钢框架结构在施工过程中的创新点及应用

钢框架结构在施工过程中的创新点及应用

孙振武 1 温云飞 2

1. 中国建筑第二工程局有限公司 北京 100036

2.中建二局安装工程有限公司 北京 100016

摘要：装配式建筑作为我国建筑工业化未来发展方向之一，尤其是装配式钢结构建筑发展迅速，并大量应于学校、医院、商务办公楼、大型综合商业体及部分民用住宅等。装配式钢结构建筑主要采用的结构形式是钢框架结构形式、钢框架+防屈曲支撑结构形式等。

钢框架结构形式较为简单、节点形式常规化、批量化，模数化，施工方法较为常规。因此对于钢框架结构形式的科技创效策划及实施难度较大，为整合钢框架结构形式的科技创效点，综合提升钢框架结构形式的科技创效的实施，以某一钢结构框架结构为实例，进一步提升钢框架结构形式的科技创效策划与应用。

关键词：钢框架结构，科技创新，设计

一．前言

装配式钢结构建筑日趋发展，如何最大限度节约施工成本，提高施工效率，减少安全生产事故，成为建筑碳中和下的另一个施工难题。本文将从设计优化、方案优化、创新优化等方面来阐述在建筑碳中和环境下，加快装配式钢结构的发展^[1]。

二．创新、创效实施

1.设计优化

（1）焊接H型钢换成热轧H型钢

在钢结构框架结构中，由于钢梁数量多，规格截面繁杂，若采用焊接H型钢则工期长，费用高，在满足结构受力的前提下，将相近的钢梁截面统一合并成同一截面，同时将焊接H型钢换成热轧H型钢，缩短工期，降低费用。

（2）刚接节点取消牛腿改成单剪板节点形式

图1 牛腿刚接节点形式 图2 单剪板刚接节点形式

由于钢柱有牛腿，导致其加工时间长，运输不便。若无牛腿，则钢柱制作简便，运输量大，加工制作周期短，节约大量的钢结构施工工期同时节省钢结构原材材料，经济效益好。

2.创新优化

（1）将钢柱爬梯挂环优化为挂杆

在钢结构施工中，尤其在钢柱吊装过程中，垂直登高挂梯是其中必不可少的一环，常见的挂梯采用挂梯顶部挂件挂靠在事先预制好的挂环内，但挂环使用完毕后续工序较多，导致劳动力增加，不利于环保。

为使钢柱吊装作业更加方便，更加效率，消除母材损伤，将焊接挂环优化为便携挂杆，本装置装置共有四部分组成：一端车丝圆钢、端头螺母，大六角8.8级高强螺栓、端板。圆钢主要用于连接挂梯与钢柱，并承受作业人员的自身重量。端头螺母，大六角8.8级高强螺栓、端板主要用于圆钢与钢柱上端连接板固定，方便装置的安装和卸载。

图3 钢柱爬梯挂件

（2）可拆卸式定位卡板

在钢梁安装过程中会在钢梁两端焊接防滑铁，待高强螺栓安装完毕后切割防滑铁;此工艺在切割防滑铁过程中可能会出现损伤母材的现象，且增加现场打磨及防腐的施工量。通过以往安装施工经验在保证原有防滑铁作用的同时，减少了 H型钢防滑铁的切割、打磨及防腐施工工序。

图4 可拆卸定位卡板

（3）悬挑式移动平台设置

防火涂料施工或其他需在结构外侧施工工作，使用吊笼较为危险，使用吊篮成本较高，采用悬挑式移动平台，同过增加平台的配重，保证施工人员在悬挑施工时，平台的稳定性，增加了施工效率，节约了成本。

图5 悬挑式移动平台

三．施工方案优化

方案优化主要目的是在保证质量安全的同时，通过方案的优化提高施工消除，保证施工进度，同时减少措施材料，节约成本。

（1）钢柱分段：精细分段，根据起重机械性能，进行精细化分段，合理使用塔吊二倍率或四倍率，将个别超重钢柱减少分段，从而减少吊装时间、减少焊接投入^[2]。

（2）钢梁安装：在满足施工安全前提下，提倡次梁串吊，减少单构件吊装次数^[3]。

三．结论

（1）通过设计优化，减少钢板原材成本，加强结构形式为钢框架项目成本管控，从源头出发，减少原材采购压力。

（2）通过创新优化，采用钢柱爬梯挂环优化为挂杆、可拆卸式定位卡板、悬挑式移动平台的使用，加强了施工生产的安全管理，减少安全隐患，进一步提高施工施工进度及质量

（3）通过方案优化，在保证施工进度的前提下，减少措施材料，辅助机械，节约成本。

四．参考文献

[2] 曹启光，张永辉．某装配式钢结构住宅项目施工技术[J]．施工技术，2017，46(18)：8-10．

[2] 钢结构工程施工规范： GB50010 — 2010[S]. 中国建筑工业出版社， 2010.

[3] 钢结构工程施工质量验收标准： GB50205-2020 [S]. 中国建筑工业出版社， 2020.