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鋼結構住宅設計中應注意的問(wèn)題

作者：建筑鋼結構網(wǎng)    
時(shí)間：2009-12-22 20:26:15 [收藏]

    一般規定
    　　1.鋼結構，有低層和多層之分。低層一般不超過(guò)3層，用于別墅；多層用于公寓。本文介紹多層公寓住宅鋼結構設計中一些問(wèn)題。

    　　2.超過(guò)9層為高層。10-12層又稱(chēng)小高層?？拐鹨幏叮牵?0011對12層以下和12層以上的房屋提出不同要求。住宅鋼結構一般不宜超過(guò)12層。

    　　3.結構抗震性能與結構布置規則性有很大關(guān)系。結構布置不規則，地震時(shí)易損壞，而且除彈性設計外還要作彈塑性層間位移驗算。因此應盡量使結構布置符合規則性要求。

    　　4.住宅鋼結構的平面布置應力求規則、對稱(chēng)。住宅鋼結構常見(jiàn)的布置不規則，主要是平面不規則。如平面形狀不規則，Ｌ形等，特別是支撐剪力墻偏置，明顯不對稱(chēng)等。若樓層的最大彈性水平位移超過(guò)質(zhì)心水平位移的1.2倍?就屬于平面不規則?此時(shí)需對支撐剪力墻的配置進(jìn)行調整。

    　　結構體系選擇

    　　1.5－6層以下的，可采用框架體系或框架－支撐體系，6層以上的可采用框架支撐體系或框架－混凝土剪力墻（核心筒）體系。多層房屋大多采用雙重體系。

    　　2.框架柱有Ｈ型鋼柱，鋼管砼柱和鋼骨砼柱，后兩種為組合柱。在小高層中，組合柱比Ｈ型鋼柱省鋼。

    　　3.剪力墻比鋼支撐的延性低，在大震時(shí)延性低的地震力大，延性好的地震力小，從抗大震的性能來(lái)說(shuō)，鋼支撐比砼剪力墻好。

    　　4.鋼框架－砼剪力墻體系屬混合結構，對它的抗震性能目前研究還不夠，未列入抗震規范，雖然現在應用較多，選用時(shí)應慎重。核心筒宜用小鋼柱加強，也有利于安裝。

    　　樓板要求

    　　1.樓板除了承受豎向荷載并將它傳給框架外，還將水平力傳到各個(gè)柱上，因此樓板平面內的剛度、整體性和承載力也很重要。作為建筑要求，住宅樓板還應能隔音。

    　　2.現在用得較多的是壓型鋼板組合樓板，疊合板加現澆層，現澆樓板等。這幾種樓板的整體性都很好。鋼梁宜形成組合梁，梁上要設置栓釘。

    　　3.預制板中應設預埋件，與鋼梁焊接。

    　　4.在強震區或重要建筑，柱周邊宜設置鋼筋和箍筋，以免樓板在水平力下被柱子壓壞。

    　　抗震計算的基本要求

    　　1.對雙重體系，框架部分獨立承擔的水平力不應少于結構底部剪力的25％。其目的是檢驗框架作為抗震二道防線(xiàn)是否滿(mǎn)足要求。檢驗方法是忽略支撐或剪力墻進(jìn)行，僅對框架部分進(jìn)行驗算。有的單元式住宅柱子很少，用隔墻支撐鋼梁，往往不滿(mǎn)足此項要求。

    　　2.驗算是否符合強柱弱梁，這關(guān)系到結構倒塌機制，很重要。

    　　3.框架柱長(cháng)細比應符合規定。

    　　4.驗算節點(diǎn)域的穩定性、強度和屈服條件。




    　　節點(diǎn)和支撐構造要求

    　　1.節點(diǎn)設計應符合抗震規范和《高鋼規程》的要求。

    　　2.柱通過(guò)小懸臂與梁拼接，可以繞過(guò)梁柱直接連接的構造困難，這是一個(gè)好辦法。此時(shí)梁拼接大多采用翼緣焊接腹板拼接，也可采用全截面螺栓連接。在以上拼接中，腹板拼接要考慮彎矩。

    　　3.翼緣的坡口全熔透焊縫，要求用一級焊縫以確保焊接質(zhì)量。有的標準規定壓力容器才用一級焊縫。這是一種誤解。壓力容器很重要，梁翼緣與柱連接同樣很重要，不能用二級。

    　　4.梁與鋼管砼柱的剛性連接，現在用外加勁肋和內隔板的都有，都是可以的。但要注意鋼管壁板與隔板或環(huán)板的厚度匹配。

    　　5.7層以上時(shí)，框架－支撐體系中的框架梁柱應剛性連接。

    　　6.支撐與鋼管砼連接時(shí)，不應將節點(diǎn)板焊在鋼管管壁上，以防管壁拉開(kāi)。

    　　7.不應在鋼管支撐內灌砼，對抗震不利。

    　　8.12層以下可以不設地下室，但此時(shí)柱腳的計算反力要加大，嚴格說(shuō)來(lái)要做到承受大震時(shí)的反力而不破壞。6、7度區允許采用外包式柱腳，但8度及以上時(shí)應采用埋入式柱腳。不允許用鉸接柱腳。

