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【關鍵詞】廠房鋼結構;施工;質量控制;方法
前言
隨著現代化建設的不斷深入,建筑科技也在日新月異的發展,在眾多的建筑工程學科中,鋼結構一直以其顯著的優點,應用于國民建設的各個領域,發揮著重要作用。目前鋼結構工程施工中制作與安裝一般都為同一個施工單位,只有加強工序質量控制和施工過程的監督檢查,增強施工單位的質量意識,健全施工單位的質量保證體系,才能保證鋼結構工程的施工質量達到設計要求,保證鋼結構安全可靠。
1 施工前的準備工作分析
1.1 鋼結構施工圖紙的二次轉化。鋼結構施工的二次轉化圖一般由鋼結構制作、施工單位完成,因此施工單位在施工前必須對設計圖紙進行轉化,轉化成可以指導施工的圖紙,尤其是連接節點圖。
1.2 施工方案的編制。施工方案是施工單位全面指導工程實施的技術性文件,施工方案的完善程度直接影響工程的質量。鋼結構在施工前一定要編制施工方案,施工方案必須有工程的針對性,能指導工程施工,并且必須經過有關部門審批。
1.3 焊接工藝的制定。焊接工藝是指導現場施工的技術性文件。施工單位在施工前應根據工程所用材料的特點、結構安全性要求以及工程所處地區的環境特點進行焊接工藝評定,尤其是對使用新工藝、新材料的工程,并根據焊接工藝評定報告制定出符合施工要求的焊接工藝,指導現場施工。
2 鋼結構制作過程中的質量控制要點分析
2.1 原材料的質量控制。工程所用的鋼材、鋼鑄件、焊接材料、涂裝材料以及緊固件等主材、輔材的品種、規格、性能等應符合現行國家產品標準和設計要求,進口材料的質量應符合設計和合同規定標準的要求。同時對有復檢要求的材料必須根據設計和國家規范要求進行復檢。
2.2 零件及鋼部件加工質量控制。零件及鋼部件加工質量控制主要控制零部件的幾何及外形尺寸、制孔的尺寸以及變形量,否則直接影響構件的組裝和結構安裝質量。
2.3 構件組裝質量的控制。目前普通工業廠房鋼結構立柱一般都是焊接 H 型鋼或螺旋焊鋼管(內澆混凝土),吊車梁、屋架梁一般都為焊接 H 型鋼,焊接 H 型鋼主要控制焊接質量、翼緣和腹板拼接縫的間距、外形尺寸以及拼接后變形量的控制。
2.4 構件焊接質量的控制。構件的焊縫應根據材料的焊接性能、材料的厚度以及接頭形式選擇坡口形式、焊接間隙、焊接層數等焊接工藝,對設計要求全焊透的一、二級焊縫應采用超聲波或射線探傷進行虎部缺陷檢驗,同時焊縫的外觀質量必須符合相應的質量要求。
2.5 鋼構件運輸、堆放質量控制。鋼構件運輸、堆放過程中應防止構件變形,油漆脫落,尤其是超長部件應加支撐以防變形。
3 鋼結構安裝過程中質量控制重點分析
3.1 鋼結構安裝前應對基礎進行驗收。鋼結構安裝前基礎強度應達到設計要求。首先應對建筑物的定位軸線、基礎軸線以及標高、地腳螺栓的位置、中心和規格等進行復查,根據柱腳固定的形式,檢查基礎是否滿足安裝要求。
3.2 立柱安裝質量的控制。立柱底板下的墊鐵應墊實、墊平,柱腳底座的中心對定位軸線的偏移、柱的基準點標高、垂直度和彎曲矢高應符合國家標準和設計要求。立柱找正好后應及時擰緊地腳螺栓,進行二次灌漿。
3.3 吊車梁安裝質量的控制。吊車梁直接承受動力載荷,因此吊車梁安裝時其上拱度、跨中垂直度、側彎、相鄰兩吊車梁接頭部位、標高、中心等應符合國家規范和設計要求。
3.4 鋼屋架、桁架、梁及受壓桿件安裝的質量控制鋼屋架、桁架、梁及受壓桿件的安裝主要控制其垂直度和側向彎曲矢高。
3.5 壓型彩板安裝質量控制。壓型彩板進場后,要進行外觀和合格證的檢查,并復核與壓型板施工安裝有關鋼構件的安裝精度,檁條安裝時應清除焊縫藥皮和飛濺物,并涂刷防銹漆進行防腐處理。壓型金屬板應在支承構件上可靠搭接,搭接長度應符合設計和規范要求,墻板接縫處應做好防水處理。
3.6 安裝中焊接質量的控制?,F場施焊一般都是高空作業,焊接環境和條件都比較差,因此,鋼結構施焊時應由焊接技術較熟練的焊工嚴格按照焊接工藝進行焊接,尤其是對接焊縫必須達到等強要求。一般立柱、吊車梁、屋架梁等的對接焊縫都為一、二級焊縫,因此,焊縫表面不得有裂紋、焊瘤,一、二級焊縫不得有氣孔、夾渣、弧坑裂紋,一級焊縫不得有咬邊、未滿焊等缺陷,對一、二級焊縫按設計和規范要求進行無損檢測,在規定的焊縫及部位要檢查焊工的鋼印。
