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鋼結構廠房施工總結賞析八篇

發布時間:2023-03-10 14:55:05

序言:寫作是分享個人見解和探索未知領域的橋梁,我們為您精選了8篇的鋼結構廠房施工總結樣本,期待這些樣本能夠為您提供豐富的參考和啟發,請盡情閱讀。

鋼結構廠房施工總結

第1篇

1.項目準備和設計階段的成本控制目標隨著我國工業化建設規模的不斷擴大,各種材料價格日漸上升,對于大型、重型工程裝備制造產品生產的工廠來說,應結合市場狀況和自身實力,不斷提升產品性能,提高市場占有率,降低生產成本,提高勞動效率和經濟效益,優化生產工藝、采用先進的設備、擴大生產能力為最有效和最直接的途徑之一,形成規模效益。優化生產工藝、擴大生產能力過程中,新廠房是投資比重最大的項目之一,投資成本控制至關重要,采用鋼結構形式可以有效節約投資。為了有力保障工廠的經濟效益,降低固定資產折舊,降低投資成本,必須有效控制重型鋼結構廠房的投資成本。在重型鋼結構廠房的項目準備過程中,為了進一步細化對施工項目的成本控制,要從梁柱加工,托架安裝以及混凝土澆筑等各個方面設定建設成本的評估值,設計方案確定前對具體的分部工程進行詳細的經濟性分析和比選,從而加大對施工準備階段的成本控制。重型鋼結構廠房的建設涉及到大量鋼材、混凝土、輔料等采購,施工機械的租用和工程設計、監理、咨詢等單位的選聘,在施工前的準備階段對不同施工因素的成本進行市場評估,設立具體的項目成本控制目標。

2.項目施工階段的成本控制目標在重型鋼結構廠房項目的成本控制中,施工階段成本目標的設立直接影響著廠房建設的實際成本值。為了有效增強重型鋼結構廠房施工成本控制的目的性和整體性,在施工階段成本目標的設立中,必須針對施工中材料費,工人工資,設備使用成本以及折舊費用等進行全面的成本評估,通過對各影響因素進行實地考察與分析,測算合理的成本控制目標。在施工階段成本控制目標的規劃中,還要遵循目標管理和開源節流的控制原則,將成本目標分解到各個分部工程的招標中,設置招標控制價。在施工中,并對鋼結構廠房施工中的每一筆預算收支設立對應的核實機制,從而促進重型鋼結構廠房施工的每一筆收支與對應的施工隊伍相結合,為各項支出的有效控制提供有效的指導。

3.廠房項目運營維護階段成本控制目標與重型鋼結構廠房建設成本目標不同,廠房項目的運營維護成本目標更加強調對廠房建成后的維護成本管理,如重型鋼結構廠房構件的維修,建設漏洞的修復以及托梁支架的進一步加固等。為了使廠房項目運營維護階段成本控制目標更為切實,就要在這一成本目標的規劃中結合重型鋼結構廠房的施工實際和使用環境狀況等內容,并針對重型鋼結構構件所處的高溫,腐蝕性氣體或高濃度粉塵、水蒸汽等環境進行實地考察,分析廠房鋼結構和混凝土結構實際使用情況,為重型鋼結構廠房的修復與完善設立必要的成本投入目標。

二、廠房項目施工成本控制方案

1.項目設計中成本控制方案項目設計方案是建設項目進行全面規劃和實施過程的具體描述,是保證建設項目質量和控制建設項目投資成本的關鍵。設計階段是一個承上啟下的重要階段,工程項目建設全過程一般分為項目評估、項目決策、項目設計、項目實施四個階段。當建設項目立項之后,設計是將決策和設想變為現實的唯一方式,同時設計又是指導建設工程項目實施的工程項目管理合法的經濟技術性文件。工程設計中的每一個方案甚至每一個幾何尺寸的確定,都涉及到工程設計標準的確定,裝修標準選擇施工方案的選定,工料機的配備,無不體現到整個建設項目的投資多少。從某種意義上講,設計階段規定了建設規模和建設標準,同時也決定了建設項目的投資規模的大小。重鋼結構廠房設計方案的選擇主要根據廠房建設工程的功能需求和成本控制目標來確定,同時又要兼顧建筑造型。通過設計招標來選符合投資資格要求、相關設計經驗較為豐富的設計單位。對于同一個廠房項目的設計,受到設計單位的資質、設計人員的技術水平及其個人的經驗愛好和習慣風格等因素的影響,不同的設計單位,不同的設計人員,在不同的時期,完全有可能設計出不同的設計方案。一個優秀的設計方案,既要建筑造型美觀、功能齊全,又要造價合理、突出經濟性,保證有效地控制廠房造價。在項目設計階段,對施工的成本構成進行分類,如投標階段成本控制,技術方案成本控制和施工方案成本控制等。通過對不同工程分項成本的預測和分析,為各分項預期成本設定對應的成本數額,使不同分項的施工預算和成本計劃得以全面有效的監管與控制,從而為重型鋼結構廠房實際施工中的成本控制創造前提。

2.廠房施工圖紙設計中的成本控制在重型鋼結構廠房的建設與施工中,施工圖紙是工程施工指導的核心,為有效地控制廠房項目的施工成本,必須進一步將成本控制理念落實到圖紙設計中。作為重型鋼結構廠房施工方案的主體,施工圖紙的設計必須綜合考慮廠房的建設需求和實際成本控制要求,在保障建筑質量的基礎上,使用最少的鋼架、混凝土、鋼筋等材料,滿足廠房建設的實際需求。此外,在施工方案的設計中,為節約建設成本,還可以采用增加托架,拔去支柱的施工設計方案,以此減少重型鋼結構建材施工中的立體交叉作業量,從而降低施工成本。

.廠房施工階段成本控制方法重型鋼結構廠房的施工階段是成本控制目標能否實現的主要階段。在廠房建設項目的施工過程中,主要從施工組織、人工、材料、設備等方面控制建設成本。在人工費成本的控制中,可以將臨時工和正式工的工作日程進行統計和比例分配,以此確定其對應的工資數額,此外,合理的組織工人開展流水施工,通過提高施工隊伍的施工效率,以實現對人工成本的有效控制。在對施工材料的成本控制中,為全面對鋼材料成本進行控制與監督,必須從鋼材采購數量和采購單價兩方面進行控制。對鋼結構建材的計量與管理手段加以完善,從而保證廠房建設中鋼結構建材的定量發放與取用,按照規定的限額對施工鋼材進行分批發放,提高重型鋼結構廠房的建材使用效率,促進施工成本的有效控制。在重型鋼結構建材的材料價格成本控制中,由于價格成本在包括重型鋼材自身價值的同時,也包含了運費、物料損耗費用等成本內容,所以在鋼材購進過程中,必須對鋼材市場價格進行全面調查與對比,并適當的采用招標的方式對材料成本加以控制。在重型鋼結構廠房項目施工完成后,為了進一步保證施工成本的有效控制,還要對重型鋼結構施工的具體成本進行核算與分析,通過對比預期成本和實際成本消耗,以確定實際施工成本和預期目標的偏差。如果偏差較大,則要更深入地探究成本偏差具體原因,為企業今后廠房建設的成本控制提供必要的參考和建議。

三、重型鋼結構廠房建設項目財務成本控制

在工程建設過程中,財務成本的控制與管理的主要形式是財務報表。為了最大限度地保障重型鋼結構的財務成本管理質量,要針對廠房建設的成本投入建立相應的模型,并結合成本模型的具體變換方式計算成本投資系數和成本規模。重型鋼結構廠房項目施工中的建設項目財務成本控制采用成本投入輸出表的管理方式,即通過對重型鋼材施工工藝及其對應的價值量進行分析,對比不同施工內容的成本消耗量,對建設方的成本消耗情況進行總結,進而更為全面精準地總結重型鋼結構廠房項目施工全過程的成本消耗情況。

