① 鋼結構廠房有什麼關鍵施工技術,工藝
鋼結構製作施工工藝
適用范圍:適用於建築鋼結構的加工製作工序,包括工藝流程的選擇、放樣、號料、切割、矯正、成型、邊緣加工、管球加工、制孔、摩擦面加工、端部加工、構件的組裝、圓管構件加工和鋼構件預拼裝
1材料要求
1.1.1鋼結構使用的鋼材、焊接材料、塗裝材料和緊固件等應具有質量證書,必須符合設計要求和現行標準的規定。
1.1.2進廠的原材料,除必須有生產廠的出廠質量證明書外,並應按合同要求和有關現行標准在甲方、監理的見證下,進行現場見證取樣、送樣、檢驗和驗收,做好檢查記錄。並向甲方和監理提供檢驗報告。
1.1.3在加工過程中,如發現原材料有缺陷,必須經檢查人員、主管技術人員研究處理。
1.1.4材料代用應由製造單位事先提出附有材料證明書的申請書(技術核定單),向甲方和監理報審後,經設計單位確認後方可代用。
1.1.5嚴禁使用葯皮脫落或焊芯生銹的焊條、受潮結塊或已熔燒過的焊劑以及生銹的焊絲。用於栓釘焊的栓釘,其表面不得有影響使用的裂紋、條痕、凹痕和毛刺等缺陷。
1.1.6焊接材料應集中管理,建立專用倉庫,庫內要乾燥,通風良好。
1.1.7螺栓應在乾燥通風的室內存放。高強度螺栓的入庫驗收,應按國家現行標准《鋼結構高強度螺栓連接的設計、施工及驗收規程》JGJ82的要求進行,嚴禁使用銹蝕、沾污、受潮、碰傷和混批的高強度螺栓。
1.1.8塗料應符合設計要求,並存放在專門的倉庫內,不得使用過期、變質、結塊失效的塗料。
2主要機具
1.2.1主要機具
鋼結構生產長用工具。
3作業條件
1.3.1完成施工詳圖,並經原設計人員簽字認可。
1.3.2施工組織設計、施工方案、作業指導書等各種技術准備工作已經准備就緒。
1.3.3各種工藝評定試驗及工藝性能試驗和材料采購計劃已完成。
1.3.4主要材料已進廠。
1.3.5各種機械設備調試驗收合格。
1.3.6所有生產工人都進行了施工前培訓,取得相應資格的上崗證書。
4操作工藝
鋼結構
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1.4.1工藝流程
1.4.2操作工藝
1放樣、號料
1)熟悉施工圖,發現有疑問之處,應與有關技術部門聯系解決。
2)准備好做樣板、樣桿的材料,一般可採用薄鐵皮和小扁鋼。
3)放樣需要鋼尺必須經過計量部門的校驗復核,合格後方可使用。
4)號料前必須了解原材料的材質及規格,檢查原材料的質量。不同規格、不同材質的零件應分別號料。並依據先大後小的原則依次號料。
5)樣板樣桿上應用油漆寫明加工號、構件編號、規格,同時標註上孔直徑、工作線、彎曲線等各種加工符號。
6)放樣和號料應預留收縮量(包括現場焊接收縮量)及切割、銑端等需要的加工餘量:
銑端餘量:剪切後加工的一般每邊加3—4mm,氣割後加工的則每邊加4—5 mm。
切割餘量:自動氣割割縫寬度為3mm,手工氣割割縫寬度為4mm。
焊接收縮量根據構件的結構特點由工藝給出。
7)主要受力構件和需要彎曲的構件,在號料時應按工藝規定的方向取料,彎曲件的外側不應有樣沖點和傷痕缺陷。
8)號料應有利於切割和保證零件質量。
9)本次號料後的剩餘材料應進行余料標識,包括余料編號、規格、材質及爐批號等,以便於余料的再次使用。
2 切割
下料劃線以後的鋼材,必須按其所需的形狀和尺寸進行下料切割。
1)剪切時應注意以下要點:
(1)當一張鋼板上排列許多個零件並有幾條相交的剪切線時,應預先安排好合理的剪切程序後再進行剪切。
(2)材料剪切後的彎曲變形,必須進行矯正;剪切面粗糙或帶有毛刺,必須修磨光潔。
(3)剪切過程中,切口附近的金屬,因受剪力而發生擠壓和彎曲,重要的結構件和焊縫的介面位置,一定要用銑、刨或砂輪磨削等方法。
2)鋸切機械施工中應注意以下施工要點:
(1)型鋼應進行校直後方可進行鋸切。
(2)單件鋸切的構件,先劃出號料線,然後對線鋸切。成批加工的構件,可預先安裝定位擋板進行加工。
(3)加工精度要求較高的重要構件,應考慮預留適當的加工餘量,以供鋸切後進行端面精銑。
(4)鋸切時,應注意切割斷面垂直度的控制。
3)在進行氣割操作時應注意以下工藝要點:
(1)氣割前必須檢查確認整個氣割系統的設備和工具全部運轉正常,並確保安全。
(2)氣割時應選擇正確的工藝參數。切割時應調節好氧氣射流(風線)的形狀,使其達到並保持輪廓清晰,風線長和射力高。
(3)氣割前,應去除鋼材表面的污垢、油污及浮銹和其它雜物,並在下面留出一定的空間,以利於熔渣的吹出。
(4)氣割時,必須防止回火。
(5)為了防止氣割變形,操作中應先從短邊開始;應先割小件,後割大件;應先割較復雜的,後割較簡單的。
3 矯正和成型
1)矯正
(1)成品冷矯正,一般使用翼緣矯平機、撐直機、油壓機、壓力機等機械力進行矯正。
(2)火焰矯正,加熱方法有點狀加熱、線狀加熱和三角形加熱三種。
①低碳鋼和普通低合金鋼的熱矯正加熱溫度一般為600~900℃,而800~900℃為熱塑性變形的理想溫度,但不準超過900℃。
②中碳鋼則會由於變形而產生裂紋,所以中碳鋼一般不用火焰矯正。
③普通低合金鋼在加熱矯正後應緩慢冷卻。
④工藝流程
2)成型
(1)熱加工:對低碳鋼一般都在1000~1100℃,熱加工終止溫度不應低於700℃。加熱溫度在500~550℃。鋼材產生脆性,嚴禁錘打和彎曲,否則容易使鋼材斷裂。
(2)冷加工:鋼材在常溫下進行加工製作,大多數都是利用機械設備和專用工具進行的。
4 邊緣加工(包括端部銑平)
1)常用邊緣加工方法主要有:鏟邊、刨邊、銑邊、碳弧氣刨、氣割和坡口機加工等。
2)氣割的零件,當需要消除影響區進行邊緣加工時,最少加工餘量為2.0mm。
3)機械加工邊緣的深度,應能保證把表面的缺陷清除掉,但不能小於2.0mm,加工後表面不應有損傷和裂縫,在進行砂輪加工時,磨削的痕跡應當順著邊緣。
