼結(jié)構(gòu)用于廠房建設(shè),

9、在西方國家已近40 年歷史。80 年代初, 我國開始從國外引進(jìn)全套廠房。這些輕鋼結(jié)構(gòu)體系均由國外廠家負(fù)責(zé)設(shè)計(jì)和構(gòu)件的加工制作, 然后用集裝箱運(yùn)到施工現(xiàn)場(chǎng), 外方派人進(jìn)行技術(shù)指導(dǎo), 或由外方提供安裝指導(dǎo)手冊(cè), 由中方負(fù)責(zé)基礎(chǔ)、地面以上的構(gòu)件安裝等, 土建工程及水、暖、電也由中方負(fù)責(zé)。我國最先大規(guī)模采用輕鋼結(jié)構(gòu)的是寶鋼。寶鋼從日本新日鐵公司引進(jìn)安裝的冶煉車間至今已使用18 年。（一） 國外輕鋼結(jié)構(gòu)發(fā)展概況美國、英國、日本、法國等在60 年代就開始用輕鋼結(jié)構(gòu)建造廠房。在美國輕鋼結(jié)構(gòu)的特約代理店有8500 家, 1988 年的銷售額達(dá)16 億美元, 占整個(gè)單層非住宅建筑的50% 左右。應(yīng)用的范圍非常廣

10、泛, 根據(jù)1988 年的統(tǒng)計(jì), 輕鋼結(jié)構(gòu)的用途比例如下:商業(yè): 倉庫、小商店、事務(wù)所、銀行、車庫等設(shè)施占42% ;制造業(yè): 工廠、倉庫、飛機(jī)庫占34%;其它: 占15% 。在日本建筑結(jié)構(gòu)中, 鋼結(jié)構(gòu)應(yīng)用的最多, 范圍最廣。二戰(zhàn)以后日本為了適應(yīng)戰(zhàn)后經(jīng)濟(jì)發(fā)展 的需要和多地震的國情, 工廠、倉庫絕大多數(shù)采用鋼結(jié)構(gòu)。隨著輕鋼設(shè)計(jì)理論的改進(jìn), 新鋼種的開發(fā)及計(jì)算機(jī)的應(yīng)用, 多種先進(jìn)加工機(jī)械的出現(xiàn), 輕鋼結(jié)構(gòu)有了很大的發(fā)展。例如新日鐵建筑事業(yè)部, 現(xiàn)在年銷售130 萬􀀁 , 約500 棟輕鋼建筑。還有川鐵建材工業(yè)、住友金屬工業(yè)等。1990 年, 日本的低層非住宅鋼結(jié)構(gòu)建筑7310 萬&#

11、1048577; , 其中工廠倉庫占4000 萬􀀁 , 而四家大公司承建的非住宅鋼結(jié)構(gòu)才占4. 3% , 不到工廠倉庫的8. 1% 。由此可見市場(chǎng)是巨大的。1991 年10 月以六家公司為主, 成立了建筑體系協(xié)會(huì), 以所有低層建筑為目標(biāo), 大力發(fā)展輕鋼結(jié)構(gòu)建筑體系, 逐步達(dá)到占日本低層非住宅鋼結(jié)構(gòu)的10 15% , 目標(biāo)是30% 左右。（二） 國內(nèi)輕鋼結(jié)構(gòu)發(fā)展概況我國最先大規(guī)模使用輕鋼建筑結(jié)構(gòu)的項(xiàng)目是寶鋼。該項(xiàng)目從冶金技術(shù)、工程設(shè)計(jì)、生產(chǎn)設(shè)備到施工技術(shù)等基本上是從國外引進(jìn), 第一個(gè)采用輕鋼結(jié)構(gòu)的冶煉車間至今已有18 年, 自80 年代初以來, 我國已引進(jìn)了約100 萬

