鋼結(jié)構(gòu)廠房的設(shè)計(jì)常見(jiàn)缺陷與預(yù)防分析

1、<p>　　鋼結(jié)構(gòu)廠房的設(shè)計(jì)常見(jiàn)缺陷與預(yù)防分析</p><p>　　摘要：鋼結(jié)構(gòu)廠房是指采用鋼板和熱扎、冷彎或焊接型材，通過(guò)連接件連接而成的能承受和傳遞荷載的國(guó)際流行的門(mén)式剛架輕鋼結(jié)構(gòu)體系形式,在經(jīng)濟(jì)發(fā)展推動(dòng)下，其應(yīng)用和推廣越來(lái)越廣泛，但是以鋼作為材料應(yīng)用時(shí)間間斷短，還存在一些缺陷，文章結(jié)合相關(guān)實(shí)例分析了鋼結(jié)構(gòu)廠房的設(shè)計(jì)常見(jiàn)缺陷，并闡述了其預(yù)防措施。 </p><p>　　關(guān)鍵詞

2、：鋼結(jié)構(gòu)廠房、設(shè)計(jì)缺陷、預(yù)防措施 </p><p>　　中圖分類號(hào)： TU391 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A 文章編號(hào)： </p><p><b>　　一、前言 </b></p><p>　　改革開(kāi)放以來(lái)，在國(guó)家經(jīng)濟(jì)迅猛發(fā)展的推動(dòng)下，建筑領(lǐng)域鋼結(jié)構(gòu)的應(yīng)用越來(lái)越廣泛，其扮演角色也越來(lái)越重要，由于鋼結(jié)構(gòu)有點(diǎn)較為突出，迅速地占領(lǐng)著越來(lái)越廣的市場(chǎng)。鋼結(jié)構(gòu)具有施工

3、速度快、整體剛度和抗震性能好、自重輕、承載力高等優(yōu)點(diǎn)，尤其是在大跨度和超高層建筑更為突出，取代了鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的位置，然而還存在防火性能差、易腐蝕等缺點(diǎn)。 </p><p>　　二、鋼結(jié)構(gòu)廠房的設(shè)計(jì)常見(jiàn)缺陷 </p><p>　　下圖為青島某鋼結(jié)構(gòu)廠房的設(shè)計(jì)實(shí)例圖，該廠房的高度為21米，跨度為2X24米，每跨各兩臺(tái)200噸吊車。該廠房的高度高，跨度大，吊車噸位重，其主要設(shè)計(jì)采用格構(gòu)式階型柱

4、，格構(gòu)柱采用H型鋼組合截而，屋面梁為焊接H鋼。 </p><p>　　通過(guò)分析該工程實(shí)例施工過(guò)程，筆者總結(jié)如下幾點(diǎn)鋼結(jié)構(gòu)廠房常見(jiàn)的設(shè)計(jì)缺陷： </p><p>　　1、門(mén)式鋼架柱網(wǎng)的尺寸及結(jié)構(gòu)體系的設(shè)置問(wèn)題 </p><p>　　鋼結(jié)構(gòu)廠房工程所包含構(gòu)件的數(shù)量會(huì)對(duì)工程的施工進(jìn)度以及工程造價(jià)產(chǎn)生直接影響，廠房門(mén)式鋼架柱的間距設(shè)計(jì)應(yīng)首先滿足廠房的使用要求，門(mén)式剛架柱的間

5、距宜設(shè)計(jì)為8-9m，當(dāng)鋼架的柱間距設(shè)計(jì)為9m時(shí)，工程所需檁條、鋼架等構(gòu)件的數(shù)量會(huì)較6m柱距時(shí)會(huì)減少三成（該點(diǎn)僅對(duì)重鋼適用），這對(duì)于縮短工程周期、降低造價(jià)具有重要意義，與此同時(shí)，鋼架柱的間距會(huì)影響到工程的跨度，最大跨度的設(shè)計(jì)不宜超過(guò)36m。其次，鋼架柱結(jié)構(gòu)體系設(shè)置問(wèn)題，由于縱向水平力由廠房的支撐體系承受，因此屋蓋的橫向支撐應(yīng)在各個(gè)溫度區(qū)段的端部柱間或合理設(shè)置，使廠房整體形成穩(wěn)定的空間結(jié)構(gòu)，在門(mén)式鋼架輕型結(jié)構(gòu)的廠房的橫向與縱向溫度區(qū)段的選擇

