鋼結構廠房施工總結范文
時間:2023-04-11 12:15:31
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篇1
關鍵詞; 廠房鋼結構安裝施工
中圖分類號:TU391文獻標識碼: A
0、前言
鋼材和其他建筑材料諸如混凝土、磚石和木材相比較強度要高很多,適合建造跨度大,高度高,承載重的廠房;同時,鋼結構環境效果好,施工時大大減少砂石、灰的用量,減輕了對不可再生資源的破壞,施工環境好,將大大減少灰色建筑垃圾,由于政府部門的引導和支持,鋼結構作為綠色環保產品得到公認和發展,我國在“十一五”期間,鋼材產量將達到四億噸。因此,我國鋼結構行業存在著較大的發展空間,廠房鋼結構也將被更大量的采用。下面結合本人從事的上海外高橋造船有限公司二期工程廠房鋼結構的安裝施工,簡略談一下廠房鋼結構安裝施工技術。
工程概況和特點
本工程地址位于上海市浦東新區洲海路3001號,項目范圍包含切割中心(含理料間)擴建及部件生產中心。其中切割中心(含理料間)擴建建筑面積9480,部件生產中心建筑面積27079,露天配套場地(二)占地面積7180。共計約43739。
本工程屬單層廠房鋼結構工程。本工程鋼架柱子為實腹式焊接H型鋼斷面柱;柱腳用插入式,直接插入承臺杯中,屋面梁為實腹式焊接H型鋼斷面,屋面梁為人字型形式;吊車梁為實腹式焊接H型鋼鋼梁。吊車梁系統為12m實腹式鋼吊車梁中級工作制Q345B和重級工作制Q345C。
鋼結構安裝施工要點
樹立系統的觀點和服務的觀點,加強鋼結構制造管理和其他前期施工技術準備。
做好施工部署工作。
加強基礎復測。
加強過程管理,以資料為主線,嚴格控制重點部位的安裝精度。
加強高強螺栓連接施工的質量控制。
工藝流程
4、安裝前準備
4.1. 加強鋼結構制造管理和其他前期施工技術準備。
開工前必須科學合理的進行施工安排,合理安排施工機械和施工作業人員,并做到有計劃、有步驟的進行施工。本工程重點在施工詳圖轉換,材料采購,制造交工順序,制造過程重點環節項目部進行質量復檢等幾個方面的前期施工技術準備工作進行了重點控制,取得了很好的效果。
4.1.1做好施工詳圖轉換的進度控制,節點優化,和圖紙質量控制工作。
施工詳圖是鋼結構廠房施工的第一工序,其進度質量和節點形式對后續工序進展順利影響巨大。第二,根據現場的安裝順序確定了施工詳圖轉換順序,要求施工詳圖轉換按照鋼柱,吊車梁,屋面的順序出圖。第三,積極和設計院溝通和協調對設計的部分節點進行優化,進一步方便鋼結構制造和安裝。比如本工程中,我們對系桿的節點,屋面梁連接節點對設計進行了優化,使現場施工進度更快施工質量更容易保證。第四,做好圖紙質量控制工作,在接到工程施工圖紙后,對圖紙自審、會審工作必須認真地進行,避免施工詳圖錯誤或者遺漏對工程造成不好的影響。
4.1.2做好材料采購的質量控制和進度控制
材料預算編制的先后嚴格按照施工順序編制,對材料進行適當的分批編制,先使用的先編制,材料采購周期長的先編制,為材料配套供應保證生產打下基礎同時也可以緩解公司資金的壓力。第二,和設計院積極聯系和溝通,對一些材料進行變更或者代用。
4.1.3做好制造交工順序的控制工作
4.1.4 做好制造過程重點環節項目部進行質量復檢工作
4.2 施工部署
4.2.1施工平面布置圖和吊裝順序
4.2.2 吊裝機械選擇:
安裝位置 具體構件安排
鋼柱 吊車梁 屋面梁
(2臺抬吊) 屋面支撐等其他構件
切割中心 25噸汽車吊 25噸汽車吊 25噸汽車吊 16噸汽車吊
理料間 25噸汽車吊 25噸汽車吊 25噸汽車吊 16噸汽車吊
部件中心 50噸汽車吊 25噸汽車吊 25噸汽車吊 16噸汽車吊
5. 吊裝施工
基礎復測
5.1.1 根據土建單位提供的中間交接資料重點檢查基礎標高及中心線,每組基礎上應劃有明顯的縱橫中心,標高三角標記。注意土建單位提供的中間交接資料中的數據是否和設計要求一致,是否和復測數據一致。
5.1.2 基礎養護強度必須達到要求后方可進行結構安裝。
鋼柱吊裝
5.2.1 鋼柱吊裝前應在地面上固定好臨時腳手架、攀登梯子,劃好中心標高三角標記,掛好固定纜風繩。
在鋼絲繩和鋼柱接觸處用橡膠墊墊好,以免鋼絲繩滑動造成鋼柱油漆破壞
鋼柱吊至基礎部位,插入基礎杯口中,使柱中心與基礎中心對齊,調好標高用纜風繩和斜鐵調整柱的垂直度和水平偏差,使鋼柱穩定后再挪鉤,再用纜風繩和墊鐵調整柱垂直度、水平偏差,達到要求后,作好隱蔽記錄,通知土建單位進行一次灌漿。
廠房鋼柱分單元依次吊裝,吊完各單元鋼柱后,再安裝相連的柱間支撐,最后安裝屋架及吊車梁。鋼柱吊裝宜先從柱間支撐開始,使第一兩根鋼柱能成為穩定單元。
