鋼結(jié)構(gòu)建筑構(gòu)件連接構(gòu)造技術(shù)分析

楊 立 紅

(太原市龍城發(fā)展投資有限公司，山西 太原 030003)

鋼結(jié)構(gòu)建筑構(gòu)件連接構(gòu)造技術(shù)分析

楊 立 紅

(太原市龍城發(fā)展投資有限公司，山西 太原 030003)

闡述了鋼結(jié)構(gòu)建筑構(gòu)件的研究背景及發(fā)展現(xiàn)狀，并對鋼結(jié)構(gòu)建筑、構(gòu)件、節(jié)點等相關(guān)的概念進(jìn)行了分析，提出了連接鋼結(jié)構(gòu)建筑構(gòu)件的相關(guān)方式，為鋼結(jié)構(gòu)建筑的發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。

鋼結(jié)構(gòu)，建筑構(gòu)件，節(jié)點，連接方式

0 引言

隨著社會的不斷發(fā)展，綠色建筑已經(jīng)成為我國建筑行業(yè)未來的發(fā)展趨勢，而鋼結(jié)構(gòu)建筑就是一種典型的綠色建筑，滿足了生態(tài)承載力的相關(guān)要求。鋼結(jié)構(gòu)的建筑不僅能夠循環(huán)利用，而且建筑的速度快、節(jié)能、節(jié)水、節(jié)材、節(jié)地且抗震性能良好，鋼結(jié)構(gòu)建筑對于城市環(huán)境的影響比較小。目前，鋼結(jié)構(gòu)的建筑在體育館、機(jī)場以及火車站等等建筑中的應(yīng)用十分廣泛，隨著構(gòu)件連接以及構(gòu)造技術(shù)的不斷發(fā)展，我國的鋼結(jié)構(gòu)建筑將不斷完善和發(fā)展。

1 研究背景

早在三千年前，鐵材在我國就得到了廣泛的應(yīng)用，然而，由于封建主義的壓迫，相關(guān)的技術(shù)未得到深入發(fā)展，直到近些年來，鋼結(jié)構(gòu)的建筑形式才得到了快速發(fā)展，19世紀(jì)末，鋼結(jié)構(gòu)的建筑形式才開始廣泛應(yīng)用于我國的現(xiàn)代化建筑，鋼結(jié)構(gòu)有很多的優(yōu)點，比如，承載力強(qiáng)、抗震性能良好、結(jié)構(gòu)的斷面比較小、重量輕、施工工期短、對于環(huán)境的破壞比較小、工程質(zhì)量以及工程造價比較容易控制、造型優(yōu)美等等，使用鋼結(jié)構(gòu)的建筑形式能夠推動建筑行業(yè)進(jìn)行技術(shù)以及理念的革新，還能夠帶來全新的挑戰(zhàn)和體驗。

2 發(fā)展現(xiàn)狀

現(xiàn)代都市是鋼筋水泥的城市，鋼材在現(xiàn)代建筑中的應(yīng)用十分廣泛。我國早期的鋼結(jié)構(gòu)的建筑形式發(fā)展歷程比較坎坷，直到近些年來，鋼結(jié)構(gòu)的建筑形式才被廣泛應(yīng)用于現(xiàn)代化的建筑施工中，鋼結(jié)構(gòu)的建筑形式的發(fā)展具有超高層、造型新穎、大規(guī)模等特點。此外，國家也發(fā)布了一些相關(guān)的政策對建筑行業(yè)進(jìn)行宏觀調(diào)控，使得鋼結(jié)構(gòu)的建筑形式在我國的工程建筑之中占的比重越來越多。但是，鋼結(jié)構(gòu)的建筑結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜且對于技術(shù)的要求比較高，因此，要使鋼結(jié)構(gòu)的建筑形式獲得快速發(fā)展就要不斷完善并發(fā)展相關(guān)的建筑技術(shù)。

3 重要意義

通過研究建筑行業(yè)的未來發(fā)展模式，鋼鐵在建筑行業(yè)的發(fā)展中占據(jù)著關(guān)鍵地位，鋼結(jié)構(gòu)的建筑形式將引領(lǐng)未來的主流建筑的發(fā)展趨勢。隨著鋼結(jié)構(gòu)相關(guān)的理論以及技術(shù)的不斷進(jìn)步，鋼結(jié)構(gòu)的建筑將不斷的改革并完善，相關(guān)的理論數(shù)據(jù)以及研究應(yīng)用也將日趨完善，在未來社會的發(fā)展中，鋼結(jié)構(gòu)的建筑一定會起到積極的推進(jìn)作用。因此，應(yīng)該對鋼結(jié)構(gòu)建筑的構(gòu)件連接以及構(gòu)造技術(shù)進(jìn)行深入研究，掌握相關(guān)的技術(shù)要點，勇敢迎接未來的機(jī)遇和挑戰(zhàn)。