四、結語

第2篇

關鍵詞:鋼結構;廠房設計;不足;改進措施

0引言

隨著我國社會經濟的迅速發展,工業經濟有了飛躍式發展,大跨度、大柱網和大噸位重型廠房越來越多,為選用鋼結構提供了大量的機會。由于鋼結構具有強度高、塑(延)性好、自重輕、施工工期短、制作方便、節能環保、構件可重復利用、地基基礎費用省等優點,近些年來,在國內外鋼結構新工藝、新技術的發展和推廣的基礎上,加上高強板材、高效防火、高強防腐涂料在工業建筑中被大量的應用,從而使鋼結構在工業建筑領域得到較快的發展。但是由于受傳統發展理念的制約,設計師在廠房設計階段會遇到不同的問題,導致廠房設計質量存在諸多問題,這直接導致了后期施工建設不達標,給企業造成了巨大的經濟損失。

一、鋼結構廠房設計不足之處

作為一個結構設計師必須要做到的就是根據企業用戶的需要對廠房結構進行整體設計,對廠房的柱網、跨度、氣樓、吊車形式等進行詳細規劃,以滿足實際使用需要。

首先是柱網跨度等,確定柱網跨度時,必須要了解生產工藝、設備的布置,生產線的數量、吊車的噸位及使用頻率等。而不是一味的追求結構的用鋼量最小,不滿足生產使用要求,即使廠房造價很低也是最大的浪費。

其次是內部結構,由于鋼結構廠房內部有柱間支撐,柱列上有電纜橋架、管道支架等,某些構件承受的荷載也隨之加大,對敏感結構廠房自身的受力情況合理規劃是設計的重點和難點。廠房內部結構設計不足表現為:鋼支架分布、氣樓形式不合理,柱間支撐位置影響內部物流通道,內部隔墻和梁柱檁條等連接不合理造成地震力加大,剛度不均勻。另外由于對生產工藝、對吊車的外形尺寸了解不夠,造成廠房內吊車噸位、數量、形式(單梁吊、雙梁吊、半門吊)、安裝吊車所留的凈空高度等不合理,從而影響生產使用或造成較大浪費。

最后是成本造價,工業建筑設計必須充分考慮成本造價高低,這是決定企業收益大小的關鍵。工業廠房設計方案基本上決定了后期施工的成本投資,成本控制失效是廠房設計常見的弊病。例如鋼結構廠房在空間結構設計上不科學,柱腳形式(鉸接、錨栓剛接、錨栓加鋼靴剛接、埋入式剛接)選用不當,廠房使用性能不達標引起返工返修次數增加等,這些都會增加造價。

二、廠房設計的前期準備工作

通常,在鋼結構廠房準備設計前期我們首先需要注意到的就是結構判斷、結構選型以及結構布置等幾個重點內容。

其一,結構判斷,并不是所有的廠房都適合鋼結構形式,若設計師盲目地采用鋼結構,會給建筑造成潛在的安全隱患。在設計準備階段,需根據企業提供的資料信息綜合判斷,進一步分析所要設計的廠房是否適合采用鋼結構。

其二,結構評估,結構評估是通過建立力學模型來分析構件截面的具體參數。根據應力比、變形、長細比等控制指標確定鋼材等級。鋼結構廠房的結構預估是對梁、柱、支撐斷面參數進行設定,然后再確定鋼梁鋼柱是否選擇成品釓制型鋼還是用鋼板焊接 H 形截面。

其三,結構分析,上述準備工作結束后,設計人員則可分析廠房的鋼結構是否符合施工要求。鋼結構廠房結構分析是很重要的流程,在分析階段可以對重要的參數再次核對,分析結構周期、應力比、結構變形等是否符合規范要求。

三、結構的選擇

廠房設計是一項繁雜的系統工程,設計過程中需要考慮多方面的因素。為了保證廠房設計方案的科學性,結構設計師在正式設計前要收集多方面的資料,包括使用方的生產工藝資料,對廠房結構方案綜合評估后方可進行施工圖設計。

在結構設計中首先使用要求確定其結構形式,結構的選擇一般主要考慮其安全和經濟兩方面因素。鋼混結構的特點是:首先鋼筋混凝土結構是結合鋼筋和混凝土兩種材料的性能,并各使用其優點,與鋼結構相比可節省鋼材,但使用了大量的混凝土,其建設工期是鋼結構的兩倍以上。近幾年由于土建施工企業一線工人工資漲幅較大,蘇南地區工地點工每天200元左右,木工班組、瓦工班組、鋼筋工班組按建筑平米報價后每天工資達400~500元,造價已超過鋼結構廠房,鋼筋混凝土結構突出優點是耐久性比較好,維修費用也很少。缺點是由于鋼筋混凝土結構自重較大,所受地震力也大,相應為抗震部分所配置的鋼筋、選用的構件斷面也大,同時鋼混結構抗裂性較差,施工工期長,環境污染大。鋼結構廠房主要用于大跨度、大空間、大噸位、受動力荷載影響大的結構。其特點是材料的強度高,塑性和韌性好,自重輕,具有良好的抗震性能,制造簡便,可拆卸,可重復利用、施工周期短,所有結構構件均在工廠制作,拉到現場吊裝焊接即可。

四、結構的布置

在選定鋼結構的具體形式后,應重點考慮鋼結構的布置情況。鋼結構的布置點應從整體上把握均衡性,例如從力學的角度考慮,鋼結構廠房的結構布置應滿足受力均勻的要求,以免受力過于集中而超出結構承載范圍。還可以從空間利用、設備擺放、生產需要等角度考慮,詳細地策劃結構布置方案。此外,設計階段還可對柱距、跨度布置作合理調整。確定柱網跨度時既要滿足工藝要求,又要使結構用鋼量相對較小。常用柱距為7.5 m、9 m、12 m,有時為滿足工藝要求抽柱形成15 m、18m、24 m柱距,跨度一般按設備布置、生產線數量確定。

第3篇

關鍵詞:鋼結構;廠房;施工;管理;控制

一、引言

鋼結構工程由于其造價低、結構性能好、施工速度快,被建筑行業廣泛運用,近年來大量的鋼結構工業廠房也相繼出現。由于鋼結構施工質量的好壞直接影響結構的安全和工程的使用壽命。因此,必須重視鋼結構工程的施工質量。就鋼結構廠房工程的施工管理與控制展開論述。

二、制作階段的管理控制要點

由于鋼材的強度主要與受力大小和受力性質有關,如受彎構件,采用高強度的剛才很容易由撓度或局部失穩控制截面,使強度不能充分發揮;受壓桿件,細長壓桿整體穩定與承載力和鋼材強度無關,可采用低強度鋼材;中長壓桿及短桿,當內力不大時不一定有利;受拉桿件,當桿件內力不大時,采用高強度鋼材使截面過小,可由長細比控制。所以在原料采購、加工以及焊接等環節要做好計算與籌劃。

1.材料采購及加工。原材料的采購必須符合設計及施工質量驗收規范的要求,同時必須滿足合同的約定,原材料的檢驗報告及合格證書齊全,經檢驗合格的鋼材方可辦理入庫手續,有效控制材料的質量。

2.準備工作。加工前,先進行詳圖設計、圖紙審查、提料、備料、工藝試驗和工藝規程編制、技術交底等工作。按流程:放樣號料下料平直校正邊緣及端部加工滾圓煨彎制孔組裝涂裝等進行準備。這個環節是在鋼結構廠房設計中尤為突出重要的,無論是設計上的缺陷,還是工藝試驗中的遺漏,都有可能對整體結構形成隱性質量安全問題。