3.7 高強螺栓安裝質量控制。應嚴格按照規范要求對高強螺栓進行保存、管理、發放、使用,并根據要求按照規格對其連接副進行復檢,對摩擦面的抗滑移系數進行試驗(抗滑移系數構件制作單位和安裝單位應分別進行)。高強螺栓安裝前連接板應清理干凈,安裝過程中板疊接觸面應平整,接觸面必須大于 75 %,邊緣縫隙不得大于 0.8 mm,高強螺栓應自由穿入,不得敲打和割孔;高強螺栓不得作為臨時安裝螺栓,螺栓擰緊時應按一個方向施擰,當天安裝的應當天終擰完畢,大六角高強度螺栓應在終擰后 48 h 內進行檢查,扭剪型高強螺栓終擰后梅花頭應擰掉,對欠擰、超擰的應進行補擰或更換。
4 鋼結構防腐質量的控制分析
4.1 鋼結構除銹質量控制。鋼結構除銹必須達到設計要求,使用不同的防腐材料,鋼材的除銹方法不同,一般工業廠房鋼結構的除銹等級為 sa2 或Sal/2,這就要求必須用噴砂或拋丸方法除銹,且噴砂或拋丸后在表面返銹前必須涂刷底漆,除銹質量的好壞直接影響后期的涂裝質量。
4.2 鋼結構油漆涂裝質量控制。鋼結構涂底漆前必須對構件表面進行清潔,除去表面的灰塵、油污、水、焊渣、焊疤和毛刺,按設計要求的涂裝材料、涂裝遍數、涂層厚度涂刷,一般工業廠房鋼結構要求二底、二中、二面總厚度為 150/um。
4.3 鋼結構防火涂料涂裝質量的控制。鋼結構防火涂料涂裝前必須進行復檢,其粘結強度、抗壓強度應符合現行的國家標準,涂料涂層的厚度和表面質量應符合國家規范和設計要求。
5 鋼結構工程竣工驗收質量控制分析
5.1 檢驗批合格質量標準應符合下列規定: ①主控項目必須符合規范規定的合格質量標準;②一般項目,其檢驗結果應有80%及以上的檢查點(值)符合合格質量標準偏差值的要求,且最大值不超過1.2倍的偏差限值;③質量證明文件應完整。
5.2 分項工程合格質量標準應符合下列規定:①各檢驗批應符合合格質量標準;②各檢驗批質量驗收一記錄、質量證明文件等應完整。
5.3 分部(子分部)工程合格質量標準應符合下列規定:①各分項工程質量均應符合合格質量標準;②質量控制資料和文件應符合要求且完整;③有關安全及功能的檢驗和見證檢測結果應符合規范規定的相應合格質量標準;④有關觀感質量應符合規范規定的相應合格質量標準。
5.4 當鋼結構工程質量不符合規范規定的合格質量標準時,應按下列規定進行處理:①經返工重做或更換材料、構件、成品等的檢驗批,應重新進行驗收;②經有資質的檢測單位檢測鑒定能夠達到設計要求或規范規定的合格質量標準的檢驗批,應予以驗收;③經有資質的檢測單位檢測鑒定達不到設計要求,但經原設計單位核算認為能夠滿足結構安全和使用功能的檢驗批,可予以驗收;④經返修或加固處理的分項、分部工程,雖然改變外形尺寸但仍能滿足安全使用要求,可按處理技術方案和協商文件進行二次驗收;⑤通過返修或加固處理仍不能滿足安全使用要求的,嚴禁驗收。
關鍵詞:鋼結構廠房 廠房設計 注意事項
傳統廠房構建,主要使用的是鋼筋混凝土,與現階段廠房構建的發展趨勢不適應。因此,越來越多的廠房設計者傾向于使用新材料,以保證廠房效能的發揮。而在此過程中,鋼結構廠房就成為應用的主要對象,被大量使用到廠房工程中去,發揮著越來越重要的作用。因此,我們有必要積極去探析鋼結構廠房設計中需要注意的問題。
一,鋼結構廠房設計工作管理的必要性
從理論上來講,鋼結構廠房在施工速度,承載能力,抗震性能,整體剛度等方面發揮著很大的優勢,但是鋼結構廠房由于自身材料的缺陷性,同樣在部分性能發揮方面存在漏洞。因此,我們有必要在鋼結構廠房設計階段,開展管理和控制活動,以保證規避缺陷,發揚優勢,最大化的發揮鋼結構廠房的效能。具體來講,鋼結構廠房設計工作管理的必要性可以從以下幾個方面來探析:其一,鋼結構廠房設計工作管理,有利于促進鋼結構整體性能的發揮,保證其符合廠房建設的需求;其二,鋼結構廠房設計工作管理,有利于保證鋼結構缺陷的規避,是促進經濟效益提高的關鍵所在;其三,鋼結構廠房設計工作管理,有利于促進鋼結構廠房建設的規范化,是保證鋼結構廠房項目順利進行的重點環節。
二,鋼結構廠房設計過程中應該注意的問題
2.1鋼結構廠材料的保溫隔熱和防火效能
從理論上來講,鋼結構的溫度達到400度。當鋼材溫度達到150度的時候,其強度會出現下降的情況,此時就應該積極做好保溫隔熱和防火設計工作,以保證剛才的導熱性能,使得其不至于受到高溫作用而難以發揮作用。對此,一般情況下,會采取以下幾方面的措施進行完善:其一,在鋼結構構件周圍澆筑混凝土或者安裝耐火性強的轉,以保證其保溫隔熱性能;其二,在鋼結構附近安置硬質板材,將相關的熱量導出,實現散熱的目的;其三,依據當地實際氣候,采用厚涂型的防火涂料對于鋼材進行保溫,以營造比較好的工況環境。
2.2屋蓋支撐系統和屋面設計工作