    　　附：對框架結構的一般說(shuō)明

    　　1.房屋既要承受豎向荷載，又要承受水平力。承受豎向荷載靠梁、柱，承受水平靠抗側力構件。

    　　2.高層建筑結構的特點(diǎn)是，結構受水平位移控制，結構設計主要使水平位移不超過(guò)控制值。

    　　3.在住宅鋼結構中，抗側力結構主要有三種：鋼架、支撐框架、剪力墻。

    　　4.住宅鋼結構常用的結構體系是：鋼架（純框架）、框架－支撐，框架－剪力墻。

    　　5.這里的″框架″都是指節點(diǎn)鋼接的框架。嚴格說(shuō)來(lái)，框架包含鋼接和鉸接框架，習慣叫法框架是指鋼接的，鉸接時(shí)則稱(chēng)為鉸接框架。

    　　6.純框架體系最簡(jiǎn)單，它的延性好，抗震性能也是最好的（26層的北京長(cháng)富宮飯店就采用純框架）。它的缺點(diǎn)是用鋼較多。但對多層建筑特別是兩個(gè)方向開(kāi)間較多的，純框架用鋼并不多。在日本60米以下的鋼結構大部分采用這種體系。

    　　7.框架－支撐和框架－剪力墻是最常用的。它們都是雙重抗側力體系。

    　　在地震區，要求用雙重抗側力體系。不宜采用鉸接框架加支撐（或剪力墻）。在非抗震區，可以用鉸接框架加支撐或剪力墻。在強震區結延性很重要?；炷良袅Φ男阅懿蝗缰慰蚣?。
    ALC板的主要性能：
    1、輕質(zhì)：比重為0.5，為混凝土的1/5，空心磚的1/3。減輕建筑的自重，減少了經(jīng)濟投入，提高了施工質(zhì)量。
    2、隔熱性：導熱系數為：0.11W/m．k。
    3、耐火性：耐火極限達到4小時(shí)。
    4、隔音性：有隔音與吸音雙重性能。
    5、承載能力和抗震性能優(yōu)越。
    6、綠色環(huán)保，無(wú)放射性。
    ALC板的施工安裝便捷，板材完全機械化生產(chǎn)，精度高，可按現場(chǎng)需要切割成任何形狀，施工工藝簡(jiǎn)單，勞動(dòng)強度低，解決了傳統的砌塊施工中的一系列施工質(zhì)量問(wèn)題，施工工期可可縮短三分之一，大大提高了施工效率。
    6)、高層住宅鋼結構體系節能采暖方式的研究；
    　　(四) 結構分析
    　　目前鋼結構實(shí)際設計中,結構分析通常為線(xiàn)彈性分析,條件允許時(shí)考慮p－Δ,p－δ。
    　　新近的一些有限元軟件可以部分考慮幾何非線(xiàn)性及鋼材的彈塑性能。這為更精確的分析結構提供了條件。并不是所有的結構都需要使用軟件:
    　　典型結構可查力學(xué)手冊之類(lèi)的工具書(shū)直接獲得內力和變形。
    　　簡(jiǎn)單結構通過(guò)手算進(jìn)行分析。
    　　復雜結構才需要建模運行程序并做詳細的結構分析。
    　　(五) 工程判定
    　　要正確使用結構軟件，還應對其輸出結果的做“工程判定”。比如，評估各向周期、總剪力、變形特征等。根據“工程判定”選擇修改模型重新分析,還是修正計算結果。
    　　不同的軟件會(huì )有不同的適用條件。初學(xué)者應充分明了。此外,工程設計中的計算和精確的力學(xué)計算本身常有一定距離, 為了獲得實(shí)用的設計方法,有時(shí)會(huì )用誤差較大的假定, 但對這種誤差, 會(huì )通過(guò)"適用條件、概念及構造"的方式來(lái)保證結構的安全。 鋼結構設計中,“適用條件、概念及構造”是比定量計算更重要的內容。
    　　工程師們不應該過(guò)分信任與依賴(lài)結構軟件。美國一位學(xué)者曾警告說(shuō)：“誤用計算機造成結構破壞而引起災難只是一個(gè)時(shí)間的問(wèn)題?！?
    　　注重概念設計和工程判定是避免這種工程災難的方法。
    (六) 構件設計
    　　構件的設計首先是材料的選擇。 比較常用的是q235(類(lèi)似a3)和q345(類(lèi)似16mn)。 通常主結構使用單一鋼種以便于工程管理。 經(jīng)濟考慮,也可以選擇不同強度鋼材的組合截面。 當強度起控制作用時(shí),可選擇q345； 穩定控制時(shí),宜使用q235。
    　　構件設計中,現行規范使用的是彈塑性的方法來(lái)驗算截面。這和結構內力計算的彈性方法并不匹配。
    　　當前的結構軟件,都提供截面驗算的后處理功能。由于程序技術(shù)的進(jìn)步,一些軟件可以將驗算時(shí)不通過(guò)的構件，從給定的截面庫里選擇加大一級。并自動(dòng)重新分析驗算，直至通過(guò)，如sap2000等。這是常說(shuō)的截面優(yōu)化設計功能之一。它減少了結構師的很多工作量。 但是，初學(xué)鋼至少應注意兩點(diǎn)：
    　　1、軟件在做構件(主要是柱)的截面驗算時(shí),計算長(cháng)度系數的取定有時(shí)會(huì )不符合規范的規定。目前所有的程序都不能完全解決這個(gè)問(wèn)題。所以,尤其對于節點(diǎn)連接情況復雜或變截面的構件,結構師應該逐個(gè)檢查。