4)碳素結構鋼的零件邊緣,在手工切割後,其表面應做清理,不能有超過1.0mm的不平度。
5)構件的端部支承邊要求刨平頂緊和構件端部截面精度要求較高的,無論是什麼方法切割和用何種鋼材製成的,都要刨邊或銑邊。
6)施工圖有特殊要求或規定為焊接的邊緣需進行刨邊,一般板材或型鋼的剪切邊不需刨光。
7)零件邊緣進行機械自動切割和空氣電弧切割之後,其切割表面的平面度,都不能超過1.0mm。主要受力構件的自由邊,在氣割後需要刨邊或銑邊的加工餘量,每側至少2mm,應無毛刺等缺陷。
8)柱端銑後頂緊接觸面應有75%以上的面積緊貼,用0.3mm塞尺檢查,其塞入面積不得大於25%,邊緣間隙也不應大於0.5mm。
9)關於銑口和銑削量的選擇,應根據工件材料和加工要求決定,合理的的選擇是加工質量的保證。
10)構件的端部加工應在矯正合格後進行。
11)應根據構件的形式採取必要的措施,保證銑平端與軸線垂直。
5 制孔
1)構件使用的高強度螺栓(大六角頭螺栓、扭剪型螺栓等)﹑半圓頭鉚釘自攻螺絲等用孔的製作方法有:鑽孔、銑孔、沖孔、鉸孔或鍃孔等。
2)構件制孔優先採用鑽孔,當證明某些材料質量、厚度和孔徑,沖孔後不會引起脆性時允許採用沖孔。
厚度在5mm以下的所有普通結構鋼允許沖孔,次要結構厚度小於12mm允許採用沖孔。在沖切孔上,不得隨後施焊(槽形),除非證明材料在沖切後,仍保留有相當韌性,則可焊接施工。一般情況下在需要所沖的孔上再鑽大時,則沖孔必須比指定的直徑小3mm。
3)鑽孔前,一是要磨好鑽頭,二是要合理地選擇切屑餘量。
4)製成的螺栓孔,應為正圓柱形,並垂直於所在位置的鋼材表面,傾斜度應小於1/20,其孔周邊應無毛刺,破裂,喇叭口或凹凸的痕跡,切削應清除干凈。
5)精製或鉸製成的螺栓孔直徑和螺栓桿直徑相等,採用配鑽或組裝後鉸孔,孔應具有H12的精度,孔壁表面粗糙度Ra≤12.5μm。
6 摩擦面加工
1)高強度螺栓連接摩擦面的加工,可採用噴砂、拋丸和砂輪機打磨等方法。(註:砂輪機打磨方向應與構件受力方向垂直,且打磨范圍不得小於螺栓直徑的4倍。)
2)經處理的摩擦面應採取防油污和損傷保護措施。
3)製造廠和安裝單位應分別以鋼結構製造批進行抗滑移系數試驗。製造批可按分部(子部分)工程劃分規定的工程量每2000t為一批,不足2000t的可視為一批。選用兩種及兩種以上表面處理工藝時,每種處理工藝應單獨檢驗,每批三組試件。
4)抗滑移系數試驗用的試件應由製造廠加工,試件與所代表的鋼結構構件應為同一材質、同批製作、採用同一摩擦面處理工藝和具有相同的表面狀態,並應用同批同一性能等級的高強度螺栓連接副,在同一環境條件下存放。
5)試件鋼板的厚度,應根據鋼結構工程中有代表性的板材厚度來確定。試件板面應平整,無油污,孔和板的邊緣無飛邊、毛刺。
6)製造廠應在鋼結構製造的同時進行抗滑移系數試驗,並出具報告。試驗報告應寫明試驗方法和結果。
7)應根據現行國家標准《鋼結構高強度螺栓連接的設計、施工及驗收規程》JGJ82的要求或設計文件的規定,製作材質和處理方法相同的復驗抗滑移系數用的構件,並與構件同時移交。
7 管球加工
1)桿件製作工藝:采購鋼管→檢驗材質、規格、表面質量(防腐處理)→下料、開坡口→與錐頭或封板組裝點焊→焊接→檢驗→防腐前處理→防腐處理。
2)螺栓球製造工藝:壓力加工用鋼條(或鋼錠)或機械加工用圓鋼下料→鍛造毛坯→正火處理→加工定位螺紋孔(M20)及其表面→加工各螺紋孔及平面→打加工工號、打球號→防腐前處理→防腐處理。
3)錐頭、封板製作工藝:成品鋼材下料→胎模鍛造毛坯→正火處理→機械加工。
4)焊接球節點網架製造工藝:采購鋼管→檢驗材質、規格、表面質量→放樣→下料→空心球製作→拼裝→防腐處理。
5)焊接空心球製作工藝:下料(用仿形割刀)→壓制(加溫)成型→機床或自動氣割坡口→焊接→焊縫無損探傷檢查→防腐處理→包裝。
8 組裝
1)組裝前,工作人員必須熟悉構件施工圖及有關的技術要求,並根據施工圖要求復核其需組裝零件質量。
2)由於原材料的尺寸不夠,或技術要求需拼接的零件,一般必須在組裝前拼接完成。
3)在採用胎模裝配時必須遵循下列規定:
(1)選擇的場地必須平整,並具有足夠的強度。
(2)布置裝配胎模時必須根據其鋼結構構件特點考慮預放焊接收縮量及其它各種加工餘量。
(3)組裝出首批構件後,必須由質量檢查部門進行全面檢查,經檢查合格後,方可進行繼續組裝。
(4)構件在組裝過程中必須嚴格按照工藝規定裝配,當有隱蔽焊縫時,必須先行施焊,並經檢驗合格後方可覆蓋。當有復雜裝配部件不易施焊時,亦可採用邊裝配邊施焊的方法來完成其裝配工作。
(5)為了減少變形和裝配順序,可採取先組裝成部件,然後組裝成構件的方法。
4)鋼結構構件組裝方法的選擇,必須根據構件的結構特性和技術要求,結合製造廠的加工能力、機械設備等情況,選擇能有效控制組裝的質量、生產效率高的方法進行。
5)典型結構組裝
(1)焊接H型鋼施工工藝
工藝流程
下料→拼裝→焊接→校正→二次下料→制孔→裝焊其它零件→校正打磨
(2)箱形截面構件的加工工藝
(3)勁性十字柱的加工工藝
(4)一般卷管工藝流程圖
1)預拼裝數按設計要求和技術文件規定。
2)預拼裝組合部位的選擇原則:盡可能選用主要受力框架、節點連接結構復雜,構件允差接近極限且有代表性的組合構件。
3)預拼裝應在堅實、穩固的平台式胎架上進行。其支承點水平度:
A≤300~1000m2 允差≤2mm
A≤1000~5000m2 允差<3mm
(1)預拼裝中所有構件應按施工圖控制尺寸,各桿件的重心線應交匯於節點中心,並完全處於自由狀態,不允許有外力強制固定。單構件支承點不論柱、粱、支撐,應不少於兩個支承點。
(2)預拼裝構件控制基準,中心線應明確標示,並與平台基線和地面基線相對一致。控制基準應按設計要求基準一致,如需變換預拼裝基準位置,應得到工藝設計認可。