待吊車梁、屋架安裝完畢,校正合格后,鋼柱底部再二次灌漿固定。
吊車梁安裝
吊車梁進場后,吊裝前要進行質量復查,有無運輸產生的扭曲變形,下撓等情況,制動板邊緣被鋼絲繩拉成浪形彎曲,輔助桁架的旁彎和下撓變型。
吊車梁就位先初校后臨時固定,精校工作在屋架吊裝后進行,以免因屋架系統吊裝引起柱變形,而使吊車梁移動。
吊車梁校正包括平面軸線、標高、垂直度三方面。吊車梁中心軸線校正,是以鋼柱車間軸線為依據。
屋蓋系統安裝
5.4.1將屋面梁先在地面進行拼裝,在地面上緊固高強螺栓,并補好節點處的油漆。5.4.2 在吊裝前在屋面梁上綁上生命繩。
5.4.3 用兩臺25噸汽車吊抬吊屋架梁。
5.4.4 屋架吊裝就位后,兩端高強螺栓節點先采用臨時螺栓固定,吊裝完第一、二片房架,立即拉上安全網,防止操作人員高空墜落,然后安裝屋架之間的系桿,使兩片屋架形成一個穩定單元。
5.4.5 按以上方法繼續吊裝屋架,每吊裝4-5榀房架后,檢查屋架的垂直度、間距,質量符合標準后,就可打屋架與鋼柱連接的高強螺栓。
其他安裝注意事項
5.5.1 構件進場要配套,避免構件不配套造成時間浪費,也要避免構件進場先后順序不對造成構件堆放困難和二次倒運。
5.5.2 有的構件設計容易產生問題,要注意安裝的時間安排:1.車檔,最好安排在行車進場安裝的同時安裝車檔。2.上行車的樓梯。為了上下方便和安全需要先安裝樓梯,應重點核查平臺的高度和行車駕駛室的高度是否一致,是否和下方的半門吊的軌道位置沖突等尺寸。3.女兒墻短柱。最好安排在所有屋面梁已經安裝完成并校正好之后安裝女兒墻短柱。
5.5.3 屋面水平支撐的角鋼在吊裝時要注意角鋼肢背方向,保證水平支撐安裝的外觀質量。
6、高強螺栓施工
6.1施工流程
6.2.高強螺栓連接副的安裝
6.2.1 摩擦面應保持干燥,不得在雨露天安裝高強螺栓。
篇2
關鍵詞:鋼結構,工業廠房,施工問題
【分類號】:F284
1鋼結構工業廠房特點及發展歷程
1.1鋼結構工業廠房特點[1]
對比鋼筋混凝土結構,鋼結構廠房具有以下幾個優點:1)施工簡單,靈活,鋼結構工業廠房施工速度快,安裝快捷,構件可以實現批量生產,大大縮短了施工周期;2)自重輕,綜合性能好,一般鋼結構工業廠房質量輕,可以用于地基承載力低和地質問題多發的地方,同時,鋼結構工業廠房所占空間小。因此無論從經濟還是從長遠角度考慮,其綜合性能優于鋼筋混凝土結構體系;3)屬環保型材料,經濟高度發達的今天,環保問題得到廣泛關注,環保已經成為世界性問題。鋼結構體系本身就是一種綠色環保型的建筑結構體系。鋼材可以實現再循環利用,不必造成建筑垃圾。
鋼結構廠房具有上述優點的同時,也有其自身的缺點,比如1)防火性能差,鋼結構工業廠房由于沒有鋼筋混凝土和水泥的隔絕,發生火災,后果會非常嚴重,因此鋼結構廠房的消防設施顯得十分重要;2)易腐蝕,鋼結構的主要成分為鐵,在潮濕的空氣中容易被腐蝕,生成鐵銹,被腐蝕的鋼結構一旦得不到及時處理,銹蝕速度將成倍增長,造成難以估量的后果。
1.2鋼結構的發展歷程
50年代中期,我國開始研究預應力鋼結構,并首先在輸料棧橋上應用[2],1958年建成山西大同煤礦輸煤棧橋,跨度25m,是我國第一個預應力鋼結構。隨后,為了改變肥梁胖柱、深基重蓋的笨重體系,我國開發出冷彎薄壁剛結構。70年代中后期北京汽車制造廠用冷彎薄壁型鋼興建了一幢自動化高架倉庫,凈高15m,共13層。隨著經濟的發展,建筑鋼結構發展迅速。慢慢研發出了單層廠房框架結構、空間結構和輕鋼結構。
2鋼結構工業廠房的施工
由于鋼結構工業廠房的構件可以實現工廠批量生產,與混凝土結構施工不同,鋼結構工業廠房施工分為兩部分:一是工廠生產,二是現場安裝。對能批量加工的部件,都在專業鋼結構工廠制作,制作完成后運輸到工地現場安裝。下面分別對兩部分常見問題分開討論。
2.1鋼結構廠房施工的主要制作工藝需要注意的問題
1.制作放樣。放樣是鋼結構廠房施工制作的第一工序,放樣尺寸正確可以避免以后各個工序的積累誤差,保證整個工程的質量。對于放樣工作,要注意幾個問題:放樣前必須熟悉圖紙,并核對圖紙各部尺寸有無不符之處,與土建和其他安裝工程有無矛盾,核對無誤后,安裝1:1的比例畫出構件相互之間的尺寸及真實圖形。樣板制成后,必須在上面注上圖號、零件名稱、件數、位置等內容,使下料工作不致發生混亂,同時必須妥善保管樣板防止折疊和銹蝕,以便進行校核。為了保證產品質量,防止由于下料不當造成廢品,樣板應注意釋放預放增加余量。