    　　2、當上面第(三)條中預估的截面不滿(mǎn)足時(shí)，加大截面應該分兩種情況區別對待。
    　　(1) 強度不滿(mǎn)足,通常加大組成截面的板件厚度，其中,抗彎不滿(mǎn)足加大翼緣厚度，抗剪不滿(mǎn)足加大腹板厚度。
    　　(2) 變形超限，通常不應加大板件厚度，而應考慮加大截面的高度，否則，會(huì )很不經(jīng)濟。
    使用軟件的前述自動(dòng)加大截面的優(yōu)化設計功能，很難考慮上述強度與剛度的區分，實(shí)際上，常常并不合適。
    　　(七) 節點(diǎn)設計
    　　連接節點(diǎn)的設計是鋼結構設計中重要的內容之一。在結構分析前,就應該對節點(diǎn)的形式有充分思考與確定。常常出現的一種情況是,最終設計的節點(diǎn)與結構分析模型中使用的形式不完全一致,這必須避免。 按傳力特性不同,節點(diǎn)分剛接,鉸接和半剛接。 初學(xué)者宜選擇可以簡(jiǎn)單定量分析的前兩者。常用的參考書(shū)[2]有豐富的推薦的節點(diǎn)做法及計算公式。
    　　連接的不同對結構影響甚大。比如,有的剛接節點(diǎn)雖然承受彎矩沒(méi)有問(wèn)題,但會(huì )產(chǎn)生較大轉動(dòng), 不符合結構分析中的假定。 會(huì )導致實(shí)際工程變形大于計算數據等的不利結果。
    　　連接節點(diǎn)有等強設計和實(shí)際受力設計兩種常用的方法, 初學(xué)者可偏安全選用前者。設計手冊[2]中通常有焊縫及螺栓連接的表格等供設計者查用,比較方便。 也可以使用結構軟件的后處理部分來(lái)自動(dòng)完成。
    　　具體設計主要包括以下內容:
    　　1、焊接: 對焊接焊縫的尺寸及形式等,規范有強制規定,應嚴格遵守。 焊條的選用應和被連接 金屬 材質(zhì)適應。e43對應q235,e50對應q345。 q235與q345連接時(shí),應該選擇低強度的e43,而不是e50。
    　　焊接設計中不得任意加大焊縫。 焊縫的重心應盡量與被連接構件重心接近。其他詳細內容可查規范關(guān)于焊縫構造方面的規定。
    　　2、栓接:
    　　鉚接形式,在建筑工程中，現已很少采用。
    　　普通螺栓抗剪性能差, 可在次要結構部位使用。
    　　高強螺栓,使用日益廣泛。常用8.8s和10.9s兩個(gè)強度等級。根據受力特點(diǎn)分承壓型和摩擦型。兩者計算方法不同。 高強螺栓最小規格m12。 常用m16～m30。 超大規格的螺栓性能不穩定,設計中應慎重使用。
    　　自攻螺絲用于板材與薄壁型鋼間的次要連接。 國外在低層墻板式住宅中,也常用于主結構的連接。
    　　3、連接板: 可簡(jiǎn)單取其厚度為梁腹板厚度加4mm。 然后驗算凈截面抗剪等。
    　　4、梁腹板: 應驗算栓孔處腹板的凈截面抗剪。承壓型高強螺栓連接還需驗算孔壁局部承壓。
    　　5、節點(diǎn)設計必須考慮安裝螺栓、現場(chǎng)焊接等的施工空間及構件吊裝順序等。構件運到現場(chǎng)無(wú)法安裝是初學(xué)者長(cháng)犯的錯誤。此外，還應盡可能使工人能方便的進(jìn)行現場(chǎng)定位與臨時(shí)固定。
    　　6、節點(diǎn)設計還應考慮制造廠(chǎng)的工藝水平。 比如鋼管連接節點(diǎn)的相貫線(xiàn)的切口需要數控機床等設備才能完成。
    (八) 圖紙編制
    　　鋼結構設計出圖分設計圖和施工詳圖兩階段，設計圖為設計單位提供，施工詳圖通常由鋼結構制造公司根據設計圖編制，有時(shí)也會(huì )由設計單位代為編制。由于近年鋼結構項目增多和設計院鋼結構工程師缺乏的矛盾，有設計能力的鋼結構公司參與設計圖編制的情況也很普遍。
    　　1、設計圖: 是提供制造廠(chǎng)編制施工詳圖的依據。 深度及內容應完整但不冗余。 在設計圖中,對于設計依據、荷載資料（包括地震作用）、技術(shù)數據、材料選用及材質(zhì)要求、設計要求（包括制造和安裝、焊縫質(zhì)量檢驗的等級、涂裝及運輸等）、結構布置、構件截面選用以及結構的主要節點(diǎn)構造等均應表示清楚，以利于施工詳圖的順利編制，并能正確體現設計的意圖。主要材料應列表表示。
    　　2、施工詳圖:又稱(chēng)加工圖或放樣圖等。深度須能滿(mǎn)足車(chē)間直接制造加工。不完全相同的另構件單元須單獨繪制表達，并應附有詳盡的材料表。
    　　設計圖及施工詳圖的內容表達方法及出圖深度的控制，目前比較混亂，各個(gè)設計單位之間及其與鋼結構公司之間不盡相同。 初學(xué)者可參考他人的優(yōu)秀設計并參考相關(guān)的工具書(shū)[3]，并依據規范規定編制。
    我們在以往的工程檢查中，所發(fā)現鋼結構制作、安裝存在一些常見(jiàn)多發(fā)性通病，其主要表現在以下幾個(gè)方面：