實際上,屋蓋支撐系統主要設計到橫向支撐,縱向支撐,垂直支撐和系桿結構。在構建支撐系統的過程中,應該注意以下幾方面的問題:其一,綜合考慮廠房的跨度,高度,柱網布置,屋蓋結構形式,吊車設置和噸位大小等因素,做好合理的工作規劃;其二,屋蓋設置垂直支撐;其三,在無檁體系大型屋面面板處理過程中,三點與屋架之間需要進行焊接,但是往往由于施工條件的原因,在屋蓋上都應該做好橫向支撐;其四,在此過程中,如果廠房屋架間距超過一定范圍,或者在廠房內部設置有吊車和振動設備的話,就應該積極做好縱向支撐的設置工作。以上是屋蓋支撐系統的設計工作。另外,我們還應該高度重視屋面的設計工作,具體來講,需要注重以下內容:其一,樹立防水設計意識,將防水設計作為重點來開展;其二,綜合考慮屋面坡度,天溝形式,單坡屋面長度等因素,開展屋面設計工作;其三,積極弄清楚當地氣候,在掌握其自然規律的同時,做好爬坡度的調整,保證做到具體問題具體分析;其四,對于單坡屋面來講,其長度應該有溫度和降雨來決定,保證其符合當地的氣候特點;其五,對于單坡長度超過一定范圍的情況,應該積極做好特殊處理,以保證發揮相應的效能。
2.3溫度伸縮縫的設計工作
從理論上來講,鋼結構廠房的打下受到很多方面因素的影響,而柱子的剛度,溫度和吊車軌頂高度有著很大的關系。從這個角度出發,在構建面積比較大的工程的時候,往往可以將廠房進行劃分,在廠房中設置相應的溫度縫,要么是橫向設計的,要么是縱向設計的。至于溫度伸縮縫的處理方式,可以依據實際情況,采用雙柱方法,或者單柱方法。另外,還需要注意的是:對于縱向溫度縫來講,應該設置相應的滾動支座;對于橫向溫度伸縮縫來講,應該設置橢圓孔滑動或者槽鋼夾板滑動的方式來進行操作。
2.4鋼材的防銹處理過程
如果將沒有進行有效處理的鋼結構放置在空氣中的話,時間一長就會受到銹蝕作用的影響。尤其對于部分廠房來講,其位置本身就處于侵蝕性較強的潮濕環境中,鋼結構廠房的銹蝕情況往往更加嚴重。從理論上來講,鋼結構一旦被銹蝕,鋼構件的界面厚度會不斷減小,這會導致鋼結構應力集中的情況,也就是說此時的鋼結構使用壽命被嚴重縮短,造成了資源的極大浪費。對于這種情況,我們應該在設計之初,就采取對應的措施進行改善和調整。具體來講,其主要涉及到以下幾個方面的內容:其一,總結和歸納廠房腐蝕情況,全面掌握廠房的布局,材料的選擇和車間的工藝結構,為制定對應的防腐蝕方案打下基礎;其二,積極使用防鋼結構腐蝕的方法,在鋼結構表面涂上一層防銹漆,科學確信其涂層的數量和厚度;其三,特殊處理露天環境下的鋼結構,保證其厚度和成熟,使得其處于良好的保護條件下,避免侵蝕情況的惡化。
2.5鋼結構廠房的立面設計工作
一般情況下,鋼結構建筑特征表現為規模大小,色彩顏色,線條搭配和變化等方面的內容。在此方面,也需要高度重視設計工作的開展。具體來講,需要注意以下幾個環節:其一,依據工藝需求,秉持簡潔統一原則,設計相應的節點,處理好色彩搭配工作;其二,在設計鋼結構廠房的時候,對于重點區域做出特殊標記,保證以冷色調的方式來進行強調,以達到比較好的立體效果;其三,為了達到比較理想的采光要求,應該積極將采光窗設置在墻面上。
三,鋼結構廠房設計工作質量提高的策略
上述僅僅是從細節技術角度上去探析鋼結構廠房設計工作,實際上鋼結構廠房設計工作質量的提高,還需要做好很多方面的工作。具體來講,其主要涉及到:其一,鋼結構廠房設計工作人才的培養。嚴格控制鋼結構設計人才的進入機制,考核施工隊伍的資質,保證鋼結構廠房設計工作人力資源的專業性;其二,制定健全的鋼結構廠房設計規章制度,將其作為規范鋼結構廠房設計工作的行為標準,使得各項工作開展都有理有據;其三,建立有效的鋼結構廠房設計監督機制,對于設計方案的合理性,經濟性進行綜合考量,在此基礎上確定通過;其四,不斷將先進的技術納入到鋼結構廠房設計工作中去,實現工作質量的不斷提高。
四,結束語
綜上所述,鋼結構廠房設計工作需要做好多方面的工作。作為鋼結構廠房設計人員,應該不斷總結和歸納自身鋼結構建設經驗和教訓,查缺補漏,學習先進的鋼結構構件原理和技巧,為開展更加深刻的鋼結構廠房設計工作打下基礎。我相信,隨著鋼結構廠房設計經驗的積累,鋼結構廠房運用前景將越來越光明。
參考文獻
[1] 趙永江. 輕型門式鋼架廠房結構設計要點探討[J]. 中國城市經濟. 2011(09)
[2] 林攀舉. 淺談門式鋼架輕型房屋鋼結構設計[J]. 科技資訊. 2010(21)
[3] 袁碩. 關于輕型鋼結構房屋設計[J]. 油氣田地面工程. 2004(09)
[4] 閆桂森,陳旭. 設計鋼結構廠房應注意的問題[J]. 山西建筑. 2008(05)
【關鍵詞】鋼結構;工業廠房;設計