12、48577; 的輕鋼結(jié)構(gòu)建筑。并已發(fā)展到深圳、珠海、珠江三角州開發(fā)區(qū)、大連、上海、青島、廈門、湛江、北京等沿海地區(qū)和開發(fā)區(qū)及內(nèi)陸城市。這些輕鋼結(jié)構(gòu)建筑多用于單層廠房、倉庫等, 中外合資企業(yè)占大多數(shù)。由于輕鋼結(jié)構(gòu)的獨(dú)特優(yōu)點(diǎn), 將會(huì)在我國得到迅速發(fā)展。建筑用鋼在世界上歷來是鋼材消耗大戶。先進(jìn)國家建筑用鋼, 占鋼材總量的50%以上。我國只占40% 左右。而這40% 左右混凝土用鋼量占70% , 其余的30% 大部分是用在門、窗、容器、管道等方面, 而輕鋼結(jié)構(gòu)用鋼量僅占建筑用鋼量的0. 5% 。隨著我國經(jīng)濟(jì)的發(fā)展, 到1995 年, 據(jù)不完全統(tǒng)計(jì), 已建成1000萬的輕鋼結(jié)構(gòu)廠房、倉庫。近幾年, 美國

13、的廠家已開始搶占我國輕鋼結(jié)構(gòu)建筑市場(chǎng)。先后在珠江三角洲和長江三角洲開發(fā)區(qū)建立了辦事機(jī)構(gòu)和代理店, 已有5 家在上海建立了合資加工制造安裝廠, 如美國的VP 公司的寶成鋼材公司, 年加工能力6 萬噸, 目前已達(dá)4 萬噸, 擴(kuò)建的二期工程已于1997 年1 月投產(chǎn)。輕鋼結(jié)構(gòu)在實(shí)際應(yīng)用中存在大量的問題，主要體現(xiàn)在施質(zhì)量工和結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性設(shè)計(jì)中。三、 輕鋼結(jié)構(gòu)施工存在的質(zhì)量問題及預(yù)防措施由于鋼結(jié)構(gòu)本身具備自重輕、強(qiáng)度高、施工快等獨(dú)特優(yōu)點(diǎn)，因此對(duì)高層、大跨度，尤其是超高層、超大跨度，采用鋼結(jié)構(gòu)更是非常理想。輕型金屬板材及其配套的門式剛架等系列輕型鋼結(jié)構(gòu)已得到了較為廣泛的應(yīng)用。下面簡單談一談?shì)p型鋼結(jié)構(gòu)工程中常

14、見的一些質(zhì)量問題及預(yù)防措施。（一） 柱腳的制作安裝1 、預(yù)埋地腳螺栓與砼短柱邊距離過近。在剛架吊裝時(shí)，經(jīng)常不可避免的會(huì)人為產(chǎn)生一些側(cè)向外力，而將柱頂部砼拉碎或拉崩。在預(yù)埋螺栓時(shí)，鋼柱側(cè)邊螺栓不能過于靠邊，應(yīng)與柱邊留有足夠的距離。同時(shí)，砼短柱要保證達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度后，方可組織剛架的吊裝工作。2、 往往容易遺忘抗剪槽的留設(shè)和抗剪件的設(shè)置。柱腳錨栓按承受拉力設(shè)計(jì)，計(jì)算時(shí)不考慮錨栓承受水平力。若未設(shè)置抗剪件，所有由側(cè)向風(fēng)荷載、水平地震荷載、吊車水平荷載等產(chǎn)生的柱底剪力，幾乎都有柱腳錨栓承擔(dān)，從而破壞柱腳錨栓。3、 柱腳底板與砼柱間空隙過小，使得灌漿料難以填入或填實(shí)。一般二次灌料空隙為50mm。4、 有些工

15、程地腳螺栓位置不準(zhǔn)確，為了方便剛架吊裝就位，在現(xiàn)場(chǎng)對(duì)底板進(jìn)行二次打孔，任意切割，造成柱腳底板開孔過大，使得柱腳固定不牢，錨栓最小邊（端）距亦不能滿足規(guī)范要求。（二） 梁、柱連接與安裝1、多跨門式剛架中柱按搖擺柱設(shè)計(jì)，而實(shí)際工程卻把中柱與斜梁焊死，致使實(shí)際構(gòu)造與設(shè)計(jì)計(jì)算簡圖不符，造成工程事故。所以，安裝要嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)圖紙施作；，采用彈簧板或者Z 型板用螺栓與之連接，如圖3.1 所示。圖3.1 鋼柱、鋼梁、彈簧板示意2、翼緣板與加厚或加寬連接板對(duì)接焊縫時(shí)，未按要求做成傾斜度的過渡。對(duì)接焊縫連接處，若焊件的寬度或厚度不同，且在同一側(cè)相差4mm 以上者，應(yīng)分別在寬度或厚度方向從一側(cè)或兩側(cè)做成坡度不大于

