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中圖分類號(hào): TU391 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼: A
前言:
在鋼結(jié)構(gòu)廠房工程施工管理中,只有切實(shí)地做好施工前期準(zhǔn)備工作,在施工的過(guò)程中,加強(qiáng)質(zhì)量控制與安全控制,做好各項(xiàng)工作的分工與工序驗(yàn)收,這樣才能保證鋼結(jié)構(gòu)廠房施工工程的整體質(zhì)量與施工安全。
1 鋼結(jié)構(gòu)廠房工程施工管理要點(diǎn)
1.1 安全管理
工程中首先應(yīng)注意安全問(wèn)題。鋼結(jié)構(gòu)廠房工程安裝應(yīng)屬于特種作業(yè),因此所有工作人員必須持證上崗。高空安裝作業(yè)存在較大風(fēng)險(xiǎn),施工安全管理應(yīng)避免人員從高空墜落,造成傷亡事件。施工作業(yè)人員從一進(jìn)入施工現(xiàn)場(chǎng)開(kāi)始,就應(yīng)由專職安全人員做好安全教育工作,詳細(xì)交代現(xiàn)場(chǎng)易造成事故的位置。對(duì)于施工過(guò)程中整改存在的安全隱患,這期間的安全技術(shù)等工作應(yīng)隨工程進(jìn)度全面提前好。
1.2 質(zhì)量管理
鋼結(jié)構(gòu)施工工程的基礎(chǔ)一般都以混凝土獨(dú)立柱為基礎(chǔ),基礎(chǔ)的混凝土以及鋼筋、模板的施工工序與方法與其他工程的相同,但基礎(chǔ)獨(dú)立柱中螺栓的預(yù)埋則是工程質(zhì)量控制的重點(diǎn)。這一過(guò)程中,應(yīng)注意仔細(xì)地核對(duì)所有螺栓的大小、位置、長(zhǎng)度及標(biāo)高,要預(yù)先在螺栓絲口的部分用黃油和塑料薄膜包好,從而避免混凝土的澆搗對(duì)螺栓絲口部位的污染,澆搗完之后,應(yīng)及時(shí)地清理預(yù)埋在螺栓桿與絲口上殘留的混凝土。
1.3 場(chǎng)地管理
鋼結(jié)構(gòu)的安裝工程一般會(huì)需要使用吊車,這些吊車小到五噸,大到數(shù)百噸,吊車需要占用較多場(chǎng)地。另外,鋼構(gòu)件也同時(shí)需要占用場(chǎng)地,這就需要現(xiàn)場(chǎng)的管理人員合理進(jìn)行安排,盡量做到鋼構(gòu)件不需要進(jìn)行二次倒運(yùn),運(yùn)輸鋼構(gòu)件的車輛能夠順利通過(guò)。
2 鋼結(jié)構(gòu)廠房工程施工中的質(zhì)量管理的主要措施
2.1 鋼結(jié)構(gòu)主體工程的質(zhì)量控制
(1)鋼構(gòu)件安裝質(zhì)量控制。鋼結(jié)構(gòu)廠房施工中最容易出現(xiàn)問(wèn)題的環(huán)節(jié)之一便是柱子的安裝,主要是柱子安裝后垂直度超過(guò)施工驗(yàn)收要求。對(duì)此,在施工時(shí)應(yīng)該先將底板的墊鐵墊平,測(cè)量梁的平直度與柱子的垂直度,并通過(guò)螺栓使之成為穩(wěn)定的空間固定單元,安裝之時(shí)還再應(yīng)進(jìn)行一次精確測(cè)量,符合驗(yàn)收要求后將基礎(chǔ)底面與柱子底板的空間用高標(biāo)號(hào)無(wú)收縮細(xì)石混凝土填灌密實(shí),梁柱對(duì)接時(shí)要嚴(yán)格控制兩板端的對(duì)齊要求,若是只用螺栓強(qiáng)行拉結(jié)在一起,容易留下較寬的縫隙,嚴(yán)重影響鋼結(jié)構(gòu)的受力性能。
(2)螺栓安裝質(zhì)量的控制。普通螺栓和高強(qiáng)螺栓是鋼結(jié)構(gòu)中常用的螺栓連接,也是整個(gè)鋼結(jié)構(gòu)中使用最頻繁的部件,數(shù)量多了則出現(xiàn)問(wèn)題的概率也高。普通螺栓要保證每個(gè)螺栓一端不得有超過(guò)兩個(gè)的墊片,螺栓孔嚴(yán)禁使用氣割擴(kuò)孔,螺栓連接完成后其外露螺紋不得少于兩個(gè)螺距;對(duì)于高強(qiáng)螺栓則要求更為嚴(yán)格,安裝接觸面要求平整,安裝前要檢查螺栓的復(fù)試單和合格證,安裝時(shí)的邊緣隙不得大于 0.8mm,且接觸面不得小于 75%。
2.2 鋼結(jié)構(gòu)的防腐鋼結(jié)構(gòu)防腐是一個(gè)需要嚴(yán)格把關(guān)的施工關(guān)鍵點(diǎn),尤其是作為工業(yè)生產(chǎn)用途的鋼結(jié)構(gòu)廠房,工業(yè)應(yīng)用中各種酸堿環(huán)境與腐蝕性氣體液體的運(yùn)用是司空見(jiàn)慣的,在這種環(huán)境中使用鋼結(jié)構(gòu)廠房一旦忽視了防腐的重要性會(huì)對(duì)鋼結(jié)構(gòu)的工藝質(zhì)量和使用壽命帶來(lái)災(zāi)難性后果。鋼結(jié)構(gòu)廠房一般使用成品整體熱鍍鋅結(jié)合安裝焊接處噴涂油漆的防腐方法,鋼結(jié)構(gòu)焊接完成后還要仔細(xì)檢查各節(jié)點(diǎn)端面的封閉處理情況,防腐處理前構(gòu)件表面的飛濺物與熔渣等清理干凈,對(duì)有焊疤的地方還應(yīng)用電動(dòng)磨光機(jī)打磨處理,以確保鍍鋅后的防腐質(zhì)量和外觀要求。
2.3 鍍鋅鋼結(jié)構(gòu)成品件的外觀保護(hù)鋼結(jié)構(gòu)鍍鋅后在之后的運(yùn)輸裝卸等環(huán)節(jié)中,容易造成鍍鋅層的破壞,不僅僅影響防腐更對(duì)外觀有直接的影響。在運(yùn)輸裝卸中,可以采取在車廂內(nèi)鋪設(shè)草包的措施來(lái)避免,同時(shí)將輕鋼結(jié)構(gòu)整齊堆放并綁扎牢固,綁扎處可以用塑料等物墊層保護(hù)鍍鋅層,對(duì)于避雷針及鋼梁等一般采用吊車裝卸,同樣有必要在起吊點(diǎn)用塑料墊層保護(hù)。施工時(shí)對(duì)構(gòu)件局部變形的手錘矯正,可以在錘擊部位上下側(cè)用木板鋪墊保護(hù),對(duì)于已經(jīng)造成的鍍鋅層,可以使用灰色汽車噴漆進(jìn)行噴涂修復(fù)。
3 鋼結(jié)構(gòu)廠房工程施工安全管理的主要措施
3.1 施工原材料入場(chǎng)的安全管理
(1)制定合理的材料入場(chǎng)計(jì)劃。
對(duì)于鋼結(jié)構(gòu)廠房,由于其跨度規(guī)模一般都較大,構(gòu)件尺寸尤其是梁柱尺寸往往都比較大,這就需要施工管理人員針對(duì)主要材料吊裝的順序和施工場(chǎng)地的具體布置,制定合理可行的材料入廠計(jì)劃,其中主要有:具體車輛入場(chǎng)時(shí)間、道路的寬度、構(gòu)件的搬入時(shí)間及材料擺放位置等等,此外,還應(yīng)注意吊裝作業(yè)與卸車同步進(jìn)行時(shí)要嚴(yán)禁交叉作業(yè),一旦位置重合則可以將卸車作業(yè)時(shí)間定在中午時(shí)分,鋼構(gòu)件入場(chǎng)時(shí)也應(yīng)做好人員控制的安全標(biāo)識(shí),防止人員誤傷。
(2)鋼構(gòu)件吊裝場(chǎng)地及道路確定。
吊車作業(yè)時(shí)最大的問(wèn)題是注意作業(yè)場(chǎng)地的穩(wěn)定性,吊裝場(chǎng)地必須保證平實(shí)可靠,雨后不塌陷不積水,具體做法可以在確定吊裝通道后,在非吊裝區(qū)域澆筑混凝土墊層,這樣初期入場(chǎng)材料就可以布置在墊層上,一則防止雨水泥土等污染構(gòu)件和材料,二則便于防火涂料的涂裝,吊裝通道盡量高于兩側(cè)地面 200mm 左右,并必須用壓路機(jī)壓實(shí)。
3.2 鋼結(jié)構(gòu)吊裝過(guò)程中的安全管理
吊裝鋼構(gòu)件的吊具必須使用專門(mén)可自動(dòng)松扣的吊具,鋼柱、鋼梁與系桿應(yīng)同時(shí)吊裝,單獨(dú)立柱是非常不可取的做法,每日吊裝的工作必須完成一個(gè)穩(wěn)定的空間單元,保證完成的構(gòu)件具有一定的自身穩(wěn)定性。在作業(yè)遇到有風(fēng)天氣時(shí),還應(yīng)注意及時(shí)使用纜風(fēng)繩與基礎(chǔ)固定。柱頂在吊裝前就需要安裝好角鋼,以便于具體安裝時(shí)工作人員布置安全帶,安全繩可以采用鋼絲繩,具體直徑可憑經(jīng)驗(yàn)定取,但最小直徑不得小于 9mm,工作人員在鋼柱與鋼梁上安裝屋面檁條及構(gòu)件連接時(shí),也需要配合使用安全帶,且必須有可靠的安全帶掛接點(diǎn)。且這類空中作業(yè)的時(shí)候作業(yè)面下方應(yīng)當(dāng)布置水平安全網(wǎng),每一梁柱區(qū)間內(nèi)接頭越少越好,這就需要根據(jù)廠方實(shí)際跨度和柱間距來(lái)購(gòu)買安全網(wǎng),掛網(wǎng)時(shí)要有專員檢查是否在梁邊形成漏洞,掛網(wǎng)后需要定期巡視安全網(wǎng)有否墜落物和破損處,最后可根據(jù)實(shí)際工程需要拆除安全網(wǎng),但鋪板作業(yè)面的安全網(wǎng)是嚴(yán)禁拆除的。
3.3 屋面施工中的安全管理
屋面施工的安全管理可從以下幾個(gè)方面著手進(jìn)行: 一是屋面臨邊處需要設(shè)置兩道安全繩,安全繩固定在結(jié)構(gòu)柱上,確保其有足夠的強(qiáng)度,高度應(yīng)當(dāng)大于 12m,直徑不得小于 9mm,屋面作業(yè)人員的行走路徑必須沿著安全繩;二是完善屋面上下通道,具體可以將上屋面的樓梯搭建在門(mén)洞和角部空間,樓梯要嚴(yán)格按照室外腳手架搭設(shè)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行,屋面面積較大時(shí)可以設(shè)置兩個(gè)上下通道;三是彩板應(yīng)加套環(huán),在檁條上行走的作業(yè)人員必須將安全帶套在套環(huán)上,嚴(yán)禁不做任何安全措施就上去施工作業(yè)。
4 結(jié)語(yǔ)
綜上所述,隨著鋼結(jié)構(gòu)廠房的推廣普及,相關(guān)的施工管理措施也在不斷的發(fā)展成熟,只有不斷加強(qiáng)對(duì)鋼結(jié)構(gòu)廠房工程施工中的質(zhì)量和安全管理,在保證安全無(wú)事故的同時(shí)控制住鋼結(jié)構(gòu)廠房的施工質(zhì)量,才能為鋼結(jié)構(gòu)廠房工程的整體質(zhì)量提供有力的保障。
參考文獻(xiàn)
[1]胡春芳 .鋼結(jié)構(gòu)施工管理要點(diǎn)探析 [J].建材世界,2010,31(1):57-59.
