美章网 精品范文 钢结构工程论文范文

钢结构工程论文范文

钢结构工程论文

钢结构工程论文范文第1篇

钢材料在潮湿的空气中极易发生腐蚀,而且建筑工程钢结构要承受极大的荷载作用,更加促进了轻钢结构的疲劳,使其强度大大降低,甚至出现脆性断裂。另外,钢材料的耐火性能较差,实验证明钢的受热后强度也会下降很快。在全负荷的情况下,普通建筑用钢受热为300℃后,刚体强度开始急剧下降;钢材料将会失去稳定性的临界温度大约为540℃。所以钢材一旦受热,其诸多力学性能如屈服强度、弹性模量、抗压能力以及荷载能力都会明显降低。当钢材火烧十几分钟后,其力学性能会低于建筑工程结构的承载许用应力,甚至软落下来,就会发生重大的事故,造成惨重损失。因此,在建筑工程中,一定要做好轻钢结构的防腐及防火工作,这样才能确保轻钢结构的设计寿命,保证工程的质量,增加其安全性和耐久性,减少事故的发生。

二轻钢结构的防腐技术

1表面处理

对钢材料进行必要的表面处理是非常重要,主要是清除掉钢铁表面的铁锈层与油污等污物,对钢铁表面残留的黑氧化皮尤其要清除干净。因为这些污物可以说是钢铁发生电化学腐蚀的阴极,当钢材处于潮湿环境中,就会发生腐蚀,除去后可减少腐蚀的可能。表面处理质量需确保钢构件表面露出金属光泽,具体参照相应的涂装前钢材表面预处理规范。

2常用方法

目前,对钢结构防腐的主要手段是在其表面涂刷防腐漆,也称为涂层法。在进行防腐涂料的涂装时,一定要确保涂层厚度均匀且适度、粘结牢固、无脱层、不可空鼓和漏涂。施工具体要求如下。

(1)要能够选择合理的涂层结构和涂刷方式

能够考虑到轻钢结构的装饰要求、使用年限以及在涂装施工时的具体情况,配套使用底漆、面漆、中漆,发挥其最佳作用。涂层结构就是由这三种防腐漆组合而成的复合涂层。简单来说,底漆在内侧,起到附着与防锈作用;中漆在底漆与面漆之间,增加了漆膜厚度;而面漆在最外侧,主要起防腐蚀与老化作用。合理的涂层结构有利于提高钢材防腐性能,延长轻钢结构的使用寿命。另外,涂刷方式的选择对提高涂装施工进度与质量、节约成本就有重大影响。涂刷方式主要有手工刷涂或滚涂法、空气喷涂法与浸涂法。

(2)涂装施工的质量控制

主要是对涂装施工的环境及过程、干漆膜的厚度进行质量控制。涂装施工的环境为5℃~38℃的温度与不大于85%的相对湿度;另外,还要求施工现场不能有太多的粉尘。在涂装前,轻钢结构表面不能有露珠存在;涂装之后,五天内不能淋雨。在刷漆时,必须等第一遍涂料干透后,才能刷下一遍。干漆膜的厚度要使用测厚仪进行检测,一般要求室内为125μm,室外为150μm,偏差为±25μm。

三轻钢结构的防火技术轻钢结构的防火最常用的方法为防火涂料保护法

1防火涂料的选择

轻钢结构的防火涂料主要按燃烧性能特点、喷涂对象环境或喷涂厚度的不同分类。在这里,只讨论根据其喷涂厚度不同的分类,具体性能特点如下。

(1)厚型8~50。缺陷:①厚型防火涂料的涂层厚、有较大的自重、当涂料的黏结力差时极易剥落。另外,在涂装施工时,需要使用金属丝网加固施工,易造成施工成本的增加和施工周期的延长;②涂层的表面也较为粗糙,美观性差;③需养护水泥基涂料。优势:①厚型防火涂料具有较高的耐火极限,实验证明可达3h;②因其主要组分为无机材料,所以具有相对较好的耐久性。而且,无机材料易得、来源广、价格便宜,涂料价格比其他的低;③涂料遇火后,不会放出任何损害人体健康的有毒烟气;④涂料运输方便,为袋装出厂。

(2)薄型4~7。缺陷:①涂料的耐火极限比厚型涂料的低,最高可达2h;②因其主要组成为有机材料,耐老化和耐久性较差。涂料遇火时,可能会释放出有害烟气,需改进;③涂料大多用于室内钢结构,需向室外的产品研究开发。优势:①薄型防火涂料的涂层薄、自重小、黏结力好、不易剥落、涂装施工较为简单,无需金属丝网加固,干燥较快;②涂层的表面光滑、装饰性好、可调配出多种颜色,;③单位面积消耗涂料的量少,施工成本低;④涂料的抗震性能与抗挠曲性强。(3)超薄型≤3。缺陷:①超薄型防火涂料与薄型涂料具有相同的缺陷;②超薄型防火涂料未能应用于室外钢结构,目前无此类产品。优势:①超薄型防火涂料的涂层更薄,装饰性更好,可调配颜色更丰富;②具备薄型涂料的所有优点。

2基层处理

在喷涂防火涂料前,必须做好基层处理。在轻钢结构的表面应根据使用要求,做好防锈工作。对大多数建筑工程中轻钢结构而言,需要喷涂不与防火涂料发生化学反应的防锈底漆。另外,如果试验证明选用的防火涂料也具有一定的防锈功能,可不做防锈处理。

3涂装施工

由经过培训且合格的专业施工人员进行防火涂料的涂装施工;还需遵循厂家的说明书进行防火涂料的调配,并及时搅拌使调配好的涂料稠度适中,确保在涂料喷涂后不发生剥落与流淌现象。目前常使用的涂刷方式为喷涂法、手工刷涂法等。

四耐候钢的应用

建筑工程中轻钢结构采用耐火耐候钢,可有效做到防腐与防火。因为耐火耐候钢具有优良的耐大气腐蚀性与防火性。目前在建筑工程中,耐火耐候钢是使用较多的Q235与Q345钢的替代钢种。在力学性能上,它与普通建筑用钢具备相差无几的焊接性能、屈服强度、抗压能力等室温力学性能。在施工时,耐火耐候钢的应用可以避免或减少防腐涂料与防火涂料的涂装,有效地节约成本,也可以减少涂料的环境污染。另外,在轻钢结构中采用耐火耐候钢,可有效减薄钢材厚度,能节约一大部分成本。同时,耐火耐候钢自身还具备永久性和自愈性能,也就是说此类钢材在在使用过程中,无论受到挤压、表面擦撞或火灾,都会保持其耐火耐候性不变,这从根本上做到了建筑工程中轻钢结构的防腐及防火工作。

五结束语

钢结构工程论文范文第2篇

1质量管理现状

当前,钢结构在我国建筑行业中的应用呈现出日益扩大的趋势,钢结构施工单位企业数量和规模也日趋增加,但是在整体上呈现出良莠不齐的特点。在钢结构施工项目施工质量管理中“,以包代管”现象严重,由于部分钢结构施工单位缺乏专业技术经验,而且施工未按国家相关行业规范操作,极易造成钢结构施工过程中存在的潜在质量隐患。钢结构设计单位对钢结构工程质量管理有着重要影响,其设计业务素质能力高低、设计产品质量优劣以及设计过程是否符合规范要求等对后期钢结构施工质量管理效率密切相关。此外,当前建筑行业材料以混凝土材料为主,绝大多数施工单位对混凝土施工工艺技术较为熟悉,而缺乏对钢结构工程施工技术的掌握。因此,培养具有钢结构制作和安装相关专业技术人才,提高钢结构工程施工质量,促进钢结构材料在建筑行业的广泛应用具有重要的现实意义。

2质量管理问题分析

钢结构工程施工过程中较混凝土施工及其他施工过程不同,造成其施工质量问题具有严重性、复杂性、频发性以及可变性等特点。其中,钢结构工程质量问题的严重性主要表现在轻则返修或返工,造成工程工期延长和工程施工成本增加,重则导致钢结构建筑坍塌等事故发生,给社会和人们造成人身财产损失;钢结构工程质量问题的复杂性主要表现在影响钢结构施工质量的因素较多,诸如钢结构设计质量、原材料质量、焊接技术、组装技术等,同一种质量问题其造成因素不同,同时同一因素导致钢结构质量问题各异;钢结构工程质量问题的频发性主要表现在由于缺乏具有钢结构制作和组装专业技术施工队伍,在钢结构工程实际施工过程中常使用原有混凝土施工队伍,导致钢结构质量问题时有发生,而且具有较高频率;钢结构工程质量问题的可变性主要表现在钢结构材料受外界环境变化、使用寿命、用途以及其他方面影响,其质量缺陷逐步呈现出,不同环境或不同使用周期下,钢结构质量问题不同,导致其质量问题具有一定可变性。造成钢结构工程质量问题的影响因素诸多,主要有以下几种形成原因:第一,在进行钢结构工程施工过程中,未按建设施工程序施工,前期未做好相应的地质勘查、图纸设计以及施工方案制定等情况下即开工,造成工程施工质量安全隐患较多;第二,钢结构工程施工前开展地质勘查工作不到位,勘查报告存在较多漏洞或错误等,直接对钢结构基础施工设计造成误导;第三,进行钢结构工程施工图纸设计过程中,对施工方案、原材料要求、施工质量控制标准计算不够精确,造成工程施工质量出现问题;第四,原材材料质量控制不够严格,缺乏科学合理的原材料检验标准体系,造成不符合设计要求的原材料进场使用,导致工程施工质量无法得到保障;第五,钢结构工程施工单位施工工艺技术薄弱,施工质量管理水平低,易造成钢结构工程施工质量问题;此外,受外界环境影响,诸如温度、湿度等气温条件对钢结构焊接影响明显,这也是造成钢结构工程施工质量的重要因素。

二钢结构工程质量控制方法及应用

钢结构工程质量控制主要指的是对钢结构工程使用性能、安全性能、可靠性能、经济性能、使用寿命、维护保养性能以及应用舒适性能的控制管理。对钢结构工程质量控制主要以三阶段质量控制理论为基础,即事前质量控制、事中质量控制和事后质量控制。

1质量控制方法

1.1事前质量控制

一方面明确工程质量控制目标,采用预防为主的原则对制定相应的质量控制计划;另一方面针对前期制定的质量控制计划,在工程施工前做好有关质量问题的各项工作,诸如地质勘查、图纸设计、原材料检验等。

1.2事中质量控制

一方面在加强工程施工工艺技术和质量控制管理措施,对工程施工过程根据工程施工设计要求进行质量控制;另一方面在施工单位内部或聘请外部具有相应专业资历的施工监理人员对工程施工过程进行监督,确保工程质量达标。

1.3事后质量控制

首先通过施工单位对工程竣工项目进行自查,然后通过施工方、监理方、建设方以及其他相关部门对竣工项目质量进行验工,并对施工质量给予客观、真实的评价,最后对发现质量问题的工程部分进行整改,直至达到工程设计要求为止。

2质量控制方法在钢结构工程中的具体应用

2.1事前质量控制

首先,施工单位组建项目部,其中包含工程管理、技术管理、质量管理以及其他相关部门,明确各部门在工程项目施工中的责任;其次,钢结构工程施工前对施工人员进行施工工艺技术培训,提高其施工水平,同时对施工机械设备进行维护保养以及相应校正工作;最后,制定相应的工程施工质量安全目标和建立健全工程施工质量控制计划,即检验批质量控制计划、分项工程质量控制计划以及分部工程质量控制计划。

2.2事中质量控制

钢结构工程施工主要包括钢结构焊接施工和钢结构组装两个工序,因此钢结构事中质量控制主要针对这两个工序。其中,对于焊接施工质量控制方面,首先提高施工人员工作责任意识,其次充分的对焊接工艺技术指标进行技术交底,明确焊接质量标准,最后是加强焊接点质量检查管理,对存在问题部门进行返工处理;对于安装施工质量控制方面,关键在于控制螺栓连接施工质量,首先是对高强度螺栓在使用前进行除锈、等处理,确保螺栓质量,其次是确保底脚螺栓位置精确且安装稳定,保证高强度螺栓在通入螺栓孔时能够穿梭自由。此外,在钢结构事中质量控制中,制定出一套切实可行的钢结构工程质量缺陷管理办法,以保障工程质量。摘要:随着科技水平的不断进步,现代建筑趋向于结构造型更加美观、施工操作更加简便、整体质量更加优异方向发展,这离不开具有高性能新材料产品的应用,其中具有代表性的就是钢结构材料。钢结构材料本身具有重量轻、强度高、抗震性和韧性优异等特点,同时其在建筑领域运用过程中组装操作简便、外观造型优美以及综合经济效益较高,现已被广泛的应用于桥梁、高层建筑、塔杆、厂房结构以及仓库等建筑工程领域。但是,钢结构施工过程中仍存在诸多问题,给工程质量造成了严重影响,甚至导致发生工程事故等危害。基于此,加强钢结构工程质量控制势在必行。文章在介绍钢结构施工技术基础上,对钢结构工程质量问题

2.3事后质量控制

钢结构事后质量控制主要是对钢结构焊接质量、钢结构安装连接质量、钢结构除锈防腐质量的检测和管理。各工程检测方法应根据国家制定的相应钢结构检测标准执行。

三结束语

钢结构工程论文范文第3篇

1.1钢结构施工的严重性

在建筑施工中钢结构具有其严重性。与钢筋混凝土结构相比,钢结构如果在施工中出现了问题,就会产生了一系列相关问题,包括:增加项目成本、延误项目工程影响施工进度,甚至可能出现建筑倒塌,这样就对人身安全及财产安全造成了威胁,也会产生不好的社会影响。综上所述,钢结构建筑施工具有一定的严重性。钢结构与传统结构的施工相比虽然具有抗震性较强、施工工期较短、自重较轻以及装配简单等优势,如果在建筑施工中出现了问题,也会产生很严重的后果。