近年來,隨著經濟的迅猛發展,工業廠房設計也提出了更高的要求。而鋼結構具有自重輕、環保、施工效率高、高承載力以及耐抗震等多方面優點,廣泛應用于廠房的建筑施工中,鋼結構對建筑領域來說有著至關重要的作用。本文結合在工業建筑鋼結構設計過程中的體會,總結出了一些設計中應該注意的問題,希望對設計人員及施工人員有所幫助,以便同行參考與交流。
1.鋼結構廠房的特點
廠房一般有以下幾種結構形式:砌體結構、鋼筋混凝土結構、鋼結構。而鋼結構廠房通常適用于工業廠房、倉儲庫房、凈化車間、會館展廳以及超市,其設計的主要特點有以下幾個方面:①組成零件標準,制作精良,安裝方便快速,有效縮短了施工工期,減少投資成本;②鋼結構獨特且輕巧,實際占用面積小,應用面積廣,增加了建筑物內的使用空間;③具有較大的空間和跨度,且建筑質量輕,強度極高;④鋼結構建筑能夠反復利用,且搬動遷移十分便利,避免了大量鋼材的浪費,保護環境不受到污染;⑤設計一般選用最先進方法,可充分滿足鋼材對抗沖擊性、變形能力、抗震性以及剛性等多方面要求;⑥具有較高的防火性和較強的防腐蝕性。
應用鋼結構建設廠房具有以下幾個方面的優點:①鋼結構與混凝土結構相比較,混凝土結構具有較為復雜的建筑工藝,且不具備較強的防震能力,而鋼結構因自重輕,不但能夠彌補這些缺陷,還可以有效降低了地基承載力。②在實際施工過程中具有較快的安裝速度,而鋼結構的組成零件可以進行大批量工業化生產,應用設備實施給料、焊接和開孔等作業,并及時處理好表面結構,有利于實際建設中的拼裝施工,在一定程度上可以減少施工周期。③鋼結構系統通常會應用具有較高強度的材料,而鋼結構廠房因投資成本不高,且拆遷便利,所以可以反復回收利用,避免了材料的浪費,對環境起到很好的保護作用[1]。
2.鋼結構廠房設計
2.1保溫隔熱與防火設計
鋼材具有非常好的導熱性能,其導熱系數達到50 W/(m·°C),對于鋼結構建筑,如果不進行保溫隔熱處理,勢必會造成大量能源浪費和消耗,同時還要滿足工藝性要求和舒適性要求。
鋼材受熱在100°C以上時,隨著溫度的升高,鋼材的抗拉強度降低,塑性增大;溫度在250°C左右時,鋼材抗拉強度略有提高,而塑性卻降低,出現藍脆現象;當溫度超過250°C時鋼材出現徐變現象;當溫度達500°C時,鋼材強度降至很低,以致鋼結構塌落。因此,當鋼結構表面溫度處于150°C以上時,必須做隔熱及防火設計,做法一般有兩種:①在鋼構件外包耐火磚,混凝土或硬質防火板材。②采用厚涂型防火涂料,厚度按《鋼結構防火涂料應用技術規程》計算。
2.2屋蓋支撐系統及屋面設計
屋蓋支撐系統的布置應根據廠房跨度、高度、柱網布置、屋蓋結構形式、吊車設置及噸位大小、振動設備情況等條件來決定。一般情況下無論有檁或無檁體系的屋蓋結構均應設置垂直支撐,在無檁體系中,大型屋面板有三點和屋架焊接,可起到上弦支撐作用,但考慮到施工條件限制和安裝需要,無論有檁或無檁體系屋蓋均應在屋架上弦和天窗架上弦設置上弦橫向支撐。對于屋架間距不小于12 m的廠房或廠房內設有特重級橋式吊車或廠房內有較大振動設備的均應設置縱向水平支撐。
屋面設計的重點是防水。屋面防水設計涉及屋面坡度、天溝形式、單坡屋面長度等因素。屋面坡度最小為5%,在積雪較大的地區,坡度應適當增大。單坡屋面長度,主要取決于工程所在區域的最大溫差以及降雨所形成的最大水頭的高度。單坡屋面長度宜控制在70 m以內,若超過70 m,需做專題研究、特殊處理。
常用的鋼結構屋面做法有兩種:①雙層彩色壓型鋼板內夾保溫棉,使用量很大,但溫差大、單坡長造成的彩鋼板熱脹冷縮問題很難解決。②復合柔性鋼屋面系統,由屋面彩鋼板內板、隔汽層、保溫層、卷材防水層組成。
2.3抗震能力設計
在鋼結構廠房施工建造前,應對結構的實際抗震性做綜合考慮,有利于解決日后復雜多變的地質問題。設計廠房結構時一定要將剛度與質量呈均勻分布,并應用鋼結構固有的受力性來降低橫向結構的變形程度。同時還要盡可能實現鋼結構對強度的要求,以確保杠桿不會失穩,從而有效提高整個鋼結構廠房的安全性和穩定性[2]。在發生地震的情況下,會出現低周疲勞影響,在設計過程中應充分考慮到其對廠房造成的影響。設計抗震性對于鋼結構廠方來說具有至關重要的作用。
3.工業廠房鋼結構設計中應注意的問題
