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钢结构厂房的研究方法和手段

发布时间:2024-08-11 07:02:48

① 钢结构厂房有什么关键施工技术,工艺

钢结构制作施工工艺
适用范围:适用于建筑钢结构的加工制作工序,包括工艺流程的选择、放样、号料、切割、矫正、成型、边缘加工、管球加工、制孔、摩擦面加工、端部加工、构件的组装、圆管构件加工和钢构件预拼装

1材料要求

1.1.1钢结构使用的钢材、焊接材料、涂装材料和紧固件等应具有质量证书,必须符合设计要求和现行标准的规定。
1.1.2进厂的原材料,除必须有生产厂的出厂质量证明书外,并应按合同要求和有关现行标准在甲方、监理的见证下,进行现场见证取样、送样、检验和验收,做好检查记录。并向甲方和监理提供检验报告。
1.1.3在加工过程中,如发现原材料有缺陷,必须经检查人员、主管技术人员研究处理。
1.1.4材料代用应由制造单位事先提出附有材料证明书的申请书(技术核定单),向甲方和监理报审后,经设计单位确认后方可代用。
1.1.5严禁使用药皮脱落或焊芯生锈的焊条、受潮结块或已熔烧过的焊剂以及生锈的焊丝。用于栓钉焊的栓钉,其表面不得有影响使用的裂纹、条痕、凹痕和毛刺等缺陷。
1.1.6焊接材料应集中管理,建立专用仓库,库内要干燥,通风良好。
1.1.7螺栓应在干燥通风的室内存放。高强度螺栓的入库验收,应按国家现行标准《钢结构高强度螺栓连接的设计、施工及验收规程》JGJ82的要求进行,严禁使用锈蚀、沾污、受潮、碰伤和混批的高强度螺栓。
1.1.8涂料应符合设计要求,并存放在专门的仓库内,不得使用过期、变质、结块失效的涂料。

2主要机具

1.2.1主要机具
钢结构生产长用工具。

3作业条件

1.3.1完成施工详图,并经原设计人员签字认可。
1.3.2施工组织设计、施工方案、作业指导书等各种技术准备工作已经准备就绪。
1.3.3各种工艺评定试验及工艺性能试验和材料采购计划已完成。
1.3.4主要材料已进厂。
1.3.5各种机械设备调试验收合格。
1.3.6所有生产工人都进行了施工前培训,取得相应资格的上岗证书。

4操作工艺
钢结构
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海偌

1.4.1工艺流程
1.4.2操作工艺
1放样、号料
1)熟悉施工图,发现有疑问之处,应与有关技术部门联系解决。
2)准备好做样板、样杆的材料,一般可采用薄铁皮和小扁钢。
3)放样需要钢尺必须经过计量部门的校验复核,合格后方可使用。
4)号料前必须了解原材料的材质及规格,检查原材料的质量。不同规格、不同材质的零件应分别号料。并依据先大后小的原则依次号料。
5)样板样杆上应用油漆写明加工号、构件编号、规格,同时标注上孔直径、工作线、弯曲线等各种加工符号。
6)放样和号料应预留收缩量(包括现场焊接收缩量)及切割、铣端等需要的加工余量:
铣端余量:剪切后加工的一般每边加3—4mm,气割后加工的则每边加4—5 mm。
切割余量:自动气割割缝宽度为3mm,手工气割割缝宽度为4mm。
焊接收缩量根据构件的结构特点由工艺给出。
7)主要受力构件和需要弯曲的构件,在号料时应按工艺规定的方向取料,弯曲件的外侧不应有样冲点和伤痕缺陷。
8)号料应有利于切割和保证零件质量。
9)本次号料后的剩余材料应进行余料标识,包括余料编号、规格、材质及炉批号等,以便于余料的再次使用。

2 切割
下料划线以后的钢材,必须按其所需的形状和尺寸进行下料切割。
1)剪切时应注意以下要点:
(1)当一张钢板上排列许多个零件并有几条相交的剪切线时,应预先安排好合理的剪切程序后再进行剪切。
(2)材料剪切后的弯曲变形,必须进行矫正;剪切面粗糙或带有毛刺,必须修磨光洁。
(3)剪切过程中,切口附近的金属,因受剪力而发生挤压和弯曲,重要的结构件和焊缝的接口位置,一定要用铣、刨或砂轮磨削等方法。

2)锯切机械施工中应注意以下施工要点:
(1)型钢应进行校直后方可进行锯切。
(2)单件锯切的构件,先划出号料线,然后对线锯切。成批加工的构件,可预先安装定位挡板进行加工。
(3)加工精度要求较高的重要构件,应考虑预留适当的加工余量,以供锯切后进行端面精铣。
(4)锯切时,应注意切割断面垂直度的控制。

3)在进行气割操作时应注意以下工艺要点:
(1)气割前必须检查确认整个气割系统的设备和工具全部运转正常,并确保安全。
(2)气割时应选择正确的工艺参数。切割时应调节好氧气射流(风线)的形状,使其达到并保持轮廓清晰,风线长和射力高。
(3)气割前,应去除钢材表面的污垢、油污及浮锈和其它杂物,并在下面留出一定的空间,以利于熔渣的吹出。
(4)气割时,必须防止回火。
(5)为了防止气割变形,操作中应先从短边开始;应先割小件,后割大件;应先割较复杂的,后割较简单的。

3 矫正和成型
1)矫正
(1)成品冷矫正,一般使用翼缘矫平机、撑直机、油压机、压力机等机械力进行矫正。
(2)火焰矫正,加热方法有点状加热、线状加热和三角形加热三种。
①低碳钢和普通低合金钢的热矫正加热温度一般为600~900℃,而800~900℃为热塑性变形的理想温度,但不准超过900℃。
②中碳钢则会由于变形而产生裂纹,所以中碳钢一般不用火焰矫正。
③普通低合金钢在加热矫正后应缓慢冷却。
④工艺流程

2)成型
(1)热加工:对低碳钢一般都在1000~1100℃,热加工终止温度不应低于700℃。加热温度在500~550℃。钢材产生脆性,严禁锤打和弯曲,否则容易使钢材断裂。
(2)冷加工:钢材在常温下进行加工制作,大多数都是利用机械设备和专用工具进行的。