中圖分類號(hào):TU391 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):
隨著經(jīng)濟(jì)社會(huì)不斷發(fā)展,人們對(duì)建筑建設(shè)的要求也在不斷提高,如不僅要滿足施工速度,還要求具有很好的環(huán)保性、靈活性和抗震性等。同時(shí)隨著各種工藝技術(shù)也在不斷進(jìn)步。鋼結(jié)構(gòu)廠房在這方面就很好的凸顯了其優(yōu)越性,不斷獲得普遍的推廣和使用。
一、鋼結(jié)構(gòu)廠房的優(yōu)越性及其特點(diǎn)
(一)鋼結(jié)構(gòu)廠房具有施工速度快,安裝極其方便的優(yōu)點(diǎn)。
由于鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件可以工廠化批量化生產(chǎn),同時(shí)采用設(shè)備下料、焊接、開(kāi)孔,并作表面處理,可極大的方便現(xiàn)場(chǎng)拼裝施工,大大縮短了施工的周期。
(二)由于鋼結(jié)構(gòu)廠房體系使用的材料具有強(qiáng)度高、投資低等特點(diǎn),所以鋼結(jié)構(gòu)廠房拆遷也方便,可多次回收利用,大大節(jié)約了材料消耗,環(huán)保性好,結(jié)構(gòu)壽命使用長(zhǎng)。而且節(jié)省了制模工序,屬于環(huán)保型綠色建筑體系。
(三)鋼結(jié)構(gòu)相對(duì)于混凝土結(jié)構(gòu)主要優(yōu)勢(shì)在重量上,這也可以大大減輕地基的負(fù)載,而且混凝土結(jié)構(gòu)建筑工藝復(fù)雜,防震程度低,鋼結(jié)構(gòu)體系都可以有效彌補(bǔ)這些不足。
二、鋼結(jié)構(gòu)廠房設(shè)計(jì)的特點(diǎn)
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。
門(mén)式剛架鋼結(jié)構(gòu)廠房在國(guó)內(nèi)技術(shù)成熟,受到用戶普遍接受和認(rèn)可,成為目前國(guó)內(nèi)發(fā)展速度最快的一種鋼結(jié)構(gòu)形式。門(mén)式剛架鋼結(jié)構(gòu)廠房可以做成大跨度,大空間,便于內(nèi)部靈活布置和使用。(鋼結(jié)構(gòu)廠房采用門(mén)式剛架體系其單跨度甚至可達(dá)到80米。多跨可達(dá)到180米甚至跨度更大)鋼結(jié)構(gòu)廠房主要是用在不承受大載荷的承重建筑。采用輕型H型鋼(焊接或軋制;變截面或等截面)做成門(mén)形剛架支承,C型、Z型冷彎薄壁型鋼作檁條和墻梁,壓型鋼板或輕質(zhì)夾芯板作屋面、墻面圍護(hù)結(jié)構(gòu),采用高強(qiáng)螺栓、普通螺栓及自攻螺絲等連接件和密封材料組裝起來(lái)的門(mén)式剛架鋼結(jié)構(gòu)體系。
鋼結(jié)構(gòu)廠房在全球范圍內(nèi),特別是在發(fā)達(dá)國(guó)家和地區(qū)鋼結(jié)構(gòu)建筑工程領(lǐng)域中得到更合理、廣泛的應(yīng)用。鋼結(jié)構(gòu)廠房可廣泛應(yīng)用于工業(yè)廠房,凈化車間,倉(cāng)儲(chǔ)庫(kù)房,超市,會(huì)館展廳。
鋼結(jié)構(gòu)廠房設(shè)計(jì)特點(diǎn):鋼結(jié)構(gòu)廠房自重輕,強(qiáng)度大,跨度大,空間大。設(shè)計(jì)先進(jìn),采用最先進(jìn)的設(shè)計(jì)方法,充分發(fā)揮鋼材抗震性好、抗沖擊性好、剛性好、變形能力強(qiáng)的特點(diǎn)。而且還可以重復(fù)再利用,可以節(jié)約大量鋼材。結(jié)構(gòu)新穎、簡(jiǎn)潔、輕巧,占用面積小,使用面積大,有效擴(kuò)大了建筑物的內(nèi)部空間,彩鋼夾芯復(fù)合板,金屬壓型板等新型墻體屋面材料圍護(hù),更顯示出建筑的時(shí)代感。安裝快捷,構(gòu)件標(biāo)準(zhǔn),制作精良,施工安裝簡(jiǎn)便、快捷、安全
三、鋼結(jié)構(gòu)廠房結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要點(diǎn)
多層廠房因?yàn)楣に嚥贾玫囊螅话愣夹枰罂臻g,結(jié)構(gòu)通常采用框架結(jié)構(gòu),在層數(shù)較多、工藝條件許可的情況下也可以采用框剪結(jié)構(gòu)。結(jié)構(gòu)布置的原則是:盡量使柱網(wǎng)對(duì)稱均勻布置,使房屋的剛度中心與質(zhì)量中心相近,以減小房屋的空間扭轉(zhuǎn)作用,結(jié)構(gòu)體系要求簡(jiǎn)捷、規(guī)則、傳力明確。避免出現(xiàn)應(yīng)力集中和變形突變的凹角和收縮以及豎向變化過(guò)多的外挑和內(nèi)收,力求沿豎向的剛度不突變或少突變。
(一)地震區(qū)的廠房宜少設(shè)或不設(shè)防震縫
地震區(qū)房屋的伸縮縫是合一的,當(dāng)房屋較長(zhǎng)時(shí),宜采取下列一些
構(gòu)造措施和施工措施以少設(shè)伸縮縫及防震縫;施工中,每隔40m設(shè)置一道800mm~1400mm寬的后澆帶,后澆帶的位置設(shè)在結(jié)構(gòu)受力影響最小的區(qū)段;在溫度影響較大的頂層、底層、山墻和內(nèi)縱墻端開(kāi)間的墻體等部位,適當(dāng)提高配筋率;加厚屋面隔熱保溫層或設(shè)置架空層形成通風(fēng)屋面。
(二)合理布置電梯間的位置
多層廠房由于設(shè)備、貨物很重,豎向運(yùn)輸?shù)男枰O(shè)置電梯。鋼筋棍凝土電梯井筒剛度很大,應(yīng)充分考慮電梯井筒對(duì)建筑物的偏心影響,在結(jié)構(gòu)布置上盡量避免電梯井筒布置在建筑物的角部和端
部。
(三)控制橫向框架與縱向框架的周期
由于多層廠房跨度方向尺寸較大,柱子少;而柱距方向尺寸較小,柱子多。一般都是橫向控制,使縱橫向的抗震能力大致相同,不僅有利于抗震,也使設(shè)計(jì)更為經(jīng)濟(jì)合理。
四、鋼結(jié)構(gòu)廠房設(shè)計(jì)應(yīng)注意的重要方面
(一)鋼結(jié)構(gòu)廠房圖紙?jiān)O(shè)計(jì)的重要性
無(wú)論在什么樣的工程中,圖紙是工程施工的依據(jù)。在鋼結(jié)構(gòu)廠房的設(shè)計(jì)期間,要組織施工單位專業(yè)技術(shù)人員對(duì)圖紙進(jìn)行會(huì)審,檢查施工圖紙中的“錯(cuò)、漏、碰、缺”,力爭(zhēng)把問(wèn)題解決在施工之前,減少因圖紙問(wèn)題對(duì)工程質(zhì)量、進(jìn)度的影響。
(二)對(duì)鋼結(jié)構(gòu)廠房支撐系統(tǒng)的設(shè)計(jì)原則
為了保證鋼結(jié)構(gòu)廠房的空間工作,提高其整體剛度,承受和傳遞縱向水平力,防止桿件產(chǎn)生過(guò)大的變形,避免壓桿失穩(wěn),以及保證結(jié)構(gòu)的整體穩(wěn)定性,應(yīng)根據(jù)廠房結(jié)構(gòu)的形式,車間吊車的設(shè)置,振動(dòng)設(shè)備以及廠房的跨度、高度,溫度區(qū)段的長(zhǎng)度等情況布置可靠的支撐系統(tǒng)。廠房每一溫度區(qū)段應(yīng)設(shè)置穩(wěn)定的柱間支撐系統(tǒng),并與屋蓋橫向水平支撐的布置相協(xié)調(diào)。
(三)鋼結(jié)構(gòu)廠房耐熱能力設(shè)計(jì)的重要性
鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)廠房防火能力很差,當(dāng)鋼材受熱在100℃以上時(shí),隨著溫度的升高,鋼材的抗拉強(qiáng)度降低,塑性增大;溫度在250℃左右時(shí),鋼材抗拉強(qiáng)度略有提高,而塑性卻降低,出現(xiàn)藍(lán)脆現(xiàn)象;當(dāng)溫度超過(guò)250℃時(shí)鋼材出現(xiàn)徐變現(xiàn)象;當(dāng)溫度達(dá)500℃時(shí),鋼材強(qiáng)度降至很低,以致鋼結(jié)構(gòu)塌落。
(四)鋼結(jié)構(gòu)廠房抗震性設(shè)計(jì)的重點(diǎn)
在對(duì)鋼結(jié)構(gòu)廠房做抗震設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)注意:首先,在廠房建設(shè)前要充分考慮加強(qiáng)其結(jié)構(gòu)的抗震性,以應(yīng)對(duì)復(fù)雜多變的地質(zhì)變化,雖然鋼材在重力剛性等條件上有抗震的優(yōu)勢(shì),但是在總體布置方面也要力求安全最大化,要求廠房結(jié)構(gòu)的質(zhì)量和剛度均勻分布,使廠房受力均勻,使其受到外力作用時(shí),可以將作用力均勻抵消,這樣就不會(huì)加劇作用力在剛性弱的地方聚積,給安全造成威肋,同時(shí)還要多采用剛架和橫向結(jié)構(gòu),利用鋼結(jié)構(gòu)的受力性來(lái)減少橫向結(jié)構(gòu)變形。
其次,在建設(shè)過(guò)程中要充分考慮杠桿失穩(wěn)的問(wèn)題,鋼結(jié)構(gòu)在強(qiáng)度上可以充分滿足建設(shè)需要,所以要在支撐系統(tǒng)上多做文章,提高廠房結(jié)構(gòu)整體穩(wěn)定性,對(duì)鋼結(jié)構(gòu)廠房尤為重要。
最后,在地震作用下,存在著低周疲勞作用,設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)注意其對(duì)
廠房的影響。對(duì)結(jié)構(gòu)連接點(diǎn)的設(shè)計(jì),應(yīng)保證節(jié)點(diǎn)的破壞不先于結(jié)構(gòu)構(gòu)件的全截面屈服,應(yīng)使結(jié)構(gòu)構(gòu)件能進(jìn)入塑性工作,充分吸收地震能量發(fā)揮其抗震能力。
五、結(jié)束語(yǔ)
總而言之,在鋼結(jié)構(gòu)廠房設(shè)計(jì)的過(guò)程中,我們應(yīng)嚴(yán)格按照和采用相關(guān)的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn),同時(shí)隨著鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)技術(shù)的日趨成熟,設(shè)計(jì)師也要緊跟時(shí)代步伐,堅(jiān)持與時(shí)俱進(jìn)。只有這樣,才能設(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。
參考文獻(xiàn)
2.項(xiàng)目施工階段的成本控制目標(biāo)在重型鋼結(jié)構(gòu)廠房項(xiàng)目的成本控制中,施工階段成本目標(biāo)的設(shè)立直接影響著廠房建設(shè)的實(shí)際成本值。為了有效增強(qiáng)重型鋼結(jié)構(gòu)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(biāo)的設(shè)立中,必須針對(duì)施工中材料費(fèi),工人工資,設(shè)備使用成本以及折舊費(fèi)用等進(jìn)行全面的成本評(píng)估,通過(guò)對(duì)各影響因素進(jìn)行實(shí)地考察與分析,測(cè)算合理的成本控制目標(biāo)。在施工階段成本控制目標(biāo)的規(guī)劃中,還要遵循目標(biāo)管理和開(kāi)源節(jié)流的控制原則,將成本目標(biāo)分解到各個(gè)分部工程的招標(biāo)中,設(shè)置招標(biāo)控制價(jià)。在施工中,并對(duì)鋼結(jié)構(gòu)廠房施工中的每一筆預(yù)算收支設(shè)立對(duì)應(yīng)的核實(shí)機(jī)制,從而促進(jìn)重型鋼結(jié)構(gòu)廠房施工的每一筆收支與對(duì)應(yīng)的施工隊(duì)伍相結(jié)合,為各項(xiàng)支出的有效控制提供有效的指導(dǎo)。
3.廠房項(xiàng)目運(yùn)營(yíng)維護(hù)階段成本控制目標(biāo)與重型鋼結(jié)構(gòu)廠房建設(shè)成本目標(biāo)不同,廠房項(xiàng)目的運(yùn)營(yíng)維護(hù)成本目標(biāo)更加強(qiáng)調(diào)對(duì)廠房建成后的維護(hù)成本管理,如重型鋼結(jié)構(gòu)廠房構(gòu)件的維修,建設(shè)漏洞的修復(fù)以及托梁支架的進(jìn)一步加固等。為了使廠房項(xiàng)目運(yùn)營(yíng)維護(hù)階段成本控制目標(biāo)更為切實(shí),就要在這一成本目標(biāo)的規(guī)劃中結(jié)合重型鋼結(jié)構(gòu)廠房的施工實(shí)際和使用環(huán)境狀況等內(nèi)容,并針對(duì)重型鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件所處的高溫,腐蝕性氣體或高濃度粉塵、水蒸汽等環(huán)境進(jìn)行實(shí)地考察,分析廠房鋼結(jié)構(gòu)和混凝土結(jié)構(gòu)實(shí)際使用情況,為重型鋼結(jié)構(gòu)廠房的修復(fù)與完善設(shè)立必要的成本投入目標(biāo)。
二、廠房項(xiàng)目施工成本控制方案