    　　一、對設計圖紙的會(huì )審不到位　施工單位的職責是按圖施工，但施工單位也有責任在施工前應對施工圖進(jìn)行工藝性會(huì )審，對出現在設計圖紙中不完善、不明確或不適合施工、不符合規范的方面提出來(lái)（特別是對強制性條文）以期與設計單位商討修改。如果不將發(fā)現的問(wèn)題提出來(lái)，那么工程在施工過(guò)程和驗收方面就帶來(lái)困難，施工質(zhì)量也難以得到保證，造成隱患。

    　 我們檢查工程質(zhì)量中，發(fā)現設計圖紙中經(jīng)常出現以下一些問(wèn)題：

    　 第一、設計圖紙應用規范不齊全、不正確。 　如有的設計說(shuō)明使用了過(guò)時(shí)的、已經(jīng)廢止的標準；有的材料牌號、等級不全、高強螺栓、普通螺栓和焊接連接點(diǎn)的標記不明確或未顯示。對各類(lèi)高強螺栓、普通螺栓、栓釘、拉鉚釘及其墊圈的規格、型號、性能沒(méi)有具體標明，而這些均已列入了鋼結構施工質(zhì)量驗收規范，并作為強制性條文要求，如果設計圖紙未加說(shuō)明，施工和驗收就缺乏依據，造成盲目施工和無(wú)法驗收后果。 　第二、設計總說(shuō)明未寫(xiě)明工程的安全等級和使用年限。 　　工程的安全等級不同，對焊接等施工檢查要求也不同。安全等級為一級的，一、二級焊縫的焊接材料必須復試；安全等級為二級的，一級焊縫的焊接材料必須復試，二級焊縫的焊接材料就不一定需要復試。 　第三、鋼材的材質(zhì)等級，高強度螺栓的摩試要求不明確。 　有的設計圖紙只寫(xiě)Q235或Q345，不寫(xiě)等級A或B，有的不提摩擦面試驗要求，也未明確不作摩試要求，施工單位無(wú)所適從。有的施工單位在采購材料后，再讓設計院認可，這是對工程質(zhì)量采取隨意性的處理，極為不妥。 　第四、施工圖未注明焊接的坡口形式，焊縫間隙、鈍邊坡口角度、UT等級、是否單面焊等。 　　有的施工圖，對不同板厚的拼接焊未按規范要求開(kāi)斜坡，局部應力線(xiàn)過(guò)分集中，違反國家技術(shù)規范，質(zhì)量驗收往往通不過(guò)，又造成無(wú)法彌補的缺陷。 　第五、施工圖未注明除銹等級要求。 　對油漆（涂料）的品牌、材質(zhì)、漆膜厚度也沒(méi)有要求，這樣，工程施工和驗收就沒(méi)有依據。

    　 作為施工單位，取得施工圖以后，一定要組織有經(jīng)驗的技術(shù)人員進(jìn)行圖紙會(huì )審，看看應用規范有沒(méi)有問(wèn)題；節點(diǎn)圖有沒(méi)有表述清楚；強制性條文所要求的內容在設計總說(shuō)明中有沒(méi)有顯示，各種材料的規格、型號、性能、等級、施工的質(zhì)量要求和工程的安全等級有沒(méi)有明確；節點(diǎn)設計是否合理；施工中有沒(méi)有不可逾越的難度等，都要向設計單位預先提出。設計圖紙的完善，是確保施工質(zhì)量的前提條件。
    二、鋼結構制作質(zhì)量未達到要求　第一、在切割、下料時(shí)，翼緣板尺寸寬窄不一，造成H型鋼與牛腿的尺寸不一致，與牛腿聯(lián)系的鋼梁上下翼緣板錯位約一個(gè)板厚；切割邊緣有較深的切痕，板邊有明顯的凹陷，或有較深的鋸齒印，切割粗糙度超標，拼板邊緣切割不垂直度，拼接錯邊等超標。