4 边缘加工(包括端部铣平)
1)常用边缘加工方法主要有:铲边、刨边、铣边、碳弧气刨、气割和坡口机加工等。
2)气割的零件,当需要消除影响区进行边缘加工时,最少加工余量为2.0mm。
3)机械加工边缘的深度,应能保证把表面的缺陷清除掉,但不能小于2.0mm,加工后表面不应有损伤和裂缝,在进行砂轮加工时,磨削的痕迹应当顺着边缘。
4)碳素结构钢的零件边缘,在手工切割后,其表面应做清理,不能有超过1.0mm的不平度。
5)构件的端部支承边要求刨平顶紧和构件端部截面精度要求较高的,无论是什么方法切割和用何种钢材制成的,都要刨边或铣边。
6)施工图有特殊要求或规定为焊接的边缘需进行刨边,一般板材或型钢的剪切边不需刨光。
7)零件边缘进行机械自动切割和空气电弧切割之后,其切割表面的平面度,都不能超过1.0mm。主要受力构件的自由边,在气割后需要刨边或铣边的加工余量,每侧至少2mm,应无毛刺等缺陷。
8)柱端铣后顶紧接触面应有75%以上的面积紧贴,用0.3mm塞尺检查,其塞入面积不得大于25%,边缘间隙也不应大于0.5mm。
9)关于铣口和铣削量的选择,应根据工件材料和加工要求决定,合理的的选择是加工质量的保证。
10)构件的端部加工应在矫正合格后进行。
11)应根据构件的形式采取必要的措施,保证铣平端与轴线垂直。

5 制孔
1)构件使用的高强度螺栓(大六角头螺栓、扭剪型螺栓等)﹑半圆头铆钉自攻螺丝等用孔的制作方法有:钻孔、铣孔、冲孔、铰孔或锪孔等。
2)构件制孔优先采用钻孔,当证明某些材料质量、厚度和孔径,冲孔后不会引起脆性时允许采用冲孔。
厚度在5mm以下的所有普通结构钢允许冲孔,次要结构厚度小于12mm允许采用冲孔。在冲切孔上,不得随后施焊(槽形),除非证明材料在冲切后,仍保留有相当韧性,则可焊接施工。一般情况下在需要所冲的孔上再钻大时,则冲孔必须比指定的直径小3mm。
3)钻孔前,一是要磨好钻头,二是要合理地选择切屑余量。
4)制成的螺栓孔,应为正圆柱形,并垂直于所在位置的钢材表面,倾斜度应小于1/20,其孔周边应无毛刺,破裂,喇叭口或凹凸的痕迹,切削应清除干净。
5)精制或铰制成的螺栓孔直径和螺栓杆直径相等,采用配钻或组装后铰孔,孔应具有H12的精度,孔壁表面粗糙度Ra≤12.5μm。

6 摩擦面加工
1)高强度螺栓连接摩擦面的加工,可采用喷砂、抛丸和砂轮机打磨等方法。(注:砂轮机打磨方向应与构件受力方向垂直,且打磨范围不得小于螺栓直径的4倍。)
2)经处理的摩擦面应采取防油污和损伤保护措施。
3)制造厂和安装单位应分别以钢结构制造批进行抗滑移系数试验。制造批可按分部(子部分)工程划分规定的工程量每2000t为一批,不足2000t的可视为一批。选用两种及两种以上表面处理工艺时,每种处理工艺应单独检验,每批三组试件。
4)抗滑移系数试验用的试件应由制造厂加工,试件与所代表的钢结构构件应为同一材质、同批制作、采用同一摩擦面处理工艺和具有相同的表面状态,并应用同批同一性能等级的高强度螺栓连接副,在同一环境条件下存放。
5)试件钢板的厚度,应根据钢结构工程中有代表性的板材厚度来确定。试件板面应平整,无油污,孔和板的边缘无飞边、毛刺。
6)制造厂应在钢结构制造的同时进行抗滑移系数试验,并出具报告。试验报告应写明试验方法和结果。
7)应根据现行国家标准《钢结构高强度螺栓连接的设计、施工及验收规程》JGJ82的要求或设计文件的规定,制作材质和处理方法相同的复验抗滑移系数用的构件,并与构件同时移交。

7 管球加工
1)杆件制作工艺:采购钢管→检验材质、规格、表面质量(防腐处理)→下料、开坡口→与锥头或封板组装点焊→焊接→检验→防腐前处理→防腐处理。
2)螺栓球制造工艺:压力加工用钢条(或钢锭)或机械加工用圆钢下料→锻造毛坯→正火处理→加工定位螺纹孔(M20)及其表面→加工各螺纹孔及平面→打加工工号、打球号→防腐前处理→防腐处理。
3)锥头、封板制作工艺:成品钢材下料→胎模锻造毛坯→正火处理→机械加工。
4)焊接球节点网架制造工艺:采购钢管→检验材质、规格、表面质量→放样→下料→空心球制作→拼装→防腐处理。
5)焊接空心球制作工艺:下料(用仿形割刀)→压制(加温)成型→机床或自动气割坡口→焊接→焊缝无损探伤检查→防腐处理→包装。

8 组装
1)组装前,工作人员必须熟悉构件施工图及有关的技术要求,并根据施工图要求复核其需组装零件质量。
2)由于原材料的尺寸不够,或技术要求需拼接的零件,一般必须在组装前拼接完成。
3)在采用胎模装配时必须遵循下列规定:
(1)选择的场地必须平整,并具有足够的强度。
(2)布置装配胎模时必须根据其钢结构构件特点考虑预放焊接收缩量及其它各种加工余量。
(3)组装出首批构件后,必须由质量检查部门进行全面检查,经检查合格后,方可进行继续组装。
(4)构件在组装过程中必须严格按照工艺规定装配,当有隐蔽焊缝时,必须先行施焊,并经检验合格后方可覆盖。当有复杂装配部件不易施焊时,亦可采用边装配边施焊的方法来完成其装配工作。

(5)为了减少变形和装配顺序,可采取先组装成部件,然后组装成构件的方法。
4)钢结构构件组装方法的选择,必须根据构件的结构特性和技术要求,结合制造厂的加工能力、机械设备等情况,选择能有效控制组装的质量、生产效率高的方法进行。
5)典型结构组装
(1)焊接H型钢施工工艺
工艺流程
下料→拼装→焊接→校正→二次下料→制孔→装焊其它零件→校正打磨
(2)箱形截面构件的加工工艺
(3)劲性十字柱的加工工艺
(4)一般卷管工艺流程图
1)预拼装数按设计要求和技术文件规定。
2)预拼装组合部位的选择原则:尽可能选用主要受力框架、节点连接结构复杂,构件允差接近极限且有代表性的组合构件。
3)预拼装应在坚实、稳固的平台式胎架上进行。其支承点水平度:
A≤300~1000m2 允差≤2mm
A≤1000~5000m2 允差<3mm
(1)预拼装中所有构件应按施工图控制尺寸,各杆件的重心线应交汇于节点中心,并完全处于自由状态,不允许有外力强制固定。单构件支承点不论柱、粱、支撑,应不少于两个支承点。
(2)预拼装构件控制基准,中心线应明确标示,并与平台基线和地面基线相对一致。控制基准应按设计要求基准一致,如需变换预拼装基准位置,应得到工艺设计认可。
(3)所有需进行预拼装的构件,制作完毕必须经专检员验收并符合质量标准的单构件。相同单构件,宜能互换,而不影响整体几何尺寸。
(4)在胎架上预拼全过程中,不得对构件动用火焰或机械等方式进行修正、切割,或使用重物压载、冲撞、锤击。
(5)大型框架露天预拼装的检测时间,建议在日出前,日落后定时进行。所使用卷尺精度,应与安装单位相一致。
4)高强度螺栓连接件预拼装时,可采用冲钉定位和临时螺栓紧固。试装螺栓在一组孔内不得少于螺栓孔的30%,且不少于2只。冲钉数不得多于临时螺栓的1/3。
5)预装后应用试孔器检查,当用比孔公称直径小1.0mm的试孔器检查时,每组孔的通过率不小于85%;当用比螺栓公称直径大0.3mm的试孔器检查时,通过率为100%,试孔器必须垂直自由穿落。
6)按本规程5)规定检查不能通过的孔,允许修孔(铰、磨、刮孔)。修孔后如超规范,允许采用与母材材质相匹配的焊材焊补后,重新制孔,但不允许在预装胎架进行。