1.項(xiàng)目設(shè)計(jì)中成本控制方案項(xiàng)目設(shè)計(jì)方案是建設(shè)項(xiàng)目進(jìn)行全面規(guī)劃和實(shí)施過(guò)程的具體描述,是保證建設(shè)項(xiàng)目質(zhì)量和控制建設(shè)項(xiàng)目投資成本的關(guān)鍵。設(shè)計(jì)階段是一個(gè)承上啟下的重要階段,工程項(xiàng)目建設(shè)全過(guò)程一般分為項(xiàng)目評(píng)估、項(xiàng)目決策、項(xiàng)目設(shè)計(jì)、項(xiàng)目實(shí)施四個(gè)階段。當(dāng)建設(shè)項(xiàng)目立項(xiàng)之后,設(shè)計(jì)是將決策和設(shè)想變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)的唯一方式,同時(shí)設(shè)計(jì)又是指導(dǎo)建設(shè)工程項(xiàng)目實(shí)施的工程項(xiàng)目管理合法的經(jīng)濟(jì)技術(shù)性文件。工程設(shè)計(jì)中的每一個(gè)方案甚至每一個(gè)幾何尺寸的確定,都涉及到工程設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)的確定,裝修標(biāo)準(zhǔn)選擇施工方案的選定,工料機(jī)的配備,無(wú)不體現(xiàn)到整個(gè)建設(shè)項(xiàng)目的投資多少。從某種意義上講,設(shè)計(jì)階段規(guī)定了建設(shè)規(guī)模和建設(shè)標(biāo)準(zhǔn),同時(shí)也決定了建設(shè)項(xiàng)目的投資規(guī)模的大小。重鋼結(jié)構(gòu)廠房設(shè)計(jì)方案的選擇主要根據(jù)廠房建設(shè)工程的功能需求和成本控制目標(biāo)來(lái)確定,同時(shí)又要兼顧建筑造型。通過(guò)設(shè)計(jì)招標(biāo)來(lái)選符合投資資格要求、相關(guān)設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)較為豐富的設(shè)計(jì)單位。對(duì)于同一個(gè)廠房項(xiàng)目的設(shè)計(jì),受到設(shè)計(jì)單位的資質(zhì)、設(shè)計(jì)人員的技術(shù)水平及其個(gè)人的經(jīng)驗(yàn)愛(ài)好和習(xí)慣風(fēng)格等因素的影響,不同的設(shè)計(jì)單位,不同的設(shè)計(jì)人員,在不同的時(shí)期,完全有可能設(shè)計(jì)出不同的設(shè)計(jì)方案。一個(gè)優(yōu)秀的設(shè)計(jì)方案,既要建筑造型美觀、功能齊全,又要造價(jià)合理、突出經(jīng)濟(jì)性,保證有效地控制廠房造價(jià)。在項(xiàng)目設(shè)計(jì)階段,對(duì)施工的成本構(gòu)成進(jìn)行分類,如投標(biāo)階段成本控制,技術(shù)方案成本控制和施工方案成本控制等。通過(guò)對(duì)不同工程分項(xiàng)成本的預(yù)測(cè)和分析,為各分項(xiàng)預(yù)期成本設(shè)定對(duì)應(yīng)的成本數(shù)額,使不同分項(xiàng)的施工預(yù)算和成本計(jì)劃得以全面有效的監(jiān)管與控制,從而為重型鋼結(jié)構(gòu)廠房實(shí)際施工中的成本控制創(chuàng)造前提。
2.廠房施工圖紙?jiān)O(shè)計(jì)中的成本控制在重型鋼結(jié)構(gòu)廠房的建設(shè)與施工中,施工圖紙是工程施工指導(dǎo)的核心,為有效地控制廠房項(xiàng)目的施工成本,必須進(jìn)一步將成本控制理念落實(shí)到圖紙?jiān)O(shè)計(jì)中。作為重型鋼結(jié)構(gòu)廠房施工方案的主體,施工圖紙的設(shè)計(jì)必須綜合考慮廠房的建設(shè)需求和實(shí)際成本控制要求,在保障建筑質(zhì)量的基礎(chǔ)上,使用最少的鋼架、混凝土、鋼筋等材料,滿足廠房建設(shè)的實(shí)際需求。此外,在施工方案的設(shè)計(jì)中,為節(jié)約建設(shè)成本,還可以采用增加托架,拔去支柱的施工設(shè)計(jì)方案,以此減少重型鋼結(jié)構(gòu)建材施工中的立體交叉作業(yè)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(jié)構(gòu)廠房的施工階段是成本控制目標(biāo)能否實(shí)現(xiàn)的主要階段。在廠房建設(shè)項(xiàng)目的施工過(guò)程中,主要從施工組織、人工、材料、設(shè)備等方面控制建設(shè)成本。在人工費(fèi)成本的控制中,可以將臨時(shí)工和正式工的工作日程進(jìn)行統(tǒng)計(jì)和比例分配,以此確定其對(duì)應(yīng)的工資數(shù)額,此外,合理的組織工人開(kāi)展流水施工,通過(guò)提高施工隊(duì)伍的施工效率,以實(shí)現(xiàn)對(duì)人工成本的有效控制。在對(duì)施工材料的成本控制中,為全面對(duì)鋼材料成本進(jìn)行控制與監(jiān)督,必須從鋼材采購(gòu)數(shù)量和采購(gòu)單價(jià)兩方面進(jìn)行控制。對(duì)鋼結(jié)構(gòu)建材的計(jì)量與管理手段加以完善,從而保證廠房建設(shè)中鋼結(jié)構(gòu)建材的定量發(fā)放與取用,按照規(guī)定的限額對(duì)施工鋼材進(jìn)行分批發(fā)放,提高重型鋼結(jié)構(gòu)廠房的建材使用效率,促進(jìn)施工成本的有效控制。在重型鋼結(jié)構(gòu)建材的材料價(jià)格成本控制中,由于價(jià)格成本在包括重型鋼材自身價(jià)值的同時(shí),也包含了運(yùn)費(fèi)、物料損耗費(fèi)用等成本內(nèi)容,所以在鋼材購(gòu)進(jìn)過(guò)程中,必須對(duì)鋼材市場(chǎng)價(jià)格進(jìn)行全面調(diào)查與對(duì)比,并適當(dāng)?shù)牟捎谜袠?biāo)的方式對(duì)材料成本加以控制。在重型鋼結(jié)構(gòu)廠房項(xiàng)目施工完成后,為了進(jìn)一步保證施工成本的有效控制,還要對(duì)重型鋼結(jié)構(gòu)施工的具體成本進(jìn)行核算與分析,通過(guò)對(duì)比預(yù)期成本和實(shí)際成本消耗,以確定實(shí)際施工成本和預(yù)期目標(biāo)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(yè)今后廠房建設(shè)的成本控制提供必要的參考和建議。
三、重型鋼結(jié)構(gòu)廠房建設(shè)項(xiàng)目財(cái)務(wù)成本控制
在工程建設(shè)過(guò)程中,財(cái)務(wù)成本的控制與管理的主要形式是財(cái)務(wù)報(bào)表。為了最大限度地保障重型鋼結(jié)構(gòu)的財(cái)務(wù)成本管理質(zhì)量,要針對(duì)廠房建設(shè)的成本投入建立相應(yīng)的模型,并結(jié)合成本模型的具體變換方式計(jì)算成本投資系數(shù)和成本規(guī)模。重型鋼結(jié)構(gòu)廠房項(xiàng)目施工中的建設(shè)項(xiàng)目財(cái)務(wù)成本控制采用成本投入輸出表的管理方式,即通過(guò)對(duì)重型鋼材施工工藝及其對(duì)應(yīng)的價(jià)值量進(jìn)行分析,對(duì)比不同施工內(nèi)容的成本消耗量,對(duì)建設(shè)方的成本消耗情況進(jìn)行總結(jié),進(jìn)而更為全面精準(zhǔn)地總結(jié)重型鋼結(jié)構(gòu)廠房項(xiàng)目施工全過(guò)程的成本消耗情況。
中圖分類號(hào): TU391 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼: A 文章編號(hào):
一、前言
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)。
二、鋼結(jié)構(gòu)廠房的設(shè)計(jì)常見(jiàn)缺陷
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,格構(gòu)柱采用H型鋼組合截而,屋面梁為焊接H鋼。
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:
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
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)段的選擇上,橫向溫度區(qū)段不宜超過(guò)150m,縱向不應(yīng)大于300m。
2、鋼屋蓋系統(tǒng)的設(shè)計(jì)問(wèn)題
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面。
3、吊車梁系統(tǒng)的設(shè)計(jì)問(wèn)題
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,柱體因承載能力不足而發(fā)生破壞的情況并不多見(jiàn)。
4、檁條、墻梁與拉條問(wèn)題
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:
(1)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;
(2)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。
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
1、加固鋼結(jié)構(gòu)
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。
2、提高鋼結(jié)構(gòu)的耐火性
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。
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。
3、合理設(shè)計(jì)溫度伸縮縫
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。
4、屋面與支撐設(shè)計(jì)
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。可于廠房溫度區(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。
5、結(jié)構(gòu)的防銹處理
鋼結(jié)構(gòu)表面直接暴露在大氣中就會(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。
四、結(jié)語(yǔ)
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。
參考文獻(xiàn):
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
中圖分類號(hào): TU391文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):
一、前言
現(xiàn)如今的廠房建設(shè)已經(jīng)由先前的混凝土結(jié)構(gòu)發(fā)展到今天的新型鋼結(jié)構(gòu)建筑,施工工藝的提升使得廠房建設(shè)也要全方位考慮到各個(gè)方面的因素影響,本文就廠房建設(shè)中鋼結(jié)構(gòu)施工中容易出現(xiàn)的問(wèn)題進(jìn)行了闡述。
二、安裝輕型鋼結(jié)構(gòu)廠房的有關(guān)要求
安裝輕型鋼結(jié)構(gòu)廠房的要求包括:
1、主次結(jié)構(gòu)安裝要求。在安裝主次結(jié)構(gòu)之前,要先復(fù)測(cè)腳螺栓標(biāo)高。吊裝之前,要完成一個(gè)完整的支撐,校正完成后再向前推進(jìn)整體框架。在吊裝時(shí)必須設(shè)置充足的臨時(shí)支撐,要做好防風(fēng)保護(hù),從而形成可靠穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)。還要及時(shí)逐個(gè)進(jìn)行終擰高強(qiáng)螺栓。另外,屋面支撐、檀條等要確保和主框架能同步完成,及時(shí)完成支撐件焊接工作,不得對(duì)檀條等構(gòu)件火焰擴(kuò)孔。
2、輕型鋼結(jié)構(gòu)廠房的屋面結(jié)構(gòu)安裝要求。安裝屋面板前要調(diào)整屋面,要做好屋面板接縫處的防水處理,鋪設(shè)保溫棉時(shí)要確保其平整度,尤其是要注意在重要地方鋪設(shè)保溫棉時(shí),保溫棉側(cè)向連接時(shí)要盡量貼緊,縱向搭接要牢固。
三、輕型鋼結(jié)構(gòu)廠房的施工工藝
輕型鋼結(jié)構(gòu)廠房的施工工藝包括:
1、制作放樣。輕型鋼結(jié)構(gòu)廠房施工的第一道工序就是放樣。正確的放樣尺寸能有效避免累積誤差,確保工程質(zhì)量。其注意環(huán)節(jié)是:放樣前要熟悉圖紙,確保準(zhǔn)確無(wú)誤,核對(duì)圖紙的各部分尺寸是否和其他安裝工程有不符合地方。然后根據(jù)圖紙要求,按照固定的比例畫(huà)出真實(shí)圖形。制作樣板后,要標(biāo)注各類符號(hào),防止混淆,還要對(duì)樣板妥善保存,防止樣板的損壞。另外,樣板制作時(shí)要適當(dāng)增加余量。
2、拼板時(shí)注意的問(wèn)題。拼板時(shí)要充分考慮下料的時(shí)候切割焊縫用到的余量,一般切割縫是2-3mm。焊縫收縮量長(zhǎng)度要放15-35mm。要按照?qǐng)D紙質(zhì)量要求完成拼板焊接。焊接前要去除切割時(shí)留下的油漬、銹蝕等東西,要嚴(yán)格根據(jù)要求開(kāi)好坡口,確保焊縫的質(zhì)量。
3、切割時(shí)注意的問(wèn)題。根據(jù)圖紙要求,制作角度樣板,完成制作后要仔細(xì)檢查,確保無(wú)誤后方可使用。切割時(shí)要考慮誤差問(wèn)題,一般長(zhǎng)度放到15-35mm,允許的切割誤差是1mm左右。要符合下料尺寸,確保無(wú)誤后方可切割。另外,切割時(shí)要根據(jù)板厚對(duì)切割速度和火焰大小等隨時(shí)調(diào)整,確保切口光滑。
4、組立時(shí)注意的問(wèn)題。組立時(shí)要保證腹板中心線的垂直度偏差,符合埋弧焊要求。
5、埋弧焊時(shí)注意的問(wèn)題。焊接時(shí)要保證構(gòu)件和材質(zhì)相匹配。焊接前要先清潔焊絲和焊縫,還要加引弧板和收弧板。其中引弧及引出焊縫長(zhǎng)度要大于55mm,然后焊接后切割掉。在焊接時(shí),要選擇合理的焊接速度和焊接程序,保證焊接質(zhì)量和工程質(zhì)量。
6、輕型鋼結(jié)構(gòu)廠房施工時(shí)的制孔。安裝鋼結(jié)構(gòu)廠房時(shí),選用鋼橫七豎八地鉆孔,通常是采用鉆床進(jìn)行鉆孔,從而可以節(jié)省時(shí)間、提高工作效率,進(jìn)而確保構(gòu)件質(zhì)量。
7、矯正。在鋼材切割及焊接成型后,可能會(huì)出現(xiàn)變形問(wèn)題,要結(jié)合實(shí)際的情況進(jìn)行平直的矯正。加熱鋼結(jié)構(gòu)的溫度要低于910℃,另外加熱校正后要自然冷卻,不得用水冷卻。
8、涂裝。為防止以后使用時(shí)銹蝕,要在完成構(gòu)件焊接后進(jìn)行預(yù)處理,噴涂底漆。其中輕型鋼結(jié)構(gòu)廠房的主要結(jié)構(gòu)是實(shí)腹梁柱形式,因此表面涂裝底漆采用拋丸工藝,選擇滾道式或懸掛式的送進(jìn)方式。通常噴漆采用手工操作,不得用機(jī)械代替。由于輕型鋼結(jié)構(gòu)廠房中構(gòu)件所處的環(huán)境,因此要根據(jù)實(shí)際的情況,選擇合適的防銹底漆。
四、鋼結(jié)構(gòu)廠房建設(shè)中施工質(zhì)量控制容易出現(xiàn)問(wèn)題的原因探析