2樣板拼接。拼板時應考慮到下料時切割焊縫所要用到的余量,切割縫一般為2至3毫米,焊縫收縮量的長度應放l5至35毫米,拼板焊接應按圖紙的質量要求完成,焊接前應除去切割時所留下的一些銹蝕、油漬等一些東西,嚴格按照要求開好坡口,單面坡口一般是55毫米左右,純邊的高度為1至2毫米,須采用一些必要的措施,以保證焊縫的質量。
3數控機床切割。切割必須按照下料圖要求制作角度樣板,經檢查無誤后方可使用;考慮割切、焊接的收縮余量及組裝誤差,長度一般應放20mm~30mm,切割寬度誤差±1mm;編程后,切割機應空機運行,檢查并記錄運行軌跡是否與下料尺寸相符,無誤后即可切割;根據板厚隨時調節火焰大小、氧氣壓力和切割速度,確保切口光順平滑。
4組立。翼腹板對接焊焊縫時就注意焊縫錯開210毫米以上,組立時確保腹板的中心線垂直度的偏差,以滿足埋弧焊的需要。
5制孔鋼結構。制孔鋼結構安裝時所留 A、B級螺栓孔應具有H12的精度,孔壁表面的粗糙度Ra不應大于12.5μm,螺栓孔的允許偏差超過上述標準,不得用鋼塊填塞,可采用與母材料性質匹配的焊條補焊,再重新制孔。制孔方法采用鋼模鉆孔,各種鉆孔全部采用鉆床鉆孔以提高工作效率,保證構件的質量。
2.2鋼結構廠房施工中需要注意的問題
鋼結構安裝工程施工時,一次性將柱子安裝并校正后再安裝柱間支撐、吊車梁等,此種方法尤其適合移動較方便的履帶式起重機:對于采用汽車式起重機時,考慮到移動不方便,可以以2―3個軸線為一個單元進行節間構件安裝。對于屋蓋系統安裝通常采用“節間綜合法”吊裝,即吊車一次安裝完一個節間的全部屋蓋構件后,再安裝下一個節間的屋蓋構件[4]。
柱子安裝時為避免出現整體或布局偏移、標高有誤、絲扣未采取保護措施、框架柱柱腳底板水平度差、錨栓不垂直、基礎施工后預埋錨栓水平誤差偏大等問題,應在鋼柱吊裝回直后,慢慢的地腳錨固螺栓找正平面位置。進過平面位置校正,垂直度初較、柱頂四面拉上臨時攬風鋼絲繩,地腳錨固螺栓臨時固定后,起重機方可脫鉤。再次對鋼柱進行復核,具體可優先采用攬風繩校正:對于不便采用攬風繩校正的鋼柱,可采用調撐桿或千斤頂校正。在復校的同時柱腳底板與基礎間間隙墊緊墊鐵,復校后擰緊錨固螺栓,并將墊鐵點焊固定,并拆除攬風繩。
鋼屋架側向剛度較差,安裝前需進行吊裝穩定性驗算,穩定性不足時應進行吊裝臨時加固,通常在鋼屋架上下弦處綁扎杉木桿加固。如果吊裝機械性能允許,屋面系統結構可采用擴大拼裝后進行組合吊裝,即在地面上將兩榀屋架及其上的天窗架、檁條、支撐等拼裝成整體后一次吊裝。
3總結
本文主要講到鋼結構工業廠房特點、發展歷程以及鋼結構制作安裝過程中遇到的問題和施工要點。由于經濟發展的需要,高層結構、空間結構、橋梁結構、鋼筋混凝土結構和鋼結構的加固、加層等各方面都采用鋼結構,鋼結構將以全新的面貌廣泛應用于建筑行業的各個領域。同時,許多鋼結構的廠房等建筑在建設過工程中出現了設計、制造和施工不符合規范的現象,為結構的安全性、適用性和耐久性買下隱患,因此需要在鋼結構工業廠房的檢測、加固和改造等方面進行更加深入的研究。
4參考文獻
[1] 萬紅波.試論鋼結構工業廠房的施工[J].工程施工技術,2010(1)
[2] 萬馨.單層鋼結構廠房結構體系的加固與改進[D],2003(6)
篇3
[關鍵詞]工業廠房 重型鋼結構 吊車 工藝布局 風、雪荷載 結構選型
中圖分類號:TU391 文獻標識碼:A 文章編號:1009-914X(2014)18-0269-01
前言
隨著我國經濟的高速發展,工業項目結構形式也發生了很大變化,由最初的高大、渾厚的混凝土排架或框架形式轉換成了鋼結構形式。鋼結構結構形式能充分利用鋼材強度高、延展性好的優點,此類項目由專業廠家加工制作,施工吊裝安裝快捷,施工現場整潔干凈,施工周期短,于是在各行各業涌現出了一批批鋼結構廠房。由于鋼結構能更好地實現大跨度、大柱距、大吊車的結構布局,所以能滿足多樣化的工藝平面布局要求,加上鋼結構廠房質輕的圍護結構,故而此類結構受到了更多用戶的青睞,被更廣泛地推廣到各行各業。本文主要就典型重型廠房的進行設計例證,總結此類項目的基本設計要則,以更好地縮短設計周期,降低設計人為成本,在結構方案上合理化控制工程造價,實現工業項目的人性化設計。
一、結構平面布局選型
經濟合理的結構布局往往以合理的結構單元劃分為前提。結構單元的劃分基本考慮因素有如下幾項:工藝布局、吊車設置、建筑物平面投影尺寸等。
1、結構單元平面尺寸基本要求:在滿足生產工藝布局、人流入口、貨流入口、參觀通道等要求前提下,重型鋼結構廠房結構單元經濟控制尺寸基本為長度方向總尺寸不超過220米,跨度方向不超過150m。