16、1：2.5（1：4）的斜角，如圖3.2所示。圖3.2 板材寬度不同時(shí)的處理方法節(jié)點(diǎn)圖3、端板連接面制作粗燥，切割不平整，或與梁柱翼緣板焊接時(shí)控制不當(dāng)，使端板翹曲變形，造成端板間接觸面不吻合，連接螺栓不得力，從而滿足不了該節(jié)點(diǎn)抗彎受拉、抗剪等結(jié)構(gòu)性能。4、剛架梁柱拼接時(shí)，把翼緣板和腹板的拼接接頭放在同一截面上，造成工程隱患。拼接接頭時(shí)，翼緣板和腹板的接頭一定要按規(guī)定錯(cuò)開。5、剛架梁柱構(gòu)件受集中荷載處未設(shè)置對(duì)應(yīng)的加勁肋，容易造成結(jié)構(gòu)構(gòu)件局部受壓失穩(wěn)。6、連接高強(qiáng)螺栓不符合鋼結(jié)構(gòu)用扭剪型高強(qiáng)度螺栓連接的技術(shù)條件或鋼結(jié)構(gòu)用高強(qiáng)度大六角頭螺栓、大六角頭螺母、墊圈型式尺寸與技術(shù)條件的相關(guān)規(guī)定。高強(qiáng)螺栓擰緊

17、分初擰、終擰，對(duì)大型節(jié)點(diǎn)還應(yīng)增加復(fù)擰。擰緊應(yīng)在同一天完成，切勿遺忘終擰。一定要在結(jié)構(gòu)安裝完成后，對(duì)所有的連接螺栓應(yīng)逐一檢查，以防漏擰或松動(dòng)。7、有些工程中高強(qiáng)螺栓連接面未按設(shè)計(jì)圖紙要求進(jìn)行處理，使得抗滑移系數(shù)不能滿足該節(jié)點(diǎn)處抗剪要求。必須按照設(shè)計(jì)要求的連接面抗滑移系數(shù)去處理。8、有的工程缺乏有針對(duì)性的吊裝方案，吊裝剛架時(shí)，未采用臨時(shí)措施保證剛架的側(cè)向穩(wěn)定，造成剛架安裝倒塌事故。應(yīng)先安裝靠近山墻的有柱間支撐的兩榀剛架，而后安裝其他剛架。頭兩榀剛架安裝完畢后，應(yīng)在兩榀剛架間將水平系桿，檁條及柱間支撐，屋面水平支撐，隅撐全部裝好，安裝完成后應(yīng)利用柱間支撐及屋面水平支撐調(diào)整構(gòu)件的垂直度及水平度，待調(diào)整

18、正確后方可鎖定支撐，而后安裝其他剛架。（三） 檁條、支撐等構(gòu)件的制作安裝1、為了安裝方便，隨意增大、加長檁條或檁托板的螺栓孔徑。檁條不僅僅是支撐屋面板或懸掛墻面板的構(gòu)件，而且也是剛架梁柱隅撐設(shè)置的支撐體，設(shè)置一定數(shù)量的隅撐可減少剛架平面外的計(jì)算長度，有效的保證了剛架的平面外整體穩(wěn)定性。若檁條或檁托板孔徑過大過長，隅撐就失去了應(yīng)有的作用。2、隅撐角鋼與鋼梁的腹板直接連接，當(dāng)剛架受側(cè)向力時(shí)，使腹板在該處局部受到側(cè)向水平力作用，容易導(dǎo)致鋼梁局部側(cè)向失穩(wěn)。3、有的工程所用檁條僅用電鍍，造成工程尚未完工，檁條早已生銹。檁條宜采用熱鍍鋅帶鋼壓制而成的檁條，且保證一定的鍍鋅量。4、因墻面開設(shè)門洞，擅自將柱間

