钢结构设计论文Word文档下载推荐.docx
《钢结构设计论文Word文档下载推荐.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《钢结构设计论文Word文档下载推荐.docx（18页珍藏版）》请在冰点文库上搜索。
钢结构安装工程是多机械、多工种、多工序联合作业的项目，技术复杂、专业面广。
在配备劳动力时，必须根据安装工序的主次、工作量的多少、劳动强度的大小，组织短小精焊的劳动队伍。
在工作安排上，必须把各个工序进行归类，要求参加施工的人员除了完成本专业本工种的工作外，又要服从灵活调动，做到一专多能，使劳动力得到充分利用。
本工程钢结构采用地面拼装钢梁、高空组装的方案，先进行测量，找好预埋件及柱脚预埋板的位置，将钢柱就位，调整好标高、位置、垂直度后，将钢梁吊装就位，并补上梁间的其他杆件，组成整个框架。
本工程吊装工作由于施工安装场地的限制，将采用人工吊装的方法，故施工时的安全保障措施应予以加强。
（二）钢结构安装工艺流程：
1、结构吊装总工艺流程：
场地三通一平——构件进场——吊装设备进场——钢结构安装前准备——钢结构安装——檩条支撑系杆安装——屋面安装——涂料隔热工程——收尾拆除施工设施——交工。
2、钢结构安装工艺流程：
基础复测——列线闭合——行线确定——构件检查——基础坐浆——垫板处理——钢柱安装到位——调整垂直度、纵横向位移标高——钢结构最后固定灌浆。
3、屋面水钢柱连接程序：
对接调整——安装螺栓固定——安装高强螺栓——高强螺栓初拧——上下翼缘对口焊接——焊缝检测——高强螺栓。
4、屋面系统安装工艺流程：
准备工作——托梁安装找正固定——屋面大梁安装找正——屋面檩条压杆支撑安装固定——天沟安装——雨排水管道安装固定。
（三）钢结构及网架施工方法：
1、对定位轴线进行检查在钢结构安装前应首先对混凝土柱、梁等预埋件进行测量，作好记录；
发现问题，应与各方及时协调。
在对标高、轴线及尺寸复核无误的情况下进行验收，然后方可进行梁安装。
2、吊装前的准备
（1）将构件单元运进现场，塔吊协助拼成单元，连接成型后，按要求位置码放。
（2）准备好吊装所用机具，统一吊装手势与口令。
（3）在柱子的顶面标高下搭设供工作人员上下的井字架，待整体安装完成后，将其拆除。
3、网架结构安装
网架面积为460m2，网架重约12.8t；
采用螺栓球作为网架结构节点。
采用焊接管为网架受力杆。
受力杆用无齿锯工厂下料，运抵施工现场后与节点钢球进行拼装。
（1）受力杆下料
下料前调直管料，其直度小于1/1000，并剔除不合格管杆。
下料切口断面要与杆件轴线相垂直，以保证拼装后图纸给定尺寸。
为了确保锥头焊接质量，切口要清除毛刺，坡口若用火焰切割制作，尚需用磨光机清除氧化层。
为了减少现场施工工程量，其涂装底漆（防锈漆）两道在出厂之前涂装。
涂装前对管料进行除锈，其标准，除锈要彻底，锈蚀底面要露出金属光泽。
为了防止杆件装运混乱，要在每个杆件上按图纸给定编号，用色笔标定在各自的杆件端头上，然后按相同规格打包成捆。
受力杆不允许接料。
（2）网架拼装
拼装准备，在拼装现场要平整拼装面，拼装面要坚实。
网架拼装放线。
设置网架安装基准线（不可动摇拼装“十字”线）凡在基准线的钢球定位质量要求极高，钢球位移偏差极小，否则会造成拼装困难，甚至拼装失败。
其定位基准线位移允差小于1mm。
网架拼装基准线节点球按顺序安装。
按先下弦，后上弦（与腹杆同时进行）进行拼装。
拼装必须遵守上述拦装顺序。
此序不得破坏，否则会造成网架节点或杆件轴线扭曲、超差。
a．节点（球）球座制作与放置。