(3)所有需進行預拼裝的構件,製作完畢必須經專檢員驗收並符合質量標準的單構件。相同單構件,宜能互換,而不影響整體幾何尺寸。
(4)在胎架上預拼全過程中,不得對構件動用火焰或機械等方式進行修正、切割,或使用重物壓載、沖撞、錘擊。
(5)大型框架露天預拼裝的檢測時間,建議在日出前,日落後定時進行。所使用捲尺精度,應與安裝單位相一致。
4)高強度螺栓連接件預拼裝時,可採用沖釘定位和臨時螺栓緊固。試裝螺栓在一組孔內不得少於螺栓孔的30%,且不少於2隻。沖釘數不得多於臨時螺栓的1/3。
5)預裝後應用試孔器檢查,當用比孔公稱直徑小1.0mm的試孔器檢查時,每組孔的通過率不小於85%;當用比螺栓公稱直徑大0.3mm的試孔器檢查時,通過率為100%,試孔器必須垂直自由穿落。
6)按本規程5)規定檢查不能通過的孔,允許修孔(鉸、磨、刮孔)。修孔後如超規范,允許採用與母材材質相匹配的焊材焊補後,重新制孔,但不允許在預裝胎架進行。
5質量標准
詳見《結構工程質量驗收規范》GB50205—2001
6成品保護
1.6.1在製作過程中的各工序間都要有成品保護措施,上工序移交給下道工序必須符合有關規范和設計要求。
1.6.2邊緣加工的坡口,需要塗保護膜的塗好,並注意不要碰撞。
1.6.3矯正和成型零件,組裝好的半成品,堆放時,墊點和堆放數量合理,以防壓彎變形。
1.6.4經處理的摩擦面應採取防油污和損傷保護措施。
1.6.5已塗裝防腐漆的零部件、半成品(空心球、螺栓球和附件)和組裝件,要防止磕碰,如有磕碰,再用防腐漆補上。
7應注意的問題
1.7.1技術質量
1.當對鋼材有疑義時,應抽樣復驗,只有試驗結果達到國家標準的規定和技術文件的要求時,方可採用。
2.放樣使用的鋼尺必須經計量單位檢驗合格,並與土建、安裝等有關方面使用的鋼尺相核對。
3.用火焰矯正時,對鋼材的牌號Q345、Q390、35、45的焊件不準澆水冷卻,一定要在自然狀態下冷卻。
4.高強度螺栓孔及孔距必須符合規范要求,它直接關繫到安裝質量的大問題。
5.處理後的摩擦面應妥為保護;自然生銹,一般生銹期不得超過90天,摩擦面不得重復使用。
1.7.2安全措施
1.認真執行各工種的安全操作規程。
2.對用電設備採取漏電保護措施,以防觸電。
3.對起重機要嚴禁超載吊裝。
4.各工種操作時,要佩帶好勞動保護用品。
② 淺談鋼結構廠房的製作安裝施工技術
下面是中達咨詢給大家帶來關於鋼結構廠房的製作安裝施工技術相關內容,以供參考。
隨著經濟的快速發展,各種工業廠房建設日益突出。鋼結構工程因其結構跨度大、自重輕、安裝便捷等優點被廣泛應用於工業廠房、大型公共建築。本文結合中恆(大旺)國際生物醫葯物流產業基地項目工程的施工實例,簡述了大型鋼結構廠房的鋼結構鋼筋混凝土柱、吊車梁、鋼屋架、屋面糠條及壓形鋼板等鋼結構的製作與安裝施工技術及其安裝工藝,以供參考。
鋼結構工業廠房因其施工速度快、自重輕、抗震性能好、環保等特點在建築工程中己被廣泛認可,在工業廠房設計中逐漸代替了笨重的鋼筋混凝土結構而得到了普遍應用。對鋼結構工業廠房的製作安裝工藝有一些研究,通過對該工程,論述了大型鋼結構廠房的鋼結構鋼筋混凝土柱、吊車梁、鋼屋架、屋面擦條及壓形鋼板等鋼結構的製作與安裝施工技術,介紹了出入貨門廳鋼結構的超長構件分段、弧形構件特殊製造及安裝工藝。
1工程概況說明
該鋼結構廠房為單層單尖峰雙開間倉庫,單跨度24m,柱距6m,總建築面積10200m2,基礎為鋼筋混凝土獨立柱基,部分為預制混凝土管樁基礎、單樁和雙樁承台,上部為鋼筋混凝土排架結構,採用鋼筋混凝土柱,預制鋼筋混凝土吊車梁、鋼屋架;屋面為鋼擦條、彩色壓型鋼板,圍護結構為灰沙磚牆。為提高整體的外觀裝飾效果,在廠房東側外設置一大型鋼結構出入貨門廳,鍵迅該門廳系由鋼板焊接而成的H型鋼梁、鋼柱組成的大面積、大跨度、高凈空(8m)門廳結構,絕大部分梁成不等徑圓弧平面布置,縱橫交叉連接。由於該工程工期較短、工程量較大,進場施工准備工作完成後,即進行地梁基礎施工和吊車梁的場內預制、屋架等的場外製作。混凝土構件達到設計要求的強度後,吊裝吊車梁和屋架等,混凝土柱施工過程中插入圍護牆施工。屋架吊裝工程完畢進行門廳鋼結構磨亮旅及室內地坪施工,最後是建築裝飾和室外道路施工。
2混凝土柱的施工
該工程的混凝土柱共有160根,高度均在12m以上。其中有144根柱子有牛腿,其餘16根柱子為山牆柱,無牛腿。牛腿根部標高為+6.6m,無牛腿的山牆柱在+8.6m處有一道混凝土圈樑。混凝土柱分兩次澆注,由於每次澆注高度均>3m,故每次澆注時應在澆注高度的中部開設澆注孔,以避免因混凝土落差過高引起離析。柱模採用加工的定型模板,面層為厚18mm的優質膠合板,柱箍採用普通扣件鋼管,間距300~500mm不等。
澆注混凝土前灑水潤濕模板,在底部填以厚100mm、與混凝土同組分的水泥砂漿,混凝土採用串筒下料,並視情況在模板上開設施工口,以便下料和振搗。應注意加強角部的振搗,以確保混凝土密實,拆模後稜角整齊。模板安裝和混凝土澆注過程中,由測工負責柱垂直度的檢測和預埋鐵件的安裝,以確保位置標高正確。邊柱圍護牆拉結筋採用貼模板法留置,間距2φ6@500mm,每邊伸入磚牆l000mm,鋼筋錨固長度按設計要求。
3吊車梁的施工
該工程吊車梁共有166棍,每棍吊車梁長6m,截面形狀為T形,在每棍吊車梁的端部埋設預埋件,以便於安裝時與牛腿上的預埋件連接。吊車梁採用現場預制,製作場地在每跨中部採用架空法,每根吊車梁沿吊車梁方向做4個磚凳,上鋪膠合板作為梁底模。梁側模採用膠合板、鍍鋅鐵皮覆面的定型模板,直立支模。混凝土強度等級為C40,澆注按單方向進行,搗固密實。澆注完畢,在構件表面標明型號和製作日期。澆注完36h拆除側模,拆模後覆蓋灑水養護14d。吊車梁吊裝採用兩台25t汽車吊分區吊裝,吊裝時柱、梁混凝土強度應達到設計要求。