1.2钢结构施工的复杂性

在建筑施工中,钢结构具有复杂性。与钢筋混凝土建筑相比,影响钢结构建筑的因素更多且更复杂,所以,导致钢结构质量问题的原因就更多更复杂。相同性质的质量问题也会因为不同的原因导致,这样更加加大了质量问题的分析、判断以及判断的复杂性。例如:在钢结构施工中,焊接裂缝的问题,在对其产生原因的分析中发现可能是发生于焊缝金属中,也可能是母材热影响。这种现象可能出现在焊缝内部也可能出现在焊缝表面,因为焊缝的冷热性不相同,所以导致裂缝的走向也有差别。

2建筑钢结构工程质量控制方法与应用

2.1加强施工原材料质量的控制

无论是任何建筑施工,原材料的质量都是非常关键的,钢结构建筑施工也不例外,所以,建筑钢结构工程的原材料质量的控制至关重要。原材料对工程整体的质量都起着非常关键的作用。我国钢结构建筑对原材料的要求如下:钢材应有屈服强度、抗拉强度、延伸率以及磷含量、碳含量和硫的合格保证。我国建筑行业在进行施工时的刚才必须附有钢材的质量证明书,钢材的规格、品种以及性能都必须与现行的国家产品设计文件以及标准相符合,也达到化学成分的要求。此外,刚才表面的质量在符合国家现行的标准外还需要与其他相关规定相符合,比如:如果刚才表面有划痕、麻点以及锈蚀等缺陷的时候,深度必须小与该钢材厚度的负偏差值的1/2;现行国家标准涂装前钢材表面锈蚀等级和除锈等级GB8923规定的C级及C级以上,刚才的表面锈蚀的等级必须与之相符合。所以对施工原材料的控制是必要的也是必须的。

2.2做好施工组织设计,及时与设计单位沟通,施工注重细部节点

钢结构建筑施工时,必须按照施工图进行施工及安装。施工单位在确定施工图之后,必须要组织相关的经验丰富的技术人员对图纸进行会审,对应用范围进行仔细核对,仔细检查有没有问题,并且仔细检查节点图的表述。仔细检查设计总说明中有没有强制性条文要求内容的体现,以及各类材料的型号、等级、规格、性能、施工质量要求以及工程安全等级是否明确;节点设计的合理性;施工中的主要措施和施工难点,针对施工难点设计单位应该预先提出完善方案。完善钢结构安装的质量。梁、柱安装的时候,主要对查柱底板下的垫铁是否垫平、垫实进行检查,也要对柱的位移和垂直进行检查,梁的侧向弯曲、垂直、平直进行检查,螺栓摩擦面清理和拧紧程度进行检查,以前全部验收合格之后才可以起吊。钢结构安装形成了空间空间固定单元同时验收合格之后,施工单位必须将基础顶面的空间用膨胀混凝土以及柱底板进行二次浇筑密实。

2.3安装阶段的质量控制

①安装之前要标志构件供应计划以及安装计划,对土建基础施工的柱脚定位轴线进行复核,之后进行埋设地脚螺栓。一般先进行轨道安装,在完成轨道横梁基础后,再在横梁指定的位置进行打孔,按照相关规范在孔中放入预留的螺栓,之后灌入硫磺水泥砂浆,最后用吊车将轨道放在横梁上、装上装上轨件之后拧紧螺栓。②如果工程的结构跨度较大,最好的方法是首先安装立柱,然后再进行吊装组。立柱安装的前提是保证基础面和柱底面接触紧密、平整,在此基础上拧紧螺丝,焊牢之后再进行基础二次浇注混凝土。③对钢屋梁首先要用平拼法进行拼装,按照图纸的尺寸根据图纸尺寸放出拼装大样图,按照图纸的要求来对钢结构的拼装尺寸及外形进行制造,之后才可以拧紧螺栓。在拼装工作结束后,应该用木杆对钢屋架进行牢固处理,堆放时保持立起翻身,如此可以有效的预防形变。④第一榀屋面梁吊装到位后首先用1~2根檩条和梁连接固定,然后吊装第二榀时用1~2根檩条与第一榀连接,同时把其他的檩条用吊车放置在两梁智商,其他也按照此步骤进行操作。⑤在安装屋面檩条的同时即可安装墙面檩条。安装檩条时应保证其与角钢及梁焊接部位焊接牢固,墙面檩条要注意各檩条的位置、标高。预留门窗口尺寸要比实际尺寸大5~7mm,檩条的横平竖直要用水准仪和磁力线坠测量。⑥檩条安装结束之后,就可以对开始面板进行安装,安装屋面板的时候一定要屋脊和第1块板垂直,保证墙面彩板没有缺陷。与此同时,安装人员应该与其保持距离,这样才能更好的保证施工人员的安全,也是我国以人为本的体现。安装结束之后,屋面不允许被人踩踏,并且对其他工作人员的负重行走进行严格的控制,尤其是其他作业绝对不可以在已经安装的面板上进行。⑦最后进行门窗洞口的安装,门口的两侧都需要设置通长槽钢龙骨,门框与槽钢龙骨连接,外包彩板连接扣件,窗框四周需提前安装槽形彩板连接件,在窗口找正之后再用铆钉把槽形连接件固定在彩板上。

2.4钢结构油漆阶段质量控制

在全部安装工作结束后,需要对钢结构进行基层处理,首先,清除干净金属表面的各种污物,比如砂、焊渣、灰浆、锈斑等;其次,在把金属表面的污物处理干净的基础上涂防锈漆,然后等防锈漆干后,把构建表面的锈蚀和缺陷等用油漆配套的腻子进行刮平处理。如果金属表面的油漆附着力加强可以延长油漆的使用年限,也可以更好的预防锈蚀,为了达到这样的目的需要在钢结构构件的表面先进行磷化底漆的喷涂,之后再进行涂装面漆的操作。涂刷的顺序通常都是先难后易、从上至下。在涂刷的过程中需要反复涂刷,刷油要达到色泽一致、不流不坠、饱满以及光亮均匀等。涂刷结束之后要进行仔细检查,这样才不能漏刷,钢结构的面漆通常刷二遍。

钢结构工程论文范文第4篇

与传统土建工程相比,钢结构工程的制作阶段具有工厂化制造、按体系发货、按体系交验的突出特点,与加工承揽合同极为相似,但钢结构构件是定制设计加工,除特定的钢结构工程外无法用于其他工程;钢结构安装阶段具有按体系进行安装、按体系交验的特点,故而钢结构工程天生节点明晰、连续、紧凑。钢结构工程合同约定和其后的履约节点管理密切相关,稍有不慎,即有可能丧失合同的加工节点控制优势,转为处于安装节点工期的劣势,出现合同约定不垫资而事实上垫资完成项目的情况。甚至不仅不盈利,反而因工期、构件返工等问题被扣款。还有的发包方不按时支付或者长期拖欠工程款,个别发包方索性不进行工程验收而直接使用未竣工工程。而根据我国现行法律和建筑法规,即使双方有约定在先,承包方也很难直接申请法院对未验收工程进行拍卖以收回工程款。如果进入诉讼程序,工程评估及诉讼周期往往少则一两年,多则三五年。诉讼结果暂且不说,仅诉讼成本加上应收款的利息,给钢结构企业带来的损失就是巨大的,其中又有业主的刁难、地方保护主义等因素使得诉讼结果往往不尽人意。而承包方在施工过程中,在因发包方不支付工程款而决定停工时,又往往由于自身项目管理的节点失控,一味委曲求全而承诺招标方的苛刻合同条件,事到临头才发现投标文件及合同约定对自己不利,不敢轻易停工,导致损失进一步扩大。在分包钢结构安装工程时,也常会有分包方唆使安装队在工地闹事,迫使钢结构公司在未到节点支付时支付分包款。

上述问题常常会导致钢结构企业长期负债经营、应收款难以追回、提前不合理支付工程款等,在南方一些钢结构行业发达的地区,已经发生了由于上述问题致使钢结构企业倒闭的情况。

钢结构企业工程人员缺少合同管理知识,在工程管理上又可以直接表现为:

1、对投标报价不分析,仅仅按图纸进行预算和投标,当工程决算时追加的费用不被发包方认可,导致直接损失。

2、在合同签订时不认真进行风险预测和对策研究,只相信拉关系和所谓“君子协议”,当风险发生时无法解决。

3、在工程施工前只有技术交底,没有节点控制交底。导致项目管理人员只知道按图施工,不知道按项目节点控制施工,在工程变更和业主不按时付款时,仍然盲目苦干,对工程问题不能及时补救而造成直接损失。

4、不懂得充分利用合同进行索赔和反索赔,致使己方一再处于劣势。

5、在项目结束时对合同签订和实施不进行总结,只追求形式上的年签订合同数量和合同标的额,导致企业一再负债经营,最终被呆帐拖死。

为此,很多钢结构企业都聘请了律师,但是律师传统的合同管理方式,并不适应现代钢结构企业的实际情况:首先,诉讼律师的定势思维,往往表现为动辄以诉讼威胁发包方,并不能迅速解决现实问题,反而使承包方和发包方矛盾激化,难以继续合作。实际上钢结构工程时间短、定制设计的特点,决定了它的风险只能靠工程节点控制化解,不可轻易诉讼,否则直接受损失方还是钢结构企业。其次,钢结构企业的合同管理,应该是法律部、商务部、工程项目管理部、财务部等共同协调完成的综合治理结果,传统上的法律顾问与各部门一般沟通很少,在没有统观全局的状态下,顾问仅对合同做是否形式上合法的审查并不能做到防患于未然。第三,各部门之间对合同履行进程的配合,要求部门人员不但具有本部门专业知识,还需要掌握合同管理和工程管理知识,传统上的法律顾问不能完成对上述部门人员的培训和指导工作。

同样,土建工程的合同风险管理模式也不适合于钢结构工程。首先,从工期上比较:土建工程一般工期较长,一旦发生问题,承包方可以有相对充裕的时间与业主在工程节点上进行谈判,各部门只要各司其职一般不会出现大的纰漏。而钢结构项目速度快的特点,要求承包方必须将工程节点事先明确,一旦节点出现问题必须在最短的时间内予以解决。在工程中各部门之间也需要密切沟通、迅速发应,如果有个别部门对工程问题视而不见或者在其他部门要求协调时坐视不管,往往会造成灾难性的后果。其次,从损失控制上比较:土建工程双方争执不下时,承包方可以把水泥、沙石、钢筋等拉走用于其他项目,因此前期直接损失较少。钢结构工程由于是定制设计,制造完成的钢构件除在本工程中使用外,一般无法在其他钢结构工程中再次利用,钢结构成品即使从工地拉走了也只能报废。所以应尽量避免与发包方关系破裂,这就需要合同风险管理者具有很高的前瞻意识和风险控制技巧。

由此可知,要达到钢结构企业合同管理的最佳效果,只有引进同时具备钢结构经验和法律专业的律师,指导监督商务、工程、财务等各部门进行商务谈判、签约、履约、按时收款,才能达到最佳效果,使得合同的三大目标——工期、价格、质量向着最有利于承包方的目标实现,将合同风险控制在合理的范围内。

早在北京市中喆律师事务所成立之前,现北京市中喆律师事务所主要合伙人律师即担任当时全国最早的钢结构企业——杭萧钢构的法律顾问,自1995年至今,杭萧钢构在成为钢构行业的知名企业过程中,中喆律师事务所律师与杭萧钢构一直保持着密切合作关系。在钢结构企业合同管理实践中,中喆律师逐渐总结出一套行之有效的合同系统管理方法。北京市中喆律师事务所成立以后,钢结构企业顾问律师们逐步将杭萧钢构、山东杭萧经过多年实践检验的的工程合同管理方法加以总结,并随国家法规和钢结构行业的实际情况加以调整,现已经将该套法律解决方案广泛应用于杭萧钢构及其下属的各子公司,取得了很好的效果。

钢结构合同管理法律解决方案主要内容为:

1、招投标管理投标方向的选择:商务部在律师的指导下,在最有利于己方的市场进行投标,避免由于市场饱和造成的投标恶性压价情况的发生。

招标方资信情况调查:包括工商调查及担保方面的调查,以保证招标方在今后工程中工程款的及时支付。

投标风险预测:根据招标文件提供的工程介绍,律师与技术、财务部门一道,通过工程预算进一步核实工程规模、工程量、设计资料情况、合同条件、工程环境等有可能发生的合同风险,并对此作出风险预测和规避风险办法。

对标书的审核:根据招投标法及有关建筑法律,指出标书中对我方有利和不利的内容,并提出相关建议。

选择对自己有利的合同条件签订合同。

2、合同签订的风险控制根据建设部标准合同及有关最新法律规定,律师根据企业实际情况制作出一套切实保护企业钢结构工程利益的合同文本,包括钢结构制作合同文本、钢结构制作安装合同文本、高层钢结构制作安装合同、钢结构工程分包合同文本、外协加工定做钢构件合同文本等。

在建设部建设工程标准合同文本的基础上,在专用条款上设计最大程度保护本企业利益的合同条款,并尽可能对标准合同文本不足的地方与业主签订补充合同。

在业主要求与其签订业主拟定的合同文本情况下,对业主提供的文本进行审查,找出其中不合理、不公平的条款,与商务部一道与业主方进行谈判,对原合同内容进行调整。

在合同签订前,与工程部、商务部、综合计部、财务部、总经理实行集体负责制,分别对合同提出具体意见,就不同认识进行磋商和必要调整,并签字确认。

3、履约风险控制律师对合同工程节点和付款节点进行归纳,找出合同条款中存在履约风险的地方,并提出相关的法律意见。

在工程施工前技术交底的同时,工程部安排律师对项目经理、商务部负责人、财务部负责人进行合同履行风险交底,并出具书面的节点、风险及防范内容。

项目经理按照主要工程节点内容,在施工过程中安排有关人员对工程节点资料进行收集,并将复印件及时提供给律师。在发包方不能或拒绝提供的工程节点文件时及时告知律师有关情况,以便律师提供相应工作预案。