19、垂直支撐一端或兩端移位。同一區(qū)隔的柱間支撐、屋面水平支撐與剛架形成縱向穩(wěn)定體系，若隨意移動(dòng)其位置將會(huì)破壞其穩(wěn)定體系。5、有些單位為了節(jié)省鋼材和人工，將檁條和墻梁用鋼板支托的側(cè)向加勁肋取消，這將影響檁條的抗扭剛度和墻梁受力的可靠性。故施工單位不得任意取消設(shè)計(jì)圖紙的一些做法。6、有的單位擅自增加屋面荷載，原設(shè)計(jì)未考慮吊頂或設(shè)備管道等懸掛荷載，而施工中卻任意增加吊頂?shù)葢覓旌奢d，從而導(dǎo)致鋼梁撓度過大或坍塌。任何單位均不得擅自增加設(shè)計(jì)范圍以外的荷載。7、 屋面板未按要求設(shè)置，將固定式改為浮動(dòng)式，使檁條側(cè)向失穩(wěn)。往往設(shè)計(jì)檁條時(shí)，會(huì)考慮屋面壓型鋼板與冷彎型鋼檁條牢固連接，能可靠的阻止檁條側(cè)向失穩(wěn)并起到整體蒙

20、皮作用。8、剛性系桿、風(fēng)拉桿的連接板設(shè)置位置高低不一，使得水平支撐體系不在同一平面上，從而影響剛架的整體穩(wěn)定性。剛性系桿與風(fēng)拉桿構(gòu)成水平支撐體系，其設(shè)置高度在同一坡度方向應(yīng)保持一致。目前，我國鋼結(jié)構(gòu)住宅產(chǎn)業(yè)已進(jìn)入一個(gè)新的發(fā)展階段，有關(guān)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)出臺(tái)，國內(nèi)鋼材產(chǎn)量充足，有了一批鋼結(jié)構(gòu)住宅試點(diǎn)與示范的建設(shè)經(jīng)驗(yàn)和科技成果，鋼結(jié)構(gòu)住宅的發(fā)展已具備了較好的物質(zhì)和技術(shù)基礎(chǔ)。當(dāng)然，在鋼結(jié)構(gòu)住宅發(fā)展方面，還有一些技術(shù)問題有待解決。鋼結(jié)構(gòu)住宅的推廣還需要做大量的工作，完善不同類型結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范和施工技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，研制新型的輕質(zhì)保溫墻體材料以及與住宅部品的配套問題，同時(shí)還要廣泛宣傳開發(fā)輕鋼住宅的益處，讓更多的開發(fā)商

21、、設(shè)計(jì)師和用戶認(rèn)識(shí)了解鋼結(jié)構(gòu)住宅的優(yōu)點(diǎn)。（四）地腳螺栓位置偏差、螺桿損壞首先，在基礎(chǔ)施工過程中，由于地腳螺栓預(yù)埋時(shí)定位不準(zhǔn)確、地腳螺栓固定不牢靠等原因?qū)е碌啬_螺栓位置偏移較大，其位置超出了鋼結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范要求的允許偏差，給后續(xù)的鋼結(jié)構(gòu)安裝工序帶來了嚴(yán)重的安裝質(zhì)量問題。例如某工程吊裝前對(duì)其基礎(chǔ)復(fù)測(cè)時(shí)，發(fā)現(xiàn)螺栓的位置偏位較大，最大誤差為40mm，已超出了規(guī)范允許偏差，因此給后續(xù)的鋼結(jié)構(gòu)柱子的安裝帶來了嚴(yán)重的安裝質(zhì)量問題。其次，在澆筑基礎(chǔ)混凝土和基礎(chǔ)回填時(shí)未對(duì)預(yù)埋的地腳螺桿采取有效保護(hù)措施，從而導(dǎo)致地腳螺栓的螺栓彎曲、螺紋損壞等現(xiàn)象，由此也給柱子的安裝埋下了質(zhì)量隱患。圖3.3某工程定位模板