2、能歸并為一個結構單元的吊車使用要求:盡量使軌高差異不大,檐口高度或剛架端部下沿高度在12m以上的合并為一個單元進行計算。因為,鑒于輕鋼規程(CECS 102:2002)的使用范圍,沒有必要將輕重吊車合并為一個單元進行計算。如果主跨為大噸位吊車,附跨為輕型吊車,設計時應盡量合理分配結構單元。在保證主跨橫向剛度足夠抵抗側向風荷載、地震力的前提下,公共軸處建議設雙柱,總結原因主要有兩個:(1)設雙柱能合理利用輕鋼規程與鋼結構規范的相關控制指標,根據地震力是否是控制指標,合理選擇鋼柱鋼梁的腹板及翼緣的寬厚比及高厚比限值,不再是附跨技術指標從屬主跨,將各項設計指標均從嚴控制,會造成不必要的浪費。(2)主附跨公共軸處一般均為高大型防火隔墻,此類墻體貼砌在主跨鋼柱外側,若不脫縫,則雙柱合一,這樣為保證公共柱兩側的吊車安全運行距離,則必然會增大廠房橫向尺寸,公共柱往往成為三階柱,柱截面三段變化,柱截面加工焊接量較大。另外,此處公共隔墻也會出現三段式設計,其豎向呈“Z”字型,墻體構造及安裝困難,重型吊車的制動系統、輔助系統安裝也會非常困難。
3、投影尺寸以矩形或方形為主的可化為一個結構單元。若出現長向端部局部收進,則須注意收進尺寸不宜過大,按抗震規范平面布置盡量規則的指導原則,雖然廠房的地震力不一定是主控因素,但符合抗震概念的指導精神要求,也會消除掉后期許多不良隱患。若非收進不可,則因考慮采取在平面凹角處增加補強措施,通過補強措施增強廠房的整體性。
二、重型吊車鋼柱選型
考慮到取材便利、用鋼量經濟指標等因素,對于吊車噸位超過50噸的廠房,實腹柱截面初步選型截面高度大于700、翼緣板厚度在18mm以上的鋼排架,建議設計人考慮格構柱的設計方案,在綜合分析實腹柱與格構柱的用鋼量、加工便利、防銹漆防火涂料附著力等方面后,再予以定案,確保設計不返工。
三、普鋼廠房屋面變形控制指標
從計算假定看,普鋼排架廠房一般假定屋面剛度無窮大,撓度太大不行。從廠房變形要求看,規范對吊車軌頂處的水平位移有較嚴格的規定,如果屋面梁剛度太小,鋼柱則成了懸臂柱,位移不能滿足,用鋼量則轉移到柱子上了,即柱子截面要很大。
一些老前輩偏向于用桁架屋面梁(屋架與柱子鉸接,這其實也是以前沒有計算機,為了方便采用手算而采用的一種結構形式),因為當時采用大型屋面板,荷載較大,容易出現漏水問題,而桁架屋面梁的剛度大,結構安全度高。桁架梁在國內的使用時間比較長了,積累的經驗也比較多,技術已經比較成熟,以致沿用至今。
實際上,現在普通廠房中使用實腹式梁(梁柱剛接,剛度也不??;采用輕型彩鋼板屋面,其對屋面梁變形要求不嚴,不會產生漏水等問題),從結構體系來說是沒有問題的,已通過實踐的檢驗。
建議如下:
1、大噸位吊車輕型屋面的鋼結構廠房,屋面鋼梁的撓度問題,也超出了《門鋼規程》的范圍,如果鋼梁撓度控制得太嚴格的話,會出現浪費的問題,現在許多工程已經將鋼梁撓度指標放寬了,可以參考《門鋼規程》,但支撐系統最好采用普鋼設計,不能采用圓鋼。
2、對于采用輕型屋面的大噸位吊車輕型屋面的鋼結構廠房,鋼梁撓度可以取L/250。對于采用大型屋面板的大噸位吊車輕型屋面的鋼結構廠房,鋼梁撓度仍取L/400。對于采用輕型屋面的但鋼梁上帶有懸掛吊車的大噸位吊車輕型屋面的鋼結構廠房,鋼梁撓度取L/400。
四、柱腳形式選取
由于重型吊車的吊車荷載較大,柱腳彎矩太大,常規的平接式柱腳不能滿足受力需要,故建議重型鋼柱的柱腳以插入式為主,插入深度的計算既要滿足截面本身的高寬比例要求,尚應滿足抗震要求的截面塑性要求。如:雙肢柱截面尺寸為:全截面高度hc=2375mm,全截面短邊尺寸bc=700mm。
1、構造計算:杯口插入長度H1應為1.5xbc和0.5xhc的最大值,即最少插入深度應為1188mm。
2、抗震計算:
H1應為2xbc=1400mm和squa(6M/bf.fc)的最大值,其中bf為吊車肢翼緣寬度,fc為混凝土抗壓強度。
上述兩項的最大值才符合柱腳的插入深度要求。
結語
僅以筆者多年工業項目設計經驗,對重型廠房的結構設計做了一些總結。另外,除考慮上述關鍵要素外,設計時還有許多需要注意的地方,比如地面堆載、室內風管、人孔等等,設計時不應只考慮本專業的技術要則,更需要對項目有一定的認知程度,讀懂工藝圖,熟悉關聯專業的設計主控方向,這樣才會少走彎路,為項目爭取更多的設計時間,才能結構設計不被動。
參考文獻
篇4
關鍵詞:廠房 耐火保護 防火分區
輕型鋼結構廠房辦公樓具有造型美觀、色彩鮮艷、建筑體型多樣化、造價低、建設周期短、機械化程度高、安裝施工簡便、平面布局靈活易改造,同時鋼材具有重量輕、材質均勻、力學計算模型與實際受力比較符合等諸多優點,所以在現代工業廠房中大量采用。但鋼材也有一個致命的缺點:不耐火。鋼材雖然是不燃材料,但在火災高溫作用下,其力學性能如屈服強度、彈性模量等卻會隨溫度升高而降低,在550攝氏度左右時,降低幅度更為明顯,一般在15min左右就會喪失承重能力而垮塌。