鋼結構工業廠房是企業生產區域的一個模塊,廠房都是為生產服務的。廠房結構設計不符合要求常表現為:鋼支架分布不合理,墻體厚度、高度、寬度指標不足等。鋼結構的形式包括空間桁架、框架、平面桁架、輕鋼、索膜、網架、塔桅等,設計師應根據企業的建廠條件和具體要求選擇結構,對于懸掛荷載偏大的應選擇網架結構,從而減小建筑荷載。此外,廠房結構選型還可以通過采用不同的材料來做支撐結構,具體選擇應根據其使用要求,合理選擇焊接鋼管、無縫鋼管等材料來滿足結構需要。無縫鋼管具有中空截面,可以用作輸送流體的管道;鋼管與圓鋼等實心鋼材相比,在抗彎抗扭等強度時,由于其質量較輕,用于廠房結構可增強鋼結構的穩定性。因此,在廠房設計中首先要滿足工藝要求,結構設計也一定要滿足工藝條件,特別是在方案設計階段,設計人員應多參與工藝協調,多了解工藝布置,以便減少設計和施工不必要的麻煩。而一些企業在進行鋼結構廠房設計時,沒有從大局上把握設計思路,造成廠房占地位置劃分不合理或企業生產區域的面積不能充分利用。
目前結構計算大多采用結構設計計算程序進行計算,如何對計算結果進行分析、評價是一個非常重要的方面,必須根據工程設計的經驗對計算結果進行分析和判斷。荷載計算是結構計算的前提條件,荷載取值的準確性直接關系到結構計算結果的可靠性。近年來,由于強降雪天氣,導致很多廠房、場館倒塌,因此設計人員一定要根據當地的雪荷載情況取其中的最大值,以確保建筑安全。強柱弱梁是設計要遵循的原則,強節點弱構件也是要重點考慮的問題。在很多情況下,構件滿足設計要求,但是節點卻不能滿足抗震要求。強柱弱梁指節點處柱端實際受彎承載力要大于梁端實際受彎承載力,由于廠房的梁柱中心線一般不能重合,而且柱的截面和節點偏心都比較大,對柱節點核心區的構造和受力往往都有一定的不利影響。此時我們一般采用增大柱端彎矩設計值的方法。其目的表現在調整后,柱的抗彎能力比之前強了,而梁不變,即柱的能力提高程度比梁大,這樣梁柱一起受力時,梁端可以先于柱屈服。
4.總結
隨著我國社會經濟的發展,各種工業廠房的建設日益加快,采用何種結構形式和結構布置應該綜合考慮生產工藝,經濟技術等因素的影響,既要考慮經濟因素又要滿足使用要求。鋼結構形式的工業廠房無疑具有其他結構形式所不具有的顯著優勢。以上對鋼結構工業廠房設計進行了簡單分析,為設計人員提供了一些參考依據,以便應用于以后的相關設計。
參考文獻:
關鍵詞:鋼結構廠房;設計;問題與對策
中圖分類號:TU391 文獻標識碼:A 文章編號:
1 引言
隨著我國鋼鐵產業的快速發展,鋼材產量和質量不斷提高,價格逐步下降,鋼結構的造價也相應有較大幅度的降低,對鋼結構廠房來說,更是具有建設周期短,投入生產快,可盡早收回投資成本,鋼結構廠房以其優越的結構性能和良好的綜合經濟效益,廣受企業的青睞,在現代工廠設計中得到越來越多的采用。但是由于各行業工藝條件的要求不同,工業廠房的平面布置、立面布置具有許多不同的形態,相應的結構體系也就大相徑庭。
2 鋼結構廠房結構體系和柱網的確定
2.1 結構體系。
單層廠房鋼結構體系主要由橫向結構和縱向結構系統組成。橫向系統就是排架。名稱可以稱作框排架、剛架等。也可以稱為鉸接排架及剛接排架。具體情況根據工藝要求、廠房剛度要求、結構受力情況、材料選用情況等確定。縱向系統一般由柱及其支撐、托架、吊車梁及制動梁或桁架、墻梁等組成。
2.2 柱網。
柱網應根據工藝要求、經濟柱距及跨度、建筑美的要求等方面確定。經濟指標是綜合的,包括基礎費用,鋼材用量、制作安裝難度及進度等。跨度一般根據工藝要求確定。通過多年設計經驗總結,經濟柱距為:重型廠房地基差時宜采用24m,中型廠房地基差時采用18m、15m,輕型廠房采用12m;地基較好時廠房一般宜采用12m、18m柱距。
2.3 廠房溫度伸縮縫。
橫向溫度伸縮縫一般采用雙柱伸縮縫。廠房縱向溫度伸縮縫一般采用單柱伸縮縫,方法是廠房一側采用搖擺柱或采用滾動支座來實現伸縮。
3 鋼結構廠房設計中應該注意的問題及對策
鋼結構有自己的特點,我們應該注意充分發揮它的優點,首先,鋼材具有非常好的導熱性能,其導熱系數達到50 W/(m·℃),對于鋼結構建筑,如果不進行保溫隔熱處理,勢必會造成大量能源浪費和消耗,同時還要滿足工藝性要求和舒適性要求。鋼材受熱在100℃以上時,隨著溫度的升高,鋼材的抗拉強度降低,塑性增大;溫度在250℃左右H寸,鋼材抗拉強度略有提高,而塑性卻降低,出現藍脆現象;當溫度超過250℃時鋼材出現徐變現象;當溫度達500℃時,鋼材強度降至很低,以致鋼結構塌落。岡此,當鋼結構表面溫度處于150℃以上時,必須做隔熱及防火設計,做法一般有兩種:①在鋼構件外包耐火磚?;炷蛴操|防火板材。②采用厚涂型防火涂料,厚度按《鋼結構防火涂料應用技術規程》計算。其次,溫度變化將引起鋼結構廠房變形,使結構產生溫度應力,其大小與柱子剛度、吊車軌頂標高和溫差有關。當廠房平面尺度很大時,為避免產生過大的溫度力,應在廠房橫向或縱向設置溫度縫,將平面尺寸很大的廠房分成若干溫度區段。溫度區段的長度可根據鋼結構設計規范執行。溫度伸縮縫一般采用設置雙柱方法處理,也可采用設置單柱方法處理,對縱向溫度伸縮縫可在屋架支座處設置滾動支座,對橫向溫度伸縮縫可在框架梁與檁條連接處采用橢圓孔滑動方式或槽鋼夾板滑動方式。