    　　第二、在組裝時(shí)，焊接H鋼無(wú)組裝胎架，造成H型鋼高度尺寸有偏差，腹板偏中心；翼腹板對接后，焊縫未矯平，有明顯凹凸；輕鋼腹板不平整，組裝前未矯正。

    　　第三、在焊接方面，輕鋼焊接H型鋼翼板開(kāi)料后再拼接，焊縫未安裝引熄弧板，造成焊縫不飽滿(mǎn)，邊緣有凹坑未熔合等，與母材不齊平；柱腳、牛腿的焊腳尺寸小于設計圖紙的規定，角焊縫塌邊現象嚴重，收弧處普遍低于母材，氣孔較多；使用CO2焊的焊縫成形差，寬窄不一致，高低不一致，忽大忽??；手工焊焊縫不直，寬窄不一，咬邊現象嚴重；焊渣飛濺未清除干凈。

    　　第四、在鉆孔方面，事前未很好會(huì )審圖紙，在該開(kāi)單排孔的地方，開(kāi)了雙排孔，結果未補孔就留存在構件上。如柱與牛腿連接處的H型鋼為雙排孔，而大梁與次梁相同規格的H型鋼為單排孔，但開(kāi)孔時(shí)都開(kāi)了雙排孔，安裝后影響了強度和外觀(guān)質(zhì)量。

    　　第五、總裝過(guò)程中，鋼柱牛腿與H型鋼梁連接處上下錯位，左右錯位，未控制好尺寸。

    　　第六、除銹與油漆方面：除銹馬虎，未達到等級要求，油漆不久就出現返銹、剝落；漆膜厚度不均勻，陽(yáng)面厚度普遍超厚，可達250μ m，但陰面往往在90μm左右（室內漆膜厚度規定為125μ m）；油漆前雜質(zhì)未清除干凈，污物多，高低不平，流掛現象較普遍。

    　　第七、在構件運輸和堆放過(guò)程中，無(wú)擱置件墊平堆放，而是隨意卸車(chē)，雜亂堆放，甚至讓構件埋入泥堆水溝中，造成構件變形、碰傷和污染。

    　　第八、構件出廠(chǎng)時(shí)，鋼柱、鋼梁的中心線(xiàn)標記未標示，相當普遍，給安裝施工矯正檢測帶來(lái)困難。

    　　第九、翼腹板拼接長(cháng)度不符合要求。如翼板拼接長(cháng)度不應小于翼板寬度的2倍，翼緣板與腹板拼接焊縫應錯開(kāi)200mm以上，腹板拼接長(cháng)度不小于600mm。但實(shí)際往往未達到上述要求。

    　　針對以上問(wèn)題，我們提出幾點(diǎn)整改措施：

    　　板制H型鋼的尺寸要嚴格控制，最好相應從整根H型鋼截取，防止牛腿高差錯位。 嚴格工藝。H型鋼組裝時(shí)，應有組裝胎架。如系組立機組裝，也應隨時(shí)檢查調整。 鋼板應整張大板拼接，采用埋弧焊焊接改善焊縫質(zhì)量，既省時(shí)又省料。 切割應提高操作技能和參數正確，防止割縫、啃邊、塌邊、熄火、粗糙度過(guò)大等。 除銹質(zhì)量盡可能采用拋丸或沖砂處理樣板對比檢查，使油漆后粘合良好，粗糙度合適利于摩擦系數的保證。嚴控油漆厚度，不能忽厚忽薄，防止陰面構件小于標準的油漆厚度，油漆過(guò)厚超過(guò)125μm，會(huì )增加較大的費用，造成無(wú)謂浪費。 構件拼接時(shí)，排版要按規范要求，控制好拼接長(cháng)度，防止過(guò)短拼接，盡量避免構件端面板的拼縫間隙。 拼制H型鋼，應注意矯正質(zhì)量，控制角變形值和平整度。 構件油漆后應標注構件中心線(xiàn)標記，構件超過(guò)20噸應標注起重點(diǎn)標記。 構件在運輸與場(chǎng)地堆放時(shí)，應有擱置件墊平堆放，防止構件變形，碰傷和污染。

    　　三、安裝質(zhì)量問(wèn)題　第一、鋼柱安裝時(shí)違反操作規程，象蠟燭一樣一根根單插起來(lái)，當天又無(wú)法形成穩固的框架單元，大風(fēng)一來(lái)，造成倒塌。這樣的安全事故多次出現，應絕對避免。

    　　第二、單位無(wú)安裝工藝，安裝構件無(wú)順序。如有一展廳，建筑面積6000平方米，共4層。構件已全部安裝到頂，但主鋼柱仍沒(méi)有進(jìn)行焊接固定，而邊上的輔助小鋼柱已全部焊完了。又如，鋼柱安裝完畢后，應盡快把鋼柱底部的墊塊墊平焊牢，然后用細石密實(shí)。但有的工地彩鋼板已開(kāi)始安裝，柱腳卻沒(méi)有封閉。