4 相關(guān)的概念

4.1 鋼結(jié)構(gòu)建筑

結(jié)構(gòu)一詞有四種含義：

1)進(jìn)行建造、組織或者構(gòu)筑的方式，以及對于成分或者元素的安排；

2)由整體出發(fā)考慮的一種復(fù)雜系統(tǒng)；

3)在建筑物中起支撐作用或者承擔(dān)外力的部分；

4)建筑物或者構(gòu)筑物。鋼結(jié)構(gòu)的建筑指的就是將鋼材作為建筑的主體框架，相較于其他的建筑形式在高度、跨度以及截面等方面具有技術(shù)上的優(yōu)勢，對于技術(shù)的限定比較寬松，設(shè)計靈活且具有表現(xiàn)性，兼顧了建筑的藝術(shù)性和技術(shù)性。

4.2 構(gòu)件

所謂的構(gòu)件指的就是組成結(jié)構(gòu)物的單元或者是結(jié)構(gòu)運動的組成單元，比如，板、柱、梁以及大型的板材等等。具體來說的話，首先，構(gòu)件是一種單元，可以獨立配置。其次，構(gòu)件與環(huán)境以及其他的構(gòu)件是分離的。另外，在適當(dāng)環(huán)境中，構(gòu)件可以復(fù)合使用。此外，構(gòu)件是不連續(xù)的，沒有個體的特有屬性。構(gòu)件一般都是獨立實體且具備特定功能，同一構(gòu)件的屬性是相同的，此外，還可以通過特定方式將不同的構(gòu)件連接起來形成一個整體。

4.3 節(jié)點

一般情況下，在植物中，節(jié)點指的就是樹木或者根部上面的一個節(jié)點或者植物的葉子或芽生長的點；在人體中，節(jié)點指的就是人體的關(guān)節(jié)；抽象的來說，節(jié)點指的就是兩個對象相互連接而形成的點、線、面或體。在事物發(fā)生以及發(fā)展的過程中，節(jié)點意味著聯(lián)系、轉(zhuǎn)折、序列、節(jié)奏以及強(qiáng)化，節(jié)點部分還能夠反映整體的狀況。節(jié)點在物質(zhì)以及非物質(zhì)的層面具有不同的意義，在物質(zhì)層面，節(jié)點指的就是兩個物體相互連接的部位，在非物質(zhì)的層面，節(jié)點能夠用來表達(dá)關(guān)系和表現(xiàn)整體。

5 連接鋼結(jié)構(gòu)的建筑構(gòu)件的相關(guān)方式

5.1 鋼材之間的連接方式

鋼結(jié)構(gòu)之間的連接方式主要有四種，圖1是焊縫連接，圖2是鉚釘連接，圖3是螺栓連接，圖4是銷釘連接。

焊縫連接也叫作焊接，主要是指使用電弧將焊條以及焊件進(jìn)行局部融化，冷卻之后就形成了焊縫。在進(jìn)行鋼結(jié)構(gòu)的構(gòu)件連接時使用的焊接方法主要是電弧焊，設(shè)備簡單且易于操作。鉚釘連接時使用的鉚釘帶有一端預(yù)制的釘頭，將鉚釘插入連接構(gòu)件之中，再使用壓鉚機(jī)將鉚釘?shù)牧硪欢艘矇撼煞忾]的釘頭。鉚釘具有良好的抗震能力、適應(yīng)能力以及變形能力，操作簡單且方便檢查質(zhì)量。螺栓連接指的是使用螺栓、螺母和墊圈進(jìn)行螺紋連接，將多個構(gòu)件連接在一起，而且，只需要將螺母旋下，就能夠?qū)?gòu)件分開。用于連接的螺栓主要有普通以及高強(qiáng)度兩種類型。銷釘連接指的是將鉚釘連接以及螺栓連接結(jié)合在一起，一般用于連接鉸接節(jié)點。銷釘連接與螺栓連接相似，但相較于螺栓，銷釘上的受力要大于螺栓，因此，銷釘?shù)难诱剐阅芤约皬?qiáng)度更高。

