隨著建材市場的發展,鋼結構有很大程度的應用,下面我們來了解一下鋼結構廠房在設計方面應考慮哪些問題呢?
現代的工廠都是鋼結構廠房,因為鋼結構工業廠房因其施工速度快、自重輕、抗震效能好、環保等特點在建築工程中已被廣泛認可,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,文章就鋼結構工業廠房的設計與施工中存在的相應問題進行論述。
鋼結構工業廠房的優越性歸納
在鋼結構工業廠房的主要優點在於:首先,在施工速度方面:高層鋼結構構件可以工廠化批量生產,施工簡單,安裝快捷,大大縮短施工週期;其次,鋼結構工業廠房在自重方面:可減輕建築物結構質量約30%,特別在地基承載力低和地震設防烈度較高的地方,其綜合經濟優於鋼筋混凝土結構體系;最後,從環保方面考慮:鋼結構體系屬於環保型綠色建築體系,鋼材本身是一種高強度高效能的材料,具有很高的再迴圈價值,並且不需要制模施工.
鋼結構工業廠房圖紙設計的重要性
無論在什麼樣的工程中,圖紙是工程施工的依據。在鋼結構工業廠房的設計期間,要組織施工單位專業技術人員對圖紙進行會審,檢查施工圖紙中的“錯、漏、碰、缺”,力爭把問題解決在施工之前,減少因圖紙問題對工程質量、進度的影響。鋼結構工程設計要針對製作階段和安裝階段分別編制施工組織設計,鋼結構其中製作工藝內容應包括製作階段各工序、各分項的質量標準、技術要求,以及為保證產品質量而制訂的各項具體措施。
對鋼結構工業廠房支撐系統的設計原則
為了保證鋼結構廠房的空間工作,提高其整體剛度,承受和傳遞縱向水平力,防止杆件產生過大的變形,避免壓桿失穩,以及保證結構的整體穩定性,應根據廠房結構的形式,車間吊車的設定,振動裝置以及廠房的跨度、高度,溫度區段的長度等情況佈置可靠的支撐系統。廠房每一溫度區段應設定穩定的柱間支撐系統,並與屋蓋橫向水平支撐的佈置相協調。下柱支撐的位置是決定廠房縱向結構變形方向的重要因素,並影響溫度應力的大小,下柱支撐應儘可能設在溫度區段的中部,使吊車樑等縱向構件能隨著溫度變化比較自由地向區段兩端伸縮。當溫度區段的長度不大時,一般在溫度區段的中部設定一道下段柱支撐,但溫度區段的長度大於150米時,為了保證廠房的縱向剛度,應在溫度區段內設定兩道下段柱支撐,其位置應儘可能佈置在溫度區段中間三分之一的範圍內,為了避免過大的溫度應力,兩道支撐的中心距離不宜大於72米。
對鋼結構工業廠房抗震性設計的重點
在對鋼結構工業廠房做抗震設計時應注意:首先,在總體佈置方面要求廠房結構的質量和剛度均勻分佈,使廠房受力均勻,變形協調,儘量避免因結構剛度不均勻對抗震造成不利影響,廠房橫向結構宜採用剛架或者使屋架與柱有一定固結的框架,以便充分利用鋼結構的受力效能並減少橫向結構變形;其次,鋼結構廠房的破壞一般情況不是由於杆件強度不足而常常因為杆件失穩而造成,所以合理佈置支撐系統,保證廠房結構整體穩定性,對鋼結構廠房尤為重要;最後,在地震作用下,存在著低周疲勞作用,設計時應注意其對廠房的影響。對結構連線點的設計,應保證節點的破壞不先於結構構件的全截面屈服,應使結構構件能進入塑性工作,充分吸收地震能量發揮其抗震能力。
鋼結構工業廠房耐熱能力設計的重要性
在第1小節中我們提到過,鋼結構工業廠房防火能力很差,當鋼材受熱在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℃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。因此,當鋼結構表面溫度處於150℃以上時,必須做隔熱及防火設計(通常是塗耐熱塗料來解決)。而鋼結構工業廠房的施工中,存在的問題非常的繁冗,在這裡我們只對比較突出的幾個問題進行分析研究。
關於施工過程中地腳螺栓的埋設問題分析
可以說地腳螺栓的堅固與否是鋼結構工業廠房建築穩定性的根本所在,地腳螺栓的精度關係到鋼結構定位,地腳螺栓的埋設須嚴格保證其精度,地腳螺栓的埋設精度:軸線位移:±2.0mm,標高:±5.0mm。在柱地腳螺栓安裝前,將平面控制網的每一條軸線投測到柱基礎面上,全部閉合,以保證螺栓的安裝精度,然後根據軸線放出柱子外邊線,待安裝鋼柱地腳螺栓的承臺架子搭設好以後,將所需標高抄測到鋼管架子上。