因此,對鋼結構必須采取措施進行保護。一是對鋼構件進行耐火保護,使其在火災時溫度升高不超過臨界溫度,結構在火災中就能保護穩定性;二是對廠房內部進行有效的防火分區,防止火勢向其他區域蔓延、擴散。不過對于現代輕鋼結構廠房的大跨度、大空間來說,防火分區的設置具有一定難度。
1、輕鋼結構廠房的防火分區
防火分區在普通民用建筑中較易實現,如在門、廳、樓梯等處采取一些技術措施,用防火墻、防火門、防火卷簾加水幕都可以較好地解決。若建筑內設有自動噴水滅火設備,每層最大允許防火分區面積還可以增加l倍。但若試圖把這些技術措施轉移至大面積的輕鋼結構廠房,就會遇到新的問題。
1.1防火墻與防火分區
用防火墻將廠房分隔是不可能的。不僅因為廠房大空間被分割后影響其通透性,而且從生產工藝的連續性要求心以及廠房內物流組織的;頃暢性來說,也是不可行的。若從生產管理的角度看,業主也不會接受這樣的方案。
1.2防火門、防火卷簾與防火分區
利用防火門與防火卷簾進行防火分區,在民用建筑中是輕而易舉的??擅鎸Υ罂缍鹊妮p鋼廠房(經常采用13~36m跨),就很難實現。這不僅因為沒有如此跨度的卷簾,而且這樣大的跨度,在收放時很難控制,容易卡在滑槽里。所以利用防火門、防火卷簾進行防火分區也是不可行的。
1.3自動噴水滅火與防火分區
既然《建筑設計防火規范》(GBJl6-87)規定,設自動噴水滅火裝置的建筑,每層最大防火分區面積允許增加1倍。
那么可否采取設置自動噴水滅火裝置呢?
首先,根據《自動噴水滅火系統設計規范》(GBJ84-85),高度超過8m的大空間建筑物,安裝自動噴水滅火系統的作用不大,而單層輕鋼結構廠房的高度一般都超過8m,其次,雖安裝自動噴水滅火系統后,防火分區允許面積擴大1倍也無法覆蓋全廠房。所以此方法不完全可行。
1.4防火帶與防火分區
廠房內由于生產工藝邊連續性的要求,無法設防火墻,可改設防火帶。在有可燃構件的廠房中劃出一段區域,將這個區域內的構件全部改用不燃性材料,并采取措施陰擋防火帶一側的煙火不會流竄至另一側,從而直到防火分隔的作用。對防火帶必須做到:1)防火帶中的屋頂結構應用不燃性材料,其寬度不應小于6m,并高出相鄰屋脊0.7m。2)防火帶最好設在廠房內的通道部位,以得火災時的安全疏散和撲救工作。3)防火帶內不得堆放可燃物。
此法在實際實施過程中,從管理上不好控制防火帶內無可燃物。并且在設計時對工藝布置限制大,影響工藝布置。
所以此方法實施有一定的難度。
1.5獨立水幕與防火分區
水幕可以起防火墻的作用,用獨立水幕作防火分隔,是一個非常好的方案。防火水幕帶宜采用噴霧型噴頭,也可采用雨淋式水幕噴頭。水幕噴頭的排列不應少于3排,防火水幕帶形成的水幕寬度不宜小于5m,流量2L/(s-m)。這種分隔方式靈活,不像防火墻要把車間截斷,也沒有大跨度防火卷簾的麻煩,理論上多大跨度都可以。在正常生產時,就好象它不存在,一旦有火災需要防火分隔時,它可以立即實現有效分隔。
但獨立水幕作防火分隔也不是完美解決方案:1)需水量大。2)廠房內發生火災開始往往是局部的,只需幾個滅火器就能解決問題,可此時若啟動水幕,會對生產設備造成破壞,由此造成的損失比局部火災的損失更大。因此需嚴格控制水幕的啟動時機,防止誤動,所以設計時采用人工手動啟動更合適。3)有效維護麻煩,無法試水檢驗水幕系統的可靠性。
2、輕鋼結構廠房的耐火保護
由于鋼結構達不規范要求的耐火極限,需采取相應的耐火保護措施。
2.1粘貼法與耐火保護
粘貼法就是將石棉硅酸鈣、礦棉、輕質石膏等防火材料預制成板材,用膠粘貼在鋼結構構件上。由于粘貼的輕質成型板材不耐撞擊,而工業廠房柱下部分又難免有輕微磕碰;同時考慮到板材易受潮吸水,降低膠粘劑的粘接強度;此外,廠房內鋼構件全部用板材覆蓋不僅增加成本,而且影響原有鋼骨的美感,業主很難認可這樣的方案。
2.2吊頂法與耐火保護
吊頂法是用輕質、薄型、耐火的材料制作吊頂,把鋼梁、鋼屋架包藏在耐火材料組成的吊頂內。火災時可以使鋼梁、鋼屋架的升溫大為延緩,大提高鋼結構的耐火能力。由于此種方法只保護了屋面鋼構件,所以屋面吊頂下的其他鋼構件如柱,還需采用其他方法加以保護。同時工業廠房內的屋面下,掛有大量的設備,如各種公用管線、懸掛吊車等,如做吊頂必然影響設備的使用及維護,而且設置吊頂會增加成本較多。這樣的方案業主也很難認可。
2.3現澆法與耐火保護
