钢结构厂房设计需要注意的问题有哪些
钢结构厂房的结构布置原则有:尽量使建筑的柱网均匀对称布置,使建筑的中心与刚度中心在同一位置上。这样可以减小厂房的空间扭转作用,建筑的结构设计要简洁、对称、传力流畅而明确,防止结构出现应力集中现象或者构件发生结构突变,造成凹角和收缩现象以及竖向变化过多的造成的外挑和内收,力求沿竖向的刚度不突变或少突变。如果是多层厂房,这种结构跨度较大而柱子较少,柱距方向尺寸较小,柱子多。大部分厂房结构都是横向控制,这样可以平衡横纵向的抗震能力,使设计更为经济合理,这样的设计可以使钢结构厂房的结构更加稳定。
厂房的建造位置也很重要,要尽量避免建造在地壳裂缝上面,因为这样的位置通常是地震多发地带,并容易造成厂房的不均匀沉降。地震区房屋的伸缩缝是合一的,当房屋较长时,宜采取下列一些构造措施和施工措施以少设伸缩缝及防震缝施工中,每隔40m设置一道800mm一个1400mm宽的后浇带,后浇带的位置设在结构受力影响最小的区段,在温度影响较大的顶层、底层、山墙和内纵墙端开间的墙体等部位,适当提高配筋率加厚屋面隔热保温层或设置架空层形成通风屋面。
多层厂房由于设备与货物的重量都比较重,并且物品有着竖向运输的需要。所以在厂房内部要设置电梯,而钢筋混凝土的电梯井筒的刚度很大,会对于建筑物产生偏心荷载,所以对于电梯井的位置设计时要设置在重心位置,不要设置在建筑物的角部和端部。
由于钢结构厂房在我国发展的时间较短,钢结构厂房的设计与施工还在起步阶段。所以虽然钢结构有种种的优点,但是我们用钢结构建造厂房时,还应该考虑到钢结构的一些缺点,这样才能更好地发挥优点。以下我们来详细的论述一下钢结构厂房的设计与施工,以便于我们建造厂房时能更好地发挥钢结构的特性。建造钢结构厂房的优越性归纳,钢结构建造厂房不仅施工速度快,而且建造便捷。其次,钢结构是一种高效能高强度的环保材料,建造时并不需要制模。能更好地发挥优点。钢结构厂房设计图纸的重要性,在组织施工时,专业人员应该对图纸进行会审,检查施工图纸的错、漏、碰、缺等问题。能更好地发挥优点。
对钢结构厂房支撑系统的设计,为了保证钢结构厂房的空间工作,提高其整体刚度,承受和传递纵向水平力,防止杆件产生过大的变形,避免压杆失稳,以及保证结构的整体稳定性,应根据厂房结构的形式,车间吊车的设置,振动设备以及厂房的跨度、高度,温度区段的长度等情况布置可靠的支撑系统。钢结构厂房的抗震性能是设计的重点,首先,在总体布置方面要求厂房结构的质量和刚度均匀分布,使厂房受力均匀,变形协调,尽量避免因结构刚度不均匀对抗震造成不利影响,厂房横向结构宜采用刚架或者使屋架与柱有一定固结的框架,以便充分利用钢结构的受力性能并减少横向结构变形。
其次,钢结构厂房的破坏一般情况不是由于杆件强度不足而常常因为杆件失稳而造成,所以合理布置支撑系统,保证厂房结构整体稳定性,对钢结构厂房尤为重要。最后,在地震作用下,存在着低周疲劳作用,设计时应注意其对厂房的影响。对结构连接点的设计,应保证节点的破坏不先于结构构件的全截面屈服,应使结构构件能进入塑性工作,充分吸收地震能量发挥其抗震能力。温度区段的长度等情况布置可靠的支撑系统。
1、轻钢结构工业厂房的耐火等级
轻钢结构厂房的承重构件一般为钢柱、网架,建筑外表面覆以彩色铝锌钢板或镀铝锌钢板等。根据<<建筑设计防火规范>>,其柱、梁的耐火时间均为0.25~0.5小时,建筑物的耐火等级仅为四级(耐火等级较低)。
解决的方法,可在柱、梁表面覆以1.5厘米厚的LG防火隔热涂料或2厘米厚的LY防火隔热涂料保护层,其耐火时间可达1.5~2.3小时,这样,建筑物的耐火等级可按三级考虑,满足规范要求,但应注意,应要求轻钢结构厂家在作结构计算时考虑防火涂层的重量。
2、轻钢结构工业厂房的防火分区