3.焊接。焊接是鋼結構制作和安裝工程最重要的分項之一,必須從事前準備、施焊過程和成品檢驗等各個環節,做好焊接工程的質量控制工作。焊接是一種局部加熱的工藝過程,焊接應力和變形將不同程度影響焊接結構的性能,焊接時要合理選擇焊接方法、條件、順序和預熱工藝措施,將焊接應力和變形控制到最小。 在鋼結構廠房的焊接環節管理上必須加強以下各項工作:①檢查焊接原材料出廠質量證明書;②檢查焊工上崗證;③督促進行必要的焊接工藝試驗;④施焊過程中加強巡視檢查,監督落實各項技術措施;⑤嚴格進行焊縫質量外觀檢查和焊縫尺寸實測;⑥督促進行無損檢測工作。同時還要分清主結構和次結構。①主結構,即主要抗側力體系:相互之間的連接應符合抗震設計要求:對承載力、穩定性、變形和耗能能力起主要作用;框架梁、柱、支撐、剪力墻板等構成主要結構體系;還包括梁與柱、支撐與框架、腳柱等主要部位的連接。②次結構,即次要結構和圍護結構:不承受地震作用,其連接不需符合抗震要求,如樓蓋次梁、屋面構件、外墻等都屬于次要結構。

三、安裝階段的管理控制要點

鋼結構安裝階段的主要工作重點是施工組織設計的各項技術、組織措施的落實,嚴格按照國家現行鋼結構有關規范、標準進行施工。重點抓好以下幾個環節:

1.施工預埋階段。在鋼結構廠房建筑中,主體結構與基礎連接方式主要有:預埋螺栓連接和插入式杯口連接,在一般鋼結構中常用連接方式主要采用預埋螺栓連接。預埋螺栓的質量關系到整體鋼結構安裝質量。如果預埋螺栓偏差過大,嚴重會造成爆破基礎重做的后果。鋼結構的基礎一般采用鋼筋混凝土獨立基礎或樁基礎加承臺的基礎,同一基礎內部各螺栓之間的相對位置及各基礎之間螺栓的預埋位置的準確性直接影響上部鋼結構能否順利安裝。

制作套模:根據設計圖紙的預埋要求,用木模板或鋼板制作與實際安裝柱下腳開孔位置相同的模型,便于確定螺栓相對位置,且可以重復使用于相同基礎預埋螺栓的定位。

安裝螺栓:鋼結構基礎預埋螺栓一般直接埋設在獨立基礎或樁基的承臺中,安裝時,需對基礎鋼筋的位置進行調整,以保證螺栓的相對位置。螺栓的固定一般采用與基礎鋼筋點焊連接。澆筑保護:澆筑前需對基礎軸線、標高進行全面復核,并將軸線及標高線彈至定位好的模板上。澆筑時應盡量保護螺栓由于振動棒的振動造成相對偏移,澆筑后再次利用套模對螺栓相對位置進行復查,并及時對螺栓進行保護。在長期的安裝實踐過程中,我公司對一些項目經過摸索研究,總結出一套安裝鋼結構柱腳螺栓施工工藝流程,經過幾個項目實施,很大程度地提高了工程施工質量和施工效率,達到較好應用效果。

2.結構安裝階段。鋼結構廠房在進行結構安裝時要注意幾個環節上的問題,如單元吊裝、對接校正、連接緊固等環節要做到具體案例研究具體的施工方案,運用科學的方法解決施工中遇到的實際問題。吊裝:由于鋼結構廠房主體梁、柱為拼裝后形成的單元結構,自重較大,吊裝前須對吊點進行驗算,防止在吊裝中發生變形或意外,確保吊裝安全。單層鋼結構安裝施工時,對于柱子、柱間支撐和吊車梁一般采用單件流水法吊裝,如采用汽車式起重機時,可以以2—3個軸線為一個單元進行節間構件安裝。

校正:鋼柱吊裝回直后,地腳錨固螺栓找正平面位置并校正,地腳錨固螺栓臨時固定后,起重機方可脫鉤,再對鋼柱軸線、標高垂直度等進行復核,用纜風繩校正(也可采用調桿撐或千斤頂校正),方可對螺栓、連接件等進行緊固。緊固:高強度螺栓連接是鋼結構工程最重要的分項,也是目前施工質量的薄弱環節之一,高強度螺栓的緊固應按規范規定進行。安裝前要做好接頭摩擦面清理,按規定校正扭矩扳手,通過初擰、復擰、和終擰達到緊固。

灌漿:校正、堅固后,對柱腳、支撐點進行清理、鑿毛,用微膨脹細石混凝土進行密實澆筑。在施工預埋、結構安裝階段中,監理工程師應有目的地對各工序施工進行巡視和檢查,及時發現并糾正施工過程中存在的問題。對重要工序和重點部位,專業監理工程師或監理員應進行旁站監理。

3.輕鋼安裝階段。金屬板壓型、安裝,主要為彩色鋼板維護結構,是較新興的建筑維護結構形式。施工中注意以下幾點:①準備工作:選定符合設計規范的材料、確認板型及排布圖,做好焊接、接點處防腐隱蔽驗收,安裝前一定要制定周密可靠的彩板工程施工方案、建筑構造作法及質量保證措施;②制作、安裝過程中要加強檢查,使大部分質量問題消滅在施工前和施工過程中;③嚴格進行檢驗及分項工程驗收,確保節點構造合理、可靠、無滲漏,觀感平整、順直、嚴密、顏色均勻一致、板面無劃傷、無銹斑、無污染。

4.除銹及涂裝。除銹和涂裝質量直接影響鋼結構廠房今后使用期間的維護費用,還影響鋼結構工程的使用壽命、結構安全及發生火災時的耐火時間。根據科學計算,一般鋼結構物體表面每十年的自然銹蝕程度大約為0.4mm,所以做好防銹和涂裝環節不但可以延長結構使用壽命,在市場激勵競爭的今天,掌握高質量的除銹和涂裝技術,可以降低業主維護成本,從而可以提高企業在同行業中的競爭地位。除銹和涂裝環節上應抓好以下工作:①對鋼構件的除銹質量按照設計要求的等級進行嚴格的驗收;②檢查涂裝原材料的出廠質量證明書,防火涂料還要檢查消防部門的認可證明;③涂裝前徹底清除構件表面的泥土、油污等雜物;④涂裝施工應在無塵、干燥的環境中進行,且溫度、濕度符合規范要求;⑤涂刷遍數及涂層厚度要符合設計要求;⑥對涂層損壞處要做細致處理,保證該處涂裝質量;⑦嚴格進行外觀檢查驗收,保證涂裝質量符合規范及標準要求。

四、結語

鋼結構安裝完成后,必須按照規范要求對各項目進行檢查驗收,特別是對高強螺栓扭矩力、焊縫的外觀質量,有關撓度、垂直度等各項技術指標符合要求后,方可進行下道工序施工。所以在鋼結構廠房工程施工環節中,需要做好嚴格的管理控制,要以質量為重,才能為業主提供優質的鋼結構廠房。并且在滿足質量的前提下,我們還要在技術上進行創新,培養研究型人才庫,努力在技術改良和技術創新上做文章,只有掌握絕對的專利技術,才可以樹立行業競爭的壁壘,為企業的長期戰略發展奠定基礎。

參考文獻:

第4篇

關鍵詞:項目管理 重型鋼結構安裝 網絡計劃

中圖分類號:TN711 文獻標識碼:A 文章編號:

1 概述

鋼結構與其他結構相比,具有自重輕而承載能力高(輕質高強);鋼材最接近于勻質等向體,塑性和韌性好;具有良好的焊接性能;鋼結構制造工廠化、施工裝配化等優點。因而在高層、大型、重型、輕型結構中鋼結構廣泛應用。如何安全、優質、高速、低耗完成鋼結構建設項目,突破傳統的鋼結構安裝管理模式,項目管理信息系統成功解決了這一問題。

項目管理信息系統就是一種基于計算機技術而進行的項目管理系統,具有統一收集,加工處理信息,并以標準化的方式作好信息處理工作;將企業的信息資源統一管理,并能實現快速查詢,以加強對企業施工生產經營活動的計劃與控制,提高管理工作效率;利用數理統計的方法和運籌學的方法來處理信息,預測未來,為企業決策提供有力的支持;提高企業的適應能力和競爭力。下面以冶金轉爐鋼結構廠房安裝為例,簡述項目管理信息系統在重型鋼結構廠房安裝以下幾個方面的應用。

2 根據工程施工網絡計劃,合理安排鋼結構制作和構件進場計劃

根據施工網絡計劃,安排鋼結構制作、驗收、進場計劃,做到既保證安裝進度,又合理利用臨時施工平面。做到既保證施工進度,又不影響其他專業施工。構件在制作廠出廠前根據其安裝區域、系統、安裝位置,運用軟件編程統一編號,如柱子系統、吊車梁系統、屋面系統、墻皮系統、平臺系統等,一個系統一個字首,不同車間或跨編號不一樣,看構件編號,不用看圖形就能知道是哪個系統的構件。現場安裝構件員根據編號安排構件進場順序、堆放位置、安裝起吊順序。做到程序化、規范化、標準化。

3 根據構件重量和安裝位置,合理選擇主吊機,合理布置施工平面

轉爐鋼結構廠房主體結構主要以框架體系為主,其安裝高度較高,跨度較大,主吊機選型及布置位置要根據建筑高度,覆蓋范圍,和起吊能力進行分析研究,吊機要滿足安裝要求外,還要滿足施工平面總體布置,做到經濟、合理。利用項目管理信息技術和CAD技術可以模擬大型鋼結構構件吊裝,綜合考慮構件堆放場地、吊機行走路線或站位、其他構件安裝或其他專業作業,科學布置施工平面。

4.超大型構件合理分段

轉爐鋼結構廠房有超大、超長、超重等特點,以某鋼廠120t轉爐為例,轉爐高跨單根框架柱長68m,寬4.5m,重118t,以現有施工機械是無法實現吊裝,而且給制作和運輸帶來麻煩。柱子分段在轉爐結構安裝中尤為重要,運用項目管理信息系統技術和CAD技術,綜合考慮吊裝重量、分段處的接頭型式、安裝高度,形成一套統一的,規范的,合理的分段方式,構件分段在鋼結構詳圖設計階段要統一考慮,包括吊點、吊具在制作圖中詳細表達出來,力求安裝安全、方便快捷。

5 技術要求及大型吊裝和安全施工方案

鋼結構詳圖圖紙總說明中注明施工中的各項注意事項及要求。專用施工工具要直接設計出圖;大型吊裝和安全專項方案要單獨出圖。

5.1 轉爐以平臺系統居多,其構件規格極多,吊裝所選用吊具如鋼絲繩、卡環、吊耳也各有不同,對不同類型構件選擇不同吊具,這對施工現場安裝人員具有很大指導作用,可避免安全事故發生。

5.2 組合與非組合吊裝選擇是平臺系統安裝值得考慮的問題,新的安裝體系對框架結構提出加大組合吊裝單元要求。但實際上不是所有組合體都方便施工,往往在某些情況下比不上單件安裝效果,且地面組裝占據施工作業平面,拼裝誤差大,造成高空就位困難,增加了安裝難度。所以需對組合體進行分析,分別從吊裝時段、吊機利用率、安裝難易程度、安裝誤差等方面綜合考慮,確定最后可行性方案,保證安全,兼顧經濟性。

6 隨著鋼結構產能發展,鋼結構應用進入了新的發展時期。

項目投資都要求盡快回報,項目工期是合同的重要條款,也是施工單位貫穿施工活動的主線。對鋼結構安裝提出了更快、更高要求,對構件起鉤就位松鉤找正的基本程序也提出了更快的要求。如何在構件就位后以最快方式松鉤,馬上進入下一構件吊裝流程。例如一件5t平臺梁,僅需幾套M20普通螺栓連接或幾個焊接支點,既可達到松鉤條件,其找正工作待松鉤后再完成。所以應根據構件重量、安裝連接形式,運用項目管理信息技術設計不同的安裝就位方式。不同構件在不同安裝條件下,安全快捷的達到松鉤條件,提高安裝效率及吊機利用率。安裝所使用的腳手架、安裝平臺及臨時固定支架等加固材料,也統一設計,在鋼結構設計詳圖階段單獨出圖。

7 測量控制

轉爐工程主體框架結構由多層鋼平臺組成,框架體系由底部框架,門形剛架,頂部剛架形成,各柱列軸線,標高控制點較多,測量工作作為質量主要控制手段對高層框架施工至關重要。運用項目管理信息系統技術,結合內控法測量技術,形成一套完整的系統的各專業專用測量方案,施工全過程對各專業進行嚴格的測量控制,并對各專業銜接進行統一驗收,使各施工工序交接形成良性循環,避免專業間內耗,保證安裝工期。

8 焊接

焊接是所有鋼結構施工重要工序,其工程量約占去整個安裝工程量的1/3,同時相對緊迫的工期與較大焊接工程量之間矛盾也日趨嚴重。在施工準備階段,運用項目管理信息技術,根據不同的焊接部位,編制一整套行之有效的焊接工藝,合理安排焊接時段,對整個工程質量和工期提供技術保證,保證鋼結構工程安裝質量。

9 質量與進度控制

轉爐高層鋼結構施工不同于其它結構施工,具有質量高,工期緊的特點,質量與進度保證依賴于科學的管理,嚴格施工管理,推廣新技術,新工藝、新設備、新材料的科學應用,組織技術創新和技術攻關。運用項目管理信息系統,將以往經驗工作轉化為數字,做到標準化、規范化,做好項目質量和進度策劃,嚴格實施,保證工程項目建設優質、高效。

項目管理信息系統在重型鋼結構廠房安裝中的應用前景廣泛,在運用過程中需要不斷總結和完善,形成專利、工法、成果、新技術應用示范工程等,進而在其他建設項目中推廣應用,為企業可持續發展提供支持和保證。

第5篇

摘 要:目前,國內鋼結構的廠房被大批建設和使用,而廠房的壓型鋼板墻面出現了大量漏雨現象,這使得建筑人員開始對鋼結構廠房的漏水防治引起關注。本文結合實踐經驗就鋼結構廠房漏雨的原因以及防治方法做以闡述。

關鍵詞:鋼結構廠房;漏水原因;應對措施

目前廣泛應用彩色壓型鋼板(簡稱彩鋼板)建成的廠房具有結構、裝飾和防水等功能,這種彩鋼板廠房還具備如下特點:自重量輕、建筑工藝簡單、施工工期短,價格低廉。因此,彩鋼板在近年內被大量充當各類單層廠房與多層廠房的屋面及墻體。輕型鋼結構的屋面和墻面所用建筑材料主要是單層彩鋼板和雙層彩鋼板(加保溫面夾芯板);所用的檁條主要是薄壁C型及Z型鋼檁條,特點是自重相對較輕的。屋面的坡度通常設計標準是1/10~1/15。