現澆法一般用普通混凝土、或加氣混凝土澆注包裹鋼構件,是最可靠的鋼結構防火方法。但采用此方法需支模、澆注、養護等,施工周期長,且增加構件的重量較多,成本增加大。此方法對輕鋼結構廠房不可行。
2.4噴涂法與耐火保護
噴涂法是用噴涂機具將防火涂料直接噴在構件表面,形成保護層。鋼結構防火涂料的防火原理有3個:1)涂層對鋼基材起屏蔽作用,使鋼結構不至于直接暴露在火焰高溫中。2)涂層吸熱后,部分物質分解放出的水蒸汽或其他不燃氣體,起到消耗熱量、降低火焰溫度和燃燒速度、稀釋氧氣的作用。3)涂層本身多孔輕質和受熱后形成碳化泡沫層,阻止了熱量迅速向鋼基材傳遞,推遲了鋼基材強度的降低,從而提高了鋼結構的耐火極限。
在噴涂鋼結構防火涂料時,噴涂的厚度必須達到設計值,節點部位宜適當加厚,當遇有下列情況之一時,涂層內應設置與鋼結構相連的鋼絲網,以確保涂層牢固:1)梁承受沖擊振動;2)設計層厚度大于40mm時;3)涂料粘結強度小于0.05Mpa;4)梁腹板高度大于1.5m。
噴涂法為一種最簡單、最經濟、最有效的做法,其價格低、重量輕、施工速度快、適用于形狀復雜的鋼構件。缺點是噴涂表面粗糙不平,不美觀又易掛灰難于清理。此方法目前最適合于輕鋼結構廠房,也為業主所接受。
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【關鍵字】金屬屋面鋼柱 均壓網格 等電位聯結
Abstract : According to the design specification of the building lightningproof GB50057-2010 briefly analysis,this article put forward some opinions, and strive to make steel structure plant lightning protection design do ensure safety and security, power supply reliable and reasonable in economy.
key words :metal roof, steel, all pressure grid, equipotential connection
中圖分類號:TU391文獻標識碼: A 文章編號:
鋼結構廠房造型美觀大方,色彩多樣,空間利用率高,建設周期短,工程造價低,因而得到廣泛的應用。由于鋼結構廠房獨特的建筑體系,使得此類廠房和混凝土框架結構建筑的防雷工程設計和施工有較大的差異。筆者通過工程設計、現場驗收的實際經驗總結,對鋼結構廠房防雷設計的相關問題作一些粗淺的探討。
1鋼結構廠房的建筑體系
鋼結構廠房基礎通常采用鋼筋混凝土獨立基礎和鋼筋混凝土條形基礎,前者在地質情況較好的場地使用,后者則應用于地質情況較差的場地。澆注基礎時需預埋地腳螺栓,以便固定鋼柱。
鋼結構廠房的主鋼架(梁、柱)一般選用焊接型鋼或熱軋型鋼,次構件(檁條)選用高強度的、經防腐處理的冷彎薄壁C型或Z型鋼,次構件和主鋼架通常采用螺栓連接。
鋼結構廠房的外墻和屋頂一般采用彩鋼壓型板和彩鋼夾芯板,并采用自攻螺栓和屋頂、墻體內設置的檁條連接。彩鋼壓型板和彩鋼夾芯板的連接方式一般為咬合連接或者搭接連接。鋼結構廠房的外墻做法一般采用下部砌1.2m高、0.3m厚的磚(加氣混凝土砌塊)墻,上部設彩鋼夾芯板墻或者彩鋼壓型板墻。
2鋼結構廠房的防雷及接地
2.1選擇防雷接地型式
對于防雷接地,主要是通過將雷電產生的雷擊電流通過接地網引入大地,從而對建筑物起到保護作用。一般采用兩種防雷型式,獨立接閃桿和法拉第籠。它們是兩種不同的防雷模式,在防雷原理上有著明顯的區別。
獨立接閃桿的原理是空中攔截閃電,使雷電通過自身放電,從而保護建筑物免受雷擊。但是接閃桿保護的空間內仍有電磁感應作用,接閃桿附近是強的電磁感應區,有很大的電位梯度,在它周圍有較陡的跨步電壓存在,在這一范圍內的人員會有生命危險。
法拉第籠的原理是利用建筑的接閃網格、引下線及基礎接地網形成封閉的“金屬網殼體”來保護建筑物免受雷擊。實驗證明,一個封閉的金屬殼體是全屏蔽的,在雷電流通過時,主要是沿著殼體的外表面流入大地,且法拉第籠下部的接地環、等電位均壓網也避免了人在此等電位環境中被雷擊的危險。
因此,鋼結構廠房的一般采用法拉第籠防雷接地型式。
2.2接閃器