吊裝前,瞎凳校核柱牛腿預埋件標高和平面位置,並在其上劃出中心線和標高,同時在吊車梁端部劃出中心線。吊裝採用兩點起吊,綁扎點須按規定位置對稱設置,兩根吊索應等長,吊索與構件水平夾角應>45o,就位時應緩慢落鉤,爭取一次對齊中心線,並用墊鐵墊平,然後分別採用靠尺線錘法校正垂直度、經緯儀放線法校正平面位置。校正完畢,進行接頭焊接並在接頭處支模澆注細石混凝土。
4鋼屋架的施工
該工程鋼屋架屬析架結構,共136幅。屋架結構總用鋼量為252t,系桿、支撐總用鋼量為130t。
4.1鋼屋架加工
鋼屋架加工過程中應注意以下事項:
(1)各類鋼材進場後,必須進行檢驗驗收,應對材料的力學性能、焊接性能試驗,必要時進行化學成分復核,不合格的材料嚴禁用於工程。
(2)板材下料前先進行平整;表面彎曲≯lmm,型材要進行校直,不直度≯L/1000。
(3)劃線要准確,劃完後用另一種方法復測,精度保證在lmm。放樣劃線使用的鋼尺須經計量核定。尺寸的劃法是先量全長、後分段丈量,避免累積誤差。
(4)氣割下料時切口要平整,>lmm的缺棱必須打磨平勻煞前對鋼材表面進行清理,保證切割順利進行。
(5)點焊後,對點焊點及時清渣。焊接操作時,不得在工件上引弧,應加引弧板。
(6)鋼結構刷漆前,必須進行噴砂除銹,按技術要求刷漆。
4.2鋼屋架吊裝
屋架吊裝前.沿柱搭設安裝作業腳手架,在柱頂劃出軸線位置,同時在屋架端部劃出中心線。採用兩台25t汽車吊作為起重設備,用以吊裝A、B兩區拼裝的屋架。起重鋼絲繩各兩根,直徑小16mm,其中1根加掛5t的手拉葫蘆,以作調整之用。另外,應准備撬棍、沖子和扳手以及直徑φ20mm、長39m的尼龍纜風繩兩根。25t汽車吊將屋架從拼裝點吊起,吊離地面待平衡後運至安裝柱位。此時,屋架兩端各系一根纜風繩,用手拉葫蘆調整屋架斜度至設計坡度。以上工作無誤後,再將屋架起吊至安裝位置上方,緩緩落至安裝面,用沖子對螺栓孔,穿好螺栓並臨時緊固,測量屋架垂直度並達到要求後,將螺栓終擰。從第2榻屋架開始,每裝好一榻屋架,接著要安裝一棉屋架弦支撐,以穩定屋架。
5屋面檁條和壓型鋼板的施工
屋架上固定檁條的角鋼已事先焊好,只需將檁條焊接在角鋼上即可,但要注意相鄰檁條的高低差。屋面壓型板安裝在擦條上,用帶防水膠圈的鍍鋅自鑽自攻螺絲固定,固定點設在波峰上,間距為兩個波峰的距離。螺絲裝好後,應打玻璃膠封閉螺絲,以增加防水性能。相鄰壓型板搭接長為一個波峰,上下排壓型板搭接長為200mm,屋脊、斜脊、檐構、泛水處與壓型板搭接寬度≮150mm,檐口壓型板挑出牆面長度≮200mm。
6門廳鋼結構的施工
6.1超長構件分段
為了製作及運輸的便利,超長構件均應分段製作,分段尺寸根據車間內鋼材排料情況確定,原則上最長段≯11.5m,分段處統一結構形式。應注意對接處所留坡口翼板均朝上、腹板均同側,在安裝現場對接找正後實施等強度焊接。
6.2弧形構件製造工藝
門廳屋蓋均為大直徑(R>50m)圓弧實腹H型鋼構件,按常規製造應由圓弧鋼板焊接而成,而不能應用半自動切割和自動焊接,這嚴重影響了工效和質量。我們大膽創新了「H型整體立面彎曲烤校工藝,」不僅大大提高了勞動生產率,保證了圓弧精確、外觀美觀,而且節約鋼材10t以上。
6.3門廳鋼結構安裝工藝
門廳鋼結構安裝工藝為:復核土建提供的標高軸線及預埋件位置是否正確→所有梁、柱超長構件現場拼接並全部校正→安裝所有鉸支座並焊接於預埋件上→依據構件的輕重不同,分別採用40t塔吊和50t、40t、25t汽車吊吊裝全部樑柱構件。
該工程施工過程中,經過優化施工方案,精心組織施工,在合同工期內提前半個月安全順利地完成了工程任務,取得了較好的經濟效益與社會效益。
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③ 現代鋼結構建築設計與表現淺析
下面是中達咨詢給大家帶來關於現代鋼結構建築設計與表現的相關內容,以供參考。
建築自人類產生以來都是人們生活的重要組成部分,但在很長時間里運用的都是石材,木材等。隨著科技的發展新型材料的運用越來越廣泛,其中鋼材是其中普遍採用的一種。而以鋼結構為主體的建築是現代空間結構發展的主流,鋼結構建築與鋼筋混凝土,砌體,木結構建築相比有一定的差別,鋼結構建築通常由型鋼、鋼管、鋼板等製成的鋼梁、鋼柱、鋼桁架等構件組成,有的還用鋼鉸線、鋼絲繩(束)組成,其連接方式採用焊縫、螺栓或鉚釘連接,探討現代鋼結構建築設計與表現具有重要的意義和價值。
一、鋼結構建築的發展歷史
最早在建造房屋中使用鋼結構的國家可以追溯到十八世紀末的英國,一百年後法國工程師埃菲爾建造了著名的鐵塔,人們也開始嘗試建造鋼結構的獨戶住宅,從此鋼結構建築徹底改變了以往建築造型的模式,建築設計的理念與方法亦隨之嬗變。早期的鋼結構僅是部分構件、配件用鑄鐵、熟鐵製成,到了19世紀80年代結構型鋼的出現加快了鋼結構在建築工程中的發展,使鋼結構建築在20世紀60年代實現了其第二次理論和實踐的飛躍與創新的發展,德國包豪斯學派就是其理論的發源地。
我國自1949年全國解放後,鋼結構就在大跨重型工業廠房、大型公共建築和高聳結構中得到了應用。尤其是近20年來,鋼結構更加廣泛應用於土木工程的公共建築中,比如沈陽桃仙國際機場屋蓋,北京天文館新館工程等,我國目前不僅能生產各種類型的建築鋼材,同時鋼材生產的新技術、新工藝、新產品日益也增多,如彩鋼壓型板、彩鋼復合板、彩鋼扣板、拱形廠房及彩鋼製品等的生產,使建築結構充滿現代化時代氣息,實際證明鋼結構建築在我國更具有廣闊的發展前景。
二、現代鋼結構的建築特點
(一)預工程化程度高,建設成本降低,工期縮短
鋼結構建築模數協調統一標准實現了建築工業化大規模生產,提高了建築預工程化,使不同材料、不同形狀和不同製造方法的建築構配件具有一定的通用性和互換性。同時鋼結構建築的預工程化使材料加工和安裝一體化,大大降低了建設成本;並且加快了施工速度,使工期能夠縮短40%以上,從而加快了房地產開發商的資金周轉速度,使建築能更早投入使用。
