钢结构工业厂房的设计与施工论文_刘星

钢结构工业厂房的设计与施工论文_刘星

刘星

武汉华阳宏创建筑设计有限公司 湖北省 430000

摘要:工业是支撑国民经济实现进一步发展的基础产业,在产业结构不断升级与调整的现代社会,工业所起到的作用也变得越来越大。工业生产活动需要在工业厂房中进行,因此要重视优化厂房结构设计,以提高工业生产效率。在产业结构及建筑理念不断发生变化的时代背景下,工业厂房设计理念正朝着人文化与科技化的方向发展,钢结构形式以坚固、稳定等优势在现代工业厂房设计中得到了广泛使用。本文分析了钢结构工业厂房设计的相关问题,以供参考。

关键词:钢结构工业厂房;设计;施工

1导言

从工业厂房的发展历史来看,发达国家在工业生产中使用钢结构工业厂房的时间比较早,而我国的工业企业使用这种厂房开始的比较晚。一般来说,工业生产对厂房质量的要求相对于居民住房来说较低,只要能基本满足安全生产需要的厂房,都可以作为工业生产车间厂房使用。钢结构工业厂房尽管有着比混凝土厂房更多的优点,但是,在实际使用过程中,仍然会有些问题需要引起注意。

2钢结构厂房基础设计的要点

2.1做好基础形式的选择

在众多建筑工程以及企业厂房中,由于建筑物的规模、用途各有不同,结构所承受的载荷大小和性质也有一定的差异,而且建筑所处地理位置的地质结构特征使得建筑物对不均匀沉降有一定的敏感性,因此为达到不同条件下厂房结构的稳定,选择的结构基础形式并不相同。在进行钢结构厂房的基础形式进行选择时,要充分考虑这些因素的影响,对地质条件、土层性质和分布以及地下水情况进行系统地分析,充分结合该地区的具体情况来开展工作。一般来说,钢结构厂房的柱距和跨度都比较大,因此在地质条件比较好时,可以采用独立的基础形式;在地质条件不太乐观或者建筑要求较高时,常采用桩基础。桩基础是我国发展较早、较成熟的一种基础形式,因其具有承载能力高、沉降量小且沉降均匀等优点,可以适用于任意工程地质条件,尤其是在软弱地基上的建筑结构中具有非常广泛的应用。根据建筑基础的受力原理可以将桩基础分为摩擦桩和端承桩,在选择时,根据实际的工程情况,摩擦桩多用于地层没有坚硬的持力层或者持力层较深的工程建筑中;而端承桩是使基桩座落在持力层上,可以承载建筑物。例如,由于地理条件及气候差异导致我国南北方土层具有不同的性质,通常选用不同的基础形式。在我国北方地区,地层土多为粘性土,因此通常采用独立基础,而南方及沿海地区多为沙土或杂填土,而且地下水位较高,因此多采用桩基础。当然,对于北方地质条件较差的一些地区也通常采用桩基础的形式,具体的选择方法要结合钢结构厂房所建的实际条件进行系统的分析,不能一概而论。

2.2做好基础的受力分析

钢结构厂房基础具有顶面承受较小的竖向力和相对较大的水平力和弯矩的受力特点,在基础设计时必须根据这些特点着重对竖向及水平的受力和弯矩情况进行具体的分析,根据结构特征确定载荷分布进而对基础部分的承受能力和稳定性进行一定的校核。根据基础的受力分析,可以指导厂房结构的建设、钢材的选择以及厂房基础形式的确定。在对钢结构厂房进行结构基础受力分析时,不能定性地确定某一方向的承受力,必须根据初步选择的基础形式和地质条件进行严格的实验、分析以及数据计算,给出地基所能承受的具体各个方向受力大小的范围,对所设计的结构进行分析和验证,确保实际建筑的厂房结构所产生的载荷作用在基础能够承受的稳定范围之内。例如,对于有吊车的钢结构厂房,由于在工程设计中通常采用刚性柱脚,那么在进行基础设计时,就要充分考虑刚性柱脚的受力特征,并对其受力情况进行严密的分析,按设计的结构校核是否能满足整体刚度的要求,除受力之外,还要计算其所承受弯矩的大小,确定侧移。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆基础的受力分析是进行整个刚厂房结构稳定性、安全性的保障,只有对基础的受力进行清晰的认识,才能保证基础形式以及整个厂房结构设计的正确选择。