5质量标准

详见《结构工程质量验收规范》GB50205—2001

6成品保护

1.6.1在制作过程中的各工序间都要有成品保护措施,上工序移交给下道工序必须符合有关规范和设计要求。
1.6.2边缘加工的坡口,需要涂保护膜的涂好,并注意不要碰撞。
1.6.3矫正和成型零件,组装好的半成品,堆放时,垫点和堆放数量合理,以防压弯变形。
1.6.4经处理的摩擦面应采取防油污和损伤保护措施。
1.6.5已涂装防腐漆的零部件、半成品(空心球、螺栓球和附件)和组装件,要防止磕碰,如有磕碰,再用防腐漆补上。

7应注意的问题

1.7.1技术质量
1.当对钢材有疑义时,应抽样复验,只有试验结果达到国家标准的规定和技术文件的要求时,方可采用。
2.放样使用的钢尺必须经计量单位检验合格,并与土建、安装等有关方面使用的钢尺相核对。
3.用火焰矫正时,对钢材的牌号Q345、Q390、35、45的焊件不准浇水冷却,一定要在自然状态下冷却。
4.高强度螺栓孔及孔距必须符合规范要求,它直接关系到安装质量的大问题。
5.处理后的摩擦面应妥为保护;自然生锈,一般生锈期不得超过90天,摩擦面不得重复使用。

1.7.2安全措施
1.认真执行各工种的安全操作规程。
2.对用电设备采取漏电保护措施,以防触电。
3.对起重机要严禁超载吊装。
4.各工种操作时,要佩带好劳动保护用品。