(二)建築與結構的設計與功能一體化,使建築更富有功能化
在鋼結構建築中,結構成為形象構成的重要因素,結構的形體,構件,節點從很大程度上導致並制約著建築的形象。建築與結構的設計與功能只有做到一體化,才能使建築更富有功能化以便隨後的各個設計環節進行下去,創造出技術與藝術融為一體的鋼結構建築。北京2008年奧運會國家體育場投標方案中有許多方案都體現了鋼結構建築的這一特點。例如清華大學建築設計院設計的可開合式方案,在體育場大屋面的中央設置兩個半圓型的玻璃頂面,同時相對旋轉、平行滑動完成大屋面的開合;又如中國建築設計研究院場館方案外觀即為建築的結構,形象完美純凈,功能與結構達到了完美的統一;還有日本朱式會設建築事務所設計的折疊式方案,屋頂由懸臂的鋼架結構支承,可在30分鍾內完成開閉的動作,確保全年比賽的及活動不受天氣影響。
(三)鋼結構建築能夠滿足超高度和超跨度的要求
鋼材組織均勻,接近於各向同性勻質體,強度高,彈性模量亦高。其密度與強度的比值遠小於磚石,混凝土,木材,在同樣受力情況下鋼結構自重小,從而可以做成跨度較大和高度較高的結構以及靈活的結構形體。現在人類已具有建造跨度超過1000米的超大穹頂與高度超過1000米最高至4000米的超高層建築的能力。並且鋼索與膜結構相結合形成索膜結構體系更能滿足建築對跨度的要求,使這類型建築成為標志性建築,比如日本東京後樂園棒球場屋蓋是鋼索與氣承膜組成的索膜結構,面積達28000平方米,英國政府為迎接21世紀而興建的標志性建築倫敦千年穹頂――大型綜合性展覽建築也是索膜結構體系,其穹頂直徑達到320m。(參考《建築中文網》)
(四)原材料可以循環使用,有助於環保和可持續發展
發展鋼結構對於資源,能源都非常短缺的我國意義尤為重大,因為中國是世界上最大的磚砌體建築與混凝土建築大國。鋼材是一種高強度高效能的材料,具有很高的再循環價值,邊角料也有價值,不需要制模施工。目前國際上引人矚目的新型住宅產品已引入我國,其環保節能的特點主要體現在兩個方面:
(1)該類型住宅採用全封閉式保溫隔熱防潮系統,溫度變化小,熱損失低。不論冬夏,都具有舒適當居住環境。室外0攝氏度時,室內仍可以保持17攝氏度以上;在室外溫度達到30攝氏度的情況下,室內溫度僅為21攝氏度左右。
(2)與磚混結構住宅相比,可節能60%以上,冬夏季空調設備可節約耗電30%以上,結構的廢舊利用為100%,與磚混結構比較,同樣樓層凈高條件下,鋼結構維護牆體面積小,節約空調所需能源,減小維護費用。
三、鋼結構建築設計與技術表現
鋼結構建築設計的構思成功關鍵所在是技術構思與表現,在方案設計的深化中,需要同結構工程師,設備工程師,甚至包括機械工程師密切配合。此時技術表現是自然而然的事情,無論是空間形式,形式體量還是構造節點對其建築設計與表現影響都是很重要的,下面就分別從幾個方面來闡述這一點。
(1)鋼結構建築設計的技術表現
建築形象的構思是一個概念形象的創作過程,是建築創作的難點之一,也是建築設計中備受關注的核心問題之一。回顧工業革命以來建築與科學技術關系的發展,可以明顯地發現建築對技術變革反應的遲滯性,這從一個側面反映了建築學在社會文化當中的深層地位,以及建築學與人的生活方式的密切聯系。另外現代方興未艾的信息革命正在廣泛地滲透並涉及社會活動的每個領域,使現代科學思維被融入到建築設計中,新項目的規劃、建築和景觀設計方法發生了巨大的變化。建築設計的宗旨也從單純的追求美發展到追求問題的合理解決,從根本上改變了人們以往對建築的認識和設計方式,並最終影響了人類千百年來形成的傳統建築觀,比如高技派建築就是其主要代表,其以精緻的節點和精細的加工來體現高超的技藝,以更高的工藝水平來設計和「製造」建築。
(2)鋼結構建築細部設計有較高要求
鋼結構建築設計的復雜化與精緻度要求越高,對細部設計的要求也越高。因為細部設計決定一個地方最終是否得到確認及其質量。在現代鋼結構建築中,各種金屬結構桿件,連接金屬桿件的節點細部,常常暴露在外,使建築帶有強烈的科技感,比如建於1977年法國的巴黎蓬皮杜藝術與文化中心,它的鋼柱、鋼梁、桁架等結構構件都裸露在外,從中不僅體現出技術美,而且體現出人的智慧和能力。因而,對鋼結構建築來說細部質量保持較高的設計要求是非常重要的,在鋼結構建築中應受到特別重視。
(3)建築策劃也是鋼結構建築設計與表現的影響因素
因為鋼結構建築設計具有建築設計的一般屬性,建築師不是隨心所欲在作設計,業主設計任務書對建築師的平面和設計構思等發生的作用是重大的。客戶希望設計師有更好的業績,而且希望在其最終產品的確定過程中,設計師和市場專家都能更高效的參與決策。在這個階段,建設項目更強調整體設計、更強調
專業設計師、市場專家及開發商之間的協調,設計過程包括了持續的信息和知識的交流與整合。另外,鋼結構建築的專業化不但能提供豐富的設計知識而且能有效的整合設計資源和市場專家共同對建築負責,使設計和業主的經營意圖有效的結合起來,使項目獲利和減少風險。
四、現代鋼結構中建築設計所面臨的問題
(一)鋼結構中建築設計的防火問題
火災是對鋼結構建築的最大危害,鋼材雖為非燃燒材料,但鋼不耐火,溫度為400度時,鋼材的屈服強度將降至室溫下強度的一半,溫度達到600度時,鋼材基本損失全部強度和剛度,因此當建築採用無防火保護措施的鋼結構時,一旦發生火災,很容易使建築損壞,比如美國世貿中心大樓外牆是排列很密的鋼柱,外麵包以銀色鋁板,在美國911事件中兩個塔樓分別受飛機撞擊後所產生的大火使鋼材軟化,最終導致大樓倒塌。從發生的鋼結構建築火災案例可以發現兩類現象,一類為防火保護的鋼結構在火災中沒有達到規定的耐火時間而破壞,另一類防火保護的鋼結構在火災中超過了預期的耐火時間而並沒有破壞。建築的構造防火問題一般在鋼筋混凝土結構上較易解決,而在鋼結構建築上則需考慮更多的因素,以下為兩種常用防火措施:.一是採用進口的新型防火板——保全板;二是根據鋼結構的部位不同分別採用厚型或薄型的防火塗料,並在露明部位加塗裝飾漆。