财务部有关工程项目收款负责人,在发包方未及时支付工程款时,向项目经理和律师作出汇报并提供欠款情况简表,以作为工程部和律师发出催款和停工函的依据。

在发包方拒绝支付工程进度款、拒绝进行决算、拖延验收时间时,以合同约定为依据,以公司名义发出工程联系单、工作函、公司函、律师函,督促对方按合同约定履约。

协同工程部一道,决定对工程停工及复工,并及时发出书面停工、复工函。

根据合同约定,对发包方、监理方提出的工期延误、工程质量等问题进行反索赔,对于业主违约在先或者由于不可抗力所造成的问题主张自己的权利。

协同商务部、工程部与欠款单位进行谈判,及时令发包方作出抵押、提供担保等。

必要时候对违约方进行诉讼。

4、诉讼风险控制及时协调清理企业件所欠的三角债,避免不必要的诉讼纠纷。

尽最大可能将工程问题解决在非诉阶段。

按照法律程序申请财产保全、对己方被保全的财产进行解冻。

在时效内提出管辖异议,以达到在诉讼时间上迫使对方让步的目的。

在诉讼过程中搜集有利于己方的工程证据和对方违约的证据,以利在调解中取得优势。

准备意见,代表企业进行诉讼。

5、企业人员合同素质培训为顾问单位的商务、工程、财务等部门的人员进行合同法方面的培训。并结合钢结构工程的实际情况,就法律条文的具体应用提供指导性意见。

钢结构工程论文范文第5篇

随着社会的进步,我国的城市化也在加速发展,这种社会高速发展的现状也给我国的建筑行业提供了巨大的发展商机与发展前景,然而在高速发展的同时我们不能只注重数量的增加,而忽视了质量的保障。土建工程作为建筑实施中最基础的项目工作,直接影响到整个工程的稳定程度和质量高低,因此必须注意建筑工程实施中对土建技术的应用。

二、土建技术的概念和常见问题分析

1.土建技术的概念

所谓的土建技术指的是与水、土有关的基础工程设施的设计、建造以及后期养护维修等一系列的工作,目前大部分的工程项目都是用的土建技术。随着建筑行业建造技术的不断发展,土建技术的内涵和外延都有着不同程度的深入和扩展,在未来的工程建造中也会起着越来越重要的作用。

2.土建技术应用中常见的问题

虽然建筑领域的相关技术人员一直在不断发展我国应用土建技术的进程,但是毕竟起步比较晚,且起点不高,也就导致土建技术仍然存在着影响工期、成本、工程质量等方面问题的不完善和不成熟的部分,这些技术上的漏洞使企业财产和利润时常发生成本超额输出和利润回收困难等问题。造成工程质量问题出现的原因是多种多样的,任何一个细小的误差都有可能导致更大的失误出现,比如盲目套取方案图纸导致计划和实际情况不匹配、内部荷载力计算失误、建筑结构和建筑材料选取失误等等,都会影响建筑物整体的质量。

三、钢混结构特点和优势分析

1.刚混结构最大的特点就是坚实和坚固,且受力比较均匀,在实践中能够很好的节约材料,实现企业资源最有配置的目标。其中,均匀受力的特点能够保持建筑物不会因为外部横向荷载力和竖向荷载力等的作用导致裂缝或者位移,提高了建筑物的质量和安全程度。

2.钢混结构所支撑的建筑工程具有极强的稳定性,能够在台风、地震等人力不可抗拒的自然灾害等外部因素下避免财产的破坏和生命安全的威胁,有效的防止外界因素对居住条件的破坏和人民生活质量的破坏。因此,钢混结构也成为了现代工程建造中很多企业所追崇的一种建筑结构,广泛应用于各种种类的建筑项目之中。

3.钢混结构对于建筑工程项目整体的经济效益水平的提高也有着十分重要的推动作用。因为钢混结构的技术相对于简单,原材料成本较低,制作工艺并不复杂,因此所耗费的前期投入以及后期维修费用都较低,预期未来可能发生的因质量问题导致的财产损失也较小,因此从期初到期末,整体的成本支出都比较低,给企业盈利带来了很大的空间。

4.钢混结构由于结构的简易性,因此在设计环节和施工过程中都给技术人员和施工人员带来了极大的便利。由于钢混结构具有安全稳定的性能,且施工难度小,因此整个成本大大降低,安全隐患也控制在了合理的范围内,所以整个施工的效率和建筑的质量都会随之上升,工作量降低,工作周期减短,人工、材料、机器等一切投入也会随之节约。

四、钢混结构在土建技术中的应用

1.关于建筑施工混凝土土建技术的应用

混凝土技术在整个建筑项目中就充当着皮肤组织和筋脉的作用,如果皮肤塌陷、筋脉不稳,就会给整个工程项目造成巨大的损失和错漏。所以在进行建筑工程建设时,一定要挑选适合的混凝土辅料和主料,并配以合理的比例配比,使混凝土的韧性、抗拉伸性、抗负荷性、抗冷热性都得到全方位的提升。同时,混凝土技术的合理使用也会减少墙体裂纹以及内部构造裂缝的产生,起到了粘合整个建筑的重要作用。

2.钢混结构中的土建防水技术的应用

防水技术是土建工程项目一个重要的影响因素,如果防水工作不到位就会使工程内部产生裂缝和泄露,影响建筑的使用,并且为后期的维修增加了很大人工压力和资金成本,对于企业的综合竞争力和市场形象声誉都有着极其不利的影响,因此,对于防水关的掌控是相关技术施工人员和管理层不应忽视的重要问题。

3.钢混结构在土建屋面施工技术的应用

在工程建设时,房屋的屋顶工艺和屋面技术对于建筑的整体使用起到了重要作用,尤其是这些组成部分的防水性能的强弱直接决定了建筑的质量和使用。因此要挑选合适的防水材料,加固屋顶和屋面钢混结构的防水性能,使房屋更加的坚固耐用。在注重防水目标实现程度的同时,也要秉着人文关怀主义,关注居民和建筑使用者的健康状况,尽量选取污染程度较低,对人体无公害的材料,只有这样才能真正实现满意度高的工程建筑。

4.关于建筑施工的土建钢筋连接技术的应用

建筑工程的钢筋就如同人体的骨骼一般重要,没有坚实的骨架,在宏伟的建筑也会沦落坍塌,因此项目进行的过程中必须严格按照土建钢筋连接技术的相关规范,不断发展钢筋连接技术,根据施工的具体情况灵活安装钢筋结构,使工程建筑的主体得到更为坚实的支撑,保证项目施工的安全性和可靠性,提高土建工程的质量水平和使用满意回馈程度。

5.混凝土梁与圆管柱连接点的技术深化

一般二者相连接并不是简单的套筒式联结,因为套筒式联结方式虽然施工简单,速度快且耗费的人工、物力都较低,但是缺乏可靠的坚固性和韧性,所以一般来说施工方会选择采取更为坚实紧密的焊接环形联结,在连接的过程中要注意很多安全事项,其中最重要的是环形钢板的宽度,不能太窄,否则会加大焊接难度,也不能过宽,否则会造成不必要的材料浪费,因此,在连接混凝土梁和圆管柱时的施工要点就是对于环形钢板宽度的控制。

6.混凝土梁主筋和十字形劲性柱连接点的技术深化

在混凝土梁与H形劲性柱翼缘等相互连接时一般采用的是套筒连接,或在钢柱腹板上进行打孔,在柱翼缘板上进行布置时要注意梁筋数量的控制、肢数控制以及位置控制,保证混凝土梁安装的稳定性、对称性和安全性。同时,这也是一项需要加以重视的技术,因为如果连接点的技术安装工作没有做好,对于后期的使用、养护维修都会造成巨大的问题,比如会因为外界压力产生位移,从而导致建筑裂缝、断裂等因素,从而诱发水、电等一系列使用的麻烦和障碍,因此做好链接点的安全工作和监督控制对于整个建筑的质量起着至关重要的作用。

五、结束语

钢结构工程论文范文第6篇

关键词:钢结构课程;教学改革;工程实践

中图分类号:G71文献标识码:A

文章编号:1009-0118(2012)04-0111-01

一、钢结构的发展现状

钢结构体系具有自重轻、安装容易、施工周期短、造型优美、抗震性能好等特点,与钢筋混凝土结构相比,具有在高、大、轻三方面发展的独特优势,更为突出、更值得关注的是钢结构具有极其优良的环保性能,大部分钢材都能有效地回收,投入循环利用,对环境的污染和占用很小,堪称是一种“绿色结构”。目前我国的钢产量连年居世界首位,在政府的支持和引导下,钢结构从被仅仅在重大工程、标志性建筑上使用,迅速发展到建筑领域普遍使用,呈现出了从未有过的兴旺现象。作为土木工程专业主干课程,钢结构则是培养钢结构人才的主要途径。

二、传统教学的局限性

多年以来,土木工程专业教学中,一直都是以《钢筋混凝土结构》课程为核心,而《钢结构》课程一直都是处于边缘状态,存在着教学学时不足的问题,这是和我国很长一段时期钢产量不高这个事实密不可分的。甚至到现在,相当一部分院校对钢结构的发展认识还不足,从学时学分与课程的性质就可以看出,一些院校的钢结构课程的学时只有30-40学时,而对应的混凝土结构课程有80~100学时,甚至一些院校将钢结构列为任意选修课[1]。

从多年的教学实践来看,《钢结构》课程是一门比较抽象的课程,课程具有涉及内容广、材力、结力等基础扎实、理论体系完善、构造形式复杂、工程实践性强等特点,这就造成了课程具有掌握难度大、上课学生听不懂,工作中对钢结构工程项目的掌握很匮乏,很难将学校所学的理论与工程实践结合起来。

三、《钢结构》课程教学的改革

(一)增加课时量

对《钢结构》课程教学而言,56学时远远不达不到教学效果,这与土木工程现状发展是不相符合的,因此,应该增加学时量来满足课程的学习。同时,应该安排两周的时间进行《钢结构》课程设计。以此将理论与实践有机的结合起来。

(二)工程实践案例与理论教学相结合

理论知识有利于对学生的理解,反过来,工程实践案例又很好地将理论知识的应用。土木工程的综合性和实践性,决定了课堂的理论教学有别于一般理科的教学,工程设计计算理论所反映的是人们千百年来的实践经验,是从失败中获得的经验教训以及通过现代试验手段所证实的客观实际。要使学生领会工程计算理论的科学性、严肃性,学习工程中复杂的可定和不可定因素的处理方法,获得良好的工程意识、工程思维。

实例分析还有利于学生对结构计算理论的深刻理解,将实例引入教学,内容深刻、生动,便于组织不同深度的课堂讨论。各种各样的实例分析,对大学生来说是宝贵的、生动的一课,对于这些未来的工程技术人员的综合素质培养有很大益处。通过对钢结构课程的学习,学生应能较好地掌握钢结构中基本的计算方法和思路,具备一定的钢结构设计能力。

(三)加强课程实习

一般学校,对《钢结构》课程实习的认知程度并不够,很多学院学生对钢结构的认识仅仅只限于开始的认识实习,学生对工程项目的理解还不够深入,对项目的参观也只是走马观花,当进行《钢结构》课程学习时,钢结构工程项目的具体结构形式、构件类型及名称等都没有基本的概念,这样对课程的学习增加了不小的难度,针对目前这种状况,应给学生比较充裕的时间,并提供或联系比较适宜的钢结构项目,使之能深入到工程中去,学习和了解工程中的实质性内容。如今的钢结构设计计算机化程度比较高,而企业对大学生的需求是上手要快,但大多数高校本科阶段并不教授最常用的钢结构设计软件的使用方法和一般技巧,学生一旦进入钢结构设计领域难免会觉得无所适从。将国内最常用的钢结构设计软件引入教学,使学生在校期间就能掌握必要的设计技能,就可以有效地增强学生在就业市场上的竞争能力,同时这种做法也会受到钢结构企业的欢迎。

四、《钢结构》课程考核方式的改革

以往传统的课程效果是以期末考试的方式来进行考核的,由于《钢结构》的内容广泛及复杂,以考试的形式很难达到考核效果和目的。针对本课程的特殊性,以课程中根据工程实践案例的具体内容,让学生选择结构图纸中的一部分内容进行手算,这样既可以使学生对工程项目图纸的全面认识,又做到理论知识与实践相结合,同时,让学生对《钢结构》的相关规范有很好的理解。

五、《钢结构》课程设计、毕业设计的改革

课程设计是结合专业课学习而配置的大型综合性课题,随着专业课学习和专业知识的积累,通过课程设计训练,使学生能够把所学专业知识进行综合运用,提高实践运用能力。《钢结构》课程设计的内容和形式可以多样化,通过工程设计软件进行课程设计,可以使学生对课程理论知识以更全面深刻的了解,同时也对知识的应用有了初步的认识。

课程设计是毕业设计的预演,在毕业设计方面,不少高校的毕业设计题目为多钢筋混凝土框架结构,题目单调、无新意,使得学生失去了最后一次获得钢结构综合练习的机会。走上工作岗位以后,对钢结构一筹莫展,不得不重新经过培训。因此,笔者认为在毕业设计方面也应重视钢结构的课题,有必要选钢结构的题目作为设计题目,选题时可选部分钢结构(结合实际选轻钢结构、梯形钢屋架、门式刚架厂房等),以此强化钢结构的计算及构造等方面的应用。

六、结束语

钢结构课程教学改革与钢结构行业人才培养密切相关,高等学校要进一步加大钢结构课程教学改革力度,重视钢结构课程教材建设和精品课程的示范作用,在课时不足的情况下合理安排教学计划和教学内容,处理好钢结构与其它课程的关系,加强实践性教学内容,培养学生综合能力,以适应中国钢结构快速发展对人才的迫切需求。

钢结构工程论文范文第7篇

关键词:钢结构识图 预算 课程 教学改革

一、前言

《钢结构识图与预算》课程主要讲授钢结构基本知识、钢结构加工制作、钢结构安装施工、压型金属板工程和特种钢结构安装、钢结构工程的工程量计算方法等内容。通过本课程的教学,培养学生运用所学知识去进行钢结构施工设计、施工实施,以及具备准确高效的完成钢结构工程量的计算或核算的能力。使学生达到“看得懂图,会计量,懂计价”。[1]

