大型钢结构厂房钢结构的制作与安装施工技术研究
翟丹峰
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翟丹峰,. 大型钢结构厂房钢结构的制作与安装施工技术研究[J]. 国际科技论坛,2024.12. DOI:10.12721/ccn.2024.157407.
摘要:
随着工业化进程的加速和技术的不断进步,大型钢结构厂房因其独特的优势在工业建筑领域中的应用日益广泛。钢结构厂房以其轻质、高强、耐用、易于拆卸和重组等特点,成为现代工业建筑的重要选择。然而,大型钢结构厂房的建设涉及复杂的制作与安装施工技术,这些技术的科学性和合理性直接关系到厂房的整体质量和安全性能。因此,对大型钢结构厂房钢结构的制作与安装施工技术进行深入研究和探讨,对于推动工业建筑领域的发展具有重要意义。
关键词: 大型厂房;钢结构;制作与安装;施工技术
DOI:10.12721/ccn.2024.157407
基金资助:

引言

随着现代工业的快速发展,大型钢结构厂房因其具有空间大、结构稳固、施工速度快、可回收利用等诸多优点而得到了广泛的应用。钢结构厂房的制作与安装施工技术直接关系到厂房的质量、安全性和使用寿命。因此,深入研究大型钢结构厂房钢结构的制作与安装施工技术具有重要的现实意义。

1大型钢结构厂房的应用优势

1.1施工速度快

钢结构构件在工厂预制时,能依据标准流程高效生产。工厂环境稳定,可多构件同时制作。运至现场直接安装,减少现场加工工序,像搭积木般快速组建,相比传统建筑方式,大幅缩减施工周期。

1.2空间利用率高

钢结构强度高,承受相同荷载时,可设计更大柱距和跨度。较大柱距减少柱子数量,大跨度让空间开阔。厂房内部无需过多支撑结构,布局更自由,可灵活规划生产区域,有效提升厂房内部空间的利用率。

1.3环保节能

钢材可回收再利用,这在资源循环利用方面意义重大,契合环保需求。如今,钢结构厂房保温隔热技术不断发展,采用新型保温隔热材料,减少室内外热量交换,降低能源消耗,实现节能目的。

2钢结构的制作工艺

2.1材料选择

根据厂房的设计要求和使用环境,选择合适的钢材型号。一般常用的有Q235、Q345等钢材。在选择钢材时,要考虑其强度、韧性、可焊性等性能指标。对于有特殊要求的厂房,如在腐蚀环境下,还需要选用耐候钢。除钢材外,还需要选用合适的焊接材料、螺栓、涂装材料等辅助材料。焊接材料的选择要与母材相匹配,以确保焊接质量;螺栓的强度等级要满足连接要求;涂装材料要具有良好的防腐、防锈性能。

2.2切割工艺

火焰切割是一种常用的切割方法,适用于厚度较大的钢板。其原理是利用燃气与氧气混合燃烧产生的高温火焰将钢板熔化并吹离。在火焰切割过程中,要控制好切割速度、火焰温度和氧气流量等参数,以确保切割面的质量。等离子切割适用于切割薄板和不锈钢等难切割材料。它是利用高温等离子弧将金属熔化并吹离。等离子切割具有切割速度快、切割面质量好等优点,但设备成本较高。激光切割是一种高精度的切割方法,切割面光滑、精度高。它利用高能量密度的激光束将金属熔化或气化。激光切割适用于切割形状复杂、精度要求高的零部件,但设备昂贵,切割成本较高。