(二)鋼結構中建築設計的防腐問題
鋼材如果長時間暴露在室外受到風雨等自然力的侵蝕,必然會生銹老化,其自身承載力會下降,建築的美觀也會受影響。因此防腐問題也是鋼結構建築設計需要解決常見問題,目前的做法主要是採用新型防腐和構造材料。在實際建築設計中設計人員在遇到鋼結構建築中對所設計的建築都做出特別的要求,比如塗刷防銹塗料,防火塗料屬於油漆類。防火塗料一般做法為先刷紅丹防銹底漆兩度,再刷鋼結構面漆兩度(面漆顏色由甲方定)。另外對鋼結構建築的鋼結構構件施工也有確定的要求,比如構件出廠前塗紅丹防銹底漆一道;鋼結構安裝調整後,將其清洗干凈,然後再刷一度底漆,兩度面漆。然而現在雖然有各種不同類型的防腐塗料但較為有效的防腐塗料還需外國進口,我想隨著中國綜合國力的增強,中國將會生產出更優秀的新型防腐塗料。
(三)鋼結構中建築物理問題
(1)保溫。外部環境對建築的熱輻射主要從兩個方面影響建築的熱環境:一是透過窗戶進入室內,並被室內表面所吸收,產生了加熱的效果;二是被建築的外圍護結構表面吸收,其中一部分熱量通過建築圍護結構的熱傳導逐漸進入室內。由於玻璃可以讓陽光直接射入室內從而迅速升高室溫,特別是隨著新型玻璃材料的不斷出現,玻璃的熱工性能逐步改進,建築採光與建築保溫之間的矛盾已日趨淡化,「遮蔽」與「阻隔」走向平衡。所以對建築的保溫措施主要集中在外圍護結構上,而目前對此解決辦法有兩種較為有效:
1)研製、優化保溫材料的構造,提高建築熱環境性能。例如在建築物得內外表面或者外層結構的空氣層中,採用高效反射材料,可以將大部分的紅外射線反射回去,從而建築物起到保溫和隔熱作用;此外還可運用高效節能玻璃,硅氣凝膠,新型節能牆體材料,達到節能的目的。
2)防止保溫材料凝結水外保溫和中間保溫作法。可防止保溫材料由於蒸汽的滲透積累而受潮。內保溫作法則保溫材料有可能在冬季受潮,外保溫可避免主要承重結構受到室外溫度的劇烈波動影響,從而提高其耐久性。外保溫作法對外表面的保護層要求較高內保溫和中間層保溫則由於外表面是由強度大的密實材料構成,飾面層的處理比較簡單。
(2)吸音。在一些建築大廳中,尤其是在音樂廳中頂棚反射板增加的反射聲幾乎同時到達聽眾的雙耳,缺少側向反射帶來的圍繞感。在這類建築的設計中,需要綜合考慮材料的使用,包括吸聲性能以及裝飾性、強度、防火、吸濕、加工等多方面。目前廣泛地應用於音質設計和雜訊控制中的解決途徑是吸聲材料和吸聲結構。
1)吸聲材料:材料本身具有吸聲特性。如玻璃棉、岩棉等纖維或多孔材料具有良好的吸聲性能,由於空氣的粘滯阻力、空氣分子與孔隙壁的摩擦,使聲能轉化為摩擦熱能而吸聲。
2)吸聲結構:材料本身可以不具有吸聲特性,但材料製成某種結構而產生吸聲。如穿孔石膏板吊頂。
(3)隔音。雜訊於建築密不可分,雜訊污染的防治與治理已經成為建築聲學重要的組成部分。雜訊規劃、雜訊控制等理論也逐漸演化開來。人們可以聽到的聲音都屬於聲環境范疇。人們可以聽到談話、鳥鳴、音樂、泉水叮咚、歌聲等;但也能聽到吵鬧、機器轟鳴、車輛的轟鳴等雜訊。但主要是有安靜要求的房間,如錄音室、演播室、旅館客房、居民住宅卧室等建築對隔聲隔振要求非常高,需要專門的聲學設計。對於旅館、公用建築、民用住宅人們對安靜的要求也越來越重視。並盡量靠近聲源,會提高隔聲效果。一般隔聲間外牆使用隔聲性能較好的材料或結構,如磚、混凝土、紙面石膏板牆等,觀察部分使用隔聲窗,進出部分使用隔聲門或吸聲迷道等。
五、結論
由本文以上討論可以得出下面三點看法和結論:
(1)鋼結構建築設計應根據不同具體條件的不同而有所側重,一個好的建築設計,必須做到形象構思與結構構思的一體化。
(2)鋼結構建築的科技含量很高,結構本身往往就是建築表現,鋼結構的表現與工藝不僅是實現形象構思的必要手段,而且對建築形象的影響極為顯著,這就決定了結構構思是形象構思成功與否的關鍵所在。
(3)科學技術的進步,審美觀的改變必然使得鋼結構建築不斷地去擴展自身的表達語匯而尋求發展。我們所提倡的是:拋開風格要素,從結構理性主義出發,從現代的和傳統的眾多風格流派中吸取精華,創造出技術和藝術有機融合的鋼結構精品建築。
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④ 大跨度門式剛架結構廠房的設計要點論文
大跨度門式剛架結構廠房的設計要點論文
在學習和工作中,大家都不可避免地要接觸到論文吧,論文是學術界進行成果交流的工具。相信很多朋友都對寫論文感到非常苦惱吧,以下是我為大家收集的大跨度門式剛架結構廠房的設計要點論文,供大家參考借鑒,希望可以幫助到有需要的朋友。
摘要:
隨著現代社會的不斷發展,廠房工程建造技術也不斷提高,很多企業在建造廠房時使用大跨度門式剛架,因為這一施工結構的造價成本較低,並且具有一定的美觀性,同時安裝技術非常簡便,因此得到很多施工企業的高度重視,甚至在許多的高層建築、倉庫、展覽廳當中也十分常見。基於此,論文主要對大跨度門式剛架輕鋼廠房的設計與應用進行探討,從構造、應用等方面研究其設計要點,針對一些剛架輕鋼廠房設計中需要注意的問題進行全面的研究,並提出適當的建議。
關鍵詞:
門式剛架;廠房設計;應用;建議;
1、引言
相對於傳統的廠房建築,大跨度門式剛架廠房由於工作量較小,能夠為企業節省很多的成本,並且綜合效益要更高,拆卸也非常方便,適合於各種企業的施工建設,工期較短。如果企業想快速建造廠房,大跨度門式剛架輕鋼廠房是一個非常好的選擇。近年來,很多的企業都開始著手於大跨度門式剛架輕鋼廠房的設計工作,但在現階段的工程建設中仍然會存在一些質量問題,論文仔細闡述門式剛架設計技術要點等內容,希望能給各行企業帶來一點思考與啟發。