6、上，橫向溫度區(qū)段不宜超過(guò)150m，縱向不應(yīng)大于300m。 </p><p>　　2、鋼屋蓋系統(tǒng)的設(shè)計(jì)問(wèn)題 </p><p>　　在進(jìn)行屋蓋系統(tǒng)的設(shè)計(jì)時(shí)，計(jì)算荷載與計(jì)算簡(jiǎn)圖接近于計(jì)算的極限狀態(tài)，系統(tǒng)構(gòu)件承載力的安全儲(chǔ)備有限，相應(yīng)的系統(tǒng)對(duì)于溫度、超載及腐蝕的作用十分敏感，偶然的因素就可能導(dǎo)致其失效，鋼屋蓋破壞多表現(xiàn)在，屋蓋倒塌、桿件及節(jié)點(diǎn)板變形或開(kāi)裂、屋蓋支撐彎曲、撓曲超標(biāo)以及析架桿件斷裂等方

7、面。 </p><p>　　3、吊車梁系統(tǒng)的設(shè)計(jì)問(wèn)題 </p><p>　　吊車梁的受力情況十分復(fù)雜，加之吊車的垂直與側(cè)向力均具有動(dòng)力特征。受疲勞與沖擊作用的影響，吊車梁系統(tǒng)的計(jì)算方式與計(jì)算簡(jiǎn)圖與實(shí)際應(yīng)用情況存很大的差異，與屋蓋系統(tǒng)相比具有更多的不穩(wěn)定性，系統(tǒng)整體的可靠性與耐久性最低。鋼結(jié)構(gòu)廠房柱系統(tǒng)的設(shè)計(jì)應(yīng)力要比實(shí)際應(yīng)力小很多，柱體的安全儲(chǔ)備較大，同時(shí)荷載同時(shí)出現(xiàn)的概率相對(duì)較小，柱體因承

8、載能力不足而發(fā)生破壞的情況并不多見(jiàn)。 </p><p>　　4、檁條、墻梁與拉條問(wèn)題 </p><p>　　輕型鋼結(jié)構(gòu)廠房工程的檁條、拉條與墻梁多選用Z形、C形的實(shí)腹式冷彎薄壁型鋼材，這種類型的鋼材具有整體剛度較好的優(yōu)點(diǎn)，截面的回轉(zhuǎn)半徑與慣性矩較大，可以充分發(fā)揮材料性能，同時(shí)，該型材截面的抗扭剛度較小，對(duì)荷載偏心較為靈敏，在檁條、拉條、墻梁等圍護(hù)構(gòu)件的設(shè)計(jì)上應(yīng)注意以下問(wèn)題： </p&

9、gt;<p>　?。?）風(fēng)荷載的標(biāo)準(zhǔn)值應(yīng)按規(guī)程規(guī)定計(jì)算，重視雙層拉條的使用； </p><p>　?。?）檁條受風(fēng)吸力的影響，下翼緣承受壓力時(shí)，可通過(guò)穩(wěn)定計(jì)算進(jìn)行解決，檁條的穩(wěn)定性可通過(guò)《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》中的公式進(jìn)行驗(yàn)算。 </p><p>　　三、鋼結(jié)構(gòu)廠房的設(shè)計(jì)常見(jiàn)缺陷的預(yù)防對(duì)策 </p><p><b>　　1、加固鋼結(jié)構(gòu) </b

10、></p><p>　　在鋼結(jié)構(gòu)廠房的設(shè)計(jì)過(guò)程中，根據(jù)鋼結(jié)構(gòu)的分布，合理改變其荷載、節(jié)點(diǎn)性質(zhì)與傳力途徑，通過(guò)附加桿件與支撐，加以預(yù)應(yīng)力以及加強(qiáng)空間的協(xié)同工作等措施對(duì)鋼結(jié)構(gòu)進(jìn)行加固。 </p><p>　　2、提高鋼結(jié)構(gòu)的耐火性 </p><p>　　應(yīng)盡可能的提高鋼結(jié)構(gòu)的耐火性，使其在發(fā)生火災(zāi)后不至于立即失效倒塌。一般的鋼材的耐火性比較差，除了在制造時(shí)改變鋼材