22、圖在輕鋼結(jié)構(gòu)廠房的基礎(chǔ)工程施工過程中，運(yùn)用專用的預(yù)埋模板（模板根據(jù)施工圖中螺栓與軸線位置關(guān)系采用56鋼板進(jìn)行制作） 對(duì)地腳螺栓進(jìn)行準(zhǔn)確定位，定位后將螺栓與基礎(chǔ)短柱的鋼筋籠焊接固定。如某工程為4 根M24 地腳螺栓，制作的地腳螺栓預(yù)埋模板（如圖3.3所示），在施工過程中先利用模板對(duì)一組螺栓相對(duì)位置定位，再利用模板控制線與軸線之間的關(guān)系將此組螺栓準(zhǔn)確定位，這種運(yùn)用預(yù)埋模板的施工工藝，既能對(duì)地腳螺栓進(jìn)行準(zhǔn)確的定位又提高了施工的效率。地腳螺栓定位固定后，對(duì)照施工圖紙重新檢查螺栓的位置，經(jīng)復(fù)查正確后方可澆筑混凝土，在澆筑混凝土過程中也應(yīng)隨時(shí)檢查螺栓的位置偏差以便在混凝土終凝前及時(shí)進(jìn)行調(diào)整。鋼結(jié)構(gòu)施工單位

23、與土建施工單位共同協(xié)作完成地腳螺栓預(yù)埋工作，鋼結(jié)構(gòu)施工單位應(yīng)給予土建單位詳細(xì)的施工技術(shù)交底。針對(duì)各工程特點(diǎn)，在地腳螺栓預(yù)埋前均對(duì)土建施工單位做出詳細(xì)的技術(shù)交底。地腳螺栓預(yù)埋完成后澆筑混凝土前均應(yīng)對(duì)地腳螺栓螺牙采取一定的保護(hù)措施。采用一次性塑料袋用膠帶纏繞進(jìn)行包裹保護(hù)，鋼結(jié)構(gòu)安裝時(shí)撕開地腳螺栓保護(hù)膜后，安裝十分便利。混凝土澆筑完成后的地腳螺栓應(yīng)采取箱、盒等保護(hù)措施，并嚴(yán)禁利用已預(yù)埋的螺栓作施工牽引或矯正使用，嚴(yán)禁基礎(chǔ)回填時(shí)受到施工機(jī)械或其他外力的擾動(dòng)。鋼結(jié)構(gòu)安裝前，鋼構(gòu)施工單位必須對(duì)地腳螺栓進(jìn)行復(fù)測(cè)，并與土建單位做好相應(yīng)的交接記錄，即做好對(duì)上道工序的交接驗(yàn)收工作。（五 ）鋼結(jié)構(gòu)高強(qiáng)螺栓連接不符合

24、要求鋼結(jié)構(gòu)螺栓的螺帽擰緊程度不一，同厚度連接件螺桿露出螺母長度不均、位偏差時(shí)采用氣割或電焊進(jìn)行擴(kuò)孔。圖3.4為某工程高強(qiáng)螺栓終擰后，螺栓外露長度的實(shí)際情況。高強(qiáng)螺栓擰緊后扭矩值不符合設(shè)計(jì)和規(guī)范要求，產(chǎn)生超擰或欠擰，嚴(yán)重影響連接節(jié)點(diǎn)的可靠度。在工程施工過程中常遇到以上兩種質(zhì)量問題。某工程使用的高強(qiáng)螺栓為M20×75，根據(jù)T=K×P×d（扭矩系數(shù)K=0.128） 計(jì)算得出終擰扭矩值為435kN·m，但在實(shí)際終擰時(shí)，發(fā)現(xiàn)扭矩扳手扭矩值卻為325kN·m（屬欠擰）和625kN·m（屬超擰）。圖3.4螺栓外露長度不統(tǒng)一圖防治措施：擰緊高強(qiáng)螺栓時(shí)

25、，按正確的程序依次由中間向外側(cè)對(duì)稱進(jìn)行，擰緊高強(qiáng)螺栓的工具必須與螺栓的規(guī)格一致，嚴(yán)禁兩人合力或用套管加大臂長的方法擰緊，以防超擰或受力不均勻。使用螺栓的長度應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求，現(xiàn)場(chǎng)不得任意更改螺栓長度和隨意替換使用。安裝前，對(duì)構(gòu)件上的孔徑和孔距進(jìn)行復(fù)核，復(fù)核后方可吊裝。若孔徑或孔距有偏差時(shí)，必須采取過孔沖或補(bǔ)焊后，重新制孔，嚴(yán)禁使用氣割或電焊擴(kuò)孔。高強(qiáng)螺栓終擰，必須使用經(jīng)檢測(cè)合格后的專用扳手。施擰扭矩根據(jù)T=K×P×d計(jì)算得出，施擰時(shí)嚴(yán)格按照此值執(zhí)行。四、 輕鋼結(jié)構(gòu)失穩(wěn)及其設(shè)計(jì)準(zhǔn)則由于輕鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過程中所存在的缺陷，因此，導(dǎo)致輕鋼結(jié)構(gòu)出現(xiàn)失穩(wěn)，使人的生命和財(cái)產(chǎn)安全受到威脅。目前