    　　第三、錨固螺栓高低不一，柱腳平面事先未測，預埋時(shí)移位，形成柱偏位，應先測后埋。

    　　第四、安裝高強度螺栓，較多的出現以下一些問(wèn)題：露牙不足，甚至低于螺母；螺栓未擰緊，扭剪型的未擰斷梅花頭，大六角的沒(méi)有初擰終擰標記；安裝時(shí)摩擦面的防護紙未撕掉；高強螺栓作臨時(shí)固定用，安裝后48小時(shí)內未漆封；未做扭矩與軸力復試，緊固力矩未按規定計算；摩擦系數試驗不到位，有的不做，有的只做一組。拉桿螺栓不擰緊，拉桿不直，腰園孔未用大墊圈，造成螺母與母材接觸面太小，極易穿孔。

    　　第五、現場(chǎng)焊縫普遍不到位。如剛性連接襯墊焊間隙太小，無(wú)法焊透，結果墊板手一拉就掉；襯墊板規格不符合要求，甚至用鋼筋代替；焊縫的成形不好，高低不平，寬窄不一，飛濺、焊瘤未清除，咬肉、氣孔較多；弧頭弧尾不加引熄弧板，出現凹陷等等。

    　　第六、圖紙會(huì )審不仔細，造成安裝質(zhì)量缺陷。如設計圖紙未注明在吊車(chē)梁翼板上鉆孔，施工單位也未提出，結果在安裝軌道時(shí)采用焊接，造成吊車(chē)梁下?lián)?。違反強制性條文中有關(guān)吊車(chē)梁不允許下?lián)系囊幎ā?

    　　第七、圍護彩鋼板拼縫不密貼，收邊不良，“鼻孔”未封堵，影響對雨水的防滲漏和美觀(guān)。

    　　為了消除安裝工程中的常見(jiàn)病，我們提出幾點(diǎn)整改措施：

    　　安裝構件時(shí)應嚴格按安裝工藝順序進(jìn)行，當天應形成穩固的框架單元，當不能形成時(shí)，應加纜風(fēng)繩固定，防止出現倒坍事故。 鋼構件柱、梁安裝完畢后，應盡快調整鋼柱垂直度和高差墊片，然后封閉柱腳，并二次灌漿密實(shí)。 高強螺栓要把好扭矩系數和緊固軸力的復試，分別做好制作與安裝摩擦面的抗滑移系數。安裝高強螺栓控制好施工扭矩，露牙長(cháng)度2-3扣，不允許高強螺栓當作臨時(shí)固定螺栓使用，高強螺栓終擰必須在48小時(shí)內完成。 加強安裝現場(chǎng)焊接質(zhì)量控制，盡可能選擇具有較高水平的焊工焊接，提高焊接質(zhì)量。