2、大跨度門式剛架結構的特點及適用范圍
近年來,工業的生產水平逐年提高,製造加工的條件得到有效的改善,整體工業化進程進入新時代。建築行業的技術含量及運用價值都得到了跨越式的進步,大跨度門式剛架輕鋼廠房是彩鋼板製作成型材的結構,由於重量較輕,抗震效果好,符合我國大力發展綠色建築的要求,受到了很多建築師的青睞,特別是這種建築結構有著得天獨厚的優勢,給企業帶來更高的安全性能和經濟效益。目前我國各行各業都開始加大對大跨度門式剛架輕鋼廠房的應用,使用成熟的鋼結構技術,將信息化、智能化、人性化與其相結合,致使大跨度門式剛架輕鋼廠房的發展前景更為明朗。目前適用於大跨度門式剛架輕鋼廠房的規程為《門式剛架輕型房屋鋼結構技術規程》,在規程中詳細規定了剛架的跨度不能超過36m,整體房屋高度在4~9m,房屋整體的剛度結構設備應進一步加強。
3、大跨度門式剛架廠房設計要點
3.1、節省成本,合理布置結構
在正常情況下,大跨度門式剛架廠房一般會根據實際建築的使用情況和工藝要求來確定,通常會採用9~35m,跨度在20~30m,有著最高的性價比。剛架的用鋼量一般要根據其間距的大小而定,但吊車梁用鋼量會隨剛架間距的增大而增加,對照以往的施工經驗,可以發現用無橋式吊車5~8m並與跨度相匹配,大跨度往往採用大柱距,在3~5m最為適合,如果使用10t以上的吊車或較大的懸掛荷載時柱距在6m左右。
平均的門式剛架高度在4~9m,而且橋式吊車不超過12m,屋面的坡路在1/8~21/1,屋面排水滿足生產要求,盡量取坡度的最小值,可以有效減少風荷載,節省建築材料,如果風荷載不是很大,房屋高度不高時可以適當地減少剛架的用鋼量,在剛架中間柱可採用兩端均為鉸接的方式。
如果廠房的建築設計跨度不是很大,可以採用單脊雙坡的形式,在其他條件都滿足的情況下,在房脊兩側各需一根檁條,多一根房脊就需要多一根檁條,同時也要增加室內排水溝的用料,避免出現刮風下雨的情況,導致廠房積水積雪,增加廠房的荷載,如果負載過大會滲漏到廠房當中,給企業造成影響,如果廠房的跨度大,可以通過位移控制設計,採用雙坡增加剛架的用鋼量。因此,從節省成本、增加經濟效益的角度來講,可以採用多脊多坡的方式。
3.2、構件截面設計
要充分發揮材料的作用,根據大跨度門式剛架的結構設計,節省用鋼材料,一般會採用變截面的樑柱,通過改變截面的高度,必要時改變腹板厚度的方式。當有橋式吊車時柱採用等截面構件,屋面荷載較輕,鋼梁跨度大,工字形截面在受彎構件中以受剪為主。門式剛架則考慮,充分利用板件屈曲後的強度,當截面不滿足要求時,需要優先加厚翼緣版,可取得較好的經濟效果。設計中也可以簡化門式剛架的柱腳結構,減輕基礎要求,進一步壓縮建築造價,如果有橋式吊車,並且側向剛度有嚴格要求時,柱腳則應該設計為鋼接。
3.3、支撐結構的布置與構造
大跨度門式框架的支撐體系,包括剛性系桿、柱間支撐和橫向支撐。整個知識體系可以保障剛架的整體穩定性,並且可以把縱向水平荷載傳遞到基礎。在設置柱間支撐時,可同時設置房蓋的橫向支撐,形成幾何不變體系,在剛架轉折處設置剛性系桿。如果廠房的柱較高,而且沒有吊車可根據支撐的夾角設置雙層柱間支撐,保持支撐與水面夾角在30°~60°,以吊車做縱向系桿設置,上下兩層柱間支撐,不設置下層支撐,以減少吊車梁的溫度應力。一旦上述高度採用十字形柱間支撐的角度少於30°時,上柱支撐可採用人字形或W形支撐。柱間支撐在無吊車廠房內,可採用張緊裝置的十字交叉圓鋼支撐,有5t以上吊車時,柱間支撐應採用型鋼支撐,設置屋蓋縱向支撐提高吊車梁的側向剛度。
3.4、隅撐的設置
在建造時,要考慮到剛架橫梁有可能受壓,必須在受壓兩側布置軸承作為橫梁的側向支撐。在實際的建設過程當中,往往會以隅撐作為鋼梁平面外的支點來減小鋼梁的壓力,提高整體建築結構的穩定性,適當減少支撐長度,增加內力。在施工中通過設置隅撐,確保安裝精密度一般每隔1根檁條設置1道隅撐,中間的間隔為2~4m,進行隅撐設計時也要注意以下幾點問題:
第一,如果鋼梁截面較大時,應按固定規程精確算出隅撐的強度。
第二,與隅撐相接的檁條厚度不易太薄,如果低於2mm將無法起到對鋼梁的支撐效果,所以,也需要提前算出檁條局部的承壓能力。
第三,關於設置隅撐的鋼柱外計算長度是否可以按間距來測量,目前尚存在爭議,在沒有經驗的情況下,建議取隅撐間距的1.1倍[1]。
3.5、大跨度門式剛架端板連接設計
為了提高施工的便利性,所常使用的剛架跨度為15~36m,採用運輸加工分段進行的方式到現場進行拼接安裝,在安裝過程當中涉及端板結構連接特點設計的內容,其中端板連接是整個節點連接設計中性價比最高的方式,廣泛應用在大跨度輕型門式剛架中,與翼緣拼接和常用的腹板拼接方式相比,端板連接更能夠降低材料的成本,而且能增加整體構造的穩固性,現場拼接的方式也較為方便。端板拼接有3種形式,分別為豎放、斜放和橫放。端板連接也考驗其承受的彎矩和剪力,按最大應力設計,採用高強度螺栓,端板連接螺栓應呈對稱布置,不宜少於2排。端板的厚度也不能小於1cm,採用全熔透對接焊縫的技術,將翼緣與端板之間進行焊縫,確保焊接的質量。
3.6、屋面活荷載取值
目前,市面上所使用的大跨度門式剛架設計結構,主要是根據相關的設計規范內容進行製作,經過調查發現鋼結構設計規范當中對活荷載的規定為0.5kN/m2,但是如果構件的荷載面積更大,可乘折減系數0.6。大跨度門式剛架符合這種條件,取活荷載數為0.3kN/m2。
國內外對此數據有了較大的差異,國外的該房屋設計中需要考慮到0.15~0.5kN/m2的`附加荷載,但在我國的設計內容當中並沒有此類的描述。所以有些廠房框架的柱樑太細,剋扣負載,如果遇到大風等惡劣天氣有可能會超出負載額度,很容易使廠房出現安全問題,因此,在建造大跨度門式剛架時一定要注重房屋的活荷載取值,不能一味地剋扣荷載,保障廠房的穩定性。