二、本课程的教学目标

1.知识目标:

认知钢结构的专业术语;能说明常用型钢的标注方法、螺栓、孔、电焊铆钉的表示方法;能说明常用焊缝的表示方法,了解钢结构的尺寸标注以及建筑结构的常用代号;能描述钢结构施工图的设计内容;了解钢结构的主要施工工艺流程。

2.能力目标:

2.1能识读一般钢结构的图纸(包括钢屋架、钢平台、钢栏杆、钢梁、钢柱、钢框架和钢网架);2.2能根据建筑工程清单计量和定额工程计算规则计算钢结构的工程量;2.3能根据建筑工程最新定额,结合钢结构施工工艺进行钢结构的计价文件的编制;

3.素质目标:

3.1养成勤奋、守纪、吃苦耐劳的劳动态度;3.2形成严谨、认真的工作作风;3.3培养团结合作精神;3.4培养良好的口头表达能力、沟通能力和协调能力。

在课程的实施过程中,按造价员工作过程安排教学内容,开展教学活动。理论教学和实践教学融为一体。增强学生上岗就业的竞争能力。

三、教学改革的理念及思路

1. 课程内容的选择

课程组通过召开课程建设研讨会、实训任务论证会,到企业走访调研等多种形式开展调研围绕“钢结构工程预算”技能的培养,以工作过程为导向,将课程教学内容按“材料---施工图识读---算量---计价”进行规划、重构和整合。

开设职业体验训练任务,依托校内实训基地和校外合作企业平台,实现“教、学、做合一”的教学模结构式。

2. 课程内容的组织

分为“材料---施工图识读---算量---计价”4个模块组织教学

3.教学环节设计和教学实施过程

建筑专业服务职业:造价员、施工员、质检员等。

造价员职业能力需求:能依据施工图纸进行现场踏勘;能根据施工方案编制工程预算;能依据招标文件、合同、结构设计变更、洽商记录、联系单,计算工程量和造价;能熟练计算施工中发生各项费用,并与施工预算进行对比、核算、分析,等。

施工员职业能力需求:能读懂施工图;能根据工程实际确定施工人员、材料、机械及现场等准备工作;能根据工程及现场特点选择合适的施工方案并进行质量、进度、安全控制;能编制指导实际施工的施工组织计划;能描述各分项、分部工程施工方法及施工工艺,等。

质检员职业能力需求:能读懂施工图;能对质量要求进行交底;能协助项目部及监理单位对检验批、分项、分部工程进行验收;能对常见质量问题及事故提出处理意见并督促整改,等。

课程教学项目设计:针对以上资料分析出本课程教学项目设计:

1.钢结构用钢材、钢结构的连接;2.钢结构施工图的识读3.钢结构构件工程量的计算4.钢结构工程的计价

先通过图片让学生对钢材、常用构件节点详细构造、厂房模型对钢结构有个感性认识。再以钢结构工程施工图纸为主线、贯穿各章节,将理论与实际紧密联系起来。学生完成整套图纸的识读---算量---计价。

教学手段和教学方法:理论联系实际,用引导式、启发式、兴趣式的方法激发学生的学习兴趣。主要为:以工程图纸为主线、贯穿各章节,将理论与实际紧密联系起来,以提高教学效率,课后作业练习配合,以提高教学效果,开展课堂讨论。[2]

四、任课教师理论、实践授课

教学团队5人,具有双师素质的4人。

教学团队成员的具备较好的教学水平、科研教改经验,曾获区教育技术应用大赛一、二等奖励。任课教师能够独立完成实训指导。实训中心有集各种结构和节点为一体的钢结构教学模型,供学生进行钢结构的认识和施工图的识读与绘制;计算机机房安装有相关计价软件,供学生进行钢结构预算文件的编制。

五、考核评价体系

1.改革传统的学生评价手段和方法,采用阶段评价、过程性评价与目标评价相结合,理论与实践一体化的评价模式。

2.关注评价的多元性,结合课堂提问、学生作业、平时测验、实验实训、技能竞赛及考试情况,综合评价学生成绩。

3.应注重学生动手能力和实践中分析问题、解决问题能力的考核,对在学习和应用上有创新的学生应予特别鼓励,全面综合评价学生能力。

4.本课程的总评成绩=平时成绩+实训成绩+期末考试成绩。其中平时成绩占20%,实训成绩占40%,期末考试成绩占40%。

六、教学改革未来思路

开发和利用各种课程资源是课程建设的重要途径。要充分利用多媒体教学、网络技术和各种媒体(报纸、杂志、电视等)获取信息和资料,不断充实、更新课程内容。要创造性地使用教材,融合教材、教案和课件内容,丰富课堂信息量。教师可根据自己的授课习惯,在授课时选择授课顺序。教案的编写应该比《课程标准》的要求更具体,更便于操作。因此,教案的编写是一个再创造的过程,应在课程内容标准、呈现方式、案例选择等方面为实践活动的实施创造条件。多媒体课件直观性强,信息量大,易于学生接受,成为教材的有力补充。此外,本课程还应配置包括常用国家(行业)规范、标准、工具书及各种常用标准图集、技术文件范本等工程技术资料,以及试题库等配套完整的教学资源。

课堂教学应结合模型、实物等教具,在讲授过程中采用录像播放、图片演示、仿真软件应用、实物讲解、学生动手操作相结合的方法,也可以让学生利用模型材料制作一个钢屋架模型,或者是一些钢结构节点模型,这样既培养学生动手能力,也能让学生对钢结构图纸多一些理解。这些资源有利于创设形象生动的现场工作情景,充分调动学生的学习积极性和参与意识,以增强学生的感性认识,启迪学生的科学思维,扩大学生的知识面。

课程建设还应积极开发网络教学资源,包括建立课程网络,为学生提供相关的网络课程资料、网上答疑、行业动态等,为学生搭建一个自主性学习和开放性学习的互动平台。

参考文献:

钢结构工程论文范文第8篇

【关键词】钢管混凝土;轴心受压承载力;计算理论

钢管混凝土结构是指在钢管内充填素混凝土形成的组合结构,它凭着高承载力、塑性和韧性好、耐火性能好、经济效益好和施工方便等优点在实际工程中得到了广泛的应用,同时也引起了国内外诸多学者的关注,通过长期深入的研究,取得了巨大的成果。目前,国外关于钢管混凝土构件的设计规程主要是欧洲EC4(1994)、德国DINI8800(1997)、美国SSLC(1979)、LRFD(1999)和ACI(1999)以及日本AIJ(1997)等,这些规程中都同时给出了圆形截面和方、矩形截面钢管混凝土构件的承载力设计计算有关条文,其中尤以欧洲EC4、美国LRFD和日本AIJ最具代表性。尽管国内对钢管混凝土的研究工作相对落后,但随着经济的发展,我国学者在这一领域所取得的研究成果也令人瞩目,制定的设计规程包括CECS28:90(1992)、DB29-57-2003和DL/T5085-1999(1999)等。本文对国内外已有的几种钢管混凝土轴压构件的设计规范做了整理介绍,并对三种轴心受压承载力的计算理论进行了比较与分析。

一、轴心受压构件

(1)EC4规范。欧洲EC4(1994)是CEN提出的关于钢—混凝土混合结构的设计规范,能同时适用于圆形和方、矩形截面钢管混凝土设计计算。(2)LRFD规范。LRFD(1999)为美国钢结构协会制定的设计规程,它考虑了构件的整体稳定,先将混凝土强度折算到钢材中,得到其名义抗压强度,再用计算钢管混凝土轴压构件的承载力。(3)AIJ规范。AIJ(1997)是日本建筑学会在大量试验研究的基础上提出的设计规范,它同时给出了极限状态设计法和允许应力设计法,其截面形式包括圆形和方、矩形。(4)DBJ13-51-2003。《钢管混凝土结构技术规程》为福建省工程建设标准,能同时适用于圆形和方、矩形钢管混凝土设计计算。从上述各种规范给出的钢管混凝土轴压构件承载力设计计算公式不难看出,因各种规范制定的思路和出发点不同,所得计算公式也各不相同。有的是建立在钢结构的计算方法基础上,有的是建立在混凝土的计算方法基础之上,还有的则是把两者结合起来视为一个整体对其进行分析。

二、三种轴压承载力计算理论及公式的比较研究

综合以上各种规程所提到的计算方法,目前用于钢管混凝土的计算理论主要有三种:统一理论、拟钢理论和拟混凝土理论,现分别做简要介绍。

1.统一理论。“统一理论”是钟善桐1993年在总结以往研究成果的基础之上提出的,该理论认为钢管混凝土在承受各种荷载作用时的工作性能是随材料的物理参数、统一体的几何参数、截面形式和应力状态的改变发生改变的,变化是连续相关的,计算则是统一的。它将钢管混凝土视为一个整体,按单一材料研究其组合性能,计算构件的承载力时,不再区分钢管与混凝土。这种基于组合理论的计算方法物理意义比较明确且计算简单,适用于实际设计,但它没考虑钢管与混凝土之间的相互工作效应,使其计算结果偏于安全,而且该计算公式是在回归分析的基础之上建立的,缺乏试验验证,还需进一步研究。

2.拟钢理论。拟钢理论是同济大学基于钢结构规范提出的一种计算理论,它将混凝土折算成为钢,再按照钢结构规范进行设计。这种方法是在不改变钢管横截面面积的条件下,将管内填充的混凝土看成是对钢管壁屈服强度和弹性模量的提高,以此换算得出等效钢管的性质,并以该等效钢管的承载力作为原钢管混凝土的承载力;在计算时,不考虑内填混凝土对构件的抗拉和抗弯承载力影响,只加入其对轴压承载力提高的相关部分。拟钢理论是采用换算模量,将混凝土折算成钢进行计算,在对高层、超高层建筑进行结构设计时,是忽略了剪切模量再采用换算模量对其进行内力分析的,所以会出现分析结果和构件设计不准确的情况;另外,将钢管和混凝土统一成整体后,不易明确混凝土的分担作用和结构行为,所以具有一定的局限性。

3.拟混凝土理论。拟混凝土理论认为钢管混凝土是由钢管对核心混凝土实施套箍强化后的一种套箍混凝土或约束混凝土。在计算时,只考虑核心混凝土二向应力状态下的受力情况,将钢管壁看成是处于核心混凝土周围的等效纵向钢筋,其面积按照钢管的形状和截面积而定。该理论从概念上要比较适合圆形钢管混凝土,对于方、矩形钢管混凝土,因钢管对混凝土提供的约束能力比较小,其套箍混凝土的概念已不再适用。实际上,“约束效应系数”对套箍作用的发挥至关重要,但这种理论不能拟合出一条具有代表性的曲线来例证它的有效性,因此不是十分可靠。目前,对钢管混凝土构件有着不同的研究方法,以上三种理论是研究者们从不同的角度对其进行分析而得出的,由于钢管混凝土力学性能的复杂性,使得三种理论具有一定的缺陷和不足,因理解不同,导致估计的准确程度不同,所获得的计算方法和计算结果也就有所出入。因此还有待做进一步的研究。

三、结语

钢管混凝土这一组合结构因其独特的优势,在工程中已得到广泛的应用,并引起国内外诸多学者的关注,通过长期深入的研究,编制出了相应的设计规程,其成就令人瞩目。本文就国内外已有的几种钢管混凝土轴压构件承载力的设计规范做了整理介绍,且对目前适用于钢管混凝土的三种计算理论进行了评述,指出其不足之处,并通过算例结果比较了三者的差别,说明对钢管混凝土构件还有待做进一步的研究。

参 考 文 献

[1]钟善桐,钢管混凝土结构[M].北京:清华大学出版社,2003:28~32

[2]韩林海,杨有福.现代钢管混凝土结构技术[M].北京:中国建筑工业出版社,2004:5~6

[3]韩林海.钢管混凝土结构[M].北京:科学出版社,2000:3~8

[4]European Commitee for Standardization.Eurocode 4.Design of com

posite steel and concrete structures[S].London.British.1994

[5]American Institute of Steel Construction(AISC).Load and resistance

factor design specification for structural steel buildings[S].Chicago.U.S.