现代工业要求的厂房常是大空间、大跨度、通透的。为有效的把火灾控制在较小范围内,<<建筑设计防火规范>>要求在建筑物内划分防火分区,并明文规定了各级防火分区的最大允许面积。现轻钢厂房的占地面积通常较大,如中密度纤维板厂主车间的建筑面积一般都超过5000平方米,而规范允许的分区面积为3000平方米(生产类别为丙类,采取防火涂层保护后,耐火等级按三级考虑),因此应作应做防火分区的分隔。
防火分区在普通民用建筑中较易实现,如在门、厅、楼梯等处采取一些技术措施,用防火墙、防火门、防火卷帘加水幕都可以较好的解决,若建筑内设有自动喷水灭火设备,每层最大允许建筑面积还可增加一倍。
2.1. 防火墙与防火分区
因成套设备生产线的工艺要求,不可能用防火墙把厂房一分两半,这样截断了连贯的生产线设备,也不利于物料及半成品、成品的运输。而且,从生产管理的角度,业主也不会接受这样的方案。
2.2. 防火卷帘与防火分区
民用建筑中通用的防火门与防火卷帘,在面对大跨度的轻钢厂房时,也不很合适。
2.3. 自动喷水灭火与防火分区
能否在整个车间设自动喷水灭火装置,使允许的防火分区面积增加一倍,从而满足规范要求呢。这有两个问题:
<1>. 单层轻钢结构车间的高度大多远超过8米,而根据<<自动喷灭火系统设计规范>>第4.3.2条,超过8米的大空间建筑物,安装闭式喷头的作用就不大了。
<2>. 有的丙类三级单层轻钢车间面积达9000平方米,需分三个防火分区,若全车间安装自喷,则防火分区允许面积虽扩大一倍,但仍然不够(安装自喷后,防火分区的允许面积从3000平方米扩大到6000平方米,但仍小于9000平方米)。
2.4.独立水幕与防火分区
用独立的水幕作防火分隔,是常采用的方案,作一条防火水幕带,区域宽5米,流量2升/秒米。这种分隔方式很灵活,不像防火墙要把车间截成两半,也没有大跨度防火卷帘的麻烦,理论上多大的跨度都行,一般正常生产时,就好像它不存在,一旦有火灾需要防火分隔时,它可以立即实现有效分隔。但是,单独水幕作防火分隔也有三大难题:
<1>. 需水量太大,水池造价高。仍以跨度36米计算,水幕供水量为2升/秒米,按消防历时2小时考虑,则水幕贮水量应为518立方米,再加上室内外消火栓的贮水量,则消防水池的造价较高。
<2>. 水幕启动时,大量的水突然喷泄而下,会对昂贵的生产设备造成较大的损失。如果车间内发生了局部较小的火灾,几支灭火器加一支水枪就能解决,此时冒然启动水幕防火分隔,则也许水幕的大水造成的损失会比局部火灾的损失更大。因此需严格掌握水幕的启动时机。它只适于火势烧了半个车间,并有蔓延之势时启动。
<3>.有效维护麻烦,没有办法通过试水来检验水幕系统可靠性。理论上,如果车间建造安装时,先安装消防设施,再安装生产设备,则有机会在水幕安装完毕,但生产设备还末安装时,让水幕试水。但是,在工程实践中,为早日投产,大多把生产设备当作第一重要,一到货立即安装,消防设施都排在了后面。那么,在水幕安装完毕后,大家将永不知道它的实际喷水情况如何(除非发生大火灾,才有机会一试),但如果平时无法试水维护,在关键时刻水幕工作不正常怎么办。
试水的问题只好在技术上近似解决,在设计时,消防泵房水幕泵的出水管上可设试水管及试水阀门,利于平时检验水幕泵的工作状态。但车间上方的水幕管与水幕喷头是否阻塞,喷水是否均匀,就无法测试了。
以上就是中沃门业为您解析的轻钢构厂房防火分区,因轻钢结构工业厂房的耐火等级较低,相应的允许防火分区面积也较低,但现代工业厂房又不允许硬性分隔,而采用独立水幕的方式虽可行,但不理想,我们仍需在实践中不断探索,尽力拿出更好的解决方案。
中沃门业有限公司位于中国郑州马寨经济开发区,公司始创于1995年,是一家专注于防火门研发、生产、销售的企业。公司始终秉持匠心精神,凭良心做人,用良心做门!