② 浅谈钢结构厂房的制作安装施工技术

下面是中达咨询给大家带来关于钢结构厂房的制作安装施工技术相关内容,以供参考。
随着经济的快速发展,各种工业厂房建设日益突出。钢结构工程因其结构跨度大、自重轻、安装便捷等优点被广泛应用于工业厂房、大型公共建筑。本文结合中恒(大旺)国际生物医药物流产业基地项目工程的施工实例,简述了大型钢结构厂房的钢结构钢筋混凝土柱、吊车梁、钢屋架、屋面糠条及压形钢板等钢结构的制作与安装施工技术及其安装工艺,以供参考。
钢结构工业厂房因其施工速度快、自重轻、抗震性能好、环保等特点在建筑工程中己被广泛认可,在工业厂房设计中逐渐代替了笨重的钢筋混凝土结构而得到了普遍应用。对钢结构工业厂房的制作安装工艺有一些研究,通过对该工程,论述了大型钢结构厂房的钢结构钢筋混凝土柱、吊车梁、钢屋架、屋面擦条及压形钢板等钢结构的制作与安装施工技术,介绍了出入货门厅钢结构的超长构件分段、弧形构件特殊制造及安装工艺。
1工程概况说明
该钢结构厂房为单层单尖峰双开间仓库,单跨度24m,柱距6m,总建筑面积10200m2,基础为钢筋混凝土独立柱基,部分为预制混凝土管桩基础、单桩和双桩承台,上部为钢筋混凝土排架结构,采用钢筋混凝土柱,预制钢筋混凝土吊车梁、钢屋架;屋面为钢擦条、彩色压型钢板,围护结构为灰沙砖墙。为提高整体的外观装饰效果,在厂房东侧外设置一大型钢结构出入货门厅,键迅该门厅系由钢板焊接而成的H型钢梁、钢柱组成的大面积、大跨度、高净空(8m)门厅结构,绝大部分梁成不等径圆弧平面布置,纵横交叉连接。由于该工程工期较短、工程量较大,进场施工准备工作完成后,即进行地梁基础施工和吊车梁的场内预制、屋架等的场外制作。混凝土构件达到设计要求的强度后,吊装吊车梁和屋架等,混凝土柱施工过程中插入围护墙施工。屋架吊装工程完毕进行门厅钢结构磨亮旅及室内地坪施工,最后是建筑装饰和室外道路施工。
2混凝土柱的施工
该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,其余16根柱子为山墙柱,无牛腿。牛腿根部标高为+6.6m,无牛腿的山墙柱在+8.6m处有一道混凝土圈梁。混凝土柱分两次浇注,由于每次浇注高度均>3m,故每次浇注时应在浇注高度的中部开设浇注孔,以避免因混凝土落差过高引起离析。柱模采用加工的定型模板,面层为厚18mm的优质胶合板,柱箍采用普通扣件钢管,间距300~500mm不等。
浇注混凝土前洒水润湿模板,在底部填以厚100mm、与混凝土同组分的水泥砂浆,混凝土采用串筒下料,并视情况在模板上开设施工口,以便下料和振捣。应注意加强角部的振捣,以确保混凝土密实,拆模后棱角整齐。模板安装和混凝土浇注过程中,由测工负责柱垂直度的检测和预埋铁件的安装,以确保位置标高正确。边柱围护墙拉结筋采用贴模板法留置,间距2φ6@500mm,每边伸入砖墙l000mm,钢筋锚固长度按设计要求。
3吊车梁的施工
该工程吊车梁共有166棍,每棍吊车梁长6m,截面形状为T形,在每棍吊车梁的端部埋设预埋件,以便于安装时与牛腿上的预埋件连接。吊车梁采用现场预制,制作场地在每跨中部采用架空法,每根吊车梁沿吊车梁方向做4个砖凳,上铺胶合板作为梁底模。梁侧模采用胶合板、镀锌铁皮覆面的定型模板,直立支模。混凝土强度等级为C40,浇注按单方向进行,捣固密实。浇注完毕,在构件表面标明型号和制作日期。浇注完36h拆除侧模,拆模后覆盖洒水养护14d。吊车梁吊装采用两台25t汽车吊分区吊装,吊装时柱、梁混凝土强度应达到设计要求。
吊装前,瞎凳校核柱牛腿预埋件标高和平面位置,并在其上划出中心线和标高,同时在吊车梁端部划出中心线。吊装采用两点起吊,绑扎点须按规定位置对称设置,两根吊索应等长,吊索与构件水平夹角应>45o,就位时应缓慢落钩,争取一次对齐中心线,并用垫铁垫平,然后分别采用靠尺线锤法校正垂直度、经纬仪放线法校正平面位置。校正完毕,进行接头焊接并在接头处支模浇注细石混凝土。
4钢屋架的施工
该工程钢屋架属析架结构,共136幅。屋架结构总用钢量为252t,系杆、支撑总用钢量为130t。
4.1钢屋架加工
钢屋架加工过程中应注意以下事项:
(1)各类钢材进场后,必须进行检验验收,应对材料的力学性能、焊接性能试验,必要时进行化学成分复核,不合格的材料严禁用于工程。
(2)板材下料前先进行平整;表面弯曲≯lmm,型材要进行校直,不直度≯L/1000。
(3)划线要准确,划完后用另一种方法复测,精度保证在lmm。放样划线使用的钢尺须经计量核定。尺寸的划法是先量全长、后分段丈量,避免累积误差。
(4)气割下料时切口要平整,>lmm的缺棱必须打磨平匀煞前对钢材表面进行清理,保证切割顺利进行。
(5)点焊后,对点焊点及时清渣。焊接操作时,不得在工件上引弧,应加引弧板。
(6)钢结构刷漆前,必须进行喷砂除锈,按技术要求刷漆。
4.2钢屋架吊装
屋架吊装前.沿柱搭设安装作业脚手架,在柱顶划出轴线位置,同时在屋架端部划出中心线。采用两台25t汽车吊作为起重设备,用以吊装A、B两区拼装的屋架。起重钢丝绳各两根,直径小16mm,其中1根加挂5t的手拉葫芦,以作调整之用。另外,应准备撬棍、冲子和扳手以及直径φ20mm、长39m的尼龙缆风绳两根。25t汽车吊将屋架从拼装点吊起,吊离地面待平衡后运至安装柱位。此时,屋架两端各系一根缆风绳,用手拉葫芦调整屋架斜度至设计坡度。以上工作无误后,再将屋架起吊至安装位置上方,缓缓落至安装面,用冲子对螺栓孔,穿好螺栓并临时紧固,测量屋架垂直度并达到要求后,将螺栓终拧。从第2榻屋架开始,每装好一榻屋架,接着要安装一棉屋架弦支撑,以稳定屋架。
5屋面檩条和压型钢板的施工
屋架上固定檩条的角钢已事先焊好,只需将檩条焊接在角钢上即可,但要注意相邻檩条的高低差。屋面压型板安装在擦条上,用带防水胶圈的镀锌自钻自攻螺丝固定,固定点设在波峰上,间距为两个波峰的距离。螺丝装好后,应打玻璃胶封闭螺丝,以增加防水性能。相邻压型板搭接长为一个波峰,上下排压型板搭接长为200mm,屋脊、斜脊、檐构、泛水处与压型板搭接宽度≮150mm,檐口压型板挑出墙面长度≮200mm。
6门厅钢结构的施工
6.1超长构件分段
为了制作及运输的便利,超长构件均应分段制作,分段尺寸根据车间内钢材排料情况确定,原则上最长段≯11.5m,分段处统一结构形式。应注意对接处所留坡口翼板均朝上、腹板均同侧,在安装现场对接找正后实施等强度焊接。
6.2弧形构件制造工艺
门厅屋盖均为大直径(R>50m)圆弧实腹H型钢构件,按常规制造应由圆弧钢板焊接而成,而不能应用半自动切割和自动焊接,这严重影响了工效和质量。我们大胆创新了“H型整体立面弯曲烤校工艺,”不仅大大提高了劳动生产率,保证了圆弧精确、外观美观,而且节约钢材10t以上。
6.3门厅钢结构安装工艺
门厅钢结构安装工艺为:复核土建提供的标高轴线及预埋件位置是否正确→所有梁、柱超长构件现场拼接并全部校正→安装所有铰支座并焊接于预埋件上→依据构件的轻重不同,分别采用40t塔吊和50t、40t、25t汽车吊吊装全部梁柱构件。
该工程施工过程中,经过优化施工方案,精心组织施工,在合同工期内提前半个月安全顺利地完成了工程任务,取得了较好的经济效益与社会效益。
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③ 现代钢结构建筑设计与表现浅析