3.7、需計算好合理的跨度
跨度問題在很大程度上影響著廠房結構的穩定性,由於不同生產流程的工藝在使用的時候可能有很大的差距,因此有些企業甚至希望能夠根據自己的使用要求來合理配置廠房形式與大小。這種情況下需要提前計算哪一種跨度能夠幫助企業節省成本,盡可能地滿足生產工藝要求,根據房屋的高度確定合理的跨度,首先需要計算梁高和荷載。確定2項數值後,適當加大跨度剛架的用鋼量,但整體的造價會較低,能進一步節省空間,所以帶來的綜合效果非常好,通過計算,發現如果房檐過高跨度過大,採用中間設置搖擺柱的方式,鋼量較單跨剛架能節省20%左右,因此,在設計的時候應該選用較為經濟的跨度[2]。
3.8、剛架間距的確定
房價的間距與房屋荷載跨度等因素相關,選用較大的間距會發現檁條的用鋼量不經濟。為符合規范要求,剛架柱的間距在6~9m最為適合。
3.9、柱腳的抗風措施
在實際的工程當中,偶爾會聽說在大風時會把剛架柱子連根拔起,其實最主要的原因並不是由於荷載計算錯誤,而是在支撐柱間時忘記考慮支撐傳給柱腳的力。尤其是房屋的縱向尺度較小,只涉及少量的柱間來抵抗風荷載,支撐會給柱腳帶來很大的拉力,如果柱腳沒有可靠的固定措施,很有可能會連根拔起,因此在容易刮大風的地區,要額外注意柱腳的抗風措施,如在柱腳設置描栓端部設描版等[3]。
3.10、防火設計方面
眾所周知,大跨度門式剛架雖然有很多的優點,但是對火災的防護性能較差,尤其是廠房的溫度變化較大時,內部的屈曲強度和彈性模量都會隨著溫度的升高而降低。如突發火災,溫度的急速上升會使廠房的鋼結構失去自身的承受能力,從而導致廠房的坍塌,為了能夠提高鋼結構在高溫下的穩定性,有必要對鋼結構採取保護措施。需要對火災的危險類別進行劃分,全體的設計人員確定門式剛架,輕鋼廠房的防火等級,同時根據我國的規范和防護要求,確保鋼構件的質量,在最大限度上避免高溫給鋼結構帶來的負面影響。同時也可以採用在鋼結構表面塗防火材料的措施,提高鋼結構廠房的防火性能。除此之外,鋼結構的設計更要從大局出發,多角度地考慮好設計工作,如按國家規范要求,設置疏散電梯安全出口,以便突遇火災時,廠房內的工作人員可以在最短的時間內緊急撤離,避免企業的經濟損失,保證工作人員的人身安全。
3.11、防水設計方面
大跨度門式剛架廠房所需要的材料是金屬彩鋼板,雖然很美觀但是防水問題也一直存在,做好防水設計是建築大跨度門式剛架廠房的必要工作。由於金屬彩鋼板自身的熱系數較大,當接觸到的外界環境發生較大的溫度變化時,會產生一定的溫差變化,溫度變化會收縮彩鋼板,從而使介面處產生位移誤差,因此極容易出現漏水問題,在彩鋼板的介面處是漏水問題的高發區域。鋼結構體系中,鋼結構本身容易受到溫度變化,風荷載等外力的作用容易產生形變,支點連接處也容易產生漏水隱患。特殊部位由於材料的銜接不同,受到溫度變化產生的應力不同步,需要及時修補漏水隱患。對於金屬彩鋼板的防水設計,要採用以導為主、以堵為輔的方式,重視整個設計的施工過程,將防水工程作為一個系統工程來做。在設計階段要考慮到大跨度門式剛架廠房的坡度、坡長、構件等諸多因素,科學地採用彩鋼板的規格。設計合理的截面和充足的落水點,出具詳細的防水構造措施,從理論上減少漏水的可能性。施工過程當中,施工人員也應該對設計進行改良,並且在施工中監督施工環節,一旦發現問題要及時地整改,做好驗收工作,記錄房屋淋水試驗,嚴格把控施工質量。即使在驗收之後也應該定期進行檢修,確定沒有任何的漏水隱患後才可投入使用[4]。
3.12、計算剛架的側移內力
現階段,計算內力的過程中可用的方法是有很多的,在門式變截面剛架結構的內力計算過程中通常運用彈性分析法,雖然通過其他的計算方法也可以得到所需的參數,但是計算的基礎精準度沒有彈性分析法的精準度要高。另外,塑性分析法也是一種常用的方法,但是這種方法僅僅用在剛架擁有全部等截面的鋼柱內力計算過程中。在具體的計算過程中,通常是運用單元桿系有限元的方式,計算所需要的參數相對來說是比較復雜的,在地震過程中所產生的效應作用可以利用該方法進行確定。同時,根據不同的荷載情況確定內力結果。在具體分析過程中,要確定不同荷載的具體組合情況,組合不同所造成的內力結果也是有很大差距的。在計算過程中,盡量找出截面受控的內力組合,將截面的位置控制在築底連接柱頂以及跨梁的截面上。最後,側移內力的影響因素相對來說是比較多的,因此,在計算過程中必須要確定哪些因素是主要的影響因素,哪些是次要的影響因素,由於在計算的過程中通常是運用彈性分析法來確定,所以在具體的計算過程中僅需要獲取標准荷載的數值,雖然其他的一些數據也會對最終的結果造成一定的影響,如分項荷載的系數,但是由於該系數的復雜程度比較高,所以在計算過程中,一般不考慮它的影響。剛架側移內力的計算分析結果對於剛架結構的建設是非常重要的,在後期的搭建過程中,還需要根據測移的具體數值來選擇相應的建設位置,因此,必須要重視該過程。
4、結語
總而言之,由於我國的鋼結構企業發展較晚,在實際設計當中對很多的施工細節可能要經過多次的運算才能確定,再加上很多的工作人員施工經驗不豐富,導致施工效果不理想,整體的結構穩定性不高,所以需要設計人員進一步學習鋼結構的知識,改變設計觀念,對現在所存在的問題進行完善,確保提高工程的設計質量,推動我國門式剛架新型鋼結構的進一步發展。
參考文獻
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[3]董超超大跨度[J式剛架抗風優化設計研究[D].廣州:廣州大學,2012.
[4]潘哲霖大跨度輕鋼廠房結構設計[J].浙江建築,2011,28(03):19-21.
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