隨著鋼結(jié)構(gòu)在我國(guó)建筑工程中的應(yīng)用推廣,鋼結(jié)構(gòu)的生產(chǎn)質(zhì)量管理也越來(lái)越完善。但仍舊存在一些鋼結(jié)構(gòu)企業(yè),為了追求自身利益,在承建工程項(xiàng)目的時(shí)候,往往對(duì)項(xiàng)目施工計(jì)劃缺乏管理經(jīng)驗(yàn),忽視自身企業(yè)整體技術(shù),使得項(xiàng)目工程缺乏指導(dǎo),進(jìn)而導(dǎo)致工程存在質(zhì)量問(wèn)題,比如,變形、傾斜、剛度差、構(gòu)件位移、倒塌、強(qiáng)度不足、材料撕裂、層面漏水、失穩(wěn)等,出現(xiàn)這些問(wèn)題的原因是多方面的,主要有:
1、缺乏專業(yè)的設(shè)計(jì)人才
21世紀(jì)的競(jìng)爭(zhēng)是人才的競(jìng)爭(zhēng),企業(yè)贏得未來(lái)競(jìng)爭(zhēng)的關(guān)鍵也在人才。鋼結(jié)構(gòu)建筑的建設(shè)在我國(guó)興起的時(shí)間并不是很長(zhǎng),高等院校基本上來(lái)說(shuō)都沒(méi)有該類專業(yè)的設(shè)置,因此,目前鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)專業(yè)人員相對(duì)較少,有很多的設(shè)計(jì)人才都是半路出家的,從其他行業(yè)的設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)向鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的,這些人基本上缺乏專業(yè)的建筑知識(shí),設(shè)計(jì)的經(jīng)驗(yàn)和水平不足,他們的設(shè)計(jì)主要依賴于計(jì)算機(jī)和其他工程數(shù)據(jù)的輔助,相對(duì)而言理論有余,準(zhǔn)確度不足,缺乏實(shí)踐的檢驗(yàn),這從一定程度上也給廠房建筑的質(zhì)量埋下了隱患。俗話說(shuō),實(shí)踐出真知,一份好的設(shè)計(jì)方案,必須要經(jīng)過(guò)實(shí)地考察,科學(xué)的測(cè)量得出準(zhǔn)確的數(shù)據(jù),所設(shè)計(jì)出來(lái)的方案所是科學(xué)可信的。但是,當(dāng)前我國(guó)很多的設(shè)計(jì)人員都沒(méi)有實(shí)戰(zhàn)經(jīng)驗(yàn),對(duì)工程的干預(yù)能力較差。筆者通過(guò)多年的從業(yè)經(jīng)驗(yàn)總結(jié)歸納,我國(guó)鋼結(jié)構(gòu)廠房建設(shè)在設(shè)計(jì)階段最容易出現(xiàn)的問(wèn)題主要有:
(1)結(jié)構(gòu)選型及方案設(shè)計(jì)的數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確;
(2)計(jì)算簡(jiǎn)圖確定不當(dāng),結(jié)構(gòu)計(jì)算錯(cuò)誤;
(3)荷載取值與實(shí)際受力情況不符;
(4)材料選用不妥,不能滿足工程需求;
(5)構(gòu)造,尤其是節(jié)點(diǎn)構(gòu)造不合理,造成致命事故隱患;
(6)對(duì)施工階段的特點(diǎn)和使用階段的特殊要求考慮不周。另外,加上一些承包商為了追求利益,總是想方設(shè)法減少用鋼量,以壓縮建設(shè)的成本,這又從另一方面加大了工程的質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn)。
2、施工階段沒(méi)有嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)的圖進(jìn)行質(zhì)量控制
鋼結(jié)構(gòu)工程的施工主要包括兩個(gè)階段:鋼結(jié)構(gòu)的制作階段和安裝階段,我們從這兩個(gè)方面進(jìn)行分析。一些大型的鋼結(jié)構(gòu)加工廠在對(duì)鋼結(jié)構(gòu)的制作中朝著全自動(dòng)化的方向發(fā)展,但目前仍存在一大部分加工廠處于半自動(dòng)化的階段,更有少數(shù)還處于手工階段。對(duì)此,筆者總結(jié)了鋼結(jié)構(gòu)制作過(guò)程中易出現(xiàn)的問(wèn)題:
(1)不能完全按照?qǐng)D紙的要求進(jìn)行制作,存在擅自修改施工圖的行為。
(2)制作過(guò)程中存在尺寸誤差過(guò)大過(guò)小的問(wèn)題。
(3)制作工藝不良,設(shè)備落后;
(4)缺乏高素質(zhì)的管理團(tuán)隊(duì)的管理及相應(yīng)的熟練的技工。
(5)不能嚴(yán)格遵守施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范、操作規(guī)程的相關(guān)規(guī)定。
(6)未能遵照相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范對(duì)鋼結(jié)構(gòu)的制作進(jìn)行檢查驗(yàn)收。
(7)部分技術(shù)員工存在偷工減料的行為。
裝配化程度高是鋼結(jié)構(gòu)的一大特點(diǎn),在施工階段中出現(xiàn)事故的概率與鋼結(jié)構(gòu)的構(gòu)件在現(xiàn)場(chǎng)的安裝緊密相關(guān)。
五、鋼結(jié)構(gòu)在廠房建設(shè)中的應(yīng)用
現(xiàn)代化廠房建設(shè)要考慮諸多因素,特別是大型廠房建設(shè)由混凝土結(jié)構(gòu)發(fā)展到現(xiàn)代化的新型鋼結(jié)構(gòu)建筑,在廠房建筑過(guò)程中,既要考慮到節(jié)能環(huán)保,又要考慮到經(jīng)久耐用等因素,還要考慮到工程造價(jià)成本的科學(xué)合理。鋼結(jié)構(gòu)建筑特性完全具備上述功能。鋼結(jié)構(gòu)建筑具備混凝土建筑無(wú)可比擬的大跨度、自重輕、安裝加工便捷、造價(jià)低廉、縮短廠房建設(shè)工期、節(jié)約成本以及良好的節(jié)能環(huán)保、不易銹蝕等特性,因而它被廣泛應(yīng)用于大型公共建筑、車站碼頭、體育場(chǎng)館和大型工業(yè)廠房建設(shè)。
六、結(jié)語(yǔ)
綜上所述,質(zhì)量是一個(gè)工程賴以生存的命脈,理應(yīng)得到高度重視。文中主要對(duì)對(duì)鋼結(jié)構(gòu)廠房建設(shè)中容易出現(xiàn)的一些問(wèn)題進(jìn)行闡述,希望能夠?qū)涌旌檬〉慕ㄔO(shè)標(biāo)準(zhǔn)化大廠房具有促進(jìn)意義。
參考文獻(xiàn):
[1] 宋昱:《淺談鋼結(jié)構(gòu)工程的施工質(zhì)量管理》,《山西建筑》,2009年11期
0引言
隨著我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展,工業(yè)經(jīng)濟(jì)有了飛躍式發(fā)展,大跨度、大柱網(wǎng)和大噸位重型廠房越來(lái)越多,為選用鋼結(jié)構(gòu)提供了大量的機(jī)會(huì)。由于鋼結(jié)構(gòu)具有強(qiáng)度高、塑(延)性好、自重輕、施工工期短、制作方便、節(jié)能環(huán)保、構(gòu)件可重復(fù)利用、地基基礎(chǔ)費(fèi)用省等優(yōu)點(diǎn),近些年來(lái),在國(guó)內(nèi)外鋼結(jié)構(gòu)新工藝、新技術(shù)的發(fā)展和推廣的基礎(chǔ)上,加上高強(qiáng)板材、高效防火、高強(qiáng)防腐涂料在工業(yè)建筑中被大量的應(yīng)用,從而使鋼結(jié)構(gòu)在工業(yè)建筑領(lǐng)域得到較快的發(fā)展。但是由于受傳統(tǒng)發(fā)展理念的制約,設(shè)計(jì)師在廠房設(shè)計(jì)階段會(huì)遇到不同的問(wèn)題,導(dǎo)致廠房設(shè)計(jì)質(zhì)量存在諸多問(wèn)題,這直接導(dǎo)致了后期施工建設(shè)不達(dá)標(biāo),給企業(yè)造成了巨大的經(jīng)濟(jì)損失。
一、鋼結(jié)構(gòu)廠房設(shè)計(jì)不足之處
作為一個(gè)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)師必須要做到的就是根據(jù)企業(yè)用戶的需要對(duì)廠房結(jié)構(gòu)進(jìn)行整體設(shè)計(jì),對(duì)廠房的柱網(wǎng)、跨度、氣樓、吊車形式等進(jìn)行詳細(xì)規(guī)劃,以滿足實(shí)際使用需要。
首先是柱網(wǎng)跨度等,確定柱網(wǎng)跨度時(shí),必須要了解生產(chǎn)工藝、設(shè)備的布置,生產(chǎn)線的數(shù)量、吊車的噸位及使用頻率等。而不是一味的追求結(jié)構(gòu)的用鋼量最小,不滿足生產(chǎn)使用要求,即使廠房造價(jià)很低也是最大的浪費(fèi)。
其次是內(nèi)部結(jié)構(gòu),由于鋼結(jié)構(gòu)廠房?jī)?nèi)部有柱間支撐,柱列上有電纜橋架、管道支架等,某些構(gòu)件承受的荷載也隨之加大,對(duì)敏感結(jié)構(gòu)廠房自身的受力情況合理規(guī)劃是設(shè)計(jì)的重點(diǎn)和難點(diǎn)。廠房?jī)?nèi)部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不足表現(xiàn)為:鋼支架分布、氣樓形式不合理,柱間支撐位置影響內(nèi)部物流通道,內(nèi)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(duì)生產(chǎn)工藝、對(duì)吊車的外形尺寸了解不夠,造成廠房?jī)?nèi)吊車噸位、數(shù)量、形式(單梁吊、雙梁吊、半門(mén)吊)、安裝吊車所留的凈空高度等不合理,從而影響生產(chǎn)使用或造成較大浪費(fèi)。
最后是成本造價(jià),工業(yè)建筑設(shè)計(jì)必須充分考慮成本造價(jià)高低,這是決定企業(yè)收益大小的關(guān)鍵。工業(yè)廠房設(shè)計(jì)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(shè)計(jì)常見(jiàn)的弊病。例如鋼結(jié)構(gòu)廠房在空間結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上不科學(xué),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(dāng),廠房使用性能不達(dá)標(biāo)引起返工返修次數(shù)增加等,這些都會(huì)增加造價(jià)。
二、廠房設(shè)計(jì)的前期準(zhǔn)備工作
通常,在鋼結(jié)構(gòu)廠房準(zhǔn)備設(shè)計(jì)前期我們首先需要注意到的就是結(jié)構(gòu)判斷、結(jié)構(gòu)選型以及結(jié)構(gòu)布置等幾個(gè)重點(diǎn)內(nèi)容。
其一,結(jié)構(gòu)判斷,并不是所有的廠房都適合鋼結(jié)構(gòu)形式,若設(shè)計(jì)師盲目地采用鋼結(jié)構(gòu),會(huì)給建筑造成潛在的安全隱患。在設(shè)計(jì)準(zhǔn)備階段,需根據(jù)企業(yè)提供的資料信息綜合判斷,進(jìn)一步分析所要設(shè)計(jì)的廠房是否適合采用鋼結(jié)構(gòu)。
其二,結(jié)構(gòu)評(píng)估,結(jié)構(gòu)評(píng)估是通過(guò)建立力學(xué)模型來(lái)分析構(gòu)件截面的具體參數(shù)。根據(jù)應(yīng)力比、變形、長(zhǎng)細(xì)比等控制指標(biāo)確定鋼材等級(jí)。鋼結(jié)構(gòu)廠房的結(jié)構(gòu)預(yù)估是對(duì)梁、柱、支撐斷面參數(shù)進(jìn)行設(shè)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(jié)構(gòu)分析,上述準(zhǔn)備工作結(jié)束后,設(shè)計(jì)人員則可分析廠房的鋼結(jié)構(gòu)是否符合施工要求。鋼結(jié)構(gòu)廠房結(jié)構(gòu)分析是很重要的流程,在分析階段可以對(duì)重要的參數(shù)再次核對(duì),分析結(jié)構(gòu)周期、應(yīng)力比、結(jié)構(gòu)變形等是否符合規(guī)范要求。
三、結(jié)構(gòu)的選擇
廠房設(shè)計(jì)是一項(xiàng)繁雜的系統(tǒng)工程,設(shè)計(jì)過(guò)程中需要考慮多方面的因素。為了保證廠房設(shè)計(jì)方案的科學(xué)性,結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)師在正式設(shè)計(jì)前要收集多方面的資料,包括使用方的生產(chǎn)工藝資料,對(duì)廠房結(jié)構(gòu)方案綜合評(píng)估后方可進(jìn)行施工圖設(shè)計(jì)。
在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中首先使用要求確定其結(jié)構(gòu)形式,結(jié)構(gòu)的選擇一般主要考慮其安全和經(jīng)濟(jì)兩方面因素。鋼混結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)是:首先鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)是結(jié)合鋼筋和混凝土兩種材料的性能,并各使用其優(yōu)點(diǎn),與鋼結(jié)構(gòu)相比可節(jié)省鋼材,但使用了大量的混凝土,其建設(shè)工期是鋼結(jié)構(gòu)的兩倍以上。近幾年由于土建施工企業(yè)一線工人工資漲幅較大,蘇南地區(qū)工地點(diǎn)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(bào)價(jià)后每天工資達(dá)400~500元,造價(jià)已超過(guò)鋼結(jié)構(gòu)廠房,鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)突出優(yōu)點(diǎn)是耐久性比較好,維修費(fèi)用也很少。缺點(diǎn)是由于鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)自重較大,所受地震力也大,相應(yīng)為抗震部分所配置的鋼筋、選用的構(gòu)件斷面也大,同時(shí)鋼混結(jié)構(gòu)抗裂性較差,施工工期長(zhǎng),環(huán)境污染大。鋼結(jié)構(gòu)廠房主要用于大跨度、大空間、大噸位、受動(dòng)力荷載影響大的結(jié)構(gòu)。其特點(diǎn)是材料的強(qiáng)度高,塑性和韌性好,自重輕,具有良好的抗震性能,制造簡(jiǎn)便,可拆卸,可重復(fù)利用、施工周期短,所有結(jié)構(gòu)構(gòu)件均在工廠制作,拉到現(xiàn)場(chǎng)吊裝焊接即可。