11、的材料組成成份，改變鋼材的結(jié)構(gòu)及金相組織，加入特定的成分，來(lái)使鋼材自身的耐火性和耐候性都得到提高外。 </p><p>　　噴涂法是最簡(jiǎn)單、最經(jīng)濟(jì)、最有效的一種做法，而且價(jià)格低、施工速度快，適用于形狀復(fù)雜的鋼構(gòu)件。不過(guò)也具有表面粗糙，不太美觀和清理比較難等缺點(diǎn)，這些缺點(diǎn)可以借助一些設(shè)計(jì)手法來(lái)掩蓋和修飾。 </p><p>　　3、合理設(shè)計(jì)溫度伸縮縫 </p><p>

12、;　　當(dāng)鋼結(jié)構(gòu)廠房的平面尺度較大時(shí)，為避免鋼結(jié)構(gòu)出現(xiàn)較大的溫度應(yīng)力，應(yīng)將溫度伸縮縫合理設(shè)置在廠房縱橫兩個(gè)方向上，根據(jù)鋼結(jié)構(gòu)規(guī)范確定區(qū)段的距離。一般情況下通過(guò)設(shè)置雙柱的方式進(jìn)行溫度伸縮縫的處理，可在屋架支座處對(duì)縱向溫度的伸縮縫進(jìn)行滾動(dòng)支座設(shè)置。 </p><p>　　4、屋面與支撐設(shè)計(jì) </p><p>　　合理設(shè)計(jì)鋼結(jié)構(gòu)的形式、設(shè)備的分布及溫度區(qū)段長(zhǎng)度等因素，使廠房支撐系統(tǒng)穩(wěn)定可靠?？捎趶S

13、房溫度區(qū)段穩(wěn)定的柱間進(jìn)行支撐系統(tǒng)的設(shè)置，協(xié)調(diào)布置實(shí)施屋蓋的橫向水平支撐。廠房的下柱支撐應(yīng)盡量設(shè)置在溫度區(qū)段的中間部位，使吊車梁等構(gòu)件能夠隨溫度變化向區(qū)段的兩端自由伸縮。鋼結(jié)構(gòu)屋面當(dāng)前主要有由兩層彩色的壓型鋼內(nèi)夾保溫棉組成的剛性屋面與由彩鋼板內(nèi)板、保溫層、隔氣層與卷材防水層組成的復(fù)合柔性屋面兩種形式。 </p><p>　　5、結(jié)構(gòu)的防銹處理 </p><p>　　鋼結(jié)構(gòu)表面直接暴露在大氣中

14、就會(huì)銹蝕，潮濕或有侵蝕性介質(zhì)環(huán)境，加劇鋼結(jié)構(gòu)廠房的銹蝕。鋼結(jié)構(gòu)廠房構(gòu)件的防銹蝕問(wèn)題必須重視，結(jié)合廠房侵蝕介質(zhì)情況和環(huán)境條件，在總圖布置、工藝布置、材料選擇等方面加強(qiáng)設(shè)計(jì)，確保廠房結(jié)構(gòu)使用期的安全。一般常采用防銹底漆和面漆，結(jié)合使用環(huán)境和涂層性質(zhì)設(shè)計(jì)好涂裝層數(shù)及厚度，最終起到預(yù)防鋼結(jié)構(gòu)的防腐防銹的作用。 </p><p><b>　　四、結(jié)語(yǔ) </b></p><p>

15、　　綜上所述，在設(shè)計(jì)鋼結(jié)構(gòu)廠房時(shí)，我們要嚴(yán)格按照和采用相關(guān)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。此外，隨著鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)技術(shù)日漸成熟，我們要緊跟時(shí)代步伐，不斷創(chuàng)新，設(shè)計(jì)出結(jié)構(gòu)合理，經(jīng)濟(jì)環(huán)保的鋼結(jié)構(gòu)廠房，滿足經(jīng)濟(jì)建設(shè)發(fā)展的要求。 </p><p><b>　　參考文獻(xiàn)： </b></p><p>　　田海明 王永崗 崔建 華王麗：《某重型鋼結(jié)構(gòu)廠房設(shè)計(jì)與分析》，《鋼結(jié)構(gòu)》， 2009年11期 <