下面是中达咨询给大家带来关于现代钢结构建筑设计与表现的相关内容,以供参考。
建筑自人类产生以来都是人们生活的重要组成部分,但在很长时间里运用的都是石材,木材等。随着科技的发展新型材料的运用越来越广泛,其中钢材是其中普遍采用的一种。而以钢结构为主体的建筑是现代空间结构发展的主流,钢结构建筑与钢筋混凝土,砌体,木结构建筑相比有一定的差别,钢结构建筑通常由型钢、钢管、钢板等制成的钢梁、钢柱、钢桁架等构件组成,有的还用钢铰线、钢丝绳(束)组成,其连接方式采用焊缝、螺栓或铆钉连接,探讨现代钢结构建筑设计与表现具有重要的意义和价值。
一、钢结构建筑的发展历史
最早在建造房屋中使用钢结构的国家可以追溯到十八世纪末的英国,一百年后法国工程师埃菲尔建造了着名的铁塔,人们也开始尝试建造钢结构的独户住宅,从此钢结构建筑彻底改变了以往建筑造型的模式,建筑设计的理念与方法亦随之嬗变。早期的钢结构仅是部分构件、配件用铸铁、熟铁制成,到了19世纪80年代结构型钢的出现加快了钢结构在建筑工程中的发展,使钢结构建筑在20世纪60年代实现了其第二次理论和实践的飞跃与创新的发展,德国包豪斯学派就是其理论的发源地。
我国自1949年全国解放后,钢结构就在大跨重型工业厂房、大型公共建筑和高耸结构中得到了应用。尤其是近20年来,钢结构更加广泛应用于土木工程的公共建筑中,比如沈阳桃仙国际机场屋盖,北京天文馆新馆工程等,我国目前不仅能生产各种类型的建筑钢材,同时钢材生产的新技术、新工艺、新产品日益也增多,如彩钢压型板、彩钢复合板、彩钢扣板、拱形厂房及彩钢制品等的生产,使建筑结构充满现代化时代气息,实际证明钢结构建筑在我国更具有广阔的发展前景。
二、现代钢结构的建筑特点
(一)预工程化程度高,建设成本降低,工期缩短
钢结构建筑模数协调统一标准实现了建筑工业化大规模生产,提高了建筑预工程化,使不同材料、不同形状和不同制造方法的建筑构配件具有一定的通用性和互换性。同时钢结构建筑的预工程化使材料加工和安装一体化,大大降低了建设成本;并且加快了施工速度,使工期能够缩短40%以上,从而加快了房地产开发商的资金周转速度,使建筑能更早投入使用。
(二)建筑与结构的设计与功能一体化,使建筑更富有功能化
在钢结构建筑中,结构成为形象构成的重要因素,结构的形体,构件,节点从很大程度上导致并制约着建筑的形象。建筑与结构的设计与功能只有做到一体化,才能使建筑更富有功能化以便随后的各个设计环节进行下去,创造出技术与艺术融为一体的钢结构建筑。北京2008年奥运会国家体育场投标方案中有许多方案都体现了钢结构建筑的这一特点。例如清华大学建筑设计院设计的可开合式方案,在体育场大屋面的中央设置两个半圆型的玻璃顶面,同时相对旋转、平行滑动完成大屋面的开合;又如中国建筑设计研究院场馆方案外观即为建筑的结构,形象完美纯净,功能与结构达到了完美的统一;还有日本朱式会设建筑事务所设计的折叠式方案,屋顶由悬臂的钢架结构支承,可在30分钟内完成开闭的动作,确保全年比赛的及活动不受天气影响。
(三)钢结构建筑能够满足超高度和超跨度的要求
钢材组织均匀,接近于各向同性匀质体,强度高,弹性模量亦高。其密度与强度的比值远小于砖石,混凝土,木材,在同样受力情况下钢结构自重小,从而可以做成跨度较大和高度较高的结构以及灵活的结构形体。现在人类已具有建造跨度超过1000米的超大穹顶与高度超过1000米最高至4000米的超高层建筑的能力。并且钢索与膜结构相结合形成索膜结构体系更能满足建筑对跨度的要求,使这类型建筑成为标志性建筑,比如日本东京后乐园棒球场屋盖是钢索与气承膜组成的索膜结构,面积达28000平方米,英国政府为迎接21世纪而兴建的标志性建筑伦敦千年穹顶――大型综合性展览建筑也是索膜结构体系,其穹顶直径达到320m。(参考《建筑中文网》)
(四)原材料可以循环使用,有助于环保和可持续发展
发展钢结构对于资源,能源都非常短缺的我国意义尤为重大,因为中国是世界上最大的砖砌体建筑与混凝土建筑大国。钢材是一种高强度高效能的材料,具有很高的再循环价值,边角料也有价值,不需要制模施工。目前国际上引人瞩目的新型住宅产品已引入我国,其环保节能的特点主要体现在两个方面:
(1)该类型住宅采用全封闭式保温隔热防潮系统,温度变化小,热损失低。不论冬夏,都具有舒适当居住环境。室外0摄氏度时,室内仍可以保持17摄氏度以上;在室外温度达到30摄氏度的情况下,室内温度仅为21摄氏度左右。
(2)与砖混结构住宅相比,可节能60%以上,冬夏季空调设备可节约耗电30%以上,结构的废旧利用为100%,与砖混结构比较,同样楼层净高条件下,钢结构维护墙体面积小,节约空调所需能源,减小维护费用。
三、钢结构建筑设计与技术表现
钢结构建筑设计的构思成功关键所在是技术构思与表现,在方案设计的深化中,需要同结构工程师,设备工程师,甚至包括机械工程师密切配合。此时技术表现是自然而然的事情,无论是空间形式,形式体量还是构造节点对其建筑设计与表现影响都是很重要的,下面就分别从几个方面来阐述这一点。
(1)钢结构建筑设计的技术表现
建筑形象的构思是一个概念形象的创作过程,是建筑创作的难点之一,也是建筑设计中备受关注的核心问题之一。回顾工业革命以来建筑与科学技术关系的发展,可以明显地发现建筑对技术变革反应的迟滞性,这从一个侧面反映了建筑学在社会文化当中的深层地位,以及建筑学与人的生活方式的密切联系。另外现代方兴未艾的信息革命正在广泛地渗透并涉及社会活动的每个领域,使现代科学思维被融入到建筑设计中,新项目的规划、建筑和景观设计方法发生了巨大的变化。建筑设计的宗旨也从单纯的追求美发展到追求问题的合理解决,从根本上改变了人们以往对建筑的认识和设计方式,并最终影响了人类千百年来形成的传统建筑观,比如高技派建筑就是其主要代表,其以精致的节点和精细的加工来体现高超的技艺,以更高的工艺水平来设计和“制造”建筑。
(2)钢结构建筑细部设计有较高要求
钢结构建筑设计的复杂化与精致度要求越高,对细部设计的要求也越高。因为细部设计决定一个地方最终是否得到确认及其质量。在现代钢结构建筑中,各种金属结构杆件,连接金属杆件的节点细部,常常暴露在外,使建筑带有强烈的科技感,比如建于1977年法国的巴黎蓬皮杜艺术与文化中心,它的钢柱、钢梁、桁架等结构构件都裸露在外,从中不仅体现出技术美,而且体现出人的智慧和能力。因而,对钢结构建筑来说细部质量保持较高的设计要求是非常重要的,在钢结构建筑中应受到特别重视。
(3)建筑策划也是钢结构建筑设计与表现的影响因素
因为钢结构建筑设计具有建筑设计的一般属性,建筑师不是随心所欲在作设计,业主设计任务书对建筑师的平面和设计构思等发生的作用是重大的。客户希望设计师有更好的业绩,而且希望在其最终产品的确定过程中,设计师和市场专家都能更高效的参与决策。在这个阶段,建设项目更强调整体设计、更强调
专业设计师、市场专家及开发商之间的协调,设计过程包括了持续的信息和知识的交流与整合。另外,钢结构建筑的专业化不但能提供丰富的设计知识而且能有效的整合设计资源和市场专家共同对建筑负责,使设计和业主的经营意图有效的结合起来,使项目获利和减少风险。
四、现代钢结构中建筑设计所面临的问题
(一)钢结构中建筑设计的防火问题
火灾是对钢结构建筑的最大危害,钢材虽为非燃烧材料,但钢不耐火,温度为400度时,钢材的屈服强度将降至室温下强度的一半,温度达到600度时,钢材基本损失全部强度和刚度,因此当建筑采用无防火保护措施的钢结构时,一旦发生火灾,很容易使建筑损坏,比如美国世贸中心大楼外墙是排列很密的钢柱,外面包以银色铝板,在美国911事件中两个塔楼分别受飞机撞击后所产生的大火使钢材软化,最终导致大楼倒塌。从发生的钢结构建筑火灾案例可以发现两类现象,一类为防火保护的钢结构在火灾中没有达到规定的耐火时间而破坏,另一类防火保护的钢结构在火灾中超过了预期的耐火时间而并没有破坏。建筑的构造防火问题一般在钢筋混凝土结构上较易解决,而在钢结构建筑上则需考虑更多的因素,以下为两种常用防火措施:.一是采用进口的新型防火板——保全板;二是根据钢结构的部位不同分别采用厚型或薄型的防火涂料,并在露明部位加涂装饰漆。
(二)钢结构中建筑设计的防腐问题
钢材如果长时间暴露在室外受到风雨等自然力的侵蚀,必然会生锈老化,其自身承载力会下降,建筑的美观也会受影响。因此防腐问题也是钢结构建筑设计需要解决常见问题,目前的做法主要是采用新型防腐和构造材料。在实际建筑设计中设计人员在遇到钢结构建筑中对所设计的建筑都做出特别的要求,比如涂刷防锈涂料,防火涂料属于油漆类。防火涂料一般做法为先刷红丹防锈底漆两度,再刷钢结构面漆两度(面漆颜色由甲方定)。另外对钢结构建筑的钢结构构件施工也有确定的要求,比如构件出厂前涂红丹防锈底漆一道;钢结构安装调整后,将其清洗干净,然后再刷一度底漆,两度面漆。然而现在虽然有各种不同类型的防腐涂料但较为有效的防腐涂料还需外国进口,我想随着中国综合国力的增强,中国将会生产出更优秀的新型防腐涂料。
(三)钢结构中建筑物理问题
(1)保温。外部环境对建筑的热辐射主要从两个方面影响建筑的热环境:一是透过窗户进入室内,并被室内表面所吸收,产生了加热的效果;二是被建筑的外围护结构表面吸收,其中一部分热量通过建筑围护结构的热传导逐渐进入室内。由于玻璃可以让阳光直接射入室内从而迅速升高室温,特别是随着新型玻璃材料的不断出现,玻璃的热工性能逐步改进,建筑采光与建筑保温之间的矛盾已日趋淡化,“遮蔽”与“阻隔”走向平衡。所以对建筑的保温措施主要集中在外围护结构上,而目前对此解决办法有两种较为有效:
1)研制、优化保温材料的构造,提高建筑热环境性能。例如在建筑物得内外表面或者外层结构的空气层中,采用高效反射材料,可以将大部分的红外射线反射回去,从而建筑物起到保温和隔热作用;此外还可运用高效节能玻璃,硅气凝胶,新型节能墙体材料,达到节能的目的。
2)防止保温材料凝结水外保温和中间保温作法。可防止保温材料由于蒸汽的渗透积累而受潮。内保温作法则保温材料有可能在冬季受潮,外保温可避免主要承重结构受到室外温度的剧烈波动影响,从而提高其耐久性。外保温作法对外表面的保护层要求较高内保温和中间层保温则由于外表面是由强度大的密实材料构成,饰面层的处理比较简单。
(2)吸音。在一些建筑大厅中,尤其是在音乐厅中顶棚反射板增加的反射声几乎同时到达听众的双耳,缺少侧向反射带来的围绕感。在这类建筑的设计中,需要综合考虑材料的使用,包括吸声性能以及装饰性、强度、防火、吸湿、加工等多方面。目前广泛地应用于音质设计和噪声控制中的解决途径是吸声材料和吸声结构。
1)吸声材料:材料本身具有吸声特性。如玻璃棉、岩棉等纤维或多孔材料具有良好的吸声性能,由于空气的粘滞阻力、空气分子与孔隙壁的摩擦,使声能转化为摩擦热能而吸声。
2)吸声结构:材料本身可以不具有吸声特性,但材料制成某种结构而产生吸声。如穿孔石膏板吊顶。
(3)隔音。噪声于建筑密不可分,噪声污染的防治与治理已经成为建筑声学重要的组成部分。噪声规划、噪声控制等理论也逐渐演化开来。人们可以听到的声音都属于声环境范畴。人们可以听到谈话、鸟鸣、音乐、泉水叮咚、歌声等;但也能听到吵闹、机器轰鸣、车辆的轰鸣等噪声。但主要是有安静要求的房间,如录音室、演播室、旅馆客房、居民住宅卧室等建筑对隔声隔振要求非常高,需要专门的声学设计。对于旅馆、公用建筑、民用住宅人们对安静的要求也越来越重视。并尽量靠近声源,会提高隔声效果。一般隔声间外墙使用隔声性能较好的材料或结构,如砖、混凝土、纸面石膏板墙等,观察部分使用隔声窗,进出部分使用隔声门或吸声迷道等。
五、结论
由本文以上讨论可以得出下面三点看法和结论:
(1)钢结构建筑设计应根据不同具体条件的不同而有所侧重,一个好的建筑设计,必须做到形象构思与结构构思的一体化。
(2)钢结构建筑的科技含量很高,结构本身往往就是建筑表现,钢结构的表现与工艺不仅是实现形象构思的必要手段,而且对建筑形象的影响极为显着,这就决定了结构构思是形象构思成功与否的关键所在。
(3)科学技术的进步,审美观的改变必然使得钢结构建筑不断地去扩展自身的表达语汇而寻求发展。我们所提倡的是:抛开风格要素,从结构理性主义出发,从现代的和传统的众多风格流派中吸取精华,创造出技术和艺术有机融合的钢结构精品建筑。
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④ 大跨度门式刚架结构厂房的设计要点论文