既然鋼結構具有以上諸多優點,我們在廠房各系統設計中應特別注意的問題:
3.1 鉸接屋架上承及下承做法對柱的影響
上承式屋架優點:屋架支座處傳力好。屋架在安裝時的穩定性好,而且基本上可不必考慮屋架受力后弦桿彈性伸長的影響。上弦在豎向荷載作用下的壓縮變形可補償屋架下撓時(坡度變直時)支座向外的位移。其總位移量的消長情況與屋面坡度有關,當屋面坡度i≥1/6,柱頂仍將向外推移。當i≤1/10柱頂非但不會向外推移,甚至有向里移動的可能,這個優點在多跨廠房中更為重要。上承式屋架缺點:上承屋架端支座底部至端節點中心的距離較大,約為下承式屋架的23倍。因此,在柱頂水平剪力作用下對支座節點的偏心彎矩較大,設計時應引起注意。一般可采取以下兩種方式解決:①采用側接法與柱頂相連,以減少甚至消除偏心彎矩;②在與支座節點相連的屋架桿件設計中,考慮此偏心彎矩的影響,下承式屋架做法優缺點正好與上承式相反。
3.2 柱
柱截面選用時,為了經濟,宜優先選用鋼管混凝土柱或型鋼格構柱。為了經濟,在工藝允許的情況下可增加縱向系桿,以減小廠房柱的平面外計算長度。
3.3 柱間支撐
支撐桿件采用單拉桿設計或一鐮一壓桿件設計,應根據受力大小及桿件長度確定。目前流行采用單桿既在前后片桿件之間不打綴條設計,便于中間穿行管道、鋼梯及參觀走道。
3.4 吊車梁系統
吊車梁中間加勁肋板與上翼緣的焊縫國標圖集與鋼結構設計規范不同(鋼結構設計規范要求刨平頂緊后焊接,國標圖集僅采用焊縫),建議采用刨平頂緊后焊接。平板支座處加勁肋國標圖集中是上下刨平頂緊,為了便于施工,建議改為上端坡口焊,下端刨平頂緊后焊接。
3.5預埋線管處的裂縫防治預埋線管,特別是多根線管的集中處容易導致裂縫。當預埋線管直徑較大,開間寬度較大,且線管的敷設走向重合時,很容易發生樓面裂縫。因此對于較粗的管線或多根線管的集中處須加強。根據我們的經驗,建議增設的抗裂短鋼筋采用Φ6-8,間距≤100。
3.6材料吊卸區域的樓面裂縫防治目前在主體結構施工過程中,普遍存在質量與工期的矛盾。一般主體結構的樓層施工速度平均為5~7天左右一層,最快時甚至不足5天一層。因此當樓層砼澆筑完畢后不足24小時的養護時間,就忙著鋼筋、鋼管、模板等材料吊運施工,這就給大開間部位的房間雪上加霜。在強度不足的情況下受材料吊卸沖擊振動荷載的作用而引起不規則的受力裂縫。并且這些裂縫一旦形成,就難于閉合,形成永久性裂縫,這種情況在高層住宅主體快速施工時較常見。對這類裂縫的綜合防治措施如下:
① 主體結構的施工速度不能強求過快,樓層澆筑完后的必要養護必須獲得保證(一般不宜≤24h);主體結構階段的樓層施工速度宜控制在6~7天一層為宜。
② 科學安排樓層施工作業計劃,在樓層砼澆筑完畢的24小時后,可做一些測量、定位、彈線等準備工作,最多只允許暗柱鋼筋焊接工作,不允許吊裝大宗材料,避免沖擊負載。砼終凝后可先分批安排運少量暗柱和剪力墻鋼筋進行綁扎活動,做到輕卸、輕放,以控制和減少沖擊振動力。第3天方可開始吊裝鋼管等大宗材料以及從事樓層墻板和樓面的模板正常支模施工。
③ 模板安裝時,吊運或傳遞上來的材料應盡量分散就位,不得過多地集中堆放,以減少樓面集中荷重。
④ 對計劃中的臨時大開間材料吊裝堆放區域部位(一般約40m2左右)的模板支撐架設前,應預先考慮采用加密立桿(立桿的縱、橫向間距均不宜大于800mm)和擱柵增加模板支撐架剛度的加強措施,以增強剛度、減少變形來加強該區域的抗沖擊振動荷載,并應在該區域的新筑砼表面鋪設舊木模板以保護和擴散外力,防止裂縫的發生。
4 結語
一個廠房設計的好與壞取決于工藝、項目管理的差別,因為綜合管線的管理是衡量一個設計院工廠設計的水平高低的重要環節,它直接可能影響設計過程的是否順利,是否能按施工進度保證設計的順利完成。各專業協調的能力最直接、最表面的體現就是綜合管線的布置。各專業協調的好,綜合管線布置合理,廠房整齊、干凈,否則就顯得零亂。隨著工業的發展,鋼結構工業廠房應用必將越來越廣泛。鋼框架設計必須采取合適的構件截面型式、穩定的支承、合理的節點設計才能滿足工業的要求。
參考文獻:
[1] 閏成標.鋼結構在工業廠房中的設計施工技術[J].中國高新技術企業,2009(10).