四、結(jié)構(gòu)的布置
1 引言
對(duì)于鋼結(jié)構(gòu)工程來(lái)說(shuō)其重量輕、良好抗震性能等優(yōu)點(diǎn)而被廣泛應(yīng)用,在工業(yè)廠房中應(yīng)用就是最為常見(jiàn)鋼結(jié)構(gòu)工程。鑒于鋼結(jié)構(gòu)廠房中鋼構(gòu)件的設(shè)計(jì)就是充分應(yīng)用其應(yīng)力比,因此其構(gòu)件截面通常較為長(zhǎng)而薄,正因?yàn)殇摌?gòu)件的這些特點(diǎn)而使得鋼結(jié)構(gòu)廠房中構(gòu)件的安裝對(duì)其幾何偏差相對(duì)敏感,所以在現(xiàn)行的鋼結(jié)構(gòu)廠房安裝施工規(guī)范中對(duì)于構(gòu)件的安裝偏差有著明確的要求,但是對(duì)于構(gòu)件的安裝偏差對(duì)結(jié)構(gòu)性能的影響研究等還是缺乏相應(yīng)的理論,這對(duì)于如何合理地控制鋼構(gòu)件安裝偏差并不有利。
2 鋼結(jié)構(gòu)廠房安裝偏差類型
對(duì)于鋼結(jié)構(gòu)廠房的安裝偏差,結(jié)合工程實(shí)踐,本人總結(jié)如下:
2.1 廠房鋼結(jié)構(gòu)柱腳底座的中心線偏離設(shè)計(jì)定位軸線,對(duì)于這種安裝偏差,規(guī)范規(guī)定偏移量應(yīng)控制在5mm范圍內(nèi),而工程實(shí)踐表明,對(duì)于這種偏差過(guò)大將會(huì)造成無(wú)法安裝柱腳。
2.2 安裝構(gòu)件時(shí)對(duì)鋼柱的彎曲矢高偏差,規(guī)范規(guī)定對(duì)這種情況的偏移量應(yīng)小于15mm同時(shí)小于H/1200。
2.3 安裝構(gòu)件時(shí)對(duì)鋼柱軸線垂直度的偏差,規(guī)范對(duì)此要求,鋼柱小于10m則鋼柱軸線垂直度偏移量控制在H/1000,而對(duì)于高于10m鋼柱則同時(shí)要求控制25mm范圍。
2.4 安裝構(gòu)件時(shí)對(duì)鋼梁的側(cè)向彎曲矢高偏差,這種偏差主要是包括鋼屋架、鋼梁或者受壓鋼構(gòu)件。
2.5 安裝構(gòu)件時(shí)對(duì)鋼梁跨中的垂直度偏移超出規(guī)范要求,其偏移量大于15mm。
2.6 對(duì)于安裝后的鋼結(jié)構(gòu)廠房,其主體的整體垂直度的偏移超出允許偏差范圍,規(guī)范對(duì)這種偏差要求控制在H/1000mm以及25mm范圍內(nèi)。
對(duì)于鋼結(jié)構(gòu)廠房加工和安裝偏差來(lái)說(shuō),偏差1為單個(gè)鋼構(gòu)件所引起的,而且在工程中較為常見(jiàn),諸如偏差2和偏差4通常是由于構(gòu)件加工所引起的,
3 安裝偏差對(duì)結(jié)構(gòu)性能影響
從以上偏差介紹可知,這些偏差當(dāng)中有部分是由于加工制作過(guò)程所導(dǎo)致而且安裝前就存在下來(lái)的,同時(shí)對(duì)于以上六種廠房安裝偏差可以單獨(dú)存在,同時(shí)還會(huì)出現(xiàn)以上幾種偏差的組合,其對(duì)結(jié)構(gòu)性能又因偏差組合而變得相當(dāng)復(fù)雜,對(duì)于工程實(shí)踐以上偏差的組合主要有以下幾種情況。
3.1 由于測(cè)量或者施工誤差而導(dǎo)致出現(xiàn)鋼柱腳底座的中心線偏離定位軸線,鋼梁長(zhǎng)度存在偏差,由于在施工中通常采取強(qiáng)迫安裝就位方式處理,因此這種偏差對(duì)結(jié)構(gòu)受力將會(huì)產(chǎn)生初始應(yīng)力。在鋼結(jié)構(gòu)安裝過(guò)程中,產(chǎn)生初應(yīng)力的幾種偏差會(huì)同時(shí)出現(xiàn),因此必須將幾種同時(shí)存在的偏差進(jìn)行疊加,以求取最不利的偏差組合。對(duì)于產(chǎn)生初應(yīng)力的偏差組合,通常會(huì)同時(shí)存在第一種偏差和第三種偏差以及第四種偏差組合。
3.2 同樣由于測(cè)量和制造偏差而出現(xiàn)的鋼柱彎曲以及鋼梁彎曲,對(duì)于這種偏差通常只會(huì)初變形而不存在初應(yīng)力,實(shí)際上對(duì)于只存在初變形偏差的組合為第一種偏差、第三種偏差、第四種偏差。考慮初位移的偏差組合中,通常每個(gè)構(gòu)件只考慮一種初變形。
目前由于結(jié)構(gòu)安裝偏差而主要對(duì)結(jié)構(gòu)性能產(chǎn)生的影響主要集中對(duì)結(jié)構(gòu)產(chǎn)生最大應(yīng)力和變形的影響,包括單獨(dú)偏差初應(yīng)力的影響以及偏差組合所產(chǎn)生的初應(yīng)力影響。對(duì)于只產(chǎn)生初變形的偏差,其對(duì)結(jié)構(gòu)最大應(yīng)力和變形的影響相對(duì)較小,通常不單獨(dú)考慮偏差只產(chǎn)生初變形時(shí)對(duì)結(jié)構(gòu)性能的影響。而對(duì)于鋼結(jié)構(gòu)廠房由于安裝偏差從而產(chǎn)生附加初應(yīng)力對(duì)結(jié)構(gòu)在正常荷載作用下產(chǎn)生的最大應(yīng)力和變形的影響,主要應(yīng)用有限元分析軟件進(jìn)行建模計(jì)算,建模計(jì)算的過(guò)程與計(jì)算產(chǎn)生初應(yīng)力的過(guò)程一致。
通過(guò)分析研究表明,對(duì)于鋼結(jié)構(gòu)產(chǎn)房加工或安裝偏差組合所產(chǎn)生的初應(yīng)力,在跨度小的廠房中其對(duì)結(jié)構(gòu)的影響較大,主要原因是對(duì)于小跨度結(jié)構(gòu)來(lái)說(shuō),其偏差所產(chǎn)生的最大應(yīng)力出現(xiàn)在鋼梁跨中,對(duì)梁跨中的彎矩從而影響較大。通過(guò)對(duì)12mX9m和9mX6m的影響分析表明,對(duì)結(jié)構(gòu)最大應(yīng)力影響較大的為左右柱腳偏差、柱軸線垂直度偏差和梁側(cè)向彎曲矢高偏差同時(shí)出現(xiàn)的偏差組合,分別為27.33%和10.62%。而對(duì)于最大應(yīng)力和變形存在與鋼梁跨中時(shí),其對(duì)跨度較大的鋼結(jié)構(gòu)廠房來(lái)說(shuō),其產(chǎn)生的影響主要表現(xiàn)為變形,相對(duì)應(yīng)力影響較小,甚至出現(xiàn)使應(yīng)力反向減小情況,其原因主要是對(duì)于跨度較大的結(jié)構(gòu)再偏差作用下,最大應(yīng)力出現(xiàn)在柱頂,從而使得柱頂彎矩較較小,如通過(guò)分析18mX6m、18mX9m、30mX9m的單層鋼結(jié)構(gòu)廠房,對(duì)最大變形影響最大的均為組合8,分別為19.24%、24.99%、29.19%和37.69%,最大變形均出現(xiàn)在梁跨中。
對(duì)于鋼結(jié)構(gòu)廠房安裝偏差產(chǎn)生初應(yīng)力對(duì)鋼結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的影響,主要是計(jì)算單層單跨鋼結(jié)構(gòu)和單層雙跨鋼結(jié)構(gòu)加工和安裝產(chǎn)生初應(yīng)力的偏差對(duì)鋼結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的影響。通過(guò)對(duì)9m、12m、18m跨度的安裝偏差進(jìn)行分析,在沒(méi)有偏差的情況下屈曲荷載系數(shù)分別為1.9987、1.3507和1.2096,同時(shí)考慮偏差以后對(duì)彈性穩(wěn)定影響最大偏差組合為左柱柱腳偏差、右柱柱腳偏差和柱軸線垂直度偏差同時(shí)出現(xiàn),9米跨度屈曲荷載系數(shù)為1.8941,使屈曲荷載減小5.23%,12米跨度屈曲荷載系數(shù)為1.3024,使屈曲荷載減小3.58%,18米跨度屈曲荷載系數(shù)為1.25,使屈曲荷載減小1.25%;同時(shí)隨著跨度增加,偏差對(duì)結(jié)構(gòu)彈性穩(wěn)定的影響越來(lái)越小,這主要原因是隨著跨度增加,結(jié)構(gòu)截面面積和剛度的增大,使偏差對(duì)結(jié)構(gòu)彈性穩(wěn)定的影響減小。
4 防止鋼結(jié)構(gòu)廠房安裝偏差技術(shù)
通過(guò)以上分析可知,鋼結(jié)構(gòu)廠房安裝偏差種類繁多,而且不同偏差又有不同的偏差組合,這使得鋼結(jié)構(gòu)安裝偏差對(duì)結(jié)構(gòu)性能的影響變得異常復(fù)雜,而且從偏差對(duì)結(jié)構(gòu)性能的影響分析可知,對(duì)某些的安裝偏差必須采取有效的控制措施,否則將會(huì)結(jié)構(gòu)性能帶來(lái)安全隱患。針對(duì)此,通過(guò)結(jié)合工程實(shí)踐,本人總結(jié)了一些防治鋼結(jié)構(gòu)廠房安裝偏差過(guò)大的有效技術(shù)措施,為有效地保證構(gòu)件安裝偏差不偏離允許值而提供借鑒。
4.1 安裝鋼結(jié)構(gòu)廠房前應(yīng)對(duì)鋼構(gòu)件采取全面檢查,例如檢查鋼構(gòu)件的長(zhǎng)度、垂直度、數(shù)量、甚至是安裝接頭處螺栓孔這間的尺寸等。通過(guò)研究表明,要控制構(gòu)件安裝偏差對(duì)結(jié)構(gòu)性能的影響,就必須在安裝構(gòu)件前對(duì)構(gòu)件制造過(guò)程中所留下的缺陷或者運(yùn)輸中所產(chǎn)生的變形采取預(yù)先矯正,然后再安裝。
4.2 考慮到鋼結(jié)構(gòu)廠房的鋼柱與基礎(chǔ)通常采取柱腳錨栓連接,因此在安裝鋼柱前必須先檢查柱腳栓之間的尺寸、露出基礎(chǔ)頂面的標(biāo)高是否符設(shè)計(jì)要求,以及柱腳錨栓的螺紋是否有損壞等,一般在基礎(chǔ)施工時(shí)就應(yīng)采取措施,以保護(hù)柱腳錨栓及其螺絲不被碰壞。
4.3 吊裝鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件時(shí)時(shí),應(yīng)采取適當(dāng)措施,防止產(chǎn)生過(guò)大的彎扭變形,同時(shí)應(yīng)將繩扣與構(gòu)件的接角部位加墊好,以防刻傷構(gòu)件。所有上部結(jié)構(gòu)的吊裝,必須在下部結(jié)構(gòu)就位,校正并系牢支撐構(gòu)件以后才能進(jìn)行。另外在吊裝鋼構(gòu)件到位后,應(yīng)及時(shí)系牢支撐及其他連系構(gòu)件,以有效地確保鋼結(jié)構(gòu)廠房的穩(wěn)定性,避免出現(xiàn)結(jié)構(gòu)整體變形而造成構(gòu)件位置偏差。
4.4 根據(jù)工地安裝機(jī)械的起重能力,在地面上組裝成較大的安裝單元,以減少高空作業(yè)的工作量。在我國(guó)可持續(xù)發(fā)展的鋼結(jié)構(gòu)工程建筑技術(shù)開(kāi)發(fā)過(guò)程中,特別重視工程的安全以及問(wèn)題,安全就是品質(zhì)的保證,所以在鋼結(jié)構(gòu)安裝中有些問(wèn)題不容忽視。
5 結(jié)論
本文將針對(duì)鋼結(jié)構(gòu)廠房安裝偏差對(duì)結(jié)構(gòu)性能的影響而進(jìn)行深入探討,同時(shí)提出合理的偏差允許范圍,為同類鋼結(jié)構(gòu)工程的精確安裝而提供參考。
參考文獻(xiàn):
中圖分類號(hào):TU391.04文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A
隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展和技術(shù)的進(jìn)步,在工業(yè)廠房的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中,鋼結(jié)構(gòu)已經(jīng)成為一種重要的廠房結(jié)構(gòu)形式。其主要特點(diǎn)有:整體剛度和抗震性能好、施工速度快、自重輕、承載力高,在大跨度及超高層建筑中代替了鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。鋼結(jié)構(gòu)在我國(guó)得到了較為廣泛的應(yīng)用,尤其是近幾年發(fā)展尤為迅速。但是,鋼結(jié)構(gòu)也存在著防火性能差、易腐蝕等缺點(diǎn),因此在廠房設(shè)計(jì)中如何根據(jù)鋼結(jié)構(gòu)的自身特點(diǎn)揚(yáng)長(zhǎng)避短,更好的發(fā)揮其作用,已經(jīng)成為現(xiàn)今鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)廠房設(shè)計(jì)中的重中之重。下面就鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)廠房在設(shè)計(jì)中的幾個(gè)問(wèn)題作簡(jiǎn)單闡述。
一、鋼結(jié)構(gòu)廠房的結(jié)構(gòu)布置
以單層鋼結(jié)構(gòu)廠房為例,廠房結(jié)構(gòu)一般是由屋蓋結(jié)構(gòu)、柱、吊車梁(或桁架)、各種支撐以及墻架等構(gòu)件組成的空間體系,這些構(gòu)件按要求可分為如下幾類:橫向框架;屋蓋結(jié)構(gòu);支撐體系(其中包括屋蓋部分支撐和柱間支撐,起到承接和連系的作用);吊車梁和制動(dòng)梁;墻架。下面就針對(duì)鋼結(jié)構(gòu)廠房的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中注意的問(wèn)題逐一進(jìn)行分析。
1、柱網(wǎng)和溫度伸縮縫的布置
1.1柱網(wǎng)布置
柱網(wǎng)布置首先要滿足廠房生產(chǎn)工藝的要求、廠房結(jié)構(gòu)要求以及符合經(jīng)濟(jì)合理要求。還要符合柱距規(guī)定要求(按《廠房建筑統(tǒng)一化基本規(guī)則》和《建筑統(tǒng)一模數(shù)制》的規(guī)定;結(jié)構(gòu)構(gòu)件的統(tǒng)一化和標(biāo)準(zhǔn)化可降低制作和安裝的工作量。經(jīng)過(guò)多年經(jīng)驗(yàn)總結(jié),經(jīng)濟(jì)柱距一般為:重型廠房地基差時(shí)宜采用24m,中型廠房地基差時(shí)采用18m、15m,輕型廠房采用12m;地基較好時(shí)廠房一般宜采用12m、18m柱距。對(duì)廠房橫向,當(dāng)廠房跨度L≤18m時(shí),其跨度宜采用3m倍數(shù)。當(dāng)廠房跨度L>18m時(shí),其跨度宜采用6m的倍數(shù)。只有在生產(chǎn)工藝有特殊要求時(shí),跨度才采用21m、27m、33m等。對(duì)廠房縱向,以前基本柱距一般采用6m或12m;現(xiàn)在采用壓型鋼板作屋面和墻面材料的廠房日益廣泛,常以18m甚至24m作為基本柱距。多跨廠房的中列柱,常因工藝要求需要“拔柱”,其柱距為基本柱距的倍數(shù),最大可達(dá)48m)。