大跨度门式刚架结构厂房的设计要点论文

在学习和工作中,大家都不可避免地要接触到论文吧,论文是学术界进行成果交流的工具。相信很多朋友都对写论文感到非常苦恼吧,以下是我为大家收集的大跨度门式刚架结构厂房的设计要点论文,供大家参考借鉴,希望可以帮助到有需要的朋友。

摘要:

随着现代社会的不断发展,厂房工程建造技术也不断提高,很多企业在建造厂房时使用大跨度门式刚架,因为这一施工结构的造价成本较低,并且具有一定的美观性,同时安装技术非常简便,因此得到很多施工企业的高度重视,甚至在许多的高层建筑、仓库、展览厅当中也十分常见。基于此,论文主要对大跨度门式刚架轻钢厂房的设计与应用进行探讨,从构造、应用等方面研究其设计要点,针对一些刚架轻钢厂房设计中需要注意的问题进行全面的研究,并提出适当的建议。

关键词:

门式刚架;厂房设计;应用;建议;

1、引言

相对于传统的厂房建筑,大跨度门式刚架厂房由于工作量较小,能够为企业节省很多的成本,并且综合效益要更高,拆卸也非常方便,适合于各种企业的施工建设,工期较短。如果企业想快速建造厂房,大跨度门式刚架轻钢厂房是一个非常好的选择。近年来,很多的企业都开始着手于大跨度门式刚架轻钢厂房的设计工作,但在现阶段的工程建设中仍然会存在一些质量问题,论文仔细阐述门式刚架设计技术要点等内容,希望能给各行企业带来一点思考与启发。