A.1999

[6]Architecture Institute of Japan(AIJ).AIJ Recommendation for design

and construction of concrete filled steel tubular structures[S].Tokyo.Japan.1997

[7]福建省工程建设标准《钢管混凝土结构技术规程》(DBJl3-51-2003)[S].福州.2003

[8]钟善桐.钢管混凝土统一理论——研究与应用[M].北京:清华大学出版社,2006

钢结构工程论文范文第9篇

关键词 钢结构设计原理 桥梁与渡河工程 教学改革

中图分类号:G424 文献标识码:A DOI:10.16400/ki.kjdks.2016.02.048

随着钢桥和组合结构桥梁建设的不断增加,设计和施工单位急需大批熟练掌握桥梁钢结构设计和施工知识的专业人才。由于过去桥梁与渡河工程专业的本科阶段钢结构教学内容及教材侧重点与工业民用建筑专业无异,刚毕业的桥梁与渡河工程专业的大学生很难适应桥梁钢结构方面的工作,导致桥梁钢结构专业人才短缺、质量不高。一方面,钢桥和组合结构桥梁有着巨大的发展潜力和市场需求,另一方面,桥梁与渡河工程专业钢结构人才短缺,二者的矛盾造成了该领域就业空间广阔,并且在今后一个相当长的时期内该空间还将不断扩展。①为了满足社会对钢桥和组合结构桥梁人才的需求,我校桥梁与渡河工程专业“钢结构设计原理”课程在教学内容、教学方法及考核方式方面也在不断进行改革。

1 教学内容

1.1 教材

目前,国内已有的《钢结构设计原理》教材,大多基于《钢结构设计规范》(GB50017-2003)②编写,适合工业民用建筑专业的本科生进行学习。涉及公路桥涵、铁路桥梁的钢结构设计规范的《钢结构设计原理》教材极少,以至于桥梁与渡河工程专业的学生学习此类③④教材后,无法直接应用于钢桥和组合结构桥梁的钢结构构造与结构设计中。针对上述问题,我校桥梁与渡河工程专业“钢结构设计原理”课程,选用东南大学叶见曙教授编写的“结构设计原理”⑤第三版第四篇――钢结构。该书结合我国公路桥涵钢结构及木结构设计规范、钢-混凝土组合桥梁设计规范进行编写,较好地解决了教材脱离规范的问题。此外,结合钢桥、组合结构桥梁参考书籍,在授课过程中紧紧围绕桥梁专业用钢结构构件的设计原理进行讲解,使学生工作后,能够做到学以致用,更快适应工作。

1.2 侧重点

桥梁与渡河工程专业学生在进行“钢结构设计原理”课程的学习之前,材料力学、结构力学、建筑材料等专业基础课都已经进行了系统的学习。在“钢结构设计原理”课程的教学过程中,涉及到这部分的内容适当从简讲授,而增加更多针对桥梁钢结构的内容。例如在材料性能方面,将讲解的重点放在桥梁钢结构用钢材、高强钢绞线、桥梁钢结构用新材料如耐候钢、耐高温钢材等材料的性能方面,让学生了解现有桥梁用钢的现状及未来的发展趋势;结合这些材料在实际工程中的应用图片,提高学生的学习兴趣;在桥梁钢结构应用中,适当介绍索设计的内容,例如钢梁桥中的体外预应力索、斜拉桥中的拉索、悬索桥中的缆索等,以有助于学生学习后续的钢桥和组合结构桥梁课程,列出主要的参考文献,供学生在课余时间有选择地学习;桥梁钢结构尤其是铁路桥,由于受到动荷载的影响,钢结构焊接的疲劳问题不容忽视,在桥梁与渡河工程专业的钢结构设计原理课程中必须补充疲劳设计的相应内容。为拓展学生的就业面,在课程讲授过程中适当增加工业民用建筑用钢结构设计原理的知识,对其所用规范进行介绍,拓宽学生的知识面。

2 教学方法

桥梁与渡河工程专业的钢结构设计原理课程教学,应该既注重基本知识的传授,同时不断启发学生,调动他们学习的积极性和主观能动性,逐步培养出发现问题、思考问题、分析问题、最终解决问题的能力。通过对这种学习方法的传授,使学生既能掌握书本知识,又能不断创新进取,极大提高学生的学习积极性。

2.1 理论教学

针对学生对图片或视频信息的兴趣浓厚,对单纯的数字或者文字兴味索然的现实情况,对抽象的理论问题,用动画或搜集实际工程中的图片,以幻灯片或视频形式播放给学生,让学生以娱乐的方式掌握知识。例如,钢结构的连接和破坏问题,每一项钢结构的破坏或失稳现象都通过图片展现,引导学生思考这些现象背后的机理问题,诱发学生的兴趣,从而引出该节课程教授的重点,改善课堂教学的效果;同时,图片或视频的应用,还能加深学生对基本知识与基本原理的感性认识。

但对于计算原理和公式,一定要用板书演示其推导过程,让学生的思路紧随教师的演示,充分利用课堂时间,消化计算原理,提高教学效率。在计算理论讲解完成后,结合工程应用,介绍实际桥梁钢结构的细部处理及节点构造措施,让学生做到理论与实际相结合,掌握工程中处理具体问题的方法。

采用习题课、讨论课的方式,对学生作业过程中存在的问题进行深入剖析,点评解题过程中的易错点和答题错误的原因。在讲解和讨论的过程中,帮助学生理清解题思路,规范解题步骤,总结解题技巧,提高答题的正确率,同时培养学生严谨、认真、细致的工作作风。

2.2 现场教学

在桥梁与渡河工程专业的钢结构设计原理课程讲授过程中,多媒体、板书等多种手段是课堂教学的主要方法,但对于钢结构设计原理课程来说,仅有课堂教学是远远不够的。因为尽管有多媒体作为教学工具,但毕竟还是图片或短暂影片,学生难以形成一个完整的钢结构的概念,对钢结构的感性认识依旧不够具体深刻。在钢结构设计原理课程的理论教学学习期间或结束后,充分利用学校周围已建或在建钢桥与组合结构桥梁,进行现场参观、学习,便于理论知识与实际应用“接轨”,有选择性地带学生深入施工现场,进行教学实践很有必要。在进入现场之前,负责钢结构设计原理课程的教师,需要事先向学生讲解工地现场实践中所涉及的系统知识。安排好班级分组与带队教师,特别强调实习过程中的安全问题与组织纪律问题。在施工现场,让学生进一步认识真实的螺栓、焊缝、纵向和横向的加劲肋,辨别现实构件中的受拉构件、受压构件、受弯构件或压弯构件、拉弯构件,观察构件的现场连接拼装。请施工单位负责人讲解施工现场钢结构的基本概况,采用的施工方法,施工组织设计,施工质量控制要点,安全保障措施,施工过程中遇到的各种困难,出现的问题及解决的方案等。现场教学过程中,提醒学生注意观察,认真聆听讲解,将书本上的图纸和现场的实体结构充分比对,加深对书本知识的理解。同时,结合工程技术人员的讲解,学习工程中处理具体问题的方法,真正达到现场教学的目的。

2.3 实践教学

实践教学分为实验教学和课程设计两部分。学生在钢结构设计原理课程学习过程中,如果对某个问题有进一步研究的兴趣,可以通过参与大学生创新实验项目,提出自己的研究课题。设计实验方案,动手制作钢结构实验模型,通过实验结果验证自己的想法或发现自己提出的方案的不足,激发学生的创新热情,培养学生的动手能力,同时也可为今后的学习和工作提供宝贵的经验。课程设计,有助于帮助学生系统地应用理论课程学习到的知识,做到学以致用。但以往的课程设计都是在理论课讲授完毕后进行,设计效果不佳。为了改善课程设计效果,打破理论教学与课程设计的严格界限,将理论教学与课程设计同步进行。⑥在钢结构设计原理课程开始上课之时,就给定课程设计题目,随着授课进度的深入,让学生以长期大作业的方式分步骤完成。这样,在理论授课过程中,学生随时可以针对课程设计的内容进行提问,并能得到及时解答,课程设计周学生只需整理计算书、绘制图纸。这样,学生有充足的时间掌握钢结构设计原理的各项设计环节内容,遇到问题能够及时得到解决。

3 考核方式

在对钢结构设计原理课程的教学成果进行考核时,如果仅仅通过期中、期末的考试结果来评价学生的学习情况,显然将会是不全面的,也是不准确的。在钢结构设计原理的教学过程中,采用多种考核形式,例如随堂测验,课堂提问,组织学生进行小组讨论或者针对钢结构设计中存在的某一问题,让学生提交研究报告等方式进行考核。对学生的日常测验,也可以采用口试和笔试相结合的形式,或者把一次测验拆分为多次小的测验,这将有助于更加全面地评价学生的学习情况,降低一次考试所带来的偶然性。传统的考试方法大多偏重对知识的记忆,形式单一,难以客观、全面地评价教学效果,也难以调动学生自主学习的积极性。桥梁与渡河工程的钢结构设计原理课程考试,借鉴国家一级注册结构工程师的考试模式,在考卷中,可能涉及到的全部公式均给出,避免学生死记硬背。此外,可考虑“半开卷”考试,允许学生将自己认为重要的内容事先书写在一张A4纸上,考试时允许查看,考后随试卷上交。这样,学生对自己认为的重点进行总结,通过总结内容的实用性,可反映学生对课程重点的把控。

4 结语

针对桥梁与渡河工程专业学生钢结构设计原理课程学习中存在的问题,从教学内容、教学方法和考核方式三个方面,提出了一系列的改革措施。

(1)选用《结构设计原理》教材,并结合钢桥和组合结构桥梁相关参考书籍,已学过的内容适当从简讲授,紧紧围绕桥梁专业用钢结构构件的设计原理进行讲解。(2)对抽象的理论问题,用动画或搜集实际工程中的图片,以幻灯片或视频形式进行播放;但对于计算原理和公式,一定用板书演示推导过程;采用习题课、讨论课的方式,点评解题过程中的易错点,总结解题技巧。(3)在理论课学习期间,充分利用学校周围已建或在建钢与组合结构桥梁,进行现场参观、学习。(4)理论教学与课程设计同步进行,进行大学生创新实验。(5)考核中,借鉴国家一级注册结构工程师的考试模式,给出考卷中可能涉及到的全部公式;也可考虑“半开卷”考试。

注释

① 苏庆田,吴冲.钢与组合结构桥梁课程教学改革探讨[J].高等建筑教育,2013.22(4):37-40.

② 钢结构设计规范[S].GB50017-2003.

③ 陈绍蕃.钢结构[M].北京:中国建筑出版社,2003.

④ 彭伟.钢结构设计原理[M].成都:西南交通大学出版社,2004.

钢结构工程论文范文第10篇

关键词:钢结构设计;建筑工程;土木工程

钢结构建筑具有抗震性能好、可工厂化生产、施工速度快和绿色环保等其他结构形式不可比拟的优越性。随着钢结构形式增多,其越来越受到我国建筑界的重视。钢结构市场的日益增大,急需基础理论扎实、动手能力强、有丰富经验的钢结构设计和施工技术人才。而目前本科教育领域出现的毕业生知识面单一,动手能力弱,欠缺解决实际问题的技能和“实用性”不强等问题。这些高等教育中出现的问题,既不适应当前工程实践复杂化的趋势,也不符合教育领域工程实践教育的发展方向,直接影响了本科教育可持续性发展。[1]如何在教学过程中将实践与理论融为一体,使学校教育和企业工作进行无缝对接,培养适应社会需求的土木工程人才,需高校教师不断探讨和实践。[2-4]

土木工程专业课程中,钢结构工程由“钢结构设计原理”和“钢结构设计”两门课程进行阐述。“钢结构设计原理”主要讲授受弯构件、受压构件以及连接节点等钢结构的基本理论和设计方法。“钢结构设计”主要讲述在建筑应用中,各种形式钢结构的设计计算、构造以及施工技术,它更加接近实际应用,是一门实践性很强的专业课,因此,对学生实践能力的培养显得尤为重要。

笔者通过多年的研究和实践,在总结该门课程特点的基础上,通过一定教学方法和手段的应用,并以案例教学法为主线,突出土木工程专业的特点,将实践能力有效贯穿到课堂教学整个过程中,达到学生在校门和工作岗位间的无缝对接。

一、“钢结构设计”的课程特点

“钢结构设计”是土木工程专业本科生的一门专业必修课。课程任务和目的是使学生熟悉各种类型建筑钢结构体系的基本形式和结构布置、结构体系的受力分析以及设计构造要求;了解钢结构的制作、安装、防火及防腐蚀等基本知识;初步掌握建筑钢结构的设计过程和设计计算的主要方法,熟悉相关的规范条文;培养学生做到能够应用钢结构原理和设计的基本知识,分析和解决实际工程中的问题。其课程主要有以下几个特点:

1.课程内容较多、涉及面广

“钢结构设计”课程包含了现行建筑工程建设中的大多数结构形式,面广量大,包含钢平台设计、门式刚架轻型钢结构、重型工业厂房结构、多层及高层房屋钢结构、大跨度钢结构、以及钢-混凝土组合结构等。在每章里都涉及该种结构的设计理论、构造措施以及相关的规范、规程。因此,该门课程既有一定理论要求、又要熟悉相应规范、构造,既要熟悉“钢结构原理”基本内容,又要熟悉相应力学知识。

2.课程学时少

为顺应我国高校教育改革与发展的需要,各学校按照培养“厚基础、宽口径、重实践、显个性、高素质的复合型人才”的总体方案,专业课程都被大量压缩。我校“钢结构设计”课程的课时量为32学时,另有1.5周课程设计。该课程存在着教学内容多而难,但教学时间又少的矛盾,教师们必须更好选择讲述内容,既达到培养钢结构设计专业人才的目的,又不影响学生的学习效果。

3.课程实践性强

该门课程的目的是培养学生具备钢结构工程的设计、施工能力,让学生掌握钢结构设计的方法和手段,领会结构设计的一般要求,熟悉相应的规范、规程,使学生能根据结构承受的直接和间接作用及所处环境特点,设计出既安全适用、又经济合理的钢结构体系。该课程开设的直接目的,就是使学生在掌握钢结构基本理论的基础上直接面对工程设计和施工,指导学生如何把钢结构在工程中应用。因此,具有很强的工程实践性。

4.与相应设计、施工规范联系密切

作为一门结构设计类专业课程,必须与国家现行设计及施工规范、规程密切联系。而学生在学校学习中的大部分时间都花费在理论学习上,在课本上所接触的相关规范知识也比较隐晦,且都是经过编书者精简过的,因此在教学中如何把规范和教学进行统一值得研究。另外,学生还需熟悉部分钢结构专门设计软件。通过该门专业课程的教学,学生能掌握大量的相关专业知识。

由于目前学生所见到的建筑物中大部分为钢筋混凝土以及砌体结构这些民用建筑,对钢结构建筑很陌生。前期所学的“钢结构设计原理”难度又较大,从而觉得“钢结构设计”这门课程很难,产生了畏惧心理,加之学生没有实际工程经验,在本门课程学习中对工程设计也很陌生。因此,“钢结构设计”课程在教学中和其他课程相比,需要有所突破,除了采用传统的教学手段之外,更需要通过丰富的教学方法来培养学生的实践能力,通过有效的教学方法培养学生的理论分析能力和实际工程设计能力。

二、教学手段和方法的改革

1.多媒体课件和传统的板书相结合

“钢结构设计”的理论部分以内力分析和结构计算为主,传统板书教学中教师的“教”与学生的“学”相同步,引导学生思考,参与具体推导过程,可加深学生对计算过程的理解。多年的教学实践表明,这些传统的教学方法对于理论教学具有较好的教学效果。运用多媒体教学方法具有直观性,并且通过图片、动画和工程录像可以传递大量信息。