根據《建筑物防雷設計規范》(GB50057-2010)第5.2.7條,可以利用廠房金屬屋面作防雷接閃器(第一類防雷建筑物除外),并提出了四點要求:①金屬板之間采用銅鋅合金焊、熔焊、卷邊壓接、縫接、螺釘或螺栓連接等;②金屬板下面無易燃物品時,鉛板的厚度不應小于2mm,不銹鋼、熱鍍鋅鋼、鈦和銅板的厚度不應小于0.5mm,鋁板的厚度不應小于0.65mm,鋅板的厚度不應小于0.7mm;③金屬板下面有易燃物品時,不銹鋼、熱鍍鋅鋼和鈦板的厚度不應小于5mm,鋁板不應小于7mm;④金屬板應無絕緣被覆層(注:薄的油漆保護層或1mm厚瀝青層或0.5mm厚聚氯乙烯層均不屬于絕緣被覆層)。
常見的金屬屋面板系統有搭接式、暗扣式、扣蓋式和直立鎖縫式。每種連接方式都有各自不同的特點。搭接式屋面板系統安裝方便、造價低廉,但緊固件穿透屋面板,存在漏水的可能性,且搭接式連接的緊固件易松弛,金屬易疲勞、銹蝕。暗扣式和扣蓋式屋面板系統抗風承載力低,密封性欠佳,安裝時可能出現假扣合,存在安全隱患。直立鎖縫式屋面板系統密封防水性能較好,抗風承載力高,具有很好的熱脹冷縮和防滲能力,因此直立鎖縫屋面板系統成為當今鋼結構建筑金屬屋面系統的首選。直立鎖縫是卷邊壓接的方式之一,采用此種方式連接完全滿足規范的要求。
鋼結構廠房屋面的保溫隔熱層通常選用離心玻璃絲棉、防火巖棉和硬質聚氨脂。玻璃絲棉和防火巖棉屬A級建筑材料,屬于不燃燒材料。硬質聚氨脂屬B級建筑材料,為難燃體。所以金屬屋面下方采用此類材料作保溫隔熱層的廠房,利用金屬屋面作接閃器時,能滿足規范要求。
屋面板的厚度選擇一般考慮三個因素:第一是風荷載;第二是雪荷載;第三是檁距。所以,不同地域可能所選的屋面板厚度就不一樣。一般情況下檁距在1.5m左右時,屋面面板厚度為0.6mm,底板厚度為0.5mm。當然,電氣設計人員作防雷設計時應和結構專業及時溝通,如選用的金屬屋面板厚度不滿足規范要求時,則應該參考國家標準圖集在廠房屋頂上敷設接閃網格,接閃網格大小應該按規范的要求和各類廠房的防雷類別嚴格對應。
規范注釋提到“薄的油漆保護層”不算是絕緣被覆層。因此,可以認為彩色涂層鋼板無絕緣被覆層。
另外,現代廠房節能措施的一個重要環節是,充分利用自然采光,因此鋼結構廠房的屋頂上一般都設有大面積的采光帶 ,這給利用金屬屋面作接閃器帶來一定的影響,因此在設計中我們應該注明屋頂的金屬檁條應與金屬屋面板有可靠的電氣連通,這樣采光帶正下方的金屬檁條之間就可以形成避雷網格,并與金屬屋面共同構成可靠的接閃器。
綜上所述,厚度達到0.5mm的鋼結構廠房的屋面壓型鋼板(或夾芯板)和屋頂金屬檁條以及廠房金屬外墻可以共同構成可靠的接閃器。
2.3引下線
篇6
[關鍵詞]單程廠房;施工技術;特點
[abstract] this article mainly for cutting the construction technology and its factory in the construction of some problems were discussed.
[keywords] one-way workshop; Construction technology; characteristics
中圖分類號:TU74文獻標識碼:A 文章編號:
單層廠房指的是在工業廠房當中,樓層數為一的廠房,單層廠房適用于工廠里有重型起重機或大型機器設備的一些工廠[1]。簡單的說,單層廠房屬于一種比較特殊的廠房,只有特殊的行業才會用到單層廠房,如:印刷制品廠、模具廠等等。單層廠房和單程住宅的設計以及施工都同等重要,因此結合實際介紹了單層廠房的主要施工技術。
單層廠房具有幾種結構特點:承載的荷載大、高度大、承受構件的內力大、用料多、跨度大、截面尺寸大、荷載形式多樣,在單層廠房中柱是主要承受屋面的荷載體,它是吊車荷載、墻體荷載以及地震作用的主要構件。它的基礎受力比較大,因此,它對地質勘查的要求也就比較高。
一、單層廠房綜述
1.1 單層廠房的分類
1.1.1 從外部建筑結構上可以把單層廠房分為:①鋼結構廠房,鋼結構廠房又分為普通鋼結構廠房和彩鋼結構廠房。同時,彩鋼結構的廠房比普通結構的廠房的耐力好;②簡易鐵皮,這種廠房就是用鐵皮搭建的比較隨意的廠房,這種結構的廠房是最簡單的。
1.1.2 從高度上單層廠房分為:因為單層廠房滴水位的高度很重要,因此單層廠房的高度有的高達11~13米,或5~8米,還有的高4~5米。越高的廠房在建筑施工的時候就越麻煩,所需要的材料和成本也就越高。
1.1.3 從內部結構上單層廠房分為:沒有牛腿的和有牛腿的,有牛腿的廠房可以裝行車,行車是工業廠房中最重要的一個環節,如果在廠房中有機器需要裝行車,就需要有牛腿的廠房。
1.2 單層廠房的特點