《鋼結構工程施工質量驗收規范》(GB50205-2001)中規定了壓型鋼板的質量標準、外觀與功能等指標,目前對壓型鋼板的施工質量影響最大的是經常出現的漏雨現象。筆者根據親身經歷的施工經驗,將漏雨原因劃分為兩種類別:一類是與設計因素相關;二類是與施工因素相關。下面對這兩大類所包含的細節進行詳細論述。

1有關設計因素

1.1屋面的雨水系統設計時沒有按照規范要求設置出溢流措施,導致雨水超出系統排放能力后可能出現雨水漫過搭接縫,而運用暗扣和打釘板相連接的屋面極有可能出現嚴重漏水現象。

1.2天溝的截面過小,落水管的數量不足,導致雨水溢流到維護墻之內。

1.3彩鋼防水的配件設計有缺陷,無法達到所要求的防水標準。

1.4屋面檁條截面的設計缺陷,截面過小而間距大度大,風荷載的作用之下檁條與壓型板會出現變形過大,出現結構性缺陷,導致屋面出現積水。

1.5沒有充分考慮到結構、溫差和干縮引起的變形,以及振動的影響,設計沒有滿足基層變形的要求。

1.6設計排水坡度不足,屋面上的雨水無法及時排入天溝,導致屋面出現漫流。

1.7窗口上下檐口的包邊、屋脊的泛水板和陰陽角等細節部分無詳細的設計圖紙,導致缺乏經驗的施工隊進行隨意施工,造成漏水隱患。

2施工因素

施工質量在很大程度上取決于施工團隊的技術與熟練程度,施工隊伍不同帶來的施工效果也存在著差異,尤其是對細部部位的處理方面體現得更為明顯。下面就常見的易漏水部位的漏水原因以及應對措施做以論述:

2.1屋脊蓋板

該部位漏水的原因主要包括:屋脊處的波峰過高;縱向搭接沒有使用膠泥或者使用硅膠;縱向搭接采用的是鉚釘連接;屋面板同屋脊蓋板之間沒有敷設堵頭。應采取的措施:將屋脊蓋板的尺寸和坡度擴大;搭接處使用膠泥或者硅膠進行密封;對鉆尾釘進行更換;敷設適宜的堵頭板。

2.2采光板

進行采光板部位的防水是此類建筑的防水的重點,在進行屋面采光板的懸著和安裝過程中要注意下列幾點:防水螺釘要打于波峰的上部;將采光板同其收邊板密封牢固,加寬其縱向的兩側膠泥,并鋪設至波峰的上部,避免毛細氣壓導致的滲水;屋面彩板的安裝程序應是自一端至另一端進行依次排板,要桷保板件具有完整性;進行縱向搭接通常不應小于300,搭接處應采用硅膠進行密封牢固;在采光板的搭接處敷設柔性膠帶進行密封。

2.3屋面風機洞口

在風機等屋面洞口同屋面板連接處進行防水。在施工過程中應引起注意的是:要按照設計圖紙的標準和工序要求嚴格進行施工,敷設膠泥與硅膠;在風機附近的預留范圍要達到排水標準要求;墻面和屋面在開孔之后要馬上做防水處理;在開孔處要增設檁條或者增設角鋼結構,以減小圍護出現變形;進行防水安裝時要做到嚴密和平整,不出現阻水現象。

2.4檐口

在進行屋面板的安裝時,要同時進行泡沫堵頭的放置;屋面外板要外伸出15厘米至30厘米;端部屋面板的坡度要滿足排水標準。

2.5天溝

鋼結構屋面同鋼筋混凝土的屋面比起來,其天溝的深度要小,而且天溝同屋面沒有連續性防水結構,在天溝出現積水時,難以保證其不出現漏水。天溝漏水原因主要包括:內天溝的焊接接頭處有縫隙,造成滲水;天溝與雨水管的管徑的設計尺寸過小,設置的雨水管數量過少;在天溝的端部沒有做封頭板;伸入天溝的層面外板其長度過短,使雨水出現倒流。采取的措施:加大天溝的排水截面;對接頭的焊接質量進行嚴格檢查;天溝與雨水管的排水量應達到實際排水量的要求;應設置天溝端部的封頭板;進行屋面板施工時要依照設計長度。

2.6廠房高低跨連接部位

該部位漏水的原因主要包括:施工的構造有缺陷,接口收邊處的安裝無法滿足設計的要求。采取的措施:將低跨屋面板延伸至高跨廠房之內,做成陰角收邊的防水,用堵頭進行封堵,將收邊同高跨墻面板進行連接,使低跨屋面板延伸端呈自由狀態,防止熱脹冷縮導致的收邊脫開出現漏水。

2.7磚墻與輕鋼屋面連接部位

該部位漏水的原因主要是應力不同步,導致硅酮膠同粘接面出現開裂。采取的措施:避免溫度變形,進行兩次收邊進行連接處理;在同磚墻體進行連接時,使收邊保持一定的角度,然后實行完全密封;收邊之間用密封膠進行密封。

2.8窗戶

鋁合金窗戶同彩鋼墻體的連接部位出現漏水的原因包括:墻面的檁條沒有保持不順直,同窗框間存在間隙;在窗戶下口同鋼結構之間、窗玻璃同型材間的密封出現問題;窗口的下檐出現存水;窗上口的泛水收邊件出現滲水。采取的措施:在施工過程中要保證結構檁條保持平整度;對窗下口的全部縫隙進行密封,進行硅酮膠敷設;鋁合金同單槽之間、單槽同玻璃之間做密封處理;在窗上口處的泛水收邊件用密封膠密封,注意不可在鋼柱部位進行搭接;在窗下檐口要安裝防水包邊,包邊的坡度應向外;安裝窗戶時應盡可能靠外側,避免出現積水和滲水。

2.9其他

其他因素包括施工中出現誤打留下的釘眼;安裝屋面板時進行踩踏使波峰出現塌陷;再有就是卷邊板出現漏咬。采取的措施:安裝屋面板時應仔細檢查,屋面板有釘眼應棄用,若已安裝上應用密封膠進行封堵;屋面板之上不要出現堆積和在其上搬運重物;在驗收前對咬邊情況進行全面排查。

3總結

鋼結構廠房的維護系統出現漏水的原因有多種,每一名建筑設計與施工人員都要對防治漏水給予充分重視,要從細節之處著手,頻繁出現漏雨部位在施工時應重點加以關注并做出處理。工程施工應選擇有經驗和責任心強的施工隊伍,只有這樣才能防止漏水現象的出現。

參考文獻:

[1] 高志嶺,趙海陸. 淺析工業建筑中框架結構設計要點[J]. 民營科技. 2008(11)

[2] 時慶偉. 門式剛架輕型鋼結構優化設計研究[D]. 沈陽建筑大學 2011

第6篇

關鍵詞:重型鋼結構;鋼結構廠房;廠房柱距;柱距設計研究

1前言

重型鋼排架結構體系是近年來在工業建筑中應用相當廣泛的一種結構形式。影響鋼結構廠房用鋼量及基礎工程量的因素有很多,其中廠房柱距是一個非常關鍵的因素,選擇合理的柱距可有效降低整個項目的工程量和投資。鋼排架結構一般采用實腹式或格構式柱,實腹式屋面梁或者屋架,以冷彎薄壁型鋼或者輕型H型鋼作檁條,以冷彎薄壁型鋼做墻梁,以壓型鋼板作為屋面板和墻板。重型鋼排架結構是鋼鐵冶金工業廠房中最常用的結構形式。在滿足生產工藝要求的情況下,選用合適的柱距能夠滿足設計的標準同時降低用鋼量,減少投資,方便施工,本文就重型鋼結構廠房的柱距進行探討,旨在為該類施工提供借鑒。