    　　四、工程資料不全，問(wèn)題較多　第一、資料漏缺、不全。 　漏缺較多的是原材料匯總表，監理對原材料的審批表；構件出廠(chǎng)合格證漏寫(xiě)材質(zhì)等級、構件的規格、長(cháng)度；無(wú)質(zhì)量鑒定情況，缺少設計圖紙與相應的驗收標準；安裝缺少軸線(xiàn)偏差記錄?！〉诙?、資料不規范，不符合要求。 　如探傷報告方面，有的單位8mm以下鋼板的對接縫不做UT探傷（GB11345-89規程對8mm以下板做UT無(wú)明確規定），建議采用JBJ/T3034.2-96標準探傷為好。又如，有的探傷報告無(wú)構件示意圖比照、構件編號，無(wú)法追溯構件的探傷部位。有的無(wú)探傷檢測判定結果，只有一張報告，探傷了幾根構件，很不規范?！〉谌?、焊接工藝評定報告（WPS）不規范。 　不能清楚顯示坡口形式、角度、間隙、鈍邊、板厚、有無(wú)墊板，采用什么設備、焊接方法；有的只有一張報告，填寫(xiě)UT結果，及物理試驗報告，而沒(méi)有相應的UT檢測試驗報告和焊接記錄（PQR）?！〉谒?、焊工無(wú)證操作。 　有的焊工只有安全操作證，無(wú)工程建設焊工合格證書(shū)，以安全操作證代合格證和超項操作。
    若將好的實(shí)踐方法置之不理，毫無(wú)疑問(wèn)地會(huì )導致外觀(guān)、功能以及新建金屬建筑壽命方面的問(wèn)題。以下所描述的是一些不按規定辦事帶來(lái)的令人心痛的不幸。
    　　1地坪和基礎的問(wèn)題
    　　地腳螺栓的短缺或位置偏差
    　　如果放置時(shí)不采用模板定位，地腳螺栓有可能最終錯位并造成一些小危機，比如工程師及制造商可能會(huì )被一些大驚小怪的電話(huà)糾纏不休。一些簡(jiǎn)易的整改措施，例如在柱底板上開(kāi)新孔、鉆入膨脹螺栓或化學(xué)螺栓，便可解決這些問(wèn)題，否則可采用一塊更大的柱底板或將柱底板接長(cháng)。在實(shí)在嚴重的情況下，也許要更換基礎。所有擴孔底板的地腳螺栓都要在螺母下配置厚墊圈，其厚度通常為5/16英寸至1／2英寸。因此當計算地腳螺栓外露長(cháng)度時(shí)，應計人該墊圈的厚度。
    　　地腳螺栓外露部分不夠，不能滿(mǎn)足正確的螺母擰入，是個(gè)不容忽視的問(wèn)題。這些問(wèn)題最好的處理方法是將螺栓通過(guò)焊接帶螺紋的鋼筋棒加長(cháng)，伸長(cháng)部分的端部應切成45°以保證全熔透焊接。另一種方法，可以在拼接處使用一個(gè)特殊的帶螺紋的連接器，也許有必要清除掉一些柱底板金屬和混凝土。在任何情況下，都必須有幾個(gè)墊圈將螺母抬高到連接材料之上。
    　　通常情況下承建商所提出的在螺母的空缺處進(jìn)行塞焊的建議應被拒絕，因為這種方法不能提供強連接，特別是那些用于承受拉力的螺栓。地腳螺栓螺母塞焊損壞的一個(gè)典型例子，發(fā)生在路易斯安那州的一所學(xué)校，在遭遇颶風(fēng)時(shí)焊縫及小部分螺紋被突然拉壞，據報告發(fā)生了類(lèi)似彈簧的作用，柱子及梁被掀入空中。
    　　地坪的開(kāi)裂或翹曲
    　　地坪開(kāi)裂是業(yè)主常年所報怨的事之一。大多數潛在的因素是由于糟糕的施工質(zhì)量。由于不正確的控制及施工縫設置，地坪在鋪設數日內就會(huì )發(fā)生干縮裂縫。例如，常用的節頭構造要求施工縫處鋼筋網(wǎng)的每根鋼筋都被剪斷，如果不切斷鋼筋，這個(gè)節頭就不起作用。然而這是通常被忽視的，如果地坪在施工縫處不非常弱，不足以誘發(fā)裂縫在那里發(fā)生，那么地坪將在其他地方開(kāi)裂。
    　　由沉降誘發(fā)的大多數地坪開(kāi)裂的原因在于不正確的地基處理。其他一些裂縫的根源可以追溯到地坪混凝土養護不足。
    　　地坪邊緣的翹曲通常源于不正確的構造處理及施工縫設置。例如，眾所周知的塞石縫要比插筋縫更容易翹曲。地坪下使用止水帶而無(wú)沙墊層也與地坪翹曲有關(guān)。
    　　地坪開(kāi)裂或翹曲后怎么辦?修補方法視情況而定：從忽略較小的開(kāi)裂翹曲到用樹(shù)脂填充裂縫，乃至對于關(guān)鍵地坪進(jìn)行全部翻新。
    　　墻體插筋不當或缺少
    　　從基礎墻伸入地坪的插筋有很多作用。最通常的作用是插筋可以幫助地坪跨過(guò)墻邊夯實(shí)較差的土壤區，同時(shí)為墻體頂部提供一個(gè)側向支撐。這些插筋應該在現場(chǎng)彎成，因為插筋伸出墻面后無(wú)法將下層土夯實(shí)。
    　　遺憾的是，無(wú)論設計圖紙上畫(huà)了什么，所提供的插筋都是預先彎好的，然后在現場(chǎng)又彎回去；或者插筋完全被忽視而未留出，要求以后鉆孔、澆入；或者插筋太短根本不能用。由于插筋數量的出入，不正確的插筋布置可能成為基礎承包商與業(yè)主之間產(chǎn)生磨擦的最主要的根源。
    　　2上部金屬結構的問(wèn)題
    　　柱底板下的縫隙
    　　在傳統建筑中，柱底板通常支承在找平鋼板上或安放在找平的螺母之上。非常大的柱底板可安裝在灌漿層上，與柱分開(kāi)，然后再與柱焊接在一起。任何一種情況下，其目的都是為了確保將柱底板完全文承在找平鋼板上。
    　　在預設計金屬建筑中，通常不使用找平底板及二次灌漿。MBMA手冊的《常用工業(yè)實(shí)踐》中特別將"柱底板下的找平"排除在安裝隊的工作范圍之外。而土建承包商也許早在找平需要之前已經(jīng)離開(kāi)。那么誰(shuí)來(lái)做這事?