2.3焊接工艺

常用的焊接方法有手工电弧焊、气体保护焊、埋弧焊等。手工电弧焊操作灵活,但焊接效率低、焊接质量受人为因素影响较大;气体保护焊具有焊接速度快、焊接质量好等优点,适用于薄板焊接;埋弧焊焊接效率高、焊接质量稳定,适用于厚板焊接。焊接工艺参数包括焊接电流、电压、焊接速度、焊条直径等。在焊接过程中,要根据母材的厚度、材质和焊接方法等因素,合理控制焊接工艺参数,以确保焊接质量。例如,焊接电流过大,会导致焊接接头过热,产生咬边、气孔等缺陷;焊接速度过快,会导致焊接不饱满。焊接质量的检测方法有外观检查、无损检测等。外观检查主要检查焊接接头的表面质量,如是否有咬边、气孔、裂纹等缺陷;无损检测包括超声波检测、射线检测等,用于检测焊接接头内部的缺陷。

2.4组装工艺

在组装之前,要确保各个零部件的加工精度符合设计要求。对于加工精度不符合要求的零部件,要进行返修或报废处理。根据钢结构的结构形式和安装要求,确定合理的组装顺序。一般先组装主要构件,再组装次要构件;先组装成单元构件,再将单元构件组装成整体结构。在组装过程中,要采用合适的定位方法和夹紧装置,确保零部件之间的相对位置准确。定位方法有划线定位、样板定位等;夹紧装置有夹具、螺栓等。

3钢结构的安装施工技术

3.1基础处理

在钢结构安装之前,要对基础进行验收。验收内容包括基础的尺寸、标高、轴线位置、混凝土强度等。只有基础验收合格后,才能进行钢结构的安装。如果基础的尺寸、标高、轴线位置等不符合设计要求,要进行调整。基础调整的方法有垫铁调整、灌浆调整等。

3.2吊装技术

根据钢结构构件的重量、尺寸和吊装高度等因素,选择合适的吊装设备。常用的吊装设备有塔式起重机、汽车起重机、履带式起重机等。吊装方案包括吊装顺序、吊装方法、吊点的设置等内容。在制定吊装方案时,要考虑钢结构的结构形式、施工现场的环境条件等因素。例如,对于门式刚架结构,可以采用分件吊装或综合吊装的方法;对于网架结构,可以采用高空散装法、分条或分块安装法等。在吊装过程中,要严格遵守吊装操作规程,确保吊装安全。要对吊装设备进行定期检查和维护,对吊装人员进行安全培训,设置安全警示标志等。

3.3校正技术

钢结构构件安装后的垂直度校正至关重要。经纬仪校正,是利用经纬仪的高精度测量角度功能,通过在不同观测点测量构件与铅垂线的夹角,确定垂直度偏差。激光铅垂仪校正更为先进,它发射垂直激光束,直接投射到构件上,能快速准确地判断垂直度情况。在校正过程中,严格依据设计要求(如偏差不超过某一特定数值)和规范标准(如相关建筑规范规定的垂直度允许范围)操作,确保构件在垂直方向的准确性,保证整个钢结构的稳定性。对于像吊车梁这类需要保证水平度的钢结构构件,水平度校正不可或缺。水准仪校正时,水准仪建立水平视线,测量构件上不同点的高程差,从而确定水平度偏差并进行调整。

3.4连接技术

在钢结构安装过程中,焊接连接起着关键作用。焊接质量直接关系到钢结构的整体强度和稳定性。在焊接时,必须确保焊接质量,这就需要控制好焊接工艺参数,如焊接电流、电压、焊接速度等。焊接电流过大导致焊缝咬边、烧穿等缺陷,过小则可能造成未焊透、夹渣等问题;电压不合适会影响电弧稳定性;焊接速度过快或过慢都会影响焊缝质量。焊接完成后,还要进行焊接质量检测,包括外观检查看是否有表面缺陷,无损检测(如超声波检测、射线检测等)来检测内部缺陷,确保焊缝符合设计要求。

结束语

综上,大型钢结构厂房钢结构的制作与安装施工技术是一个复杂的系统工程。在制作过程中,要严格控制材料选择、切割、焊接、组装等工艺环节;在安装过程中,要重视基础处理、吊装、校正、连接等技术环节。

参考文献

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