确保节点球放置稳固，焊管切口切断面与管的纵向轴线垂直度允许偏差不得大于0.5/100。
b．节点标高的控制
拼装面的误差，必须在拼装前加以修正，标高允许偏差小于2mm。
c．安装轴线的控制
除标定在平面上的拼装基准线（不可动摇的“十字”线）外，其他安装轴线均采用钢丝（拉紧）做可移动的安装基准线（横、纵两个方向上）。
此临时安装基准线可以一下尺寸（以大于在轴线上最大球半径为宜）并平行于安装轴线，依此轴线为依据，进行对下弦网球的安装。
d．上弦网架的拼装
上弦网架以单一纵向轴线球杆连接件为一组，质量、球座制作及调整方法同下弦网架拼装。
e．网架整体拼装
以相邻两轴线间的下弦网架与一上弦网架为一安装单体（加装腹杆）。
网架监控方法同下弦。
上弦网架单体装配完毕后方能同下弦网架通过腹杆相连接。
（3）网架安装
按辐射状向四周扩散安装顺序。
所有节点统一用手动板手拧动无纹螺母，螺母转动时通过销钉带动螺栓旋转，螺栓的螺纹便逐渐拧入体内。
直到最后紧固为止。
现场质检人员应严格检查各部尺寸，按设计及规范要求严格控制安装误差。
分阶段进行中间验收。
按涂刷工艺，对金刚结构进行补刷涂料的工作。
钢网架结构总拼完成后及屋面工程完成后用钢尺和水准仪实测钢网架结构下弦中央一点及各向下弦跨度的四等分点的挠度值。
5．测量工作
4、高强度螺栓连接
（1）本工程采用的高强螺栓的形式、规格、材质和机械性能必须符合钢结构高强度螺栓连接的设计、施工及验收规程（JGJ82-91）的规定。
螺栓要有出厂合格证，并按批量抽验0.005，但不小于8套。
高强螺栓在现场应保存在干燥、通风的室内，避免生锈损伤丝扣。
使用过程中不得雨淋，接触泥土、油污等脏物。
高强螺栓接头的磨擦面处理依设计要求进行。
安装时抗滑移面应干净，不允许有毛刺、铁屑、油污及焊接飞溅物。
（2）高强螺栓接头各层板叠安装发生错孔时，允许用绞刀扩孔，扩孔数不宜多于一个节点孔数的1/3，严禁用所割进行高强度螺栓孔的扩孔工作。
（3）高强螺栓应自由穿入螺孔内，严禁用榔头强行打入或用板手强行拧入。
高强螺栓的拧紧分初拧、终拧两次进行。
第一次为初拧，采用普通扳手进行，拧紧时注意用力要适度，坚固到螺栓标准预拉力的60-80，第二次为终拧，采用电动扳手或手动扭矩扳手进行，终拧紧固到螺栓标准预拉力值，偏差不大于10，高强螺栓的拧紧顺序，应从高强螺栓群中部向四周扩展，逐个拧紧。
（4）高强螺栓螺纹的长度，应该在高强螺栓拧紧后，露出2-4扣为宜。
每一个接头的讥强螺栓穿入方向要一致，螺栓长度要一致。
（5）扭剪型高强螺栓应全部拧掉尾部梅花卡头，不准遗漏。
大六角头高强螺栓用手动扭矩扳手终拧后，用3-5N重小捶敲击检查，以防漏拧、欠拧和过拧，如有问题，及时解决。
5、焊接连接
（1）焊接工作开始前，对特殊钢材，必须进行焊接工艺试验，制定出相应等级的焊条、焊丝、焊剂的型号、规格，以及需要烘烤的时间、需用的焊接电流、焊接顺序等各项参数及相应的技术措施。
（2）参加焊接工作的电焊工必须进行各位置焊接工作的专业培训，取得相应的合格证方能参加工作。
（3）焊缝表面质量应符合钢结构焊接规程JGJ81-91的规定。
8．除锈涂装
6、除火涂装
（1）钢结构的防火涂装工作应在本阶段的钢构件安装、固定、除锈涂装验收合格后进行。
（2）涂装工作开始前，彻底清除钢构件表面灰尘、浮锈、油污等并将操作场地清理干净。
（3）涂装工作必须分层涂装，前一遍涂装层晾干七八成再进行第二层涂装。
涂层外观平整、均匀，转角处、异型构件及结构细部严密。
（4）防火涂装的厚度应根据耐火极限的要求及所选防火涂料的产品型号确定。
（5）正式喷涂（刷）前，应试喷（刷）一建筑层（段），经消防部门、质监站核验合格后，再大面积作业。