1、钢结构设计厂房所用钢材塑性好,结构在一般情况下不会因偶然超载或局部超载而突然断裂。钢材的韧性好,使结构对动荷载的适应性较强
2、钢结构设计厂房使用的钢材材质均匀,结构可靠性高
3、钢结构设计厂房使用的钢材强度高,结构重量轻,制造厂房跨度大,可以做成跨度较大的结构
4、钢结构厂房的钢材具有可焊性,使钢结构的连接大为简化,适应于制造各种复杂形状的结构
5、钢结构制作、安装的工业化程度高 钢结构的制作主要是在专业化金属结构厂进行,因而制作简便,精度高。制成的构件运到现场安装,装配化程度高,安装速度快,工期短。
当然钢结构设计厂房还具体其他的特点,例如耐热不耐火、耐腐蚀性较差,应尽量避免潮湿环境。但总体来说,钢结构厂房强度高,跨度大、钢结构建筑施工工期短,相应降低投资成本,越来越受到企业厂家的欢迎。
钢结构厂房设计应注意问题门式轻钢刚架常见设计质量问题及预防措施,门式轻钢刚架常见设计质量问题及预防措施,梁、柱拼接节点一般按刚接节点计算,但往往由于端部封板较簿而导致与计算有较大出入,故应严格控制封板厚,以保证端板有足够刚度。有的设计斜梁与柱按刚接计算而实际工程则把钢柱省去,把斜梁支承在钢筋混凝土柱或砖柱上,造成工程事故,设计时应注意把节点构造表达清楚,节点构造一定要与计算相符。多跨门式刚架中柱按摇摆柱设计,而实际工程却把中柱和斜梁焊 死致使计算简图与实际构造不符,造成工程事故。
檩条设计常忽略在风吸力作用下的稳定,导致大风吸力作用下很 容易失稳破坏,设计时应注意验算檩条截面在风吸力作用下是否满足要求。
有的工程在门式刚架斜梁拼接时,把翼缘和腹板的拼接接头放在同一截面上,造成工隐患,设计拼接接头时翼缘接头和腹板接头一定要错开。有的单位檩条设计时只简单要求镀锌,没有提出镀锌方法镀锌量 ,故施工单位用电镀,造成工程尚未完成,檩条已生锈,设计时要提出宜采用热镀锌带钢压制而成的翼缘,并提出镀锌量要求。
隅撑的位置和檩条(或墙梁)和拉条的设置是保证整体稳定的重要措施,有的工程设计把它们取消,可能造成工程隐患。如果因特殊原因不能设隅撑时,应采取有效的可靠措施保证梁柱翼缘不出现曲屈。柱脚底板下如采用剪力键,或有空隙,在安装完成时,一定要用灌浆料填实,注意底板设计时一定要有灌浆孔。檩条和屋面金属板要根据支承条件和荷载情况进行选用,不应任意减薄檩条和屋面板的厚度。为节省檩条和墙梁而采取连续构件。但其塔接长度不少单位没有经过试验确定,而塔接长度和连接难于满足连续梁的条件。在设计时,要强调若采用连续的檩条和墙梁,其塔接长度要经试验确定 ,也应注意在温度变化和支座不均匀沉降下可能出现的隐患。
在对钢结构厂房进行加固的过程中,首先需要了解该厂房建筑的可靠程度,包括钢结构材料的性能、结构体系以及存在的结构问题和损伤。组织有经验、有技术的专业人士对这些问题进行统一研究,分析出钢结构厂房的受力现状和持力水平,为下一步的加固优化设计奠定基础。
二、选择经济、合理、可靠的加固措施