3工业厂房钢结构施工工艺

3.1箱型柱制作组装

3.1.1为保证箱体的平整度,需要用多头自动切割机对箱体四块主板下料,对机械打坡口采用滚剪倒角机来进行,用矫正机和立式液压调直将所下的板件进行矫正。

3.1.2放样时刨加工的工件和铣加工的工件要保留5毫米的位置来加工余量,号料要按规定方向取料,而且还要尽量的节约材料,这不但有利于切割零件,还有利于保证零件的质量。

3.1.3在装配平台上将加劲板和工艺隔板装配在一箱体主板上,且工艺隔板之间的距离为1,000-1,500mm,一般离主板两端头端头200arm,这属于内隔板组装,而在u型组装前,要将加劲板、工艺隔板和主板进行焊接,根据焊接工艺的要求用二氧化碳气体保护焊或者是手工电弧焊将主板与内隔板进行焊接,这就叫u型组装。

3.2钢结构选材

钢结构虽然有耐火性差、导热系数大等特点,但是钢结构也有很多的优点。钢筋质量证明文件在选择中要齐全有效,而且还要符合进场检验的设计要求和设计规范。

3.3吊车梁的吊装

3.3.1钢吊车梁的吊升

施工单位通常会采用自行式起重机来吊升钢吊车梁,特殊情况下也会采用塔式起重机。如果钢吊车梁较重,体积较大,则使用双吊车进行抬升,质量较轻则只需一台吊车,特殊情况会加设临时的支架。

3.3.2钢吊车梁的校正与固定

在安装吊车梁时,施工单位必须严格按照国家规范和设计要求调整其相关数据,由于整个吊车梁承载了所有的动力荷载,一旦规定数值与国家规定有所偏差的话,就会影响整个安装作业的质量,从而增加施工单位的运作成本,严重的甚至造成酿成事故。

3.4梁及连接板加工与组焊

3.4.1在构件上用钢尺和划针划出孔的直径和中心,并在孔的四周打四只孔(90度的位置),然后钻孔检查。

3.4.2高强度螺栓摩擦面的表面粗糙度可以利用喷砂来处理。电动砂轮机打磨钢板表面时要注意不要在钢材表面磨出明显的凹坑,且打磨范围要控制在不小于4倍螺栓直径,还有要注意受力方向和打磨的方向。

3.4.3半自动切割机下料是钢板,而用型钢切割机下料则是型钢,下料后按号归类放置的时候要注意清渣修磨。钢柱制作安装在加工制造中必须满足现行规范的验收标准是钢柱,钢柱一般的焊缝压缩变形和收缩变形都是在翻样下料制作过程中考虑的。钢柱标高的两种控制方式如下:

首先,设计标高对精度要求高的层高,我们安装第一节钢柱底面标高应该按土建的标高来安装,且每一节钢柱的累加尺寸总和要符合设计要求的总尺寸。每节的钢柱加工长度可以将每一节柱子的接头产生的竖向荷载作用下引起的压缩变形加进去,收缩变形引作用引起的压缩变形也可以加到钢柱加工长度,一般设计标高制作都安装在12层以上。

其次,相对标高制作一般不考虑竖向荷载和焊缝收缩变形引起的压缩变形,而且其安装钢柱的长度误差不能超过3毫米,因此,达到各节柱子制作允许偏差总和的建筑物总高度就算合格,或者达到柱压缩变形总和也算合格,一般,对于层高控制不是很严格的建筑物,其制作安装一般在12层以下。

结语:钢结构工业厂房设计不合理将给后期施工带来很大的麻烦。由于厂房施工中焊接必不可少,防火成为厂房设计的主要目标之一。构件的码放、屋盖支撑系统与屋面设计都是施工或设计中应注意的问题。企业施工应制定相关的规则,确保厂房质量。随着我国建筑、机械行业的快速发展,钢结构工业厂房的质量控制具有十分重要的意义。

参考文献:

[1]胡洪星.钢结构工业厂房的设计与施工探讨[J].建筑,2012(07):564-546.6

[2]李珊珊.工业厂房钢结构设计的现状及改进措施[J].城市建筑,2014,06:65.

[3]薛岗,宋文琦,李树超.基于近红外光谱技术的钢结构防火涂料品牌鉴别方法研究[J].光谱学与光谱分析,2015(1):104-107.

论文作者:刘星

论文发表刊物:《基层建设》2015年23期供稿

论文发表时间:2016/3/31

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