（6）施工环境温度低于5℃不得施工，应采取外围封闭，加温措施，施工前后48h应保持5℃以上为宜。
（7）检查验收：
喷完一个建筑层经自检合格后，将记录发送总包，由总包、甲方、监理三方联合核查，用带刻度钢针抽查厚度，补喷发现不够厚度，（刷）或铲掉重喷（刷）。
（8）成品保护：
防止碰撞损坏；
防火涂料硬化后强度仍然不高，下道工序施工前应将易碰撞部位加以临时保护，减少损坏。
7、中间验收和竣工验收
（1）钢结构在安装过程中，前一道工序就会被下一道工序覆盖，因此应提出必要的施工记录和相应的技术文件，组织各方对不同部位按中间验收规定进行验收。
（2）全部钢结构或主要钢结构安装完成后，按钢结构工程施工及验收规范GB50205-95组织验收，并按钢结构工程质量检验评定标准GB50221-95评定钢结构工程质量等级。
二、钢结构工程成本控制方案
从前期设计阶段开始，就要在材料选用，结构体系，设计制度上做到优化方案，降低成本。
到施工阶段，现场项目部要强化意识、确立目标，制定切实可行的施工方案，规范工作流程，落实好责任，配套激励和奖惩机制。
公司管理层对于钢结构项目的成本控制，则应以企业制度的创新为基础，实行成本控制的目标管理，通过建立监督机制，有效控制项目成本。
（一）前期设计上的控制
如何控制工程成本，充分发挥钢结构技术经济上的综合优势，工程前期的设计阶段是关键阶段，设计质量的好坏、设计是否优化对钢结构工程成本将产生直接的影响。
1、材料选用
材料选择不同，钢结构用量不同，总成本不同，设计阶段合理选择材料，控制材料工程量，是控制工程成本的有效途径。
由于钢材品种的增多，结构设计时可选择的构件形式很多，比如钢粱可采用等截面、变截面等形式，材质可采用Q235普碳钢，也可采用Q345低合金钢。
设计时应尽可能采用高强度等级的材料，比如采用Q345钢比采用Q235钢就可节约钢材15％～25％。
设计时还要选用经济截面型材，比如热轧H型钢、T型钢等，在某些情况下，采用热轧H型钢可能比采用焊接H型钢用钢量稍多，但从加工成本、施工进度等方面综合考虑，其成本可能更有优势。
再以钢结构常用的彩钢板为例，彩钢板一般用于钢结构厂房屋面板和墙面板，有不同的板型、不同的板厚和不同的涂层，在形式上又分单层板、夹芯板、复合板等，其中保温层又有玻璃棉、岩棉、聚苯乙烯等类别及厚度的不同，这些不同都将造成材料成本价格的差异，从而影响钢结构工程的总成本。
所以设计时要根据钢结构厂房性质、荷载情况、周边环境等因素综合考虑，合理选用板材，控制工程成本。
2、结构体系不同的结构体系和平、立面布置对工程成本的影响较明显。
在设计阶段只有根据建筑物的使用功能要求，确定合理的平、立面布置和结构体系，才能有效控制工程成本，做到经济适用。
以门式刚架为例，门式刚架轻钢结构厂房设计，存在经济跨度和刚架最优间距，在工艺要求允许的情况下，尽量选择小跨度的门式刚架较为经济。
一般情况下，门式刚架的最优间距为6m～9m，当设有大吨位吊车时，经济柱距一般为7m～9m,不宜超过9m，超过9m时，屋面檩条、吊车梁与墙架体系的用钢量也会相应增加，并不经济。
3、设计制度
为了实现在设计阶段的成本控制，有必要在设计部门推行以下制度。
一是提高设计人员的素质，重视设计人员的继续教育和业务知识的更新培训。
同时，要强调技术与经济相结合，设计中注重设计价值，要做多方案比较，把控制工程成本放到重要位置。
二是在设计中引进竞争机制，进行设计招标，开展方案优化竞赛。
以技术先进、安全适用、经济合理、节约投资为目的。
三是采用限额设计和设计出图前的成本审查制度，不能只因注重技术性而忽视经济性。