    　　毫不奇怪，預制金屬建筑的鋼柱必須調整垂直度至滿(mǎn)足MBMA規定的允許偏差，它們大部分時(shí)間被直接支承于頂部不完全水平的混凝土樁或基礎墻之頂部。其結果是柱底板僅有一個(gè)邊支承在混凝土上，而其余部分的下面存在小縫隙。如果這條縫隙不用砂漿灌注或用墊板塞滿(mǎn)，混凝土可能開(kāi)裂，或者柱底板可能在荷載作用下稍稍變形和沉降，造成柱底板與地腳螺母之間的縫隙。支承吊車(chē)的柱底板，由于穩定性及安裝精確的要求，必須用砂漿找平。如果有必要，甚至應由業(yè)主人員完成。
    　　交叉斜撐松弛
    　　經(jīng)?？吹桨惭b在金屬建筑屋面和墻面的圓鋼或鋼絞線(xiàn)斜撐松弛、彎曲甚至缺少。這樣的斜撐無(wú)法滿(mǎn)足房屋的穩定性要求，無(wú)法確保房屋在外部荷載作用下不產(chǎn)生過(guò)大變形。
    　　在斜撐被張緊到足以發(fā)揮作用之前，結構變形的積累可能導致采光板、窗、門(mén)立樘開(kāi)裂，以及由結構支承的設備不能操作--尤其是層間側移過(guò)大。過(guò)分的變形也造成脆性墻面粉飾損壞，并導致明顯的開(kāi)裂及振動(dòng)。幸運的是，這種常見(jiàn)的安裝缺陷是容易發(fā)現并改正的。
    　　隅撐的缺少或安裝不當
    　　柱和斜梁內翼緣的隅撐(位置由設計決定)同樣十分重要。還有，這兩種構件的隅撐常常缺少、連接錯誤或安裝不正確(例如在交叉支撐的地方設置了平行于擦條的隅撐)。如果在安裝內裝飾及保溫材料之前及時(shí)指出，這種缺陷通常是容易改正的。
    　　3屋面漏水
    　　對于金屬建筑系統抱怨最多的是屋面漏水問(wèn)題。在設計階段，如果屋面板板型及連接細部進(jìn)行了正確選擇，漏水的機會(huì )將會(huì )大大減少。但仍然會(huì )有漏水的情況出現，最常見(jiàn)的原因是不正確的施工方法。例如，帶梯形接縫的直立鎖縫屋面板，其密閉性很大程度上取決于在檐口處堵頭的安裝是否正確。這個(gè)細部即使在最好的環(huán)境下也可能不完美。但是，如果這個(gè)端部堵頭被省略或密封不好，漏水則是必然的。因為當天溝內的水積滿(mǎn)或者倒溢出來(lái)時(shí)，沒(méi)有任何東西可以阻止水的進(jìn)入。另外兩個(gè)例子是屋面無(wú)防護的穿透點(diǎn)-眾所周知的漏水點(diǎn)-以及需要的密封帶根本末裝。事實(shí)上，正如Star公司的《安裝指南》(Erection Guide)中所指出的，99％的漏水可以追溯到下列原因：
    　?。谖菝姘蹇v向接縫處所要求的柱狀或膠狀密閉劑未裝或裝錯；
    　?。诎宓乃拿娲罱犹幖霸趽谔帥](méi)有另外涂密封膠，認為這是小事一樁；
    　?。谧怨ヂ葆旑^部下沒(méi)有安裝橡膠墊；
    　?。陂芸诜核迮c屋面板下面之間沒(méi)有安裝密封膠條。
    　　在這些關(guān)鍵部位是否有需要的密封膠或膠條可以用一種特殊的"感知"工具來(lái)測試。它由很薄的(0．005英寸)材料制成，可插入屋面板縫內探測。如果確定某處缺乏密封膠，唯一可依賴(lài)的修補方法是拆除有疑問(wèn)的屋面板，并且重新施用密封膠。
    　　這樣的測試是費時(shí)的，同時(shí)超出了那些了解其他可靠的安裝方法的業(yè)主及設計工程師的經(jīng)驗范圍。最基本最簡(jiǎn)單的預防措施，是在簽訂合同之前核查安裝隊安裝無(wú)漏水屋面的成功率。
    　　4項目的接受
    　　有可能存在大量的有待整改的建筑施工缺陷，無(wú)論是大的和小的，還是結構上的以及外觀(guān)上的，它們都會(huì )在項目快結束之前被業(yè)主及他們的設計工程師發(fā)現。
    　　與結構有關(guān)的問(wèn)題是最嚴重的。除了上述問(wèn)題之外，這些問(wèn)題可能還包括欠佳的主剛架連接，如螺栓的螺母松弛、缺少或擰得不正確，以及焊縫不可靠；一些構件可能位置不對或支承長(cháng)度不夠；一些外露的緊固件可能沒(méi)有對齊或未擰緊；對于帶尼龍墊圈的自攻螺絲可能施加的權力太小，使得穿透點(diǎn)沒(méi)有得到保護；或者施加的力太大使得板出現凹處。這些問(wèn)題最好留給由業(yè)主雇用的有經(jīng)驗的監理或工程師去證實(shí)。
    　　邋遢的布置引起的外觀(guān)上的問(wèn)題，也許不會(huì )導致任何結構問(wèn)題，但是肯定會(huì )影響人的感情。門(mén)的立棱不垂直，一英寸寬的密封膠條以及下垂的天溝，是很難忘記的?，F場(chǎng)成型的屋面板及墻面板，似乎有著(zhù)比它們自身應有的更大的問(wèn)題，如生銹、屈曲、出現象筒壁那樣的波形表面以及配合性差等。
    　　Star建筑系統公司承建商使用一個(gè)方便的工程竣工檢查表，它與由MBMA所擬的檢查表類(lèi)似。檢查表主要被鋼結構安裝隊使用，對業(yè)主及設計專(zhuān)業(yè)人員在要求圓滿(mǎn)實(shí)現金屬建筑系統的優(yōu)點(diǎn)方面，該檢查表證明是有益的。一個(gè)正確建造的金屬建筑系統應該美觀(guān)、實(shí)用以及多年無(wú)需保養?！督饘俳Y構系統設計與規范》



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