[2] 鄭開平.對多層工業廠房結構設計的探討[J].中國建筑,2008(7).
[3] 劉金武,石軍.論高層建筑鋼結構的設計步驟及思路[J].科技資訊,2008(8).
關鍵詞:鋼結構;廠房;優劣程度;策略
中圖分類號:TU391 文獻標識碼:A 文章編號:
輕便的鋼結構在近些年來獲得了非常迅速的發展,在我們公司的承包建設鋼結構建筑作業當中,尤其屬以輕鋼廠房最多,但是在現實的工程作業當中,也會存在各種各樣的矛盾。在這,作為單位的技術負責人員,依靠這些年的工程作業經驗,針對鋼結構廠房的優劣程度矛盾的預防治理方面陳述一下自己的看法。現有效結合自己的工作經驗,向大家淺述一下自己的看法,望互相學習幫助。
1 鋼柱偏移
1.1 施工準備
1.1.1 編制鋼結構吊裝施工組織。其內容包括:計算鋼結構構件和連接件數量、選擇吊裝機械、確定流水程序、確定吊裝方法、制訂計劃進度、確定勞動組織、規劃構件堆場、確定優劣程度標準和安全措施等。
1.1.2 基礎準備和鋼構件檢驗。其內容包括:軸線誤差測量、基礎支承面的準備、支承面和支座表面標高與水平度的檢驗、地腳螺栓位置和伸出支承面長度的量測等?;A支承面、支座和地腳螺栓的允許偏差符合有關規定。吊裝前應根據《鋼結構工程施工及驗收規范》(GB50205—2001)的規定,仔細檢驗鋼構件的外形和幾何尺寸,如有偏差,在吊裝前應設法消除。
鋼結構廠房安裝前,要切實做好各項前期工作。比如吊裝前,安裝人員應對構件進行復測,只有在構件未變形和安裝尺寸正確的前提下才能進行吊裝。另外,安裝人員在確認基礎混凝土強度達到規范要求的前提下,還應對鋼柱基礎的預埋螺栓或杯口進行檢測,如發現基礎的位置和標高尺寸出現偏差,則要對該部位作好記錄,以便調整鋼柱位置。
1.1.3 必要時驗算鋼構件吊裝穩定性,驗算公式請查有關資料。
1.2 操作工藝
1.2.1 鋼樁的吊裝方法與裝配式鋼筋砼柱相似。對鋼柱可采用雙機抬吊的方法進行吊裝。起吊時,雙機同時將鋼柱平吊起來,離地一定高度后暫停,移去運輸平板車,然后雙機同時打開回轉剎車,由主機吊獨起吊,當鋼柱吊裝回直后,撤走副機,由主機單獨吊裝,將鋼樁錨固螺檢固定。
1.2.2 初校鋼柱,待垂直偏差控制在20mm以內,使起重機脫鉤。其垂直度用徑緯儀檢驗,如有偏差, 用千斤頂糾正。鋼柱位置的最后校正,使其固定偏差符合有關規定。然后在柱四周用10mm厚的鋼模定位,用電焊固定,鋼柱復校后,再緊固錨固螺栓,并將承重塊上下點焊固定,防止走動。
1.3 預控措施
1.3.1 預埋螺栓位置用定型卡盤卡住,然后澆筑砼。
1.3.2 鋼柱底部預留孔應放大樣,確定孔位后再作預留孔
2 地腳螺栓位移
2.1 施工準備
2.1.1 鋼構件預檢與配套。吊裝單位應根據制造廠的測量報告,對鋼構件進行復檢和抽檢。對鋼構件預檢的計量工具和計量標準應與制造廠一致?,F場吊裝應根據預檢數據采取相應措施, 以保證吊裝順利進行。根據固定施工流水順序進行構件配套。
2.1.2 鋼柱基礎檢查。柱基的定位軸線、基準標高直接影響鋼結構的固定優劣程度。固定單位對柱基的預檢重點是定位軸線間距、柱基面標高和地腳螺栓預埋位置。
2.1.3 標高塊設置及柱底灌漿。根據鋼柱預檢結果,在柱子基礎表面澆筑標高塊。待第一節鋼柱吊裝、校正和錨固螺栓固定后,要進行鋼柱的柱底灌漿。
2.1.4 鋼構件堆放。根據固定流水順序由中轉堆場配套運入現場的鋼構件,利用現場的裝卸機械優劣程度將其就位到固定機械的回車半徑內。
2.1.5 固定機械的選擇。
2.1.6 固定流水段的劃分。
2.2 操作工藝
2.2.1 在吊裝第一節鋼柱時,應在預埋的地腳螺栓上加設保護套,以免鋼柱就準時碰壞地腳螺栓的絲牙。
2.2.2 根據鋼柱重量和起重機起重量,可采用雙機抬吊或單機吊裝。