1.2溫度伸縮縫布置
外界溫度變化將引起鋼結(jié)構(gòu)廠房變形,使得鋼結(jié)構(gòu)產(chǎn)生溫度應(yīng)力,其大小與柱子的剛度、吊車軌頂標(biāo)高和溫度有關(guān)。當(dāng)廠房的平面尺寸較大時(shí),因溫度變化使上部結(jié)構(gòu)產(chǎn)生橫向和縱向的變形,使的柱內(nèi)產(chǎn)生較大的彎曲應(yīng)力,該應(yīng)力可能導(dǎo)致屋面和墻面的破裂。因此為了避免產(chǎn)生過(guò)大的溫度變形和溫度應(yīng)力,需要在廠房的橫向或者縱向設(shè)置溫度伸縮縫,將平面尺寸很大的廠房分割成若干個(gè)溫度區(qū)段。溫度區(qū)段的長(zhǎng)度可以按照鋼結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)規(guī)范進(jìn)行劃分。溫度伸縮縫最普遍的做法是設(shè)置雙柱,也可采用設(shè)置單柱方法處理,對(duì)縱向溫度伸縮縫可在屋架支座處設(shè)置滾動(dòng)支座,對(duì)橫向溫度伸縮縫可在框架梁與檁條連接處采用橢圓孔滑動(dòng)方式或槽鋼夾板滑動(dòng)方式。
2、廠房結(jié)構(gòu)的框架形式
廠房的主要承重結(jié)構(gòu)通常采用框架體系,因?yàn)榭蚣荏w系的橫向剛度較大,且能形成矩形的內(nèi)部空間,便于橋式吊車運(yùn)行,能滿足使用上的要求。廠房橫向框架的柱腳一般與基礎(chǔ)剛接;柱頂可分為鉸接和剛接兩類,其中鉸接對(duì)基礎(chǔ)不均勻沉陷及溫度影響敏感性小,節(jié)點(diǎn)構(gòu)造容易處理,屋架端部不產(chǎn)生彎矩,下弦桿始終受拉。柱頂鉸接時(shí)下柱的彎矩較大,廠房橫向剛度差;剛接是廠房較高,吊車的起重量大,對(duì)廠房剛度要求較高時(shí),鋼結(jié)構(gòu)的單跨廠房常采用柱頂剛接方案。
3、支撐體系
為了保證鋼結(jié)構(gòu)廠房的空間工作,提高其整體的剛度,承受和傳遞縱向水平力,防止桿件產(chǎn)生過(guò)大的變形,避免壓桿失穩(wěn),以及保證結(jié)構(gòu)的整體穩(wěn)定性,應(yīng)根據(jù)廠房結(jié)構(gòu)的形式,車間吊車的設(shè)置,振動(dòng)設(shè)備以及廠房的跨度、高度,溫度區(qū)段的長(zhǎng)度等情況布置可靠的支撐系統(tǒng)。鋼結(jié)構(gòu)廠房支撐分柱間支撐和屋蓋支撐。
3.1柱間支撐
廠房每一溫度區(qū)段應(yīng)設(shè)置穩(wěn)定的柱間支撐系統(tǒng),并與屋蓋橫向水平支撐的布置相協(xié)調(diào)。下柱支撐的位置是決定廠房縱向結(jié)構(gòu)變形方向的重要因素,并影響溫度應(yīng)力的大小,下柱支撐應(yīng)盡可能設(shè)在溫度區(qū)段的中部,使吊車梁等縱向構(gòu)件能隨著溫度變化比較自由地向區(qū)段兩端伸縮。當(dāng)溫度區(qū)段的長(zhǎng)度不大時(shí),一般在溫度區(qū)段的中部設(shè)置一道下段柱支撐,但溫度段的長(zhǎng)度大于150m時(shí),為了保證廠房的縱向剛度,應(yīng)在溫度區(qū)段內(nèi)設(shè)置兩道下段柱支撐,其位置應(yīng)盡可能布置在溫度區(qū)段中間1/3的范圍內(nèi),為了避免過(guò)大的溫度應(yīng)力,兩道支撐的中心距離不宜大于72m。上段柱支撐除在設(shè)有下段柱支撐的柱間布置外,為了滿足結(jié)構(gòu)的安裝要求,提高鋼結(jié)構(gòu)廠房上部縱向剛度,傳遞山墻的風(fēng)力及縱向地震作用,還應(yīng)在溫度區(qū)段的兩端柱間布置上段柱支撐。
3.2屋蓋支撐系統(tǒng)
該系統(tǒng)是由橫向支撐、縱向支撐、垂直支撐及系桿所組成的。屋蓋支撐的布置應(yīng)根據(jù)廠房跨度、高度、柱網(wǎng)布置、屋蓋結(jié)構(gòu)形式、吊車設(shè)置及噸位大小、振動(dòng)設(shè)備情況等條件來(lái)決定。一般情況下無(wú)論有檁或無(wú)檁體系的屋蓋結(jié)構(gòu)均應(yīng)設(shè)置垂直支撐,在無(wú)檁體系中,大型屋面板有三點(diǎn)和屋架焊接,可起到上弦支撐作用,但考慮到施工條件限制和安裝需要,無(wú)論有檁或無(wú)檁體系屋蓋均應(yīng)在屋架上弦和天窗架上弦設(shè)置上弦橫向支撐。對(duì)于屋架間距不小于12m的廠房或廠房?jī)?nèi)設(shè)有特重級(jí)橋式吊車或廠房?jī)?nèi)有較大振動(dòng)設(shè)備均應(yīng)設(shè)置縱向水平支撐。
4、節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)
節(jié)點(diǎn)構(gòu)造設(shè)計(jì)在鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中很重要,鋼結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)可以說(shuō)是桿件設(shè)計(jì)(桿件內(nèi)力分析)加上節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)(節(jié)點(diǎn)構(gòu)造分析)。在抗震理論中,要求強(qiáng)節(jié)點(diǎn)弱構(gòu)件,所以說(shuō)鋼結(jié)構(gòu)的安全性在很大程度上取決于節(jié)點(diǎn)的構(gòu)造設(shè)計(jì)。節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)的原則是構(gòu)造簡(jiǎn)單、受力明確、傳力可靠,易于實(shí)現(xiàn)。節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)的要求是后于桿件破壞,我們認(rèn)為設(shè)計(jì)應(yīng)按桿件內(nèi)力增加10%進(jìn)行節(jié)點(diǎn)連接設(shè)計(jì),對(duì)于內(nèi)力較小的桿件其連接焊縫長(zhǎng)度不小于120mm。這些對(duì)于工業(yè)廠房鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)都是必要的。為了節(jié)點(diǎn)構(gòu)造安全,施工時(shí)不能隨意加大桿件截面。
節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)時(shí),合理布置焊縫,焊縫的布置盡可能對(duì)稱于桿件形心,使其受力合理,減小焊接變形和焊接應(yīng)力。現(xiàn)場(chǎng)焊縫的布置應(yīng)便于構(gòu)件安裝,便于焊縫施焊,便于質(zhì)量檢查,避免焊縫在一處立體交叉和大量集中。
二、抗震設(shè)計(jì)
雖然鋼結(jié)構(gòu)具有良好的抗震性能,但是如果設(shè)計(jì)不合理,當(dāng)廠房遭受較大地震作用時(shí),也會(huì)造成嚴(yán)重破壞,所以必須按抗震設(shè)計(jì)規(guī)范規(guī)定采用必要抗震構(gòu)造措施,確保鋼結(jié)構(gòu)廠房在地震發(fā)生時(shí)安全可靠。在對(duì)鋼結(jié)構(gòu)廠房進(jìn)行抗震設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)注意以下幾點(diǎn):
(1)在總體布置方面要求廠房結(jié)構(gòu)的質(zhì)量和剛度均勻分布,使廠房受力均勻,變形協(xié)調(diào),盡量避免因結(jié)構(gòu)剛度不均勻?qū)拐鹪斐刹焕绊懀粡S房橫向結(jié)構(gòu)宜采用剛架或者使屋架與柱有一定固結(jié)的框架,以便充分利用鋼結(jié)構(gòu)的受力性能并減少橫向結(jié)構(gòu)變形。
(2)鋼結(jié)構(gòu)廠房的破壞一般情況不是由于桿件強(qiáng)度不足而常常因?yàn)闂U件失穩(wěn)而造成,所以合理布置支撐系統(tǒng),保證廠房結(jié)構(gòu)整體穩(wěn)定性,對(duì)鋼結(jié)構(gòu)廠房尤為重要。
(3)在地震作用下,存在著低周疲勞作用,設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)注意其對(duì)廠房的影響。對(duì)結(jié)構(gòu)連接點(diǎn)的設(shè)計(jì),應(yīng)保證節(jié)點(diǎn)的破壞不先于結(jié)構(gòu)構(gòu)件的全截面屈服,應(yīng)使結(jié)構(gòu)構(gòu)件能進(jìn)入塑性工作,充分吸收地震能量,發(fā)揮其抗震能力。
三、鋼結(jié)構(gòu)的防銹防腐處理
鋼結(jié)構(gòu)的銹蝕不僅會(huì)使構(gòu)件的橫截面積減小,還會(huì)在構(gòu)件的表面局部產(chǎn)生銹坑,當(dāng)結(jié)構(gòu)構(gòu)件受力時(shí)會(huì)引起應(yīng)力集中,使的結(jié)構(gòu)過(guò)早被破壞,因此,在對(duì)鋼結(jié)構(gòu)廠房進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí),鋼結(jié)構(gòu)廠房防銹蝕問(wèn)題應(yīng)該引起足夠的重視,并根據(jù)廠房侵蝕介質(zhì)情況和環(huán)境條件在總圖布置,車間內(nèi)部工藝布置結(jié)構(gòu)選型和材料選用等方面采取相應(yīng)的對(duì)策和措施,以保證鋼結(jié)構(gòu)廠房的安全使用。
鋼構(gòu)件的防銹處理大部分在工廠制作時(shí)完成。北方地區(qū)或者比較干燥的環(huán)境,也可以增加底漆一道干膜厚度達(dá)到70~80μm,取消中間漆。
一、引言
鋼結(jié)構(gòu)工程由于其造價(jià)低、結(jié)構(gòu)性能好、施工速度快,被建筑行業(yè)廣泛運(yùn)用,近年來(lái)大量的鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)廠房也相繼出現(xiàn)。由于鋼結(jié)構(gòu)施工質(zhì)量的好壞直接影響結(jié)構(gòu)的安全和工程的使用壽命。因此,必須重視鋼結(jié)構(gòu)工程的施工質(zhì)量。就鋼結(jié)構(gòu)廠房工程的施工管理與控制展開(kāi)論述。
二、制作階段的管理控制要點(diǎn)
由于鋼材的強(qiáng)度主要與受力大小和受力性質(zhì)有關(guān),如受彎構(gòu)件,采用高強(qiáng)度的剛才很容易由撓度或局部失穩(wěn)控制截面,使強(qiáng)度不能充分發(fā)揮;受壓桿件,細(xì)長(zhǎng)壓桿整體穩(wěn)定與承載力和鋼材強(qiáng)度無(wú)關(guān),可采用低強(qiáng)度鋼材;中長(zhǎng)壓桿及短桿,當(dāng)內(nèi)力不大時(shí)不一定有利;受拉桿件,當(dāng)桿件內(nèi)力不大時(shí),采用高強(qiáng)度鋼材使截面過(guò)小,可由長(zhǎng)細(xì)比控制。所以在原料采購(gòu)、加工以及焊接等環(huán)節(jié)要做好計(jì)算與籌劃。
1.材料采購(gòu)及加工。原材料的采購(gòu)必須符合設(shè)計(jì)及施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范的要求,同時(shí)必須滿足合同的約定,原材料的檢驗(yàn)報(bào)告及合格證書(shū)齊全,經(jīng)檢驗(yàn)合格的鋼材方可辦理入庫(kù)手續(xù),有效控制材料的質(zhì)量。
2.準(zhǔn)備工作。加工前,先進(jìn)行詳圖設(shè)計(jì)、圖紙審查、提料、備料、工藝試驗(yàn)和工藝規(guī)程編制、技術(shù)交底等工作。按流程:放樣號(hào)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(jìn)行準(zhǔn)備。這個(gè)環(huán)節(jié)是在鋼結(jié)構(gòu)廠房設(shè)計(jì)中尤為突出重要的,無(wú)論是設(shè)計(jì)上的缺陷,還是工藝試驗(yàn)中的遺漏,都有可能對(duì)整體結(jié)構(gòu)形成隱性質(zhì)量安全問(wèn)題。
3.焊接。焊接是鋼結(jié)構(gòu)制作和安裝工程最重要的分項(xiàng)之一,必須從事前準(zhǔn)備、施焊過(guò)程和成品檢驗(yàn)等各個(gè)環(huán)節(jié),做好焊接工程的質(zhì)量控制工作。焊接是一種局部加熱的工藝過(guò)程,焊接應(yīng)力和變形將不同程度影響焊接結(jié)構(gòu)的性能,焊接時(shí)要合理選擇焊接方法、條件、順序和預(yù)熱工藝措施,將焊接應(yīng)力和變形控制到最小。 在鋼結(jié)構(gòu)廠房的焊接環(huán)節(jié)管理上必須加強(qiáng)以下各項(xiàng)工作:①檢查焊接原材料出廠質(zhì)量證明書(shū);②檢查焊工上崗證;③督促進(jìn)行必要的焊接工藝試驗(yàn);④施焊過(guò)程中加強(qiáng)巡視檢查,監(jiān)督落實(shí)各項(xiàng)技術(shù)措施;⑤嚴(yán)格進(jìn)行焊縫質(zhì)量外觀檢查和焊縫尺寸實(shí)測(cè);⑥督促進(jìn)行無(wú)損檢測(cè)工作。同時(shí)還要分清主結(jié)構(gòu)和次結(jié)構(gòu)。①主結(jié)構(gòu),即主要抗側(cè)力體系:相互之間的連接應(yīng)符合抗震設(shè)計(jì)要求:對(duì)承載力、穩(wěn)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(gòu)成主要結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu),即次要結(jié)構(gòu)和圍護(hù)結(jié)構(gòu):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(gòu)件、外墻等都屬于次要結(jié)構(gòu)。
三、安裝階段的管理控制要點(diǎn)