该门课程讲解中,对于结构的布置及构造要求这部分教学内容图量较大,若采用普通板书,既浪费时间也不能讲解透彻。利用多媒体技术,采用大量的工程图片、动画演示以及录像资料,清晰明了,更加生动有趣,达到非常好的效果,并且节约了大量课时。

2.案例教学贯穿整个章节

实际工程是工科类课程教学最具有活力的资源,把实际工程引入课堂,实施案例教学,不仅可以丰富教学内容,还可以做到理论联系实际,使书本中枯燥的理论活起来。在讲解每章之前,给每个学生发一份与内容相关的笔者曾经设计过的工程建筑图和工程基本条件。讲完结构体系布置后,学生的作业就是根据建筑图进行结构体系布置,并画出结构布置图。讲完内力计算后,学生根据结构布置图进行内力计算,以此类推。总之,在教学过程中,工程实例贯穿整个理论教学。当整章内容讲完后,学生就完成了一个实际工程的设计过程。这种方法不但使学生熟悉该种结构的整个设计思路,还使章节理论和实践有机结合起来,并且把学生课余时间充分利用,补充教学课时量少的问题。

3.增加教学见习环节

虽然在教学中采用了大量图片和录像,使课堂教学生动有趣,但这总是工程的局部和平面影像,不如现场观摩给学生的印象更深刻。虽然钢结构工程比较多,但在日常生活中能进入到现场,接触到实际钢结构工程的不多。为了提高学习效果,应至少每章内容都有一次见习机会,笔者在课后带领学生到自己曾经设计过的现场(也是每章布置给学生的作业)参观,现场讲解这些钢结构建筑的结构布置、细部构造和设计注意事项。通过见习,有效提高学生的感官认识和学习兴趣。

4.学习通用设计软件,增强实践能力

在目前的建筑行业中,已经广泛运用专业软件进行设计和制图。学生在校园里如果提前接触和了解这类软件的使用方法并初步掌握其技巧,则会在走上工作岗位后能快速与实际对接,可以有效地增强学生的就业竞争力。

笔者一般安排两次课(4课时)进行软件实践,在钢平台设计和门式刚架设计这两章内容讲解中安排(这两章具有广泛的应用性和代表性)。安排学生到计算机房上机学习钢结构设计的通用软件PKPM,系统地讲述钢结构设计的计算机软件操作方法、注意事项,并在课后给学生机动上机时间,培养学生的设计实践能力。

5.设计规范与教学内容紧密结合

由于“钢结构设计”课程涉及的内容很广泛,在编写教科书时,不可能把规范条例全部写入,一般都是根据需要含在教程内容中。但在实际工程中,设计人员看的都是规范条文,因此,课本知识与工程设计存在一定的距离。老师有必要告诉学生,课本上的相关内容,规范中是如何要求的。笔者在该门课程的讲述过程中,涉及规范要求的,一般是以规范条文规定作为引子进行讲解和设计。比如在轻钢门式刚架的设计中,基本都以“门刚设计规程”为大纲,逐条讲解和举例子。

另外,引入一些典型工程的设计计算书和施工图纸能补充学生课外相关知识和实践深度。

6.总结课程内容,精简相应课时

“钢结构设计”课程内容多,课时少,如何在有限的课时内使学生掌握大量的知识,是讲授该门课程必须要面对的问题。笔者通过课程内容分析,钢平台设计、多层钢结构设计和高层钢结构设计有很多相同处。多高层钢结构设计与学生已经学过的混凝土结构设计和高层结构设计有很多相同处。因此,在讲解中,挑出这些章节的不同出重点讲解,相同处则可减少课时量。另外,对于需做课程设计的部分,可在课程中减少课时,大部分内容在课程设计讲解时重点突出。

三、结语

“钢结构设计”是一门工程实践性较强的土木工程专业课。课程教学的关键是如何通过教学手段和教学方法,与工程实践紧密结合,增加教学效果。根据该课程的特点,把工程案例贯穿到整个教学过程中,增加工程现场实践,把相应规范与教学紧密结合,增加相应建筑设计软件的学习,增强学生工程实践能力。通过总结课程内容,精简课时量,学生最大化掌握相应知识。总之,笔者采用的教学方法突出土木工程专业的特点,能够达到学生在校门和工作岗位间进行无缝对接的目的。实践证明,上述教学手段和方法的实施使本课程教学取得良好效果。从用人单位的反馈意见看,本专业毕业生在建筑领域能力较强,得到了社会认可,也得到了有关专家的好评。

参考文献:

[1]邬峻. 21世纪的高等工程教育:循环创新新模型与21世纪大学建构[J].高等工程教育研究,2002,(5).

[2]宋高丽.基于应用型人才培养目标的钢结构课程教学初探[J].高等建筑教育,2010,19(3).

钢结构工程论文范文第11篇

关键词 钢结构 CDIO 探究性教学

中图分类号:G424 文献标识码:A

Steel Structure Teaching Reform Based on CDIO Teaching Theory

HUANG Ling

(School of Civil Engineering and Architecture, Nanchang Hangkong University, Nanchang, Jiangxi 330063)

Abstract Steel curriculum is the backbone of Civil Engineering professional courses, including steel design principles and design of steel structures. Based on the concept of CDIO engineering education, adopted in teaching the integration of theory and practice, the integration of teaching ideas, using inquiry-based teaching methods "problem-based", which greatly stimulated the students' interest and enthusiasm. Curriculum system focusing on student develop practical abilities and innovative thinking to achieve the CDIO education model in the "knowledge, ability and quality" teaching goals.

Key words steel structure; CDIO; inquiry teaching

0 前言

随着我国钢结构建筑形式增多和数量增大,钢结构在土木工程领域的重要性不断增强,钢结构学科发展和更新迅速,新形势下市场的需求对钢结构课堂教学提出了越来越高的要求。钢结构课程的主要内容包括材料特性、各类基本构件(包括轴心受拉、轴心受压、受弯、拉弯和压弯)的受力特点和设计计算方法、构件之间连接的设计计算方法以及建筑钢结构设计。不少高校强调钢结构理论教学与工程训练相结合,但传统的重理论轻实践的教学模式仍在延续。如何在钢结构课程中强调学生“素质和能力”并重,激发学生学习兴趣和热情尤其重要。目前国际上影响较大的CDIO工程教育培养模式,即代表构思(Conceive)、设计(Design)、实现(Implement)和运作(Operate),让学生以主动的、实践的、课程之间有机联系的方式学习工程,强调将教育过程放到工程领域的情境之中。CDIO教育模式的核心是学生的学习目的是为理解学习内容,并通过理论的实践应用体会到所受的教育是有用的,从而学生的学习积极性、创造性潜能被激发出来,达到“知识、能力、素质”有效统一的教学目标。

1 教学内容的改革

结合CDIO教育改革模式,根据钢结构课程特点,创建系统化的课程体系和教学方法,切实解决钢结构课程教学面临的实际问题尤其重要。钢结构课程基于CDIO的钢结构课程改革主要围绕以下几方面进行:

1.1 理论教学部分

传统钢结构课程理论教学分为原理与设计两大部分,钢结构原理主要介绍钢结构的材料特性、钢结构的连接、钢结构的基本构件的设计原理。钢结构设计则介绍各种具体的工程结构的形式、体系及其设计计算方法,包括单层厂房结构、大跨度房屋结构、多层及高层房屋结构等。传统的教学模式是单向的教师教学、学生被动接受的满堂灌模式。很多年来我们没有切实下力气加强学生工程素质的培养,导致很多学生对钢结构课程兴趣不大。基于CDIO的教学模式和理论,我们对课程进行了系统的改革。将课堂教学与实践教学融合,增强了课程的一体化,使得理论与实践教学增强连贯性与整体性。以增强学生“知识、能力、素质”为教学目标。

整门课程中,“绪论”在整个钢结构课程中起着纵向连接的作用,它能激发学生的学习热情,明确学习目的,建立钢知识结构的整体性概念。“绪论”部分,我们采用的教学素材丰富,包括大量钢结构图片、施工视频和综合案例,教学中三分之一的时间由老师讲解,其他时间采用开放课堂的方式进行。针对老师给出的综合案例,由学生课前认真做好准备,课堂采用分组讨论,小组代表发言,老师辅助点评的教学方式。通过真实的案例讨论,增加了学生对钢结构的感性认识,极大激发学生的学习兴趣。通过老师的讲解后使学生获得初步的工程经验,增强了学生学习的主动性,提高学习效率。

在钢结构性能一章中,建立了以正确选择钢材,了解钢材特性,构件设计为主线的理论课程新体系,尝试让学生建立工程师的思维。本章以工程设计项目设计为主线,贯穿整个理论教学。以一个实际的工程项目,让学生从选择钢材做起,让学生带着问题主动去思考,去探究,让学生在“学中做,做中学”。在学生通过自己思考,老师讲解钢材的性质后,将工程结构事故以案例的形式提出,进一步引导学生在工程实际中学会正确选材。同时工程案例的讨论和分析加深了学生对引起脆性破坏因素的理解,各种引起钢结构脆性破坏实例分析可以让学生来以专业的视角来分析和判断问题,培养他们成为面向工程的技术人员,更重要的是让学生建立科学严谨的工作态度,提高了学生的综合素质。

整个课程体系中,将钢结构稳定和钢结构的脆性破坏作为突出的课程重点。以稳定为例,首先通过动画、 工程照片形象生动展现实际压杆的失稳现象,让学生建立对失稳问题的感性认识。然后给出厂房由于杆件失稳引起的整体倒塌事故给学生分组准备,课堂上组织学生从结构理论的稳定、施工的要求、施工的规范等多角度进行讨论。通这种教学模式,学生变被动接受为主动参与教学的过程。基于CDIO的教育理念,强调课程的连续性和贯通性。将钢结构设计原理中构件的设计一并放入整体结构的设计中考虑。在钢结构平台设计、组合楼盖设计、多层钢框架结构设计、型钢混凝土组合结构设计中讲解单根的梁柱设计,并将钢结构节点设计作为钢结构整体设计的重要部分。在整体设计中加强学生的读图看图能力的培养,通过教学内容和实际工程的紧密结合,使得教学形式更加形象生动,继而加深学生对钢结构整体设计的理解。从课程内容上真正实现了CDIO的培养目标,实现了学生“知识、能力、素质”有效的高度统一。

1.2 实践环节的改革

(1)在钢结构课程中安排学生专题调研。例如:在讲到“绪论”时,学生进入课题小组,可选择自身感兴趣专题给出调研报告。可选择内容包括“钢结构行业发展状况调查”,“钢结构的防腐蚀”,“钢结构的防火”“钢结构的施工新技术”等,学生通过各种渠道查找相关内容,获得第一手资料。由课题小组汇总研究报告,制作课件和讲稿,由课题小组面向全班讲授,时间不宜长,最后老师进行点评和补充讲解。 通过这一环节,让学生了解了钢结构工程的现状和发展趋势, 认识了现代钢结构工程研究及产业发展的问题, 让学生明确学习目标和未来发展对人才需求的特点,极大提高了学生学习的积极性和主动性。

(2)以“实践项目”为载体,与CDIO的工程理念实现对接,实现从“设计一实现”项目的转变。例如,将实际工程项目中的“节点设计”作为一个专题项目。由教师提供实际工程状况,让学生在掌握一定知识的基础上, 自己提出设计方案,并用图纸绘出设计意图。学生根据已有力学概念和钢结构基础知识先自行设计节点,通过项目小组课交流讨论,对节点设计做出合理解释,针对学生出现问题教师纠正学生错误的力学概念及设计误区。然后与实际工程设计节点进行对比,讲清楚蕴含了哪些知识点,如何考虑,施工中应注意的问题等,加深了学生印象,通过这一教学过程让学生深刻理解如何运用概念进行设计,并做到融会贯通。以实践项目为载体,以能力培养为纽带,将课程群中相关知识点连接起来, 使学生学到的知识具有较严密的逻辑性,较丰富的关联度,培养了学生分析、解决问题的能力,提高他们的创新精神、综合素质, 达到 “ 知识、能力、素质”有机统一的教学目标。

2 教学方法的改革

在钢结构传统教学中,讲授已成为最主要的教学方式,相比于组织讨论、指导自学等教学行为,讲授显然是一种最便于教师掌控的教学行为。在钢结构教学中对于讲授的改革不是简单地放弃使用讲授,而是应按照研究性学习的特征及其实施要求,对讲授进行结构性的调整和变革。钢结构课程中着重讲授如:钢结构产业的背景性知识、前沿重点问题、研究问题的方法、及如何加强各知识点之间的联系、知识与生活的关联及实践运用等。对于促进学生的研究性学习而言,讲授的核心价值不在于直接给学生传递知识结论本身,而是为学生学习发现问题和独立解决问题提供支持、帮助、刺激和鼓励。在钢结构课程中,我们尝试采用了PBL(Proble m - based l earning)教学法,即以问题为基础的教学方法,强调把学习设置到复杂的、有意义、相对真实的问题情境中,通过学习者合作解决问题,来学习隐含于问题背后的科学知识,形成解决问题的技能,培养自主学习、 终身学习的能力。例如在讲到钢结构的整体稳定时,引出学生感兴趣的整体失稳事故,由教师给出工程概况,提出系列问题,鼓励学生多角度根据已有知识分析整体失稳现象出现的原因,继而总结在遇到此类现象时该从哪里着手进行分析。为了在教学改革中更加客观、准确地评价PBL的效果和效率,通过调查问卷了解到学生对PBL学习的主观感受以及综合能力的提高。大部分学生认为 PBL提高了他们的兴趣和热情及自学能力,增加他们独立学习的能力。但在学习中也出现了某些困难,包括压力增大,老师提问对学生的强制感、紧张感等,因为老师正在对他们进行评估。调查结果显示:93. 1%的学生认为这种方法调动了学习的兴趣和积极性;87 % 的学生认为 PBL可以变被动学习为主动学习,激发了思维,对自学能力有很大提高,85%的学生认为可以掌握重点内容,尤其对于理解难点内容有帮助。

3 结论

本文为解决钢结构传统教学中存在的系列问题,采用基于CDIO教育理念,对钢结构教学进行了改革,提出通过课程一体化教学和教学方式的改革,将理论教学与工程实践相结合,引导学生主动思考与探索,极大激发了学生学习兴趣,提高学生的工程实践能力和创新能力,从而达到提高教育质量的最终目的。

本课题受江西省“十二五”规划课题资助(课题编号:11YB376)

参考文献

[1] 许英,汪宏,张益多,米旭峰.结构设计原理教学方法与教学手段探[J].高等建筑教育,2008.17(3):88-91.