5.2 鋼構(gòu)件之間的連接方式

鋼構(gòu)件之間的連接方式主要有直接式、托座式、連接件式以及銷式連接四種。首先，直接式的連接方式一般用來連接受力構(gòu)件，主要是指直接貫通受力構(gòu)件的節(jié)點部位。托座式的連接方式主要是指將構(gòu)件使用螺栓或者焊縫與受力構(gòu)件中的托座連接起來。連接件式的連接方式一般應(yīng)用于一些大型和復(fù)雜的建筑結(jié)構(gòu)中，需要連接大量的構(gòu)件，一般需要設(shè)計制作相應(yīng)的連接件。銷式的連接方式一般用來連接建筑結(jié)構(gòu)中的受力構(gòu)件以及鉸節(jié)點。

5.3 鋼材以及混凝土之間的連接方式

鋼材以及混凝土之間的連接方式可以分為三種，第一種是鋼構(gòu)件和混凝土之間的連接，可以通過預(yù)埋鐵件或者后澆混凝土進(jìn)行連接，預(yù)埋鐵件指的是在進(jìn)行構(gòu)件澆筑之前先將鐵件預(yù)埋在建筑構(gòu)件中并將其與內(nèi)部的鋼筋焊接在一起。后澆混凝土指的是將抗剪件加在鋼梁上之后再澆上混凝土。第二種是鋼材與混凝土之間的組合構(gòu)件的相關(guān)技術(shù)，可以使用組合樓板或者組合梁的方式進(jìn)行連接。第三種是鋼骨混凝土以及鋼管混凝土的相關(guān)技術(shù)，可以使用鋼骨混凝土和鋼管混凝土的技術(shù)進(jìn)行連接。

5.4 鋼材與玻璃之間的連接方式

鋼材與玻璃之間的連接方式主要有點支式、夾片式、無孔的點支式以及背栓式四種。點支式指的就是將能夠自由旋轉(zhuǎn)的金屬的支撐裝置安裝在安全玻璃四角的鉆孔中，將支承結(jié)構(gòu)與玻璃連接起來。夾片式指的是使用兩個角鋼或者金屬片將玻璃夾住并固定在鋼結(jié)構(gòu)上。無孔的點支式指的是使用金屬夾將玻璃夾住并進(jìn)行連接和固定。背栓式指的是在玻璃的背面進(jìn)行打孔，再使用螺栓將鋼構(gòu)件和玻璃連接起來。

5.5 鋼材與木構(gòu)件之間的連接方式

鋼材與木構(gòu)件之間的連接方式主要有三種，即直接式、連接件式以及綁扎式。直接式指的就是在不使用專用連接件的條件下將鋼構(gòu)件與木構(gòu)件連接起來。連接件式指的就是使用鋼板、鑄鋼、焊接以及銷式的連接件實現(xiàn)鋼構(gòu)件以及木構(gòu)件之間的連接。綁扎式指的就是使用鋼爪等連接構(gòu)件來固定建筑中的構(gòu)件。

6 結(jié)語

由于鋼材本身所具有的優(yōu)點，鋼材在現(xiàn)代建筑中的適用范圍越來越廣泛，使用鋼結(jié)構(gòu)的建筑具有很多的優(yōu)點，使得鋼結(jié)構(gòu)的建筑不斷增加。在鋼結(jié)構(gòu)的建筑中，節(jié)點設(shè)計以及構(gòu)件連接的相關(guān)技術(shù)是我們的研究重點，只有處理好節(jié)點設(shè)計以及構(gòu)件連接問題，才能夠推動建筑行業(yè)的進(jìn)步和發(fā)展。

[1] 吳子鵬.鋼結(jié)構(gòu)建筑構(gòu)件連接構(gòu)造技術(shù)研究.房地產(chǎn)導(dǎo)刊,2014(6):65-67.

[2] 何 鍇,徐芳潔.常見建筑鋼結(jié)構(gòu)基本連接工藝的對比.建材發(fā)展導(dǎo)向(下),2015(7):32-34.

[3] 馬悅康.鋼結(jié)構(gòu)住宅建筑施工技術(shù)特點分析.網(wǎng)絡(luò)導(dǎo)報·在線教育,2012(15):176.

Analysis on connecting structural techniques of steel architectural components

Yang Lihong

(TaiyuanLongchengDevelopmentInvestmentCo.,Ltd,Taiyuan030003,China)

The paper studies research background and development status of steel structural， components, analyzes relevant concepts of steel architectural, components and joints, and points out relevant connecting structural techniques, which has laid a foundation for steel architectural development.

steel structure, architectural components, joints, connecting method

2015-09-09

楊立紅(1971- )，男，工程師

1009-6825(2015)33-0042-02

TU391

A