（二）现场项目部的控制
钢结构项目成本控制对于项目部自身十分重要。
但是，由于种种原因，项目部成本管理经常不是很到位，这将导致项目部对成本控制失效，最终极大地损害了公司的利益。
为了加强成本管理与控制，现场项目部要做好以下工作。
1、强化意识
项目部人员的管理意识严重影响着项目管理的质量，应该加强项目部人员管理意识的培养。
项目部意识培养主要有四个方面：
首先是项目经理要有决心和信心控制成本；
二是树立全体项目部成员的成本意识；
三是全体成员要有工作配合意识；
四是培养全体成员的成本控制意识。
2、明确目标
项目部要想搞好成本管理要明确管理目标，只有目标明确才能有的放矢，只有指标明确才能加以控制，因此，在项目初期就要确定成本管理目标，这对于能否控制项目成本十分重要。
3、制定方案
制定钢结构施工方案，主要包括：
进度安排、吊装方案、进场方案、临时设施、平面布置方案等，一套切实可行的施工方案是降低成本空间最大的地方，也是最能体现技术人员和管理人员聪明才智的地方，不好的方案造成的损失是实施过程无法弥补的，因此，编制切实可行、优化节约的施工方案对项目成本影响是至关重要的。
4、规范流程
成本管理目标的实现是靠平时施工过程当中的控制来完成的，而项目成本主要体现为各种资源消耗，要想控制各种资源消耗，应该有规范合理的流程和严格适当的管理制度，要使流程规范化、标准化，要建立相应的制约机制，没有相对标准的工作流程，则工作开展无序，全凭个人良心和能力去管理，管理结果自然差距很大，不能保证普遍的管理水平，因此，细化和完善项目部工作流程和管理制度是管好施工项目成本的关键要素。
5、落实责任
对于项目部内部，要搞清哪些成本是由哪些部门、什么岗位负责控制的，成本出现问题是由什么原因引起的，只有这样才能将成本控制落实到实处，才能实现全员、全方位成本管理。
6、配套奖罚
指望通过培训提高意识就能自觉执行，恐怕不是现实的做法，配套的激励机制和奖罚政策才是最有效的做法，因此，制定配套的激励机制和奖惩政策对于能否管好项目成本也是十分重要的。
三、公司管理层的控制
项目成本控制不仅仅在前期设计上，也不仅是施工项目部的事，还涉及到公司的管理层面，要把成本管理落到实处，使项目成本处于可控状态，公司管理层应该做好以下工作。
（一）制度创新
对于一个钢结构项目，包括从市场启动阶段到售后服务阶段的所有工作，每个工作点都有其特定的工作内容，各工作点之间也有一定的逻辑关系。
项目亏损的发生除了不可抗力之外，主要原因就是施工企业制度不健全和工作秩序混乱造成的。
表现在管理出现盲区，决策得不到执行，权力交叉，工作推诿，责任不明，秩序混乱。
因此，要搞好钢结构项目成本管理与控制，有必要采用先进的管理理念和管理手段，在公司的组织形式和管理制度上进行重整或再造，建立一套清晰的工作秩序，使决策得以顺利、有效地实施，以提高公司的活力和整体管理水平。
（二）目标管理
管好钢结构项目的成本必须有明确的努力方向和考核标准，只有明确成本控制目标，才能使成本管理有考核依据，因此，每个钢结构项目在施工前准备阶段就必须明确成本管理目标。
首先是确定成本管理的标准，管好成本不是简单的完成盈利指标，项目成本管理好与坏的评价应该建立在项目实施过程中相关人员的工作职责基础上。
要把成本目标进行分解，量价要分离，评价也应该细化。
其次是确定成本控制指标，要想实施成本管理和控制，就必须确定成本控制指标，指标包括：
钢结构项目总成本，分包价格，材料价格，钢结构、檩条、彩板等分部分项的材料消耗量，吊车等机械费用、租赁单价，安装人工价格，以及管理费用水平等等。
加强目标管理，就应明确责任主体，定岗、定责，因此要制定合理的奖惩政策，并真正兑现落实。