钢结构工程论文范文第12篇

【关键字】超高层建筑,钢结构,吊装施工,关键技术,安全管理

中图分类号:TU391文献标识码: A 文章编号:

一.前言

加强超高层建筑钢结构施工中吊装工程的安全管理工作,有助于提高工程的施工进度和建筑质量,在实际施工过程中建立安全施工的监督管理机制,能够提高施工质量,在超高层建筑施工过程中建立一套完善的安全管理体系是十分复杂和必要的,应该针对建筑物的实际情况,建立切实可行的系统的有效的科学的管理模式。

二.工程概况

深圳市某超高层工程由地下室、裙楼、二座呈镜像对称分布的塔楼组成。建设用地面积14788.29 m2,总建筑面积157425.87 m2,其中地下建筑面积约30158m2,裙房约20234 m2,住宅约100696 m2,幼儿园约1600 m2。建筑基底面积8750.65 m2,容积率8.55,建筑密度59.17%,建筑高度:149.95m。本工程为超高层高尚住宅楼,建筑设计使用年限为100年,建筑防火分类:一类,建筑耐火等级:一级,抗震设防烈度:7度,人防工程等级:六级。结构类型:核心筒-框支剪力墙结构;建筑层数:地上48层,地下4层,裙房2层,19~20层、35~36层设有避难间。其中:①地下室:共四层,结构层高为3.9m、3.9m、3.9m、5.85m,地下四层至地下二层主要用途为车库与各设备用房,人防地下室设在地下四层,人防面积2542 m2;地下一层为商业用房。②裙房(2层),建筑层高分别为6.0m、4.8m,主要用途为商业用房。③塔楼(50层),转换层在3层、建筑层高为3层8.1m;3层以上(4~50)为住宅,建筑层高为2.9m。

本工程钢结构构件的分布情况为:在主塔楼-2至3层顶框支柱KZZ1a、KZZ1~KZZ5,设计采用型钢混凝土柱,转换层采用劲钢梁。劲钢柱56根,劲钢梁31根;型式为两个焊接H型钢交叉而成,壁厚25mm;总用钢量1200吨,由此可见,本工程钢结构吊装工程量是相当大的。另外,由于本工程是旧村改造工程,拆迁面积有限,造成现场施工用地紧张,工期紧凑,因此,钢结构吊装施工是本工程的一大重点和难点。

三.超高层建筑钢结构吊装施工前准备

为了使吊装施工快速、安全的开展,在吊装之前必须做好以下几个方面的准备:

1.检查设计图纸并对图纸进行学习、审核和会审,对图纸中的不详、有疑问的地方及时地向甲方交谈,并对其交谈结果进行确认。

2.组织施工人员熟悉设计图纸与安装规范要求,掌握安装工程验收标准,并备齐相关施工质量检查、验收规范及质量表格。

3.钢构件的加工制作质量以及型号必须符合规范与设计的规定,并有出厂技术文件和合格证明。

4.施工现场必须满足其施工的要求,路面无障碍、地面结实、标高与轴线符合要求。

5.必要的工器具必须准备好,如吊索具、扳乎、垫木、装机械、扭矩扳乎、焊机、乎持电动砂轮、电钻、撬棍、焊钳等。

6.焊条、螺栓、涂料等连接材料必须有相关质量的证明,并符合有关国家标准的规定以及设计的要求。

7.对施工机械进行组装、调试,使其有良好性能。

四.超高层建筑钢结构吊装施工关键技术

1.吊装顺序

不同的建筑工程有着不同的吊装顺序,就本工程而言,其吊装顺序没有明确的规定,则按照实际情况决定。

2.钢梁吊装

本工程钢梁安装经调整后必须满足下列技术要求:钢梁水平偏差为L/1000,目不应大于10. 0mm;钢柱的垂直度偏差为H/1000,目不应大于10.0mm;钢柱间距偏差为士4mm。吊装梁的吊索夹角一般不得大于60度,钢梁的吊点设置在梁的二等分点处,在吊点处的吊耳设置在钢梁上翼缘上,待钢梁吊装就位完成之后割除。钢梁拼装:钢梁在吊装前以地面作为工作平台进行涂装、拼装,用螺栓按要求紧固。钢梁绑扎:钢梁按合理的绑扎点进行两点绑扎。钢梁起吊:在钢梁两端分别绑扎一根缆风绳随钢梁起吊,起吊时保持钢梁两端平衡,钢梁超过钢柱柱顶200mm以上才能徐徐下降,与柱了对位,起吊时要注意风力对起吊的影响。

3.钢柱吊装

在进行钢柱安装定位时,应该注意在每一节钢柱安装完工后对其进行测量调整,在本工程中,要求如下:十字中心线偏差毛小于等于1mm;柱顶标高偏差为3mm;垂直度偏差h/1000,且不应大于10. 0mm。钢柱安装过程中偏差控制要点:地下室钢柱主要包括Z1钢竹柱、Z2箱形柱、Z3日字巨柱。安装时全部采用100t履带吊吊装就位,其最大吊装分段为Z3-3(分段3)钢柱,重量为32. 8t 钢柱安装后,应对柱顶作一次标高实测,根据实测标高的偏差值来确定是否对后一节钢柱的高度进行调整。标高偏差值为3mm,只记录不调整,超过3mm需进行调整。

本工程钢柱安装过程中结构稳定控制措施:

(一)采用揽风绳临时固定。

(二)采用码板进行加强。

(三)采用临时支撑进行固定。钢柱安装过程中垂直度校正措施校正的方法是:大多采用螺旋千斤顶作微调来完成垂直度的校正,校正过程中应边调整边测量,每次调整幅度不宜过大。吊点设置在预先焊好的连接耳板处。为防止吊耳起吊时的变形,采用专用吊装卡具,采用单机回转法起吊。采用4根钢兹绳起吊,起吊时,不得使柱端在地面上有拖拉现象。

五.超高层建筑吊装施工安全管理分析

1.在对超高建筑物钢结构工程的安全管理过程中,应该对楼板混凝土建筑、栓钉熔焊、压型钢板铺设、焊接结构、测量校正、吊装、构件验收和构件制造等环节进行安全管理。在超高层建筑物之中的吊装工程之中,完善安全管理体系是一项具体而负责的工作,应该对在施工过程之中出现的矛盾进行及时的解决、如果没有对过程进行及时有效的控制,不仅会使工程的工期受到损害,同时会使建筑物的质量受到一定程度的影响。

2.对施工过程的管理可以分为安全文明施工、施工工期控制、材料质量控制、焊接质量控制、精度控制、构件安装、吊装前的准备、构件进场验收、构件制造等。在施工的过程中使用整体调整和单柱校正相结合的方式,使超高层建筑钢结构吊装施工的施工关键技术与安全管理水平得到有效的提高。

3.在对钢结构进行安全管理的过程中,应该将制造的规范、工艺和工程试验有效的结合起来,最终在实验的过程之中,覆盖所有的接头要求和接头形式,针对在超高层建筑物之中的形式要求和规范要求,进行灵活的选择。与此同时,对于那些富有经验的承包商,应该对其以往的焊接工艺进行评价,在制造钢柱的过程中,应该采取切实可行的工程措施和工艺措施,最终促进施工过程的顺利进行,并使其施工质量得到进一步的提高。

4.在进行吊装的过程之中,安全施工是十分重要的环节,在进行钢结构施工的过程中,因为其具有悬空作业和高空作业的特点,因此,十分容易产生在高空中坠下零件的现象,很容易造成严重的安全事故,为了减少这种安全隐患的产生,应该在施工的现场设立完善的监督安全小组,在每个安装过程中设置专门的人员进行管理,对员工进行在职培训,使员工的安全教育水平得到提高,不断完善员工的安全施工意识,在员工之中树立起“安全第一”的思想。

5.在管理的过程之中,将安全管理知识落实到生产之中。在建立完善的安全管理的基础之上,着重对薄弱部分加强保护,通过安全网的增设和树立安全护栏,使施工现场的文明程度和安全程度得到提高,最终提高超高层建筑之中的安全管理机制。

六.结束语

超高层建筑钢结构吊装施工关键技术对于钢结构吊装施工的质量具有重要的意义,同时加强钢结构吊装施工技术的安全管理对于确保工程安全具有重要的作用。

参考文献:

[1]李华钢 邓利辉 超高层建筑钢结构吊装施工技术研究 [期刊论文] 《价值工程》 ISTIC -2010年31期

[2]李宏生 超高层建筑钢结构吊装施工的施工关键技术与安全管理 [期刊论文] 《科技创新导报》 -2012年8期

[3]崔晓强 胡玉银 吴欣之 超高层建筑钢结构施工的关键技术和措施 (被引用 12 次) [期刊论文] 《建筑机械化》 -2009年6期

[4]刘司华 超高层建筑钢结构吊装工程的施工监理及安全管理 [期刊论文] 《城市建设理论研究(电子版)》 -2011年18期

[5]罗梦恬 国金中心高层钢结构施工过程中若干问题研究 [学位论文], 2008 - 同济大学土木工程学院 同济大学:建筑与土木工程

[6]苏铁斌 宫健 卢俊嶙 超高层钢结构伸臂桁架安装技术 [期刊论文] 《城市建设理论研究(电子版)》 -2011年24期

钢结构工程论文范文第13篇

【关键词】施工技术;质量控制;竣工验收

引 言

高层钢结构一般是指六层以上,主要采用型钢、钢板连接或焊接成构件,再经连接、焊接而成的结构体系。高层钢结构常用钢框架结构、钢框架——混凝土核心筒结构形式。后者在现代高层、超高层钢结构中应用较为广泛,事实上,它属于钢——混凝土混合的结构。钢筋混凝土在高层建筑中由于自身重量过大,梁柱占用的面积比率也大,因此高层建筑中采用钢筋混凝土结构经常受到很多质疑;同时强度较高的钢材也顺应出现,在高层建筑中采用一部分钢结构或全部运用钢结构的理论设计同步前进。伴随冶炼、制造技术的高速发展,为高层钢结构工程在工程领域的应用带来了新的生机:伴随着高层建筑工程建设的不断增加,继而又推动了高层钢结构设计、施工中的焊接、安装技术的不断提高。下文对高层钢结构施工中焊接技术进行简要总结。

1、高层钢结构施工前需要的准备工作

1.1高层钢结构体系的体系类型

中国对高层及超高层建筑的体系的划分,在《建筑设计规范》、《建筑抗震设计规范》、《建筑防火设计规范》无统一的规定,通常情况下认为建筑高度超过24以上为高层建筑,建筑高度超过60米以上为超高层建筑。

从建筑物结构设计角度上看,根据建筑物使用功能要求、建筑物高度不同、场地抗震设防烈度以满足经济、合理、安全、可靠的设计原则,应选择相适应的结构体系。通常分为:框架结构体系、剪力墙结构体系、框架—剪力墙结构体系、框—筒结构体系、筒中筒结构体系、束筒结构体系六大类。通常高层和超高层建筑在结构设计中除采用钢筋混凝土结构外,有时还采用型钢混凝土结构、钢管混凝土结构,全钢结构。

1.2高层钢结构体系施工前应做好准备工作

开工前必须做好高层钢结构体系施工前的图纸会审工作,图纸是工程施工的重要依据,工程开工前工程建设单位应组织设计单位、施工单位、项目监理机构、图纸评审专家小组一起工程图纸,对图纸设计要求不明确的地方进行研究讨论,提出相关问题,由设计单位进行解决。图纸会审通过后,监理公司必须组织所有监理人员对工程相关规范标准、工艺技术,准确掌握设计意图。并组织施工单位现场从事专业技术的人员对图纸进行设计交底,检查出施工图纸中的不合理之处,一定将问题在开工前解决,避免因图纸问题对施工的质量、进度等产生影响。

2、高层钢结构塔吊的选型与合理布置

对于高层钢结构的施工,塔吊是最具核心的设备,因此塔吊的选择与布置要依据周边建筑物高度、现场条件、钢结构的重量等因素进行综合考虑,必须确保塔吊在施工过程中装拆的安全可靠性。塔吊选择宜优先考虑内爬式塔吊,该类型塔吊不需要对楼层加固,在起重机布设位置上的自由度较大,并且在进行高层建筑钢结构的吊装施工时对塔吊起重能力和幅度要求不苛刻。

3、高层钢结构选材筛选

钢结构的最大缺点是导热系数大,耐火性能差。原材料进场前必须严格控制原材料的选购。原材料中钢筋的质量文件应齐全有效、检验结果要符合规范和设计要求。

4、高层钢结构现场制作与安装施工要求

多层及高层钢结构的制作和安装应按照施工图进行,并应遵守《钢结构工程施工及验收规范》GB50205-95、《高层建筑钢结构设计与施工规程》JGJ99-98及其他有关规范和规程的规定。制作和安装的施工单位在开工前必须编制施工组织设计和工艺流程,施工过程中必须严格按照规定的要求组织施工。

高层钢结构制作与安装的一般要求

多层及高层钢结构制作和安装工作,必须在具有多层及高层钢结构吊装和制作的责任工程师和责任工艺师的指导下进行。对参加制作和安装的人员,必须进行各项专业培训,经培训达到要求者方能进行操作。施工详图编制后,应提交原设计工程师负责审批,或由合同文件中明确规定的监理工程师审批。由于材料代用、工艺或其它原因需修改施工图时,必须向原设计单位申报,经同意并签署文件后,修改图才能生效。构造复杂的构件制作时,应充分考虑各方面因素的影响,必要时要进行工艺性试验。多层及高层钢结构安装前,必须对构件进行详细检查,构件外形尺寸,螺孔位置及直径,连接件位置及角度,焊缝、栓钉、高强度螺栓节点,摩擦面加工质量等均应达到施工图的技术要求。

5、高层钢结构安装工程竣工验收资料

多层及高层钢结构安装工程竣工验收应提交下列文件:钢结构施工图,设计更改文件,并在施工图中注明修改部位;钢结构制造合格证;安装用材料的质量证明文件;测量检查记录,焊缝质量检查记录,高强度螺栓安装质量检查记录,栓钉焊质量检查记录;各种试验报告技术资料;隐蔽工程分段验收记录;安装过程中建设单位、设计单位、构件制造厂、钢结构安装单位达成的各种技术文件。

6、结语

钢结构住宅是今后发展的一个重要方向,但钢结构仅仅是建筑中承重体系、服务部分,它不是建筑使用中的主要成分,钢结构住宅设计首先要遵循住宅建筑设计的一般原则,然后才是发挥钢结构的优势,单纯突出钢结构而不考虑生活的舒适性、不能满足人文要求的钢结构住宅项目是没有市场的。如果说钢筋混凝土结构的发展使施工从手工进入了机械化,那么钢结构的应用就将使住宅施工实现现代化,钢结构住宅将成为建筑现代化发展的一个重要标志。“钢结构是环保住宅,钢结构符合可持续发展概念”——21世纪钢结构将占领广阔的建筑市场。在我国目前大力推广住宅产业化的时代背景下,我们相信钢结构体系终将成为住宅结构体系的主流。

参考文献

[1]杨鹏宇.钢结构高强螺栓连接施工.山西:山西建筑出版社,2006,32(16):140-141.