2 重型鋼結構廠房結構特點

(1)結構構件用鋼量大。該類廠房柱距、跨度以及高度一般較大,且吊車工作級別高、荷載較大,因此導致構件超長、超寬、超重現象,用鋼量一般超過100kg/m2。因為該類廠房結構構件重量較重,相應基礎費用也較高,同時地震反應也較為敏感。

(2)軸網布置復雜,柱距大。柱距一般為12~18 m,往往因功能布局要求,局部需要抽柱,抽柱部位需要增設托架或托梁,廠房山墻處需要設置抗風桁架。

(3)結構整體剛度要求高。因吊車的運行對排架變形要求較高,加之吊車運行荷載較大,在結構的縱、橫向均應保證結構具有足夠的剛度,以減小整體結構的變形。

(4)節點構造設計復雜。因結構構件大、數量多,節點設計應考慮構件的制造、運輸、安裝的安全性和便利性。

3 工程概況

本文以山東某鋼廠熱軋主車間為例,廠房長480m,寬33m,檐口高度28m。在保證承載力與正常使用的前提下,對該工程選用不同的柱距進行計算,對比用鋼量的差異,柱距范圍為12m~18m,模數為1.5m,共5種柱距,對主剛架用鋼量、吊車梁系統用鋼量以及圍護結構用鋼量分項進行對比。對重型鋼結構工業廠房經濟合理柱距進行研究。具體結構參數如下:

3.1荷載條件

恒載:0.4KN/m2;活載:計算主鋼架時0.3KN/m2,計算屋面檁條時0.5KN/m2;基本風壓:0.4KN/m2;雪荷載為0.30KN/m2;地震作用:設防烈度7度(0.1g),Ⅲ類場地,地震分組 第三組。

3.2主剛架

主剛架跨度 30m,檐口高度28m,軌頂標高20m。每跨2臺110/32t、A6工作制吊車,各開間柱距相等。下柱格構式采用鋼管混凝土雙肢柱,柱截面高度2m,上柱采用實腹式焊接H型鋼柱,剛接柱腳;實腹式變截面焊接H型鋼梁。梁柱連接節點為剛接。計算中對于不同柱距下的單榀剛架應盡量滿足相同位置的梁柱應力比、最大撓度相近的原則。

3.3吊車及吊車梁

吊車跨度28.5m,每側4個輪子,最大輪壓436kN,小車重38.5t。吊車梁簡支,選用焊接實腹式吊車梁,制動結構采用制動梁,設置輔助桁架和下翼緣水平支撐。

3.4圍護結構

因柱距較大,為降低用鋼量,本項目屋面檁條采用輕型H型鋼檁條,墻梁均采用簡支C型冷彎薄壁型鋼;墻架柱采用焊接H型鋼柱,鉸接柱腳。

4 分析

4.1主結構用鋼量分析

主結構主要包括排架柱、屋面梁以及連接節點等,在總用鋼量中占比較大,直接影響整個結構的經濟性。為客觀比較不同柱距下的主鋼架用鋼量,控制主要應力比差值在0.03以內。隨著柱距的加大,剛架數量隨之減少,單榀剛架所擔負的恒活荷載隨柱距的增大而線性增大,雖然單榀剛架用鋼量增大,但小于剛架數量減小對用鋼量的影響,主結構單位用鋼量(均攤到廠房單位建筑面積的用鋼量)隨著柱距增加而降低,其對用鋼量的影響基本呈線性。

4.2吊車梁用鋼量分析

隨著柱距的增大,吊車梁、屋面檁條及墻梁的跨度不斷增加大,特別是吊車梁,因吊車梁變形要求較高,撓度與跨度的四次方成正比,翼緣正應力與跨度的二次方成正比,吊車梁用鋼量隨柱距的增大呈非線性增加,柱距越大,吊車梁單位用鋼量的增長率越大。

4.3圍護結構用鋼量分析

圍護結構(含屋面檁條、屋面支撐、墻梁、墻架柱等)的用鋼量隨著柱距的增大,所擔負的恒活荷載增大,單位用鋼量也隨之增大,當相比吊車梁用鋼量的變化曲線要舒緩的多。

4.4總用鋼量分析

隨著柱距的增加主剛架用鋼量與吊車梁、圍護結構的用鋼量變化趨勢相反,因此結構存在最低用鋼量柱距。因為主結構和次結構的鋼材型號與單價不同,總鋼量與柱距關系曲線的最低點為用鋼量最省的柱距,但不是最優柱距。主剛架和吊車梁系統在總用鋼量中占據70%以上,并且與吊車的噸位及臺數關系很大,所用材質及制作安裝的費用也交較維護系統高,因此通常可以選擇主剛架和吊車梁系統的最低用鋼量柱距選為最佳柱距。

5 總結

基于分析比對,本工程最優柱距的范圍為15m。本文所給出的最優柱距僅針對本工程的實際情況討論重型鋼架結構體系柱距與每平米用鋼量的關系。實際工程中,影響最優柱距及結構用鋼量的因素眾多,一個參數的改變或將引起總用鋼量極值點的移動。以本工程為例,吊車的噸位及臺數對柱距的選擇至關重要,如果吊車噸位變小,那么最優柱距就會變大;反之,如果吊車噸位增大,那么最優柱距就會變小。因此,在設計中必須綜合考慮各方面的因素,得到有實際工程意義的最優柱距。

參考文獻:

[1]王元清,于春光.門式剛架鋼架結構工業廠房最優柱距研究.工業建筑,2012,38(6):49-51.

第7篇

關鍵詞:冶金廠房;鋼結構;

現今大中型冶金工廠中的冶煉廠、軋鋼廠等主要廠房具有跨度大、橋式起重機起重噸位大、環境溫度高等特點,故設計建造時大都采用鋼結構作為廠房承重結構。 隨著經濟的迅速發展和技術的不斷進步,鋼結構被越來越廣泛的應用到許多工業廠房的設計中。鋼結構具有工廠化程度高、整體剛度和抗震性能好、自重輕、造價低、施工周期短等特點,在大跨度及超高層建筑中能較好的代替鋼筋混凝土結構,但也存在著防火性能差、易腐蝕等缺點。下面就冶金鋼結構廠房的設計問題作進一步探討。

1結構形式的選擇

廠房結構一般是由屋蓋結構、柱、吊車梁、制動梁(或桁架)、各種支撐以及墻架等構件組成的空間體系。廠房結構體系的選擇對項目的整體造價有著較大的影響,選擇合適的結構體系不僅可以節約造價,還可以提高結構的整體性能,改善外觀等等優點。

結構形式的選擇主要從滿足工藝流程、建筑節能設計、結構設計分析和技術經濟分析等方面綜合考慮確定的。鋼結構廠房的結構形式主要有以下幾種:門式剛架、排架、剛接框架。門式剛架通常適用于跨度9~36m、柱距6m、柱高4.5~12m、設有吊車起重量較小的單層工業房屋或公共建筑。設置橋式吊車時,宜為起重量不大于20t的中、輕級工作制吊車;設置懸掛吊車時,起重量不宜大于3t;對廠房較高(H>18m)時單跨(多跨),吊車起重量較大(Q>50t)及硬鉤吊車的重型廠房,為保證廠房橫向剛度要求,宜采用剛接框架形式;其他的結構可采用排架結構形式。排架柱在基礎處通常做成固定端,柱頂與屋架或橫梁的連接可以做成鉸接,也可以做成剛接。柱的上下兩端均為剛接的排架,可以增加剛度和節約鋼材。通常在采用重型屋蓋的剛接排架中,為了減少柱上端的彎矩,可以在屋蓋結構安裝完畢后再將柱頂剛接,以減少由屋蓋靜荷載所產生的柱頂固定端彎矩。綜上情況,在選擇框架類型時必須根據具體條件進行分析比較,得出最優結論。