鋼結(jié)構(gòu)安裝階段的主要工作重點(diǎn)是施工組織設(shè)計(jì)的各項(xiàng)技術(shù)、組織措施的落實(shí),嚴(yán)格按照國(guó)家現(xiàn)行鋼結(jié)構(gòu)有關(guān)規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行施工。重點(diǎn)抓好以下幾個(gè)環(huán)節(jié):
1.施工預(yù)埋階段。在鋼結(jié)構(gòu)廠房建筑中,主體結(jié)構(gòu)與基礎(chǔ)連接方式主要有:預(yù)埋螺栓連接和插入式杯口連接,在一般鋼結(jié)構(gòu)中常用連接方式主要采用預(yù)埋螺栓連接。預(yù)埋螺栓的質(zhì)量關(guān)系到整體鋼結(jié)構(gòu)安裝質(zhì)量。如果預(yù)埋螺栓偏差過(guò)大,嚴(yán)重會(huì)造成爆破基礎(chǔ)重做的后果。鋼結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)一般采用鋼筋混凝土獨(dú)立基礎(chǔ)或樁基礎(chǔ)加承臺(tái)的基礎(chǔ),同一基礎(chǔ)內(nèi)部各螺栓之間的相對(duì)位置及各基礎(chǔ)之間螺栓的預(yù)埋位置的準(zhǔn)確性直接影響上部鋼結(jié)構(gòu)能否順利安裝。
制作套模:根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙的預(yù)埋要求,用木模板或鋼板制作與實(shí)際安裝柱下腳開(kāi)孔位置相同的模型,便于確定螺栓相對(duì)位置,且可以重復(fù)使用于相同基礎(chǔ)預(yù)埋螺栓的定位。
安裝螺栓:鋼結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)預(yù)埋螺栓一般直接埋設(shè)在獨(dú)立基礎(chǔ)或樁基的承臺(tái)中,安裝時(shí),需對(duì)基礎(chǔ)鋼筋的位置進(jìn)行調(diào)整,以保證螺栓的相對(duì)位置。螺栓的固定一般采用與基礎(chǔ)鋼筋點(diǎn)焊連接。澆筑保護(hù):澆筑前需對(duì)基礎(chǔ)軸線、標(biāo)高進(jìn)行全面復(fù)核,并將軸線及標(biāo)高線彈至定位好的模板上。澆筑時(shí)應(yīng)盡量保護(hù)螺栓由于振動(dòng)棒的振動(dòng)造成相對(duì)偏移,澆筑后再次利用套模對(duì)螺栓相對(duì)位置進(jìn)行復(fù)查,并及時(shí)對(duì)螺栓進(jìn)行保護(hù)。在長(zhǎng)期的安裝實(shí)踐過(guò)程中,我公司對(duì)一些項(xiàng)目經(jīng)過(guò)摸索研究,總結(jié)出一套安裝鋼結(jié)構(gòu)柱腳螺栓施工工藝流程,經(jīng)過(guò)幾個(gè)項(xiàng)目實(shí)施,很大程度地提高了工程施工質(zhì)量和施工效率,達(dá)到較好應(yīng)用效果。
2.結(jié)構(gòu)安裝階段。鋼結(jié)構(gòu)廠房在進(jìn)行結(jié)構(gòu)安裝時(shí)要注意幾個(gè)環(huán)節(jié)上的問(wèn)題,如單元吊裝、對(duì)接校正、連接緊固等環(huán)節(jié)要做到具體案例研究具體的施工方案,運(yùn)用科學(xué)的方法解決施工中遇到的實(shí)際問(wèn)題。吊裝:由于鋼結(jié)構(gòu)廠房主體梁、柱為拼裝后形成的單元結(jié)構(gòu),自重較大,吊裝前須對(duì)吊點(diǎn)進(jìn)行驗(yàn)算,防止在吊裝中發(fā)生變形或意外,確保吊裝安全。單層鋼結(jié)構(gòu)安裝施工時(shí),對(duì)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(jī)時(shí),可以以2—3個(gè)軸線為一個(gè)單元進(jìn)行節(jié)間構(gòu)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(shí)固定后,起重機(jī)方可脫鉤,再對(duì)鋼柱軸線、標(biāo)高垂直度等進(jìn)行復(fù)核,用纜風(fēng)繩校正(也可采用調(diào)桿撐或千斤頂校正),方可對(duì)螺栓、連接件等進(jìn)行緊固。緊固:高強(qiáng)度螺栓連接是鋼結(jié)構(gòu)工程最重要的分項(xiàng),也是目前施工質(zhì)量的薄弱環(huán)節(jié)之一,高強(qiáng)度螺栓的緊固應(yīng)按規(guī)范規(guī)定進(jìn)行。安裝前要做好接頭摩擦面清理,按規(guī)定校正扭矩扳手,通過(guò)初擰、復(fù)擰、和終擰達(dá)到緊固。
灌漿:校正、堅(jiān)固后,對(duì)柱腳、支撐點(diǎn)進(jìn)行清理、鑿毛,用微膨脹細(xì)石混凝土進(jìn)行密實(shí)澆筑。在施工預(yù)埋、結(jié)構(gòu)安裝階段中,監(jiān)理工程師應(yīng)有目的地對(duì)各工序施工進(jìn)行巡視和檢查,及時(shí)發(fā)現(xiàn)并糾正施工過(guò)程中存在的問(wèn)題。對(duì)重要工序和重點(diǎn)部位,專業(yè)監(jiān)理工程師或監(jiān)理員應(yīng)進(jìn)行旁站監(jiān)理。
3.輕鋼安裝階段。金屬板壓型、安裝,主要為彩色鋼板維護(hù)結(jié)構(gòu),是較新興的建筑維護(hù)結(jié)構(gòu)形式。施工中注意以下幾點(diǎn):①準(zhǔn)備工作:選定符合設(shè)計(jì)規(guī)范的材料、確認(rèn)板型及排布圖,做好焊接、接點(diǎn)處防腐隱蔽驗(yàn)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(gòu)造作法及質(zhì)量保證措施;②制作、安裝過(guò)程中要加強(qiáng)檢查,使大部分質(zhì)量問(wèn)題消滅在施工前和施工過(guò)程中;③嚴(yán)格進(jìn)行檢驗(yàn)及分項(xiàng)工程驗(yàn)收,確保節(jié)點(diǎn)構(gòu)造合理、可靠、無(wú)滲漏,觀感平整、順直、嚴(yán)密、顏色均勻一致、板面無(wú)劃傷、無(wú)銹斑、無(wú)污染。
4.除銹及涂裝。除銹和涂裝質(zhì)量直接影響鋼結(jié)構(gòu)廠房今后使用期間的維護(hù)費(fèi)用,還影響鋼結(jié)構(gòu)工程的使用壽命、結(jié)構(gòu)安全及發(fā)生火災(zāi)時(shí)的耐火時(shí)間。根據(jù)科學(xué)計(jì)算,一般鋼結(jié)構(gòu)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(huán)節(jié)不但可以延長(zhǎng)結(jié)構(gòu)使用壽命,在市場(chǎng)激勵(lì)競(jìng)爭(zhēng)的今天,掌握高質(zhì)量的除銹和涂裝技術(shù),可以降低業(yè)主維護(hù)成本,從而可以提高企業(yè)在同行業(yè)中的競(jìng)爭(zhēng)地位。除銹和涂裝環(huán)節(jié)上應(yīng)抓好以下工作:①對(duì)鋼構(gòu)件的除銹質(zhì)量按照設(shè)計(jì)要求的等級(jí)進(jìn)行嚴(yán)格的驗(yàn)收;②檢查涂裝原材料的出廠質(zhì)量證明書(shū),防火涂料還要檢查消防部門(mén)的認(rèn)可證明;③涂裝前徹底清除構(gòu)件表面的泥土、油污等雜物;④涂裝施工應(yīng)在無(wú)塵、干燥的環(huán)境中進(jìn)行,且溫度、濕度符合規(guī)范要求;⑤涂刷遍數(shù)及涂層厚度要符合設(shè)計(jì)要求;⑥對(duì)涂層損壞處要做細(xì)致處理,保證該處涂裝質(zhì)量;⑦嚴(yán)格進(jìn)行外觀檢查驗(yàn)收,保證涂裝質(zhì)量符合規(guī)范及標(biāo)準(zhǔn)要求。
四、結(jié)語(yǔ)
鋼結(jié)構(gòu)安裝完成后,必須按照規(guī)范要求對(duì)各項(xiàng)目進(jìn)行檢查驗(yàn)收,特別是對(duì)高強(qiáng)螺栓扭矩力、焊縫的外觀質(zhì)量,有關(guān)撓度、垂直度等各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)符合要求后,方可進(jìn)行下道工序施工。所以在鋼結(jié)構(gòu)廠房工程施工環(huán)節(jié)中,需要做好嚴(yán)格的管理控制,要以質(zhì)量為重,才能為業(yè)主提供優(yōu)質(zhì)的鋼結(jié)構(gòu)廠房。并且在滿足質(zhì)量的前提下,我們還要在技術(shù)上進(jìn)行創(chuàng)新,培養(yǎng)研究型人才庫(kù),努力在技術(shù)改良和技術(shù)創(chuàng)新上做文章,只有掌握絕對(duì)的專利技術(shù),才可以樹(shù)立行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)的壁壘,為企業(yè)的長(zhǎng)期戰(zhàn)略發(fā)展奠定基礎(chǔ)。
中圖分類號(hào):TU391文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼: A
一、鋼結(jié)構(gòu)廠房結(jié)構(gòu)布置問(wèn)題
以單層鋼結(jié)構(gòu)廠房為例,廠房結(jié)構(gòu)一般是由屋蓋結(jié)構(gòu)、柱、吊車梁(或桁架)、各種支撐以及墻架等構(gòu)件組成的空間體系,這些構(gòu)件按要求可分為如下幾類:橫向框架;屋蓋結(jié)構(gòu);支撐體系(其中包括屋蓋部分支撐和柱間支撐,起到承接和連系的作用);吊車梁和制動(dòng)梁;墻架。下面就針對(duì)鋼結(jié)構(gòu)廠房的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中注意的問(wèn)題逐一進(jìn)行分析。
1、柱網(wǎng)和溫度伸縮縫的布置
1.1柱網(wǎng)布置
柱網(wǎng)布置首先要滿足廠房生產(chǎn)工藝的要求、廠房結(jié)構(gòu)要求以及符合經(jīng)濟(jì)合理要求。還要符合柱距規(guī)定要求(按《廠房建筑統(tǒng)一化基本規(guī)則》和《建筑統(tǒng)一模數(shù)制》的規(guī)定;結(jié)構(gòu)構(gòu)件的統(tǒng)一化和標(biāo)準(zhǔn)化可降低制作和安裝的工作量。經(jīng)過(guò)多年經(jīng)驗(yàn)總結(jié),經(jīng)濟(jì)柱距一般為:重型廠房地基差時(shí)宜采用24m,中型廠房地基差時(shí)采用18m、15m,輕型廠房采用12m;地基較好時(shí)廠房一般宜采用12m、18m柱距。對(duì)廠房橫向,當(dāng)廠房跨度L≤18m時(shí),其跨度宜采用3m倍數(shù)。當(dāng)廠房跨度L>18m時(shí),其跨度宜采用6m的倍數(shù)。只有在生產(chǎn)工藝有特殊要求時(shí),跨度才采用21m、27m、33m等。對(duì)廠房縱向,以前基本柱距一般采用6m或12m;現(xiàn)在采用壓型鋼板作屋面和墻面材料的廠房日益廣泛,常以18m甚至24m作為基本柱距。多跨廠房的中列柱,常因工藝要求需要“拔柱”,其柱距為基本柱距的倍數(shù),最大可達(dá)48m)。
1.2溫度伸縮縫布置
外界溫度變化將引起鋼結(jié)構(gòu)廠房變形,使得鋼結(jié)構(gòu)產(chǎn)生溫度應(yīng)力,其大小與柱子的剛度、吊車軌頂標(biāo)高和溫度有關(guān)。當(dāng)廠房的平面尺寸較大時(shí),因溫度變化使上部結(jié)構(gòu)產(chǎn)生橫向和縱向的變形,使的柱內(nèi)產(chǎn)生較大的彎曲應(yīng)力,該應(yīng)力可能導(dǎo)致屋面和墻面的破裂。因此為了避免產(chǎn)生過(guò)大的溫度變形和溫度應(yīng)力,需要在廠房的橫向或者縱向設(shè)置溫度伸縮縫,將平面尺寸很大的廠房分割成若干個(gè)溫度區(qū)段。溫度區(qū)段的長(zhǎng)度可以按照鋼結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)規(guī)范進(jìn)行劃分。溫度伸縮縫最普遍的做法是設(shè)置雙柱,也可采用設(shè)置單柱方法處理,對(duì)縱向溫度伸縮縫可在屋架支座處設(shè)置滾動(dòng)支座,對(duì)橫向溫度伸縮縫可在框架梁與檁條連接處采用橢圓孔滑動(dòng)方式或槽鋼夾板滑動(dòng)方式。
2、廠房結(jié)構(gòu)的框架形式
廠房的主要承重結(jié)構(gòu)通常采用框架體系,因?yàn)榭蚣荏w系的橫向剛度較大,且能形成矩形的內(nèi)部空間,便于橋式吊車運(yùn)行,能滿足使用上的要求。廠房橫向框架的柱腳一般與基礎(chǔ)剛接;柱頂可分為鉸接和剛接兩類,其中鉸接對(duì)基礎(chǔ)不均勻沉陷及溫度影響敏感性小,節(jié)點(diǎn)構(gòu)造容易處理,屋架端部不產(chǎn)生彎矩,下弦桿始終受拉。柱頂鉸接時(shí)下柱的彎矩較大,廠房橫向剛度差;剛接是廠房較高,吊車的起重量大,對(duì)廠房剛度要求較高時(shí),鋼結(jié)構(gòu)的單跨廠房常采用柱頂剛接方案。
3、支撐體系
為了保證鋼結(jié)構(gòu)廠房的空間工作,提高其整體的剛度,承受和傳遞縱向水平力,防止桿件產(chǎn)生過(guò)大的變形,避免壓桿失穩(wěn),以及保證結(jié)構(gòu)的整體穩(wěn)定性,應(yīng)根據(jù)廠房結(jié)構(gòu)的形式,車間吊車的設(shè)置,振動(dòng)設(shè)備以及廠房的跨度、高度,溫度區(qū)段的長(zhǎng)度等情況布置可靠的支撐系統(tǒng)。鋼結(jié)構(gòu)廠房支撐分柱間支撐和屋蓋支撐。
3.1柱間支撐
廠房每一溫度區(qū)段應(yīng)設(shè)置穩(wěn)定的柱間支撐系統(tǒng),并與屋蓋橫向水平支撐的布置相協(xié)調(diào)。下柱支撐的位置是決定廠房縱向結(jié)構(gòu)變形方向的重要因素,并影響溫度應(yīng)力的大小,下柱支撐應(yīng)盡可能設(shè)在溫度區(qū)段的中部,使吊車梁等縱向構(gòu)件能隨著溫度變化比較自由地向區(qū)段兩端伸縮。當(dāng)溫度區(qū)段的長(zhǎng)度不大時(shí),一般在溫度區(qū)段的中部設(shè)置一道下段柱支撐,但溫度段的長(zhǎng)度大于150m時(shí),為了保證廠房的縱向剛度,應(yīng)在溫度區(qū)段內(nèi)設(shè)置兩道下段柱支撐,其位置應(yīng)盡可能布置在溫度區(qū)段中間1/3的范圍內(nèi),為了避免過(guò)大的溫度應(yīng)力,兩道支撐的中心距離不宜大于72m。上段柱支撐除在設(shè)有下段柱支撐的柱間布置外,為了滿足結(jié)構(gòu)的安裝要求,提高鋼結(jié)構(gòu)廠房上部縱向剛度,傳遞山墻的風(fēng)力及縱向地震作用,還應(yīng)在溫度區(qū)段的兩端柱間布置上段柱支撐。