2、大跨度门式刚架结构的特点及适用范围

近年来,工业的生产水平逐年提高,制造加工的条件得到有效的改善,整体工业化进程进入新时代。建筑行业的技术含量及运用价值都得到了跨越式的进步,大跨度门式刚架轻钢厂房是彩钢板制作成型材的结构,由于重量较轻,抗震效果好,符合我国大力发展绿色建筑的要求,受到了很多建筑师的青睐,特别是这种建筑结构有着得天独厚的优势,给企业带来更高的安全性能和经济效益。目前我国各行各业都开始加大对大跨度门式刚架轻钢厂房的应用,使用成熟的钢结构技术,将信息化、智能化、人性化与其相结合,致使大跨度门式刚架轻钢厂房的发展前景更为明朗。目前适用于大跨度门式刚架轻钢厂房的规程为《门式刚架轻型房屋钢结构技术规程》,在规程中详细规定了刚架的跨度不能超过36m,整体房屋高度在4~9m,房屋整体的刚度结构设备应进一步加强。

3、大跨度门式刚架厂房设计要点

3.1、节省成本,合理布置结构

在正常情况下,大跨度门式刚架厂房一般会根据实际建筑的使用情况和工艺要求来确定,通常会采用9~35m,跨度在20~30m,有着最高的性价比。刚架的用钢量一般要根据其间距的大小而定,但吊车梁用钢量会随刚架间距的增大而增加,对照以往的施工经验,可以发现用无桥式吊车5~8m并与跨度相匹配,大跨度往往采用大柱距,在3~5m最为适合,如果使用10t以上的吊车或较大的悬挂荷载时柱距在6m左右。

平均的门式刚架高度在4~9m,而且桥式吊车不超过12m,屋面的坡路在1/8~21/1,屋面排水满足生产要求,尽量取坡度的最小值,可以有效减少风荷载,节省建筑材料,如果风荷载不是很大,房屋高度不高时可以适当地减少刚架的用钢量,在刚架中间柱可采用两端均为铰接的方式。

如果厂房的建筑设计跨度不是很大,可以采用单脊双坡的形式,在其他条件都满足的情况下,在房脊两侧各需一根檩条,多一根房脊就需要多一根檩条,同时也要增加室内排水沟的用料,避免出现刮风下雨的情况,导致厂房积水积雪,增加厂房的荷载,如果负载过大会渗漏到厂房当中,给企业造成影响,如果厂房的跨度大,可以通过位移控制设计,采用双坡增加刚架的用钢量。因此,从节省成本、增加经济效益的角度来讲,可以采用多脊多坡的方式。

3.2、构件截面设计

要充分发挥材料的作用,根据大跨度门式刚架的结构设计,节省用钢材料,一般会采用变截面的梁柱,通过改变截面的高度,必要时改变腹板厚度的方式。当有桥式吊车时柱采用等截面构件,屋面荷载较轻,钢梁跨度大,工字形截面在受弯构件中以受剪为主。门式刚架则考虑,充分利用板件屈曲后的强度,当截面不满足要求时,需要优先加厚翼缘版,可取得较好的经济效果。设计中也可以简化门式刚架的柱脚结构,减轻基础要求,进一步压缩建筑造价,如果有桥式吊车,并且侧向刚度有严格要求时,柱脚则应该设计为钢接。

3.3、支撑结构的布置与构造

大跨度门式框架的支撑体系,包括刚性系杆、柱间支撑和横向支撑。整个知识体系可以保障刚架的整体稳定性,并且可以把纵向水平荷载传递到基础。在设置柱间支撑时,可同时设置房盖的横向支撑,形成几何不变体系,在刚架转折处设置刚性系杆。如果厂房的柱较高,而且没有吊车可根据支撑的夹角设置双层柱间支撑,保持支撑与水面夹角在30°~60°,以吊车做纵向系杆设置,上下两层柱间支撑,不设置下层支撑,以减少吊车梁的温度应力。一旦上述高度采用十字形柱间支撑的角度少于30°时,上柱支撑可采用人字形或W形支撑。柱间支撑在无吊车厂房内,可采用张紧装置的十字交叉圆钢支撑,有5t以上吊车时,柱间支撑应采用型钢支撑,设置屋盖纵向支撑提高吊车梁的侧向刚度。

3.4、隅撑的设置

在建造时,要考虑到刚架横梁有可能受压,必须在受压两侧布置轴承作为横梁的侧向支撑。在实际的建设过程当中,往往会以隅撑作为钢梁平面外的支点来减小钢梁的压力,提高整体建筑结构的稳定性,适当减少支撑长度,增加内力。在施工中通过设置隅撑,确保安装精密度一般每隔1根檩条设置1道隅撑,中间的间隔为2~4m,进行隅撑设计时也要注意以下几点问题:

第一,如果钢梁截面较大时,应按固定规程精确算出隅撑的强度。

第二,与隅撑相接的檩条厚度不易太薄,如果低于2mm将无法起到对钢梁的支撑效果,所以,也需要提前算出檩条局部的承压能力。

第三,关于设置隅撑的钢柱外计算长度是否可以按间距来测量,目前尚存在争议,在没有经验的情况下,建议取隅撑间距的1.1倍[1]。

3.5、大跨度门式刚架端板连接设计

为了提高施工的便利性,所常使用的刚架跨度为15~36m,采用运输加工分段进行的方式到现场进行拼接安装,在安装过程当中涉及端板结构连接特点设计的内容,其中端板连接是整个节点连接设计中性价比最高的方式,广泛应用在大跨度轻型门式刚架中,与翼缘拼接和常用的腹板拼接方式相比,端板连接更能够降低材料的成本,而且能增加整体构造的稳固性,现场拼接的方式也较为方便。端板拼接有3种形式,分别为竖放、斜放和横放。端板连接也考验其承受的弯矩和剪力,按最大应力设计,采用高强度螺栓,端板连接螺栓应呈对称布置,不宜少于2排。端板的厚度也不能小于1cm,采用全熔透对接焊缝的技术,将翼缘与端板之间进行焊缝,确保焊接的质量。

3.6、屋面活荷载取值

目前,市面上所使用的大跨度门式刚架设计结构,主要是根据相关的设计规范内容进行制作,经过调查发现钢结构设计规范当中对活荷载的规定为0.5kN/m2,但是如果构件的荷载面积更大,可乘折减系数0.6。大跨度门式刚架符合这种条件,取活荷载数为0.3kN/m2。