2屋頂設計

2.1屋蓋支撐

2.11屋蓋支撐的材料選用

由于人們對震害的感受不深,認為地震發生的概率很小,重視程度不夠,因此很多采用圓鋼,甚至在8 度地震區也有用圓鋼的。規范第9.1.20 條規定,屋蓋支撐桿件宜用型鋼,作者建議8 度地震區應用型鋼截面,7度及7 度以下視剛架跨度和荷載大小可考慮是否一律采用型鋼。

2.12屋蓋支撐系統的布置

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、吊車噸位和所在地區的抗震設防烈度等條件來決定。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,但考慮到施工條件的限制和安裝需要。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12m 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。

2.2 屋頂防水設計

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。對于屋面坡度,根據《屋面工程技術規范》的規定最小為5%。但在實際工程中,一些外資鋼構公司屋面坡度經常做到3%,甚至2%。考慮到目前國內鋼構廠家技術力量、節點的處理以及材料性能方面參差不齊,建議將屋面坡度控制在5%。而在積雪較大的地區,坡度應根據實際情況適當增大。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。根據收集的資料和工程設計經驗,單坡屋面長度宜控制在70m 以內,若超過70m,需做專題研究、特殊處理。

3柱間支撐的設計

柱間支撐是廠房縱向的主要抗震構件,因此其設計尤為重要,應進行嚴格的計算和采用合理的節點構造。

3.1柱間支撐的布置。在有吊車的情況下,應在廠房單元中部設置上、下柱間支撐,并應在廠房單元兩端增設上段柱柱間支撐;抗震設防烈度為7度時結構單元長度大于120m,8、9度時結構單元長度大于90m.宜在單元中部l/3區段內設置上、下段柱間支撐。

3.2節點設計。正常設計的柱間支撐其破壞多發生于節點處。柱間支撐的節點設計一般有螺栓連接和焊縫連接兩種形式。震害統計表明,螺栓連接節點的損害率高于焊接連接節點,原因在于連接節點存在構造缺點。螺栓連接在節點上的開孔削弱了節點板的受力面積,這樣容易造成孔邊應力的集中,致使斷裂破壞。建議節點設計可采用少量安裝螺栓加焊縫的連接方式,但焊縫必須根據計算確定。對節點設計要保證節點強度大于桿件強度,支撐與柱的連接不應小于支撐桿件塑性承載力的1.2 倍。

4廠房外墻立面形式的設計

鋼結構廠房的立面主要由工藝布置來決定,在滿足工藝的要求下力求立面簡潔恢宏同時使節點盡量簡單統一。由于冶金廠房進深大, 加上其熱性質的特點,因此所需要的開窗面積就大,在散熱時要有大面積進風口。現在, 大型廠房的高側窗一般是玻璃纖維樹脂( FRP)采光板做成的采光帶。這種下部為大面積的帶形窗,上部為橫向采光帶的廠房外墻立面形式是20世紀80年代初至20世紀末所設計的典型的冶金廠房外墻立面形式。近幾年研究得出廠房外立面采用豎向分格也是一種可取的形式,采用豎向分格形式墻面作為側面采光,從上至下均能采光。墻上部的窗開得越高, 其采光就越深。由于屋頂通風器的使用, 可以用玻璃纖維樹脂( FRP)采光板代替鋼窗, 如用FRP 板做成豎向采光帶來進行采光,采光深度會更深, 加上冶金廠房對采光的均勻度要求不是很高, 這樣就可以克服以往高側窗所存在的缺點。而利用FRP板和彩色壓型鋼板的板帶特性也可使墻面排水通順。

在自然通風方面, 雖然有屋頂通風器作為排風口, 但側墻下部的進風口是不能沒有的。側墻下部的開窗同樣需要滿足要求, 只是窗洞開口和門洞開口應與豎向分格式樣結合在一起考慮, 有意識地避開它們對豎向分格的影響, 也可以結合豎向采光帶間斷布置窗戶。對于一些散熱量不是很大的廠房,可以用彩色鋁合金百葉窗來作為進風口。

5設計中應注意的其他問題

5.1荷載問題

《建筑結構荷載規范》和《門式剛架輕型房屋結構技術規程》分別有兩套完整的風荷載計算方法。各不相同,相互獨立,自成體系,且分別用于不同的結構體系中。兩個規范在風荷載分布上相差較大,不能錯用和混用。《門規》一般適用于對風荷載比較敏感的或風荷載起控制作用的輕型門式剛架結構。

荷載的取值對結構計算影響較大,取小了不安全,取大了不經濟,尤其對于大跨度輕型屋面結構。

荷載取值應按照《建筑結構荷載規范》進行。一般情況下屋面恒載應按照實際情況計算取值,屋面活荷載可取0.5kN/m2,風荷載、雪荷載和積灰荷載等按規范,其他附加荷載應按實際情況輸入。需要說明的是,屋面活荷載和雪荷載在計算時應取二者的大值作為活荷載輸入,有積灰的還應考慮積灰荷載。廠房屋面的通風器由于其高度和寬度都較大,計算時應按照實際情況轉化為集中載荷輸入。在廠房的高低屋面處,還應考慮積雪的堆積影響,防止由此產生的屋面結構的破壞。同樣局部風荷載的增大也會使屋面板和檁條的連接被撕壞,從而將屋面板掀起來。

5.2溫度伸縮縫的設置

溫度變化將引起鋼結構廠房的變形,使結構產生溫度應力。當廠房平面尺度較大時,為避免產生較大的溫度應力,應在廠房縱橫兩個方向設置溫度伸縮縫,區段的長度可以根據鋼結構規范來執行。溫度伸縮縫一般采用設置雙柱的方法來處理,對縱向溫度伸縮縫可在屋架支座處設置滾動支座。

5.3關于檁條代替桿的問題

有一些廠房在設計時為了減少用鋼量,取消了系桿,用檁條來代替。用檁條代替系桿存在以下的問題:1、代替系桿的檁條要傳遞軸力,從而成為壓彎或拉彎構件,設計時應驗算是否滿足要求。實際中往往會忽略這一點。2、檁條與鋼梁的連接多半是螺栓連接。連接處螺栓的抗剪和檁條的局部承壓強度往往不能滿足要求。3、檁條位置較高,和支撐不在同一平面內,這將會對鋼梁產生扭矩。建議設計時應把支撐體系和檁條分開考慮。

結語:鋼結構在我國建筑領域起到越來越重要的作用,雖然已經取得很大的進步,但還有很多設計細節可以研究和發展;還有很多問題需要注意和避免。總之冶金鋼結構廠房,應根據其特點進行設計,正確使用相關規范,強化概念設計,使項目更具安全性和經濟性。

參考文獻:

[1]《鋼結構設計規范))GB500017―2003

[2]《門式剛架輕型房屋結構技術規程))CECSl02:2002

第8篇

關鍵詞:輕鋼結構;柱腳設計;抗剪鍵

Abstract:Shear key column design is an important part of the design, the article on the shear keys to set the conditions and shear bond stress distribution characteristics are analyzed, on the shear bond materials and construction described,For the design and construction of reference.