钢结构厂房的加固设计的方案选择需要充分考虑结构的承重现状以及加固后的受力特点。从确保整理结构合理性和可靠性的角度出发,选择经济合理以及便于施工的加固措施。例如采取新旧结构或者材料的连接技术,结合现有的加固施工水平,尽量考虑综合技术指标。此外,在对钢结构厂房加固方案的优化设计方面,还需要采取有效的措施减少对周围环境和相邻建筑物所带来的负面影响,缩短施工周期。
三、尽量使用原有结构的承载力
钢结构185
海偌钢构88657934
为了避免对原有结构造成损伤,在进行加固过程中需要尽量使用原有结构的承载力。对厂房自身的承重结构件进行可靠性鉴定分析以及检测,整体了解其现有的承载能力,然后根据检测报告,保留利用更多的原有承载部件。因为对钢结构厂房进行大规模的拆卸,很容易给部件带来严重的损伤,而且新旧结构的连接难度较大,对加固效果会造成一定程度的影响,从而给钢结构厂房后期的使用埋下了巨大的安全隐患。
四、加固施工过程中的质量控制
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钢结构厂房加固施工过程中,需要加强对实际结构的检测,准确掌握现有结构的实际情况和损伤状况,实时减少安全隐患。加固质量控制的技术措施包括钢结构的制作、焊接、安装、螺栓连接、防腐和防火涂料的涂装以及压型钢板的安装。在钢结构的加固过程中,要对使用的结构件进行质量检验,发现与检测结果不符或者检测时未发现的问题,应该采取及时的补救措施,相当大限度的确保加固方案的可靠性和有效性。
设计方案关于钢架的布局
放水平线,根据钢架布局找出预埋件的位置,
打孔植栓,固定预埋件
根据图纸的焊接方法拼接钢架,
铺板(木板、压型钢板、压花钢板、轻质楼承板等。常见的是铺压型钢板。)
绑扎钢筋
浇筑混凝土,
整体是这样的在细分就还有关于打孔的,焊接的、绑扎钢筋的等,那就太细了。你可以找专业钢结构公司来做,例如:凯利恒等。
钢结构厂房主要是指主要的承重构件是由钢材组成的。包括钢柱子,钢梁,钢结构基础,钢屋架(当然厂房的跨度比较大,基本现在都是钢结构屋架了),钢屋盖,注意钢结构的墙也可以采用砖墙维护。由于我国的钢产量增大,很多都开始采用钢结构厂房了,具体还可以分轻型和重型钢结构厂房。用钢材建造的工业与民用建筑设施被称为钢结构。钢结构厂房特点有:
钢结构建筑质量轻,强度高,跨度大。钢结构建筑施工工期短,相应降低投资成本。钢结构建筑防火性高,防腐蚀性强。钢结构建筑搬移方便,回收无污染。
低层别墅的屋面大都为坡屋面,因此屋面结构基本上采用的是由冷弯型钢构件做成的三角型屋架体系,轻钢构件在封完结构性板材及石膏板之后,形成了非常坚固的"板肋结构体系",这种结构体系有着更强的抗震及抵抗水平荷载的能力,适用于抗震烈度为8度以上的地区。型钢结构建筑重量轻、强度高、整体刚性好、变形能力强。建筑物自重仅是砖混结构的五分之一,可抵抗每秒70米的飓风,使生命财产能得到有效的保护。轻钢结构住宅结构全部采用冷弯薄壁钢构件体系组成,钢骨采用超级防腐高强冷轧镀锌板制造,有效避免钢板在施工和使用过程中的锈蚀的影响,增加了轻钢构件的使用寿命。结构寿命可达100年。
2.钢材材质均匀,结构可靠性高
3.钢材强度高,结构重量轻,可做成跨度较大的结构。
4.钢材具有可焊性。
5.钢结构制作、安装的工业化程度高 。