惩罚政策可以使项目管理人员承担成本管理的风险，相应的激励政策也可以体现管好成本为管理人员带来的利益，可以说，一套完善的奖惩政策是管好钢结构项目成本的基本保证。
（三）监督机制
施工管理经常出现失控状况，克服这种状况的办法是要建立一套完善的监督机制和制约机制，而不能仅仅依赖人的素质、责任感和能力，一个公司是否有一套健全完善、合理有效的管理机制和制约机制，并严格地加以执行，对于能否控制成本也是至关重要的。
因此，要在公司建立专门的成本控制部门，在钢结构项目承建过程中进行全程监督。
成本控制部直接对公司负责，主要完成以下工作：
首先是为了控制费用，促使项目合理、节约地使用人力、物力和财力；
其次是正确及时地核算施工过程中发生的各项费用，计算施工项目的实际成本；
三是反映和监督施工项目成本计划的完成情况，为项目成本预测，为参与项目施工生产、技术和经营决策提供可靠的成本报告和有关资料，促进项目改善经营管理，降低成本，提高经济效益。
除了对项目的成本进行控制、核算和监督外，成本控制部的工作还可以扩展，既可以延伸到投标报价前期的控制，也可以进行市场波动监测并实施成本的阶段性管理。
阶段性成本管理是针对钢网架项目的三个阶段，即前期经营招标、中期实施、后期总结和处理，实行的动态的前瞻式管理，利用阶段性检查，对项目实施和细节进行控制，确保关键性的细节不被忽略，有效地管理和控制项目成本。
总之，在新的竞争环境下，成本管理将成为施工企业工作管理的重点。
如果钢结构设计人员、施工人员和企业管理层都能认真做好成本控制，积累成本数据，不但能为以后的投标工作打下基础，同时还能为更好的实行项目控制提供可靠的依据，并能促进整个企业管理水平的提高，始终保持企业的活力。
四、钢结构工程施工中的安全防护要点
（一）对高空坠落问题的预防
1、防止物体坠落措施
（1）安装使用的工具，如扭矩扳手、撬棍、角磨机等应采用安全保护绳，防止坠落。
随手用的螺栓垫片等应放人工具袋。
（2）施工作业中所有可能坠落的物件，应一律先进行撤除或加以固定。
（3）在高空用气割或电焊切割时，应采取措施防止割下的金属、熔珠或火花落下伤人。
（4）地面人员不得在高空作业的正下方停留或通过，也不得在起重机的吊杆和正在吊装的构件下停留或通过。
（5）在吊运及安装过程中，要先检查索具、钢丝绳、吊钩是否牢固，吊点要选择合适方可起吊，若发现不安全隐患应立即停止施工并向有关人员报告。
2、防止人员坠落措施
钢结构吊装前尽可能先在地面上组装构件，尽量避免或减少在悬空状态下进行作业，同时还要预先搭好在高处要进行的临时固定、电焊、高强螺栓联结等工序的安全防护设施，并随构件同时起吊就位。
另外，还要将拆卸时的安全措施一并考虑和落实。
安装钢梁时必须以已完结构或操作平台为立足点。
严禁在安装中的钢梁上站立或行走。
确需在已固定牢的梁面上行走时，其一侧的临时护栏横杆可采用钢索，当改为扶手绳时，绳的自由下垂度不应大于L／20，并应控制在100mm以内。
（二）对高空坠物伤人问题的预防
高空作业人员所携带各种工具、螺栓等应在专用工具袋中放好，在高空传递物品时，应挂好安全绳，不得随便抛掷，以防伤人。
吊装时不得在构件上堆放或是悬挂零星物件，零星物品应用专用袋子上、下传递。
构件绑扎必须牢固，起吊点应通过构件的重心位置。
吊开时应平稳，避免振动或摆动，在构件就拉或固定前，不得解开吊装索具，以防构件坠落伤人。
对于钢梁的吊装，由于钢梁为不规则工字钢，绑扎点容易滑动，故特制一吊装悬挂点用的专用钢板δ=14mm厚钢连接板，并用螺栓与钢梁上弦紧固。
起吊构件时，速度不能太快，不能在高空停留太久，严禁猛升、猛降，以防构件脱落。