国内外对此数据有了较大的差异,国外的该房屋设计中需要考虑到0.15~0.5kN/m2的`附加荷载,但在我国的设计内容当中并没有此类的描述。所以有些厂房框架的柱梁太细,克扣负载,如果遇到大风等恶劣天气有可能会超出负载额度,很容易使厂房出现安全问题,因此,在建造大跨度门式刚架时一定要注重房屋的活荷载取值,不能一味地克扣荷载,保障厂房的稳定性。

3.7、需计算好合理的跨度

跨度问题在很大程度上影响着厂房结构的稳定性,由于不同生产流程的工艺在使用的时候可能有很大的差距,因此有些企业甚至希望能够根据自己的使用要求来合理配置厂房形式与大小。这种情况下需要提前计算哪一种跨度能够帮助企业节省成本,尽可能地满足生产工艺要求,根据房屋的高度确定合理的跨度,首先需要计算梁高和荷载。确定2项数值后,适当加大跨度刚架的用钢量,但整体的造价会较低,能进一步节省空间,所以带来的综合效果非常好,通过计算,发现如果房檐过高跨度过大,采用中间设置摇摆柱的方式,钢量较单跨刚架能节省20%左右,因此,在设计的时候应该选用较为经济的跨度[2]。

3.8、刚架间距的确定

房价的间距与房屋荷载跨度等因素相关,选用较大的间距会发现檩条的用钢量不经济。为符合规范要求,刚架柱的间距在6~9m最为适合。

3.9、柱脚的抗风措施

在实际的工程当中,偶尔会听说在大风时会把刚架柱子连根拔起,其实最主要的原因并不是由于荷载计算错误,而是在支撑柱间时忘记考虑支撑传给柱脚的力。尤其是房屋的纵向尺度较小,只涉及少量的柱间来抵抗风荷载,支撑会给柱脚带来很大的拉力,如果柱脚没有可靠的固定措施,很有可能会连根拔起,因此在容易刮大风的地区,要额外注意柱脚的抗风措施,如在柱脚设置描栓端部设描版等[3]。

3.10、防火设计方面

众所周知,大跨度门式刚架虽然有很多的优点,但是对火灾的防护性能较差,尤其是厂房的温度变化较大时,内部的屈曲强度和弹性模量都会随着温度的升高而降低。如突发火灾,温度的急速上升会使厂房的钢结构失去自身的承受能力,从而导致厂房的坍塌,为了能够提高钢结构在高温下的稳定性,有必要对钢结构采取保护措施。需要对火灾的危险类别进行划分,全体的设计人员确定门式刚架,轻钢厂房的防火等级,同时根据我国的规范和防护要求,确保钢构件的质量,在最大限度上避免高温给钢结构带来的负面影响。同时也可以采用在钢结构表面涂防火材料的措施,提高钢结构厂房的防火性能。除此之外,钢结构的设计更要从大局出发,多角度地考虑好设计工作,如按国家规范要求,设置疏散电梯安全出口,以便突遇火灾时,厂房内的工作人员可以在最短的时间内紧急撤离,避免企业的经济损失,保证工作人员的人身安全。

3.11、防水设计方面

大跨度门式刚架厂房所需要的材料是金属彩钢板,虽然很美观但是防水问题也一直存在,做好防水设计是建筑大跨度门式刚架厂房的必要工作。由于金属彩钢板自身的热系数较大,当接触到的外界环境发生较大的温度变化时,会产生一定的温差变化,温度变化会收缩彩钢板,从而使接口处产生位移误差,因此极容易出现漏水问题,在彩钢板的接口处是漏水问题的高发区域。钢结构体系中,钢结构本身容易受到温度变化,风荷载等外力的作用容易产生形变,支点连接处也容易产生漏水隐患。特殊部位由于材料的衔接不同,受到温度变化产生的应力不同步,需要及时修补漏水隐患。对于金属彩钢板的防水设计,要采用以导为主、以堵为辅的方式,重视整个设计的施工过程,将防水工程作为一个系统工程来做。在设计阶段要考虑到大跨度门式刚架厂房的坡度、坡长、构件等诸多因素,科学地采用彩钢板的规格。设计合理的截面和充足的落水点,出具详细的防水构造措施,从理论上减少漏水的可能性。施工过程当中,施工人员也应该对设计进行改良,并且在施工中监督施工环节,一旦发现问题要及时地整改,做好验收工作,记录房屋淋水试验,严格把控施工质量。即使在验收之后也应该定期进行检修,确定没有任何的漏水隐患后才可投入使用[4]。

3.12、计算刚架的侧移内力

现阶段,计算内力的过程中可用的方法是有很多的,在门式变截面刚架结构的内力计算过程中通常运用弹性分析法,虽然通过其他的计算方法也可以得到所需的参数,但是计算的基础精准度没有弹性分析法的精准度要高。另外,塑性分析法也是一种常用的方法,但是这种方法仅仅用在刚架拥有全部等截面的钢柱内力计算过程中。在具体的计算过程中,通常是运用单元杆系有限元的方式,计算所需要的参数相对来说是比较复杂的,在地震过程中所产生的效应作用可以利用该方法进行确定。同时,根据不同的荷载情况确定内力结果。在具体分析过程中,要确定不同荷载的具体组合情况,组合不同所造成的内力结果也是有很大差距的。在计算过程中,尽量找出截面受控的内力组合,将截面的位置控制在筑底连接柱顶以及跨梁的截面上。最后,侧移内力的影响因素相对来说是比较多的,因此,在计算过程中必须要确定哪些因素是主要的影响因素,哪些是次要的影响因素,由于在计算的过程中通常是运用弹性分析法来确定,所以在具体的计算过程中仅需要获取标准荷载的数值,虽然其他的一些数据也会对最终的结果造成一定的影响,如分项荷载的系数,但是由于该系数的复杂程度比较高,所以在计算过程中,一般不考虑它的影响。刚架侧移内力的计算分析结果对于刚架结构的建设是非常重要的,在后期的搭建过程中,还需要根据测移的具体数值来选择相应的建设位置,因此,必须要重视该过程。

4、结语

总而言之,由于我国的钢结构企业发展较晚,在实际设计当中对很多的施工细节可能要经过多次的运算才能确定,再加上很多的工作人员施工经验不丰富,导致施工效果不理想,整体的结构稳定性不高,所以需要设计人员进一步学习钢结构的知识,改变设计观念,对现在所存在的问题进行完善,确保提高工程的设计质量,推动我国门式刚架新型钢结构的进一步发展。

参考文献

[1]梁汇溪大跨度[J式刚架斜梁塑性承载力应用研究[D]沈阳:沈阳大学,2017.

[2]张博.大跨度门式刚架结构设计与分析[D]邯郸河北工程大学,2014.

[3]董超超大跨度[J式刚架抗风优化设计研究[D].广州:广州大学,2012.

[4]潘哲霖大跨度轻钢厂房结构设计[J].浙江建筑,2011,28(03):19-21.

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