26、，隨著高層建筑量的增加，作為輕鋼結(jié)構(gòu)工程設(shè)計(jì)的重要內(nèi)容之一，越來越多的設(shè)計(jì)者對(duì)輕鋼結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的考慮將更為突出。（一）輕鋼結(jié)構(gòu)失穩(wěn)的種類1、分支點(diǎn)失穩(wěn)輕鋼結(jié)構(gòu)軸心受壓構(gòu)件在完好的情況下，當(dāng)端部受到荷載壓力時(shí)，所承受的壓力小于等于某一限值，依然保持穩(wěn)定平衡狀況，那么輕鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件截面承受著均勻的壓應(yīng)力，即使沿軸線所產(chǎn)生的狀況也只是壓縮變形。相反，如果當(dāng)端部受到荷載壓力時(shí)，所承受的壓力大于限值，鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件將發(fā)生彎曲變化，那么就會(huì)導(dǎo)致原有的軸心受壓平衡形式發(fā)生改變，從而分支點(diǎn)失穩(wěn)。如圖 4.1 所示，當(dāng)荷載增加時(shí)，輕鋼結(jié)構(gòu)平衡出現(xiàn)改變的同時(shí)，還出現(xiàn)新的平衡形式造成失穩(wěn) 圖4.1 分支點(diǎn)失穩(wěn)（ABO 為荷

27、載側(cè)移曲線）2、 極值點(diǎn)和跳躍失穩(wěn)該失穩(wěn)主要是由于塑性擴(kuò)展到一定程度時(shí)，鋼材做成的偏心受壓構(gòu)件失去了穩(wěn)定性能力，從而導(dǎo)致平衡形式發(fā)生改變出現(xiàn)失穩(wěn)。與分支點(diǎn)和極值點(diǎn)失穩(wěn)不同，跳躍失穩(wěn)主要是當(dāng)鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件狀態(tài)失去穩(wěn)定性平衡后，跳躍至其他穩(wěn)定性平衡狀態(tài)。如圖 4.2 所示，在荷載 q 下，荷載曲線 OA 成穩(wěn)定上升階段，一旦曲線達(dá)到最高點(diǎn) A，就會(huì)自動(dòng)跳躍到 C 點(diǎn)，拱結(jié)構(gòu)下垂，由于 AB 曲線不穩(wěn)定，而 BC 曲線處于穩(wěn)定上升階段，不存在分支點(diǎn)和極值點(diǎn)，因此，斷定輕鋼結(jié)構(gòu)失穩(wěn)圖 4.2 跳躍失穩(wěn)（二）輕鋼結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性設(shè)計(jì)的基本準(zhǔn)則1、輕鋼結(jié)構(gòu)在安排的時(shí)候，必須要詳細(xì)對(duì)整個(gè)鋼結(jié)構(gòu)體系和組成部分的穩(wěn)定性要求進(jìn)行考慮。由于目前許多鋼結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)主要是以平面體系為主，因此，為了確保平面結(jié)構(gòu)不會(huì)發(fā)生失穩(wěn)狀況，鋼結(jié)構(gòu)平面的整體安排是整個(gè)穩(wěn)定性設(shè)計(jì)的關(guān)鍵。例如：在框架和桁架上增加支撐構(gòu)建。同時(shí)，還要確保結(jié)構(gòu)構(gòu)件的穩(wěn)定計(jì)算必須要與結(jié)構(gòu)安排保持一致。2、輕鋼結(jié)構(gòu)需計(jì)算的簡圖必須要與實(shí)際鋼結(jié)構(gòu)計(jì)算方式所規(guī)定的簡圖相同。在進(jìn)行單層、多層框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的過程中，要進(jìn)行穩(wěn)定性計(jì)算，以獲取框架穩(wěn)定的柱長度系數(shù)，并通過穩(wěn)定性分析，確保柱穩(wěn)定