构件安装后，应检查各构件的连接和稳定情况，当连接确实安全可靠，方可松钩、卸索。
吊装高空对接构件时需绑好溜绳，控制其方向。
雨天作业时，应采取必要的防滑措施，夜间作业应有充足的照明。
特别指出，对于夹层吊装时的松钩、卸索，施工人员应站在稳固可靠的梯子之上。
严禁在高空向下抛掷物料。
（三）对起重设备的作业要求
吊装时吊机应有专人指挥，指挥人员应位于吊机司机视力所及地点，应能清楚地看到吊装的全过程，起重工指挥手势要准确无误，哨音要明亮，吊机司机要精力集中，服从指挥，并不得擅自离开工作岗位。
吊装过程中因设备出现故障中断作业时，必须采取措施进行处理，不得使构件长时间处理悬空状态。
风力大于6级时禁止吊装作业。
非司机人员不能擅自进入驾驶室，起重机停止作业时，应刹住回转及行走系统。
起重设备不允许在斜坡道上工作，不允许起重机两边高低差相差太多。
如场地条件差，土质松软，履带吊下虽有走道板铺垫，但雨后土质会变得更松软，为防止履带吊在行走和吊装时倾倒，现场需有其他机械配合进行再次平整、压实，避免发生事故。
（四）对吊装后结构失稳的预防
构件吊装就位后，应经初校和临时固定或连接可靠后方可以卸钩，最后稳定后方可拆除固定工具或其他稳定装置。
屋盖构件吊装，及时进行固定并按好屋面支撑系统，以保持结构稳定。
长细比较大的构件，未经就位临时固定组成一稳定单元体系前，应设溜绳子加地锚固定。
对于整体较正后符合要求的空间体系，应对所有连接螺栓进行检查，并紧固达到要求，以保证其成为一个稳定的空间刚度单元。
（五）对现场触电事故的预防
按照《施工现场临时用电安全技术规范》JGJ46—2005J405—2005（2005年7月1日实施）实施临时用电管理。
1、现场施工用电执行一机、一箱、一闸、一漏电保护的“三级配电两级保护措施”。
其电箱设门、设锁、编号、注明责任人。
2、机械设备必须执行工作接地和重复接地的保护措施。
3、电箱内所配置的电闸、漏电、熔丝荷载必须与设备额定电流相等。
不使用偏大或偏小额定电流的电熔丝，严禁使用金属代替电熔丝。
4、现场施工电源，按施工场地总平面图布置的主电箱，施工时按区域分别接驳，线路穿钢管加以防护。
5、夜间照明设施分段、分区根据施工需要临时性布置。
6、工人下班前指派专人对施工现场检查，关闭电源及消灭现场遗留火种等安全隐患。
7、电焊机二次侧安装空载降压保护装置。
8、对现场防火防爆问题的预防
（六）在钢结构施工中害的注意以下几个要点：
1、要配备灭火器，并由专人监护。
2、高空焊割必须设接火花斗，接火花斗内使用岩棉等阻燃材料接熔珠，防止熔珠再次飞溅出接火盘。
电、气焊火花严禁落到氧气瓶和乙炔瓶上。
3、不能用油手接触氧气瓶，要防止起重机或其他机械油落到氧气瓶上。
4、氧气、乙炔瓶必须规范放置，乙炔瓶使用时必须有防回火装置，严格执行电气焊工安全操作规程。
（七）高层建筑钢结构的安全施工措施
1、走道板
在柱、梁安装后而未设置浇筑楼板用的压型板时，需在钢梁上铺设走道板。
铺设方法通常为：
用钢管“十”字搭设成网，固定在钢梁的上翼缘，平行的两钢管间距不得大于300mm,上面铺设钢筋网片，铺满铺实，以便于下一节柱梁的施工，并且周边必须设外挑式安全平网，预留洞口做好临边防护。
2、安全带
为防止高处坠落，操作人员在进行高处作业时，必须使用安全带。
由于钢结构工程施工时活动范围较大，采用普通安全带很难满足施工要求。
应采用带有速差自控器的安全带，速差自控器（也称速差器或防坠器或防坠缓冲器）规格很多，有的活动半径可达30m。
人员攀登钢爬梯时，采用坠落自锁装置。
解决钢爬梯无保护的问题。
自锁装置使用时应注意
升级会员 