2.2.3 鋼柱就位后,先調整標高,再調整位移,最后調整垂直度。柱子要按規范規定的數值進行校正,標準柱子的垂直偏差應校正到零。為了控制固定誤差,一般選擇標準柱的柱基中心線為基礎點,用激光經緯儀以基礎點為依據對標準柱子的垂直度進行觀測。標準柱一般是選擇平面轉角柱為標準柱。其他柱子通常以標準柱為依據用丈量法測定。
2.2.4 鋼柱軸線位移校正,以下節鋼柱頂部的實際柱中心線為準,固定鋼柱的底部對準下節鋼柱的中心線即可。
2.3 預控措施
2.3.1 在預埋螺栓的定位測量時,廠房若從第一條軸線依次量測到最后一條軸線,往往容易產生累計誤差,故宜從中間開始往兩邊測量;
2.3.2 預埋地腳螺栓盡量不要與硂結構中的鋼筋焊接在一起,最好有一套獨立的固定系統,如采用井字型鋼管固定。在硂澆灌完成后要立即進行復測,發現偏差及時處理;
2.3.3 預埋完成后,要對螺栓及時進行圍護標示,作好成品保護;
3 連接板拼裝不嚴密
3.1 施工準備
3.1.1 先檢查建筑物各部分的位置是否正確,精度是否滿足《鋼結構工程施工及驗收規范》的要求,尺寸有誤差時應予調整。
3.1.2 構件接觸面必須進行處理,增加摩擦面間的摩擦。
3.1.3 電動板手的校正。
3.2 操作工藝
3.2.1 固定高強度的螺栓,螺栓應自由穿入孔內,不得強行敲打,并不得氣割擴孔。穿入方向宜一致并便于操作。
3.2.2 高強度螺栓的固定應按一定順序施擰,宜由螺栓群中央順序向外擰緊,并應當天終擰完畢。
3.2.3 高強度螺栓的擰緊,應分初擰和終擰。對于大型節點應分初擰、復擰和終擰。復擰扭矩應等于初擰扭矩。
3.2.4 高強度大六角頭螺栓施擰架用的扭矩扳手和檢查采用的扭矩板手,在每班作業前,均應進行校正,其扭矩誤差應分別為使用扭矩的±5%和±3%。
3.2.5 扭剪型高強度螺栓終擰結束后,應以目測尾部梅花頭擰為合格。高強度大六角頭螺栓終擰結束后,宜采用0.3~0.5kg的小錘逐個敲檢,且應進行扭矩檢查,欠擰或漏擰者應及時補擰,超擰者應予更換。
3.2.6 高強度大六角頭螺栓扭矩檢查應在終擰1小時后、24小時以內完成。扭矩檢查時,應將螺母退回30°~50°,再擰至原固測定扭矩,該扭矩與檢查扭矩的偏差應在檢查扭矩的±10%以內。
在鋼結構廠房安裝的時候,每個單獨的排架成分一定要在最短的時間之內形成穩定結合構造??砂错樞驅⑵渌麕讉€部位分別安裝,使得整個廠房先有間隔的穩定的排架結構,這樣可以將整個廠房安裝時產生的累積誤差分散到各個部分,也可以避免因自然條件影響,使已經安裝的鋼構件變形或脫落甚至傾覆等。
3.3 預控措施
3.3.1 構件在裝車運輸過程中要采取有效保護措施,卸車堆放必須墊平整;
3.3.2 對大型構件的起吊位置,要經過計算確認;多臺吊機同步作業時,要統一指揮,平穩起吊;
3.3.3 為盡量消除累計誤差,構件在拼裝時應從中間往兩邊分,并加強過程量測,發現偏差后,要及時找出原因并調校好;固定過程中如發現偏差過大,千萬不能強行校正或隨意擴孔,應交設計采取技術補救措施解決。
4 結束語
從目前的形式來看,鋼結構廠房的發展是非常的有前景的,經濟時常也是一片光明。伴隨著鋼結構的大范圍使用,鋼結構的科技含量也會越來越提高,隨后出現的就是固定準確度的要求也會逐漸的增加,鋼結構廠房的優劣程度問題也會必然會被人們加以特別的注意。我們理應有效抓緊實際的掌握到全新的科學技術、新工藝、新策略,堅實樹立一個積極向上的優劣程度理念,無論是在整個工程小的方面還是大范圍上,都要切實可行的去實施整套程序的掌管。不僅要將鋼結構廠房的優劣程度預先掌控好,而且也要對在工程作業中的掌控和工程結果的對比核對。唯有如此,才能夠掌控好鋼結構廠房優劣程度,預防固定優劣程度‘災難’的出現。
參考文獻:
[1] 《全國民用建筑工程設計技術措施》.中國建筑標準設計研究院,2009.
[2] 《鋼結構設計規范》GB50017-2003.中國計劃出版社.
[3]路克寬.鋼結構工程便攜手冊[M].北京:機械工業出版社,2003