3.2屋蓋支撐系統(tǒng)
該系統(tǒng)是由橫向支撐、縱向支撐、垂直支撐及系桿所組成的。屋蓋支撐的布置應(yīng)根據(jù)廠房跨度、高度、柱網(wǎng)布置、屋蓋結(jié)構(gòu)形式、吊車設(shè)置及噸位大小、振動(dòng)設(shè)備情況等條件來(lái)決定。一般情況下無(wú)論有檁或無(wú)檁體系的屋蓋結(jié)構(gòu)均應(yīng)設(shè)置垂直支撐,在無(wú)檁體系中,大型屋面板有三點(diǎn)和屋架焊接,可起到上弦支撐作用,但考慮到施工條件限制和安裝需要,無(wú)論有檁或無(wú)檁體系屋蓋均應(yīng)在屋架上弦和天窗架上弦設(shè)置上弦橫向支撐。對(duì)于屋架間距不小于12m的廠房或廠房?jī)?nèi)設(shè)有特重級(jí)橋式吊車或廠房?jī)?nèi)有較大振動(dòng)設(shè)備均應(yīng)設(shè)置縱向水平支撐。
4、節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)
節(jié)點(diǎn)構(gòu)造設(shè)計(jì)在鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中很重要,鋼結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)可以說(shuō)是桿件設(shè)計(jì)(桿件內(nèi)力分析)加上節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)(節(jié)點(diǎn)構(gòu)造分析)。在抗震理論中,要求強(qiáng)節(jié)點(diǎn)弱構(gòu)件,所以說(shuō)鋼結(jié)構(gòu)的安全性在很大程度上取決于節(jié)點(diǎn)的構(gòu)造設(shè)計(jì)。節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)的原則是構(gòu)造簡(jiǎn)單、受力明確、傳力可靠,易于實(shí)現(xiàn)。節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)的要求是后于桿件破壞,我們認(rèn)為設(shè)計(jì)應(yīng)按桿件內(nèi)力增加10%進(jìn)行節(jié)點(diǎn)連接設(shè)計(jì),對(duì)于內(nèi)力較小的桿件其連接焊縫長(zhǎng)度不小于120mm。這些對(duì)于工業(yè)廠房鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)都是必要的。為了節(jié)點(diǎn)構(gòu)造安全,施工時(shí)不能隨意加大桿件截面。
節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)時(shí),合理布置焊縫,焊縫的布置盡可能對(duì)稱于桿件形心,使其受力合理,減小焊接變形和焊接應(yīng)力。現(xiàn)場(chǎng)焊縫的布置應(yīng)便于構(gòu)件安裝,便于焊縫施焊,便于質(zhì)量檢查,避免焊縫在一處立體交叉和大量集中。
二、鋼結(jié)構(gòu)廠房抗震設(shè)計(jì)問(wèn)題
雖然鋼結(jié)構(gòu)具有良好的抗震性能,但是如果設(shè)計(jì)不合理,當(dāng)廠房遭受較大地震作用時(shí),也會(huì)造成嚴(yán)重破壞,所以必須按抗震設(shè)計(jì)規(guī)范規(guī)定采用必要抗震構(gòu)造措施,確保鋼結(jié)構(gòu)廠房在地震發(fā)生時(shí)安全可靠。在對(duì)鋼結(jié)構(gòu)廠房進(jìn)行抗震設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)注意以下幾點(diǎn):
(1)在總體布置方面要求廠房結(jié)構(gòu)的質(zhì)量和剛度均勻分布,使廠房受力均勻,變形協(xié)調(diào),盡量避免因結(jié)構(gòu)剛度不均勻?qū)拐鹪斐刹焕绊懀粡S房橫向結(jié)構(gòu)宜采用剛架或者使屋架與柱有一定固結(jié)的框架,以便充分利用鋼結(jié)構(gòu)的受力性能并減少橫向結(jié)構(gòu)變形。
(2)鋼結(jié)構(gòu)廠房的破壞一般情況不是由于桿件強(qiáng)度不足而常常因?yàn)闂U件失穩(wěn)而造成,所以合理布置支撐系統(tǒng),保證廠房結(jié)構(gòu)整體穩(wěn)定性,對(duì)鋼結(jié)構(gòu)廠房尤為重要。
(3)在地震作用下,存在著低周疲勞作用,設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)注意其對(duì)廠房的影響。對(duì)結(jié)構(gòu)連接點(diǎn)的設(shè)計(jì),應(yīng)保證節(jié)點(diǎn)的破壞不先于結(jié)構(gòu)構(gòu)件的全截面屈服,應(yīng)使結(jié)構(gòu)構(gòu)件能進(jìn)入塑性工作,充分吸收地震能量,發(fā)揮其抗震能力。
三、鋼結(jié)構(gòu)的防銹防腐處理
鋼結(jié)構(gòu)的銹蝕不僅會(huì)使構(gòu)件的橫截面積減小,還會(huì)在構(gòu)件的表面局部產(chǎn)生銹坑,當(dāng)結(jié)構(gòu)構(gòu)件受力時(shí)會(huì)引起應(yīng)力集中,使的結(jié)構(gòu)過(guò)早被破壞,因此,在對(duì)鋼結(jié)構(gòu)廠房進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí),鋼結(jié)構(gòu)廠房防銹蝕問(wèn)題應(yīng)該引起足夠的重視,并根據(jù)廠房侵蝕介質(zhì)情況和環(huán)境條件在總圖布置,車間內(nèi)部工藝布置結(jié)構(gòu)選型和材料選用等方面采取相應(yīng)的對(duì)策和措施,以保證鋼結(jié)構(gòu)廠房的安全使用。
鋼構(gòu)件的防銹處理大部分在工廠制作時(shí)完成。北方地區(qū)或者比較干燥的環(huán)境,也可以增加底漆一道干膜厚度達(dá)到70~80μm,取消中間漆。
防銹處理流程如下:
除銹涂底漆中層漆面漆
根據(jù)輕鋼結(jié)構(gòu)建筑的用途、地理位置、氣候條件的不同,來(lái)確定防銹方案和各個(gè)工序的基本要求。另外,噴砂處理的鋼構(gòu)件表面一般要達(dá)到國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)Sa2.5級(jí)以上,最低不低于Sa2級(jí),處理后的構(gòu)件8小時(shí)內(nèi)要開(kāi)始涂刷底漆,底漆一般采用紅丹醇酸防銹底漆、無(wú)機(jī)富鋅底漆和環(huán)氧富鋅底漆,防銹能力較好的是富鋅底漆,干漆膜中鋅粉含量可達(dá)到80%以上,起到很好的陰極保護(hù)作用,防止電化銹蝕。中間漆多采用鱗片狀的中層漆,漆膜顏料呈層狀排列,可以提高涂層的屏蔽作用,加大了水汽、二氧化碳滲透阻力,起到了增強(qiáng)防銹蝕效果的作用,而面漆多采用醇酸調(diào)合漆、脂肪族聚氨脂漆,或防銹蝕性能更好的環(huán)氧面漆和氟碳漆。
四、結(jié)語(yǔ)
總之,隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展和技術(shù)的進(jìn)步,鋼結(jié)構(gòu)在我國(guó)得到了較為廣泛的應(yīng)用,尤其是近幾年發(fā)展尤為迅速。但是,鋼結(jié)構(gòu)也存在著防火性能差、易腐蝕等缺點(diǎn),因此在廠房設(shè)計(jì)中如何根據(jù)鋼結(jié)構(gòu)的自身特點(diǎn)揚(yáng)長(zhǎng)避短,更好的發(fā)揮其作用,已經(jīng)成為現(xiàn)今鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)廠房設(shè)計(jì)中的重中之重。
一、前言
鋼結(jié)構(gòu)廠房從開(kāi)始運(yùn)用上至今只有十幾年時(shí)間,但其規(guī)模和廣泛運(yùn)用是迅速的,隨著施工工藝的不斷更新和改進(jìn),設(shè)計(jì)和施工技術(shù)也日漸成熟。在已建成鋼結(jié)構(gòu)廠房的使用過(guò)程中,屋面漏水問(wèn)題較為普遍,本人根據(jù)以往施工經(jīng)驗(yàn)總結(jié)了鋼結(jié)構(gòu)廠房屋面漏水的主要部位和應(yīng)采取的防水措施和節(jié)點(diǎn)處理方式。
二、鋼結(jié)構(gòu)廠房屋面漏水問(wèn)題分析及應(yīng)采取的防水措施
1.暴雨時(shí)屋面大面積漏水
分析:屋面的坡度長(zhǎng)、面積大,屋面板的波高太小,下暴雨時(shí)屋面大量的水來(lái)不及排至天溝,造成屋面板的波谷內(nèi)積滿水,從板與板之間的縫隙漏水,在接近天溝的位置尤為明顯,漏水示意詳見(jiàn)圖一。若屋面板是自攻釘暴露式固定的板型,滿溝的雨水同樣會(huì)從自攻釘和板的縫隙滲入。
措施:屋面板的施工首先應(yīng)考慮屋面板的選型,根據(jù)屋面的面積、單坡坡長(zhǎng)、當(dāng)?shù)氐哪曜畲蠼涤炅康纫蛩赜?jì)算屋面每個(gè)波谷的存水量是否滿足要求,計(jì)算時(shí)可將每個(gè)波谷假設(shè)是一條小天溝,然后利用曼寧公式計(jì)算:
Qg>Qr時(shí)滿足排水要求
Qg:天溝排水量
Qg=W×Dw×[W×Dw/(W+2×Dw)]2/3×S1/2/N
W:屋面板波谷寬度(一張板若有多個(gè)波谷應(yīng)相加總和)
Dw:屋面板設(shè)計(jì)的最大水深
S:屋面板泄水坡率
N:彩鋼板摩擦系數(shù)=0.0125
Qr:屋面集水量
Qr=I×L×B
I:當(dāng)?shù)啬曜畲蠼涤炅?/p>
L:屋面長(zhǎng)度
B:屋面板的有效寬度
屋面的選型最好選用螺釘隱蔽式的板型(安裝示意如圖二),在屋面上方和雨水接觸面沒(méi)有螺釘。若是螺釘暴露式的板型,時(shí)間長(zhǎng)了,螺釘和屋面板孔均容易生銹,螺釘和屋面板間產(chǎn)生縫隙,容易導(dǎo)致漏水。
2.強(qiáng)風(fēng)時(shí)屋面漏水
分析:首先屋面板的鋪設(shè)方向錯(cuò)誤,板與板的接縫在迎風(fēng)面,強(qiáng)風(fēng)時(shí)容易將雨水帶入板的接縫內(nèi);其次,屋面板施工時(shí)板與板之間的咬合不緊密,存在縫隙,即使雨水不大,但強(qiáng)風(fēng)時(shí)容易將波谷里的雨水帶入板縫內(nèi),造成漏水。
措施:屋面板鋪設(shè)時(shí)首先應(yīng)該考慮鋪設(shè)方向,每年雨水集中在夏季,應(yīng)該了解當(dāng)?shù)叵募镜闹黠L(fēng)向,當(dāng)夏季的主風(fēng)向是東南風(fēng)時(shí),屋面板的鋪設(shè)方向應(yīng)該是從西向東或從北向南(示意如圖三),反之則容易漏水;板與板之間的接縫咬合應(yīng)緊密、平整,若有起皺、咬死現(xiàn)象,應(yīng)特別處理。
3.屋脊漏水
分析:a.屋脊收邊的寬度太窄;b.屋脊收邊長(zhǎng)方向的搭接縫處理不密封;c.屋脊收邊上的螺釘眼沒(méi)有做防水處理;d.屋面板在屋脊處沒(méi)有上翻止水措施;e.屋脊收邊下面沒(méi)有設(shè)置封口條。
措施:屋脊收邊下料時(shí)不應(yīng)太窄,應(yīng)大于800mm寬;屋脊收邊安裝時(shí)同樣應(yīng)考慮主風(fēng)向的影響,搭接縫應(yīng)在背風(fēng)面;屋脊收邊搭接縫的密封處理應(yīng)至少設(shè)置兩道玻璃膠,一暗一明,玻璃膠質(zhì)量應(yīng)良好;屋面板在屋脊處的邊應(yīng)用工具往上翻,上翻的邊能擋住被風(fēng)吹進(jìn)屋脊收邊的雨水;屋脊收邊下面應(yīng)設(shè)置封口條,封口條能最先擋住被風(fēng)吹進(jìn)屋脊收邊的雨水,屋脊收邊的修剪應(yīng)和板型相一直,有效的固定封口條。屋脊的防水設(shè)計(jì)應(yīng)至少保證三道防水,屋脊收邊安裝示意如圖四。
4.屋面女兒墻漏水
分析:女兒墻帽蓋設(shè)計(jì)不合理,帽蓋的接縫不密封,導(dǎo)致漏水。
措施:女兒墻帽蓋的必須是一塊整板,寬度方向不允許搭接,長(zhǎng)度方向應(yīng)盡量長(zhǎng),減少搭接;安裝前帽蓋下的骨架必須調(diào)直、水平;安裝時(shí)帽蓋的外邊必須高于內(nèi)邊,讓在帽蓋上的雨水能流至天溝內(nèi),避免雨水順外墻板流下,污染外墻板;帽蓋接縫的密封處理應(yīng)至少設(shè)置兩道玻璃膠,一暗一明,再用鋁拉鉚釘固定連接,鋁拉鉚釘?shù)拈g距不應(yīng)超過(guò)50mm。安裝示意如圖五。
5.采光帶與彩鋼板連接處漏水
分析:采光板一般采用的是玻璃鋼和FRP兩種材料,由于采光板和彩鋼板兩者的材料存在差異性,波峰的位置連接無(wú)法緊密的貼在一起,且采光板的固定也比較困難,采光板材料較脆,沒(méi)有柔韌性,無(wú)法象彩鋼板可以彎曲、咬合;當(dāng)用自攻釘穿過(guò)采光板固定時(shí),自攻釘周邊的采光板容易粉碎,縫隙大,一般都采用玻璃膠封堵縫隙,但時(shí)間長(zhǎng)了,玻璃膠容易開(kāi)裂,造成漏水。
措施:如果把能解決兩種不同材質(zhì)間的連接問(wèn)題,那此防水問(wèn)題就變得容易了。可以在采光板的兩邊加各加一條彩鋼板條,彩鋼板條和采光板通過(guò)膠泥和鋁拉鉚釘有效的連接在一起,鋪設(shè)板連接時(shí),就可以和屋面板一樣咬合連接了,改裝后的采光板如圖六。
6.屋面板、采光板坡度方向搭接處漏水
分析:屋面板、采光板坡度方向搭接存在縫隙,雨量大時(shí)雨水倒流,特別是坡度較小時(shí),容易漏水。
措施:首先板的搭接縫應(yīng)該在順坡的背面,順坡流下的雨水不應(yīng)能流入搭接縫;解決搭接縫的密實(shí)可以在屋面板、采光板坡度方向的搭接出增加一條小扁鐵,把上下兩板的縫隙壓實(shí),安裝時(shí)應(yīng)用玻璃膠充分封堵,避免雨水從自攻釘?shù)目p隙滲入,安裝示意如圖七。
7.山墻漏水
分析:山墻收邊設(shè)計(jì)不合理,收邊在安裝時(shí)的搭接縫處理不密實(shí)。
措施:山墻收邊的搭接長(zhǎng)度不應(yīng)小于100mm,搭接縫的處理應(yīng)至少設(shè)置兩道玻璃膠,一暗一明,且應(yīng)用鋁拉鉚釘連接,鋁拉鉚釘?shù)拈g距不應(yīng)大于70mm,山墻收邊安裝示意見(jiàn)圖八。
8.天溝邊屋面板漏水
分析:屋面板在伸入天溝的長(zhǎng)度不夠,屋面板與天溝沒(méi)有完全固定,在天溝處屋面板下沒(méi)有安裝逢口條,這樣屋面板和天溝之間在波峰的位置就存在較大的空隙,在大風(fēng)、暴雨時(shí),雨水就容易從屋面板和天溝的空隙中滲入,導(dǎo)致漏水。