Keywords: light steel structure;Column base design;Shear key

中圖分類號:TU392.5 文獻標識碼:A 文章編號:2095-2104(2012)

1引言

近年來,隨著鋼結構在我國的迅猛發展,尤其輕鋼結構因其自身施工速度快、建筑造型美觀、造價低廉等優點在各領域的廣泛應用,怎樣設計才能使得結構形式安全可靠、用鋼量最省、社會經濟效益比較突出成為設計人員討論的熱門話題。而在工業廠房鋼結構設計中,柱腳起著將上部荷載傳遞到基礎的重要作用,因此在整個設計過程中,鋼結構柱腳設計能否可靠地傳遞上部荷載就變得十分重要。一般來說鋼結構柱腳分為鉸接和剛接兩種形式,兩種柱腳均要承受水平力。而《鋼結構設計規范》明確規定,柱腳錨栓不宜用于承受柱腳底部的水力,此水力由底板與混凝土基礎間的摩擦力承受或者設置抗剪鍵來承受,所以在設計中通常不考慮錨栓抗剪部分。另外柱腳受剪破壞發生在混凝土基礎中,不易發現且通常難以采取加固措施,因此,鋼結構抗剪鍵的設計在整個鋼結構設計中非常重要。

2 柱腳受水平力分析

柱腳的水平力由底板傳給抗剪鍵,產生的剪力再由抗剪鍵通過承壓傳給周圍的混凝土,剪力使抗剪鍵受彎,其彎剪變形使混凝土受壓,當水平力較大時,由于鋼材抗壓強度比混凝土抗壓強度大的多,在底板與抗剪鍵交接處的混凝土塊易產生斜裂縫,裂縫的發展使混凝土壓縮變形并完全破碎,此時的抗剪鍵與混凝土將失去有效約束,其抗剪鍵剛度急劇減小,有發生整體破壞的可能,因此,抗剪鍵的埋置深度應能保證混凝土達到破壞時的承載力大于柱腳承受的水平荷載。當選定了抗剪鍵的材料和截面形式后,其埋置深度的確定便是抗剪鍵設計中的關鍵問題。

必須指出,處于受壓或受拉狀態的柱腳抗剪鍵的抗剪性能是不同的,當柱腳處于壓剪狀態時,由于混凝土處于雙向受壓狀態,其抗壓強度值的提高會增強抗剪鍵的抗剪能力;反之,處于拉剪狀態時則會降低抗剪鍵的抗剪能力。因此,柱腳在承受較大剪力的同時還承受著拉力,對抗剪鍵的設置要求還應該更嚴格些。如果基礎混凝土中配了鋼筋,由于鋼筋參與抗剪工作,增強了抗剪鍵的抗剪能力。在剪力作用下,破壞可能發生在抗剪鍵中,或發生在混凝土中。合理設置的抗剪鍵應能保證混凝土的破壞先于其本身材料的破壞,因為抗剪鍵剪切破壞時發生在基礎混凝土中,不容易發現,且難以采取加固措施。

3抗剪鍵的設計

抗剪鍵是指在鋼結構柱腳設計中設置于柱底板下面用于抵抗水平剪力的構件,判斷柱腳是否需要設置抗剪鍵是根據其受力情況確定的,與柱腳的形式(鉸接或剛接)無關。柱腳底部的水力應由柱腳底板與混凝土基礎件間的摩擦力承受,摩擦系數可取0.4。一般情況下,當水力大于摩擦力時,應設置抗剪鍵,當水力小于摩擦力時,可不設抗剪鍵,但在下列幾種情況下均宜設置抗剪鍵:

(1)抗震設防烈度較高或者風荷載較大的地區。地震作用或風荷載產生的水平剪力較大,或者輕型鋼結構廠房在風的吸力作用參與組合的工況中,由于柱軸向壓力正比于柱底板與混凝土的摩阻力,柱軸向壓力越小摩阻力越大,抗剪鍵所承受的水平剪力越大,選取組合工況時應選擇水平剪力較大,軸向壓力較小的工況,且選取的水平剪力與軸向壓力要對應。

(2)廠房內布置有起重設備時應設置抗剪鍵。起重設備對結構產生橫向剎車力和縱向剎車力,產生的瞬間慣性力通過柱間支撐或鋼架傳至柱腳,突然增大的慣性力對結構非常不利,所以在有起重設備時各柱下均宜設置抗剪鍵。

(3)柱間支撐所處開間的柱下應設置抗剪鍵。廠房的縱向水平力通過系桿傳給柱間支撐,又通過柱腳傳給基礎,柱間支撐所處開間的柱腳承擔著廠房大部分縱向水平力,一般較大,此處為抗剪設計的薄弱環節,設計人員應特別注意。

鋼結構廠房柱腳抗剪鍵具備的抗剪性能與鋼材材料特征、基礎混凝土強度等級、沿剪力方向計算長度及剪力大小等諸多因素有關。通過對大量實例的計算并分析總結,得出抗剪鍵的理論設計埋深一般為300~600mm,但這個理論埋深并不是絕對的,設計人員還應根據柱腳的不同受力狀態進行調整,處于拉剪狀態時,抗剪鍵的埋深可適當放大,處于壓剪狀態時,抗剪鍵的埋深可適當減小。

為了保證抗剪鍵與基礎混凝土的有效協同工作,抗剪鍵與底板間應有可靠的連接,以防止抗剪鍵首先失效破壞。基礎預留槽內的混凝土應澆注密實、高強,以保證抗剪鍵與混凝土之間的有效傳力,提高整個系統的抗剪能力。

4 抗剪鍵的材料及構造

抗剪鍵的材料有鋼板、角鋼、槽鋼、工字鋼等,為保證焊接的可靠性不宜選用Q235沸騰鋼。在柱腳施工中,抗剪鍵的設置通常是在基礎中預留槽,待柱安裝后做二次澆灌和養護,二次后澆混凝土采用比基礎混凝土強度等級高一級的細石混凝土摻少量的微膨脹劑。因此抗剪鍵是和混凝土緊密結合在一起的,應考慮抗剪鍵與混凝土的協同工作,留置鍵槽時每側寬出抗剪鍵不小于30mm,底部空隙高度不小于20mm,在柱腳底板和基礎頂面之間留有一定空間,柱腳鉸接時不宜大于50mm,柱腳剛接時不宜大于100mm。

5抗剪鍵的施工

雖然規程中對填實柱腳底板與混凝土基礎之間空隙提出了施工方法和材料要求,可是在大量工程調查中發現,有許多工程未按照規程要求施工,柱底板下僅留有50mm調整孔隙,通過調整螺母保證了柱底板的標高及柱子垂直度,對所留孔隙填充的密實度與規程要求相差太遠,只是用比基礎混凝土強度等級高一級的普通細石混凝土填墊,其施工方法是用木質方棒向50mm孔隙內撥搗,有的是做廠房地面施工時填墊,所用材料就是做地面的普通混凝土。只有極少數工程師用膨脹水泥配制的無收縮砂漿填實,大多數工程師用普通砂漿填實,很難保證孔隙填充砂漿的密實度,更甚者是在底板的邊緣填充,中間是空的,所有軸力全由調整螺母承擔,柱底板和基礎混凝土面沒有接觸或接觸面甚小,或因混凝土收縮柱底板和基礎混凝土之間產生間隙,柱底板和基礎混凝土之間摩擦力幾乎為零。當地震作用時,水平剪力全由地腳螺栓承擔,很可能被剪斷,造成因螺栓剪斷后柱根位移而導致建筑物倒塌,應引起設計、施工、監理單位的重視。

6結語

抗剪鍵在整個結構中屬于小構件,但他在柱腳中的的抗剪作用很大,切不可因其小而忽視它,從而給結構帶來安全隱患,合理的設計、精心的施工才能保證結構的安全。

參考文獻

GB50017-2003鋼結構設計規范

鋼結構設計手冊

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