[2]郝燕春.大型钢网架安装技术.山西:山西建筑,2007,33(10):195-196.

[3]魏明钟.钢结构.武汉:武汉工业大学出版社,2002.11-13.

[4]沈祖炎.钢结构基本原理.北京:中国建筑工业出版社,2004.189-191.

[5]JGB-50017,钢结构设计规范.北京:中国建筑工业出版社,2004.121-123.

钢结构工程论文范文第14篇

【关键词】施工技术;质量控制;竣工验收

引 言

高层钢结构一般是指六层以上,主要采用型钢、钢板连接或焊接成构件,再经连接、焊接而成的结构体系。高层钢结构常用钢框架结构、钢框架——混凝土核心筒结构形式。后者在现代高层、超高层钢结构中应用较为广泛,事实上,它属于钢——混凝土混合的结构。钢筋混凝土在高层建筑中由于自身重量过大,梁柱占用的面积比率也大,因此高层建筑中采用钢筋混凝土结构经常受到很多质疑;同时强度较高的钢材也顺应出现,在高层建筑中采用一部分钢结构或全部运用钢结构的理论设计同步前进。伴随冶炼、制造技术的高速发展,为高层钢结构工程在工程领域的应用带来了新的生机:伴随着高层建筑工程建设的不断增加,继而又推动了高层钢结构设计、施工中的焊接、安装技术的不断提高。下文对高层钢结构施工中焊接技术进行简要总结。

1、高层钢结构施工前需要的准备工作

1.1高层钢结构体系的体系类型

中国对高层及超高层建筑的体系的划分,在《建筑设计规范》、《建筑抗震设计规范》、《建筑防火设计规范》无统一的规定,通常情况下认为建筑高度超过24以上为高层建筑,建筑高度超过60米以上为超高层建筑。

从建筑物结构设计角度上看,根据建筑物使用功能要求、建筑物高度不同、场地抗震设防烈度以满足经济、合理、安全、可靠的设计原则,应选择相适应的结构体系。通常分为:框架结构体系、剪力墙结构体系、框架—剪力墙结构体系、框—筒结构体系、筒中筒结构体系、束筒结构体系六大类。通常高层和超高层建筑在结构设计中除采用钢筋混凝土结构外,有时还采用型钢混凝土结构、钢管混凝土结构,全钢结构。

1.2高层钢结构体系施工前应做好准备工作

开工前必须做好高层钢结构体系施工前的图纸会审工作,图纸是工程施工的重要依据,工程开工前工程建设单位应组织设计单位、施工单位、项目监理机构、图纸评审专家小组一起工程图纸,对图纸设计要求不明确的地方进行研究讨论,提出相关问题,由设计单位进行解决。图纸会审通过后,监理公司必须组织所有监理人员对工程相关规范标准、工艺技术,准确掌握设计意图。并组织施工单位现场从事专业技术的人员对图纸进行设计交底,检查出施工图纸中的不合理之处,一定将问题在开工前解决,避免因图纸问题对施工的质量、进度等产生影响。

2、高层钢结构塔吊的选型与合理布置

对于高层钢结构的施工,塔吊是最具核心的设备,因此塔吊的选择与布置要依据周边建筑物高度、现场条件、钢结构的重量等因素进行综合考虑,必须确保塔吊在施工过程中装拆的安全可靠性。塔吊选择宜优先考虑内爬式塔吊,该类型塔吊不需要对楼层加固,在起重机布设位置上的自由度较大,并且在进行高层建筑钢结构的吊装施工时对塔吊起重能力和幅度要求不苛刻。

3、高层钢结构选材筛选

钢结构的最大缺点是导热系数大,耐火性能差。原材料进场前必须严格控制原材料的选购。原材料中钢筋的质量文件应齐全有效、检验结果要符合规范和设计要求。

4、高层钢结构现场制作与安装施工要求

多层及高层钢结构的制作和安装应按照施工图进行,并应遵守《钢结构工程施工及验收规范》GB50205-95、《高层建筑钢结构设计与施工规程》JGJ99-98及其他有关规范和规程的规定。制作和安装的施工单位在开工前必须编制施工组织设计和工艺流程,施工过程中必须严格按照规定的要求组织施工。

高层钢结构制作与安装的一般要求

多层及高层钢结构制作和安装工作,必须在具有多层及高层钢结构吊装和制作的责任工程师和责任工艺师的指导下进行。对参加制作和安装的人员,必须进行各项专业培训,经培训达到要求者方能进行操作。施工详图编制后,应提交原设计工程师负责审批,或由合同文件中明确规定的监理工程师审批。由于材料代用、工艺或其它原因需修改施工图时,必须向原设计单位申报,经同意并签署文件后,修改图才能生效。构造复杂的构件制作时,应充分考虑各方面因素的影响,必要时要进行工艺性试验。多层及高层钢结构安装前,必须对构件进行详细检查,构件外形尺寸,螺孔位置及直径,连接件位置及角度,焊缝、栓钉、高强度螺栓节点,摩擦面加工质量等均应达到施工图的技术要求。

5、高层钢结构安装工程竣工验收资料

多层及高层钢结构安装工程竣工验收应提交下列文件:钢结构施工图,设计更改文件,并在施工图中注明修改部位;钢结构制造合格证;安装用材料的质量证明文件;测量检查记录,焊缝质量检查记录,高强度螺栓安装质量检查记录,栓钉焊质量检查记录;各种试验报告技术资料;隐蔽工程分段验收记录;安装过程中建设单位、设计单位、构件制造厂、钢结构安装单位达成的各种技术文件。

6、结语

钢结构住宅是今后发展的一个重要方向,但钢结构仅仅是建筑中承重体系、服务部分,它不是建筑使用中的主要成分,钢结构住宅设计首先要遵循住宅建筑设计的一般原则,然后才是发挥钢结构的优势,单纯突出钢结构而不考虑生活的舒适性、不能满足人文要求的钢结构住宅项目是没有市场的。如果说钢筋混凝土结构的发展使施工从手工进入了机械化,那么钢结构的应用就将使住宅施工实现现代化,钢结构住宅将成为建筑现代化发展的一个重要标志。“钢结构是环保住宅,钢结构符合可持续发展概念”——21世纪钢结构将占领广阔的建筑市场。在我国目前大力推广住宅产业化的时代背景下,我们相信钢结构体系终将成为住宅结构体系的主流。

参考文献

[1]杨鹏宇.钢结构高强螺栓连接施工.山西:山西建筑出版社,2006,32(16):140-141.

[2]郝燕春.大型钢网架安装技术.山西:山西建筑,2007,33(10):195-196.

[3]魏明钟.钢结构.武汉:武汉工业大学出版社,2002.11-13.

[4]沈祖炎.钢结构基本原理.北京:中国建筑工业出版社,2004.189-191.

[5]JGB-50017,钢结构设计规范.北京:中国建筑工业出版社,2004.121-123.

钢结构工程论文范文第15篇

关键词:型钢混凝土结构 抗震性能 试验研究 理论研究

引言

地震对建筑的破坏很大,是迄今人类尚难以抵御的自然灾害。地震发生时,能够在瞬间使大量建筑物破坏甚至倒塌,并引发各种次生灾害,如火灾等,造成人员伤亡。特别使在人口密集、生命线系统工程日益复杂的现代化大城市,如发生地震,后果不堪设想。

1985年墨西哥城地震、1994年诺斯里奇地震和1995年阪神大地震等均为抗震设计和研究提供了很多的经验教训。我国是地震多发的国家,历史上曾发生过多次灾难性地震,给人民的生命和财产造成了巨大的损失[1]。我国有40%以上的地区属于7度地震烈度区,有70%的百万人口大城市处于此地震区内。20世纪以来我国经历了邢台、海城、唐山、汶川和玉树等多次地震,对地震造成的严重灾害有着深切的体验,因此要特别重视建筑结构的抗震问题,注意研究和掌握结构的抗震性能。本文总结概括了国内外对型钢混凝土结构抗震性能的研究概况,为建筑结构抗震性能的研究工作提供一点参考。

1 名称

20世纪初,西方国家的工程设计人员为提高钢结构防火性能,在钢柱外面包上混凝土,称为“包钢混凝土(Steel-encased Concrete)”,在前苏联称之为“劲性钢筋混凝土”,在日本则称之为“钢骨钢筋混凝土(Steel Reinforced Concrete)”。我国研究人员将其翻译成“劲性混凝土”、“钢骨混凝土”或“型钢混凝土”等,本文采用“型钢混凝土”这一称法。

2 型钢混凝土结构的优点

型钢混凝土结构与钢结构相比:可以节约钢材,降低造价;克服了钢结构耐火性、耐久性差及易屈曲失稳等特点,外包混凝土可防锈、防腐、防火,还可以防止钢结构局部和整体屈曲;增加结构刚度和阻尼等等。 型钢混凝土结构与钢筋混凝土结构相比:内置型钢可提高结构的承载力,减小构件断面尺寸从而增加建筑使用面积;构件的刚度、延性及耗能能力均有明显提高,适用在地震区使用;型钢骨架可承担施工荷载,这样就节省了模板,加快施工速度。

3 型钢混凝土结构设计规范

基于对型钢混凝土结构大量的试验和理论研究,各国都颁布了相应的设计规范[2],据不完全统计,我国各行业部门从1990年至2006年颁布有9部设计规程。国内主要的型钢混凝土结构设计规范有:①型钢混凝土设计与施工规程(JCJ 101-89),②型钢混凝土结构设计与施工规程(CECS 28-90),③火力发电厂主厂房钢-混凝土组合结构设计暂行规定 (DJG 99-91),④钢骨混凝土结构设计规程(YB 9082-97),⑤钢-混凝土组合结构设计规程(DL/T 5085-1999),⑥战时军港抢修早强型钢-混凝土组合结构技术规程(GBJ 4142-2000),⑦型钢混凝土组合结构技术规程(JGJ 138-2001),⑧高层建筑混凝土结构技术规程(JGJ 3-2002),⑨钢骨混凝土结构设计规程(YB 9082-2006)。

在我国,20世纪50年代,首次从前苏联引入型钢混凝土结构技术。60年代,为了节约钢材,型钢混凝土结构的研究陷于停滞状态。80年代改革开放后,随着我国高层建筑的发展,型钢混凝土结构的研究又一次兴起。系统地研究开始于1987年,冶金部建研院、西冶结构研究所进行了一系列试验。80年代末期以来,许多高校及研究院继续开展型钢混凝土结构的研究,对于其力学性能进行了大量的试验研究,探讨了各类构件的设计方法。

4 型钢混凝土结构抗震性能研究

型钢混凝土的内埋型钢可采用实腹式和空腹式,实腹式型钢混凝土具有较好的抗震性能,空腹式型钢混凝土与普通钢筋混凝土性能相比,一般来说空腹式型钢混凝土抗震性能较好。因此,目前在抗震结构中多采用实腹式型钢混凝土,内埋实腹式型钢可采用钢板焊接或直接采用轧制型钢。

本文统计了一些国内外对型钢混凝土剪力墙结构的研究,如表1所列。关于型钢混凝土结构的强度、刚度及抗震性能,欧美、日本及我国国内的学者都进行了大量的强度、低周反复和动力试验研究。关于型钢混凝土结构及构件的研究,早期多是关于柱和框架的研究,而关于型钢混凝土剪力墙、异性柱及短肢剪力墙的研究相对较晚。结合国内外的试验研究,总结出以下几个因素是影响型钢混凝土抗震性能的关键问题[3]有:轴压比、剪跨比、含钢率和型钢截面形式、配箍率、混凝土强度等等。

表1国内外对型钢混凝土剪力墙的研究

5 结语

作为一种具有较好延性的结构,型钢混凝土组合结构在我国高层建筑中已逐渐被推广采用,《建筑抗震设计规范》(GB 50011-2010)及《高层建筑混凝土结构技术规程》(JGJ 3-2002)中均提出采用这种组合结构来有效地改善建筑的抗震性能。因此,对该种结构进行非线性地震反应分析,研究其弹塑性时程分析是一项具有实际意义的课题,其中主要一部分任务就是要建立结构及构件恢复力计算分析模型,这是对结构非线性分析的理论基础。对钢筋混凝土基本构件的恢复力模型中的特征参数,国内外学者做了大量研究工作,可以给出它们的特征参数计算公式,而对型钢混凝土构件的特征参数目前还很少有文献直接给出计算公式。