1.2.1 從單層廠房的結構上來講,需要單層廠房的構件要有足夠大的承載力[2]。因為由于在單層廠房的施工產品的尺寸和外形比較大,所以,單層廠房的高度和跨度以及廠房在結構上的荷載都要求比較大,并且單層廠房經常受到動力機械和吊車的荷載的影響,所以要求單層廠房的結構構件要有足夠大的承載力。
1.2.2 從單層廠房的建筑上來講,需要單層廠房要有較大的空間范圍。單層廠房是機械和冶金等廠區的主要形式,因此為了滿足重型機械設備在單層廠房中的施工生產,需要單層廠房的空間較大。
1.2.3 為了方便結構的定型,單層廠房通常采用的是系列化、生產工廠化、標準化、便于機械化的建造方式。
1.3 單層廠房的施工質量控制及保證措施
1.3.1 單層廠房施工中的事前控制
事前控制主要有審核開發商提供的一些工程資料,主要審核施工措施計劃和施工組織設計等一些技術問價,并且檢查施工現場的供水、道路以及供電等設施。明確施工的質量要求,掌握施工的技術關鍵。督促工程技術人員按照規定實施施工建設,嚴格對開工應具備的各種手續進行完善,依法對開工申請進行審批。
1.3.2單層廠房施工中的事中控制
主要采用對查閱施工記錄以及現場檢查的方式對各種材料和構件的配備等進行檢查,對影響工程質量和工程工期的各種不安全因素進行及時的排查。如發現使用不合格的工程設備和材料以及構配件等要及時制止和整頓[3]。發現施工環境對工程的影響時要采取有效的防范措施,并且堅持上不完成下不開始的原則。必須要確定上道工序完成以后,而且通過自檢和專檢等檢查后才能進行下道工序的開始。對檢驗過程中出現的種種質量問題,及時上報和處理,并且要有詳細的記錄等資料。
1.3.3單層廠房施工中的事后控制
把好最后的關卡,對施工質量的要點、質量有疑問的部分進行最后的復檢。按照質量評判的標準對單位工程組織驗收認證,保證完善缺陷服務的責任。在有效的時間內,對整個工程進行驗收。
二、單層廠房的施工技術
2.1 結構概況
2.1.1 基礎
單層廠房的工程基礎是鋼筋混凝土條形基礎,用M10水泥磚砌做為基礎,并且加設地腰箍截面尺寸是240mm×240mm。
2.1.2 主體結構
①屋面板采用5500mm×2000mm的大型屋面板,屋面設置的防水層為三層。屋面采用的是20m薄腹梁和20m的預應力拱形屋架。②柱的設計:柱的網布和溫度縮縫的設置:當廠房的橫向長度較長的時候,可以把邊列柱上面的段柱的剛度減小,使它產生一定的變形,這樣可以避免在設計縱向長度的時候溫度伸縮縫。溫度伸縮縫通常采用的是雙柱的方式來處理,為了減少構件了類型,可以采用雙柱的伸縮縫,雙柱伸縮縫兩個相鄰柱的中心線之間的距離可以由柱腳的尺寸來確定,并且要留出不小于40~60mm的凈空。③柱的種類和適用的范圍:等截面綴條柱和實腹柱,一般情況下,使用吊車不超過25T,柱的高度不超過15M的廠房中。分離式柱:具有簡單的構造和簡便的施工方式,在一般情況下采用,吊車起重較大Q≥130T,吊車軌頂的標高不高的時候就可以設置牛腿雙階柱。④柱的截面的尺寸和形式的選用:格構式柱用于截面高度大于1.5m的情況;實腹式柱常用在截面的高度大于或等于1.5m的情況。
2.2 施工順序
①最基礎的是將混凝土墊底把基礎鋼筋捆扎好對鋼筋進行預插柱頭把混凝土澆實對基礎墻進行開砌澆注防水層。②柱子的鋼筋綁扎將柱的模板安裝好墻體里的拉結筋進行預插澆注柱子里的混凝土拆柱模板砌墻對梁鋼筋進行綁扎安裝模板澆筑混凝土拆模板對第二道腰箍鋼筋進行綁扎澆筑第二道腰箍。
由于荷載的承受力使構件產生了一些裂縫,只要進行合理的設計,就可以避免裂縫的出現。那么,對已出現裂縫的地方采用加固的措施進行處理。
③柱體的混凝土澆筑:由于排架柱設置在牛腿的外面,因此,一次性澆筑的高度可以達到6m,所以決定采用商品混凝土,又汽車泵送的澆筑方式來進行澆筑[4]。在實施的過程中,采用上下層混凝土結合的方式來實現分層限速澆灌,在進行澆灌的過程中如出現任何變形情況就要做到及時糾正。
三、總結
總而言之,單層廠房的工程施工要做到對單層廠房特點的分析,并且采取合理的保證措施和合理的施工措施。再加上必要的施工技術手段,結合多種督查措施和手段,確保工程的質量且滿足使用的功能,是現代化單層廠房的具體要求。
參考文獻:
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【關鍵詞】鋼結構工業廠房;設計;施工
隨著經濟發展進步,各地工業廠房的數量也迅速增加,尤其是鋼結構工業廠房,因為其施工速度快、自重輕、抗震性能高、環保等等優點,被廣泛認可。雖然我國鋼結構工業廠房在設計和施工方面已經有所突破。可是在施工和設計的過程中,仍存在設計施工沒有安裝標準進行,為節省成本而偷工減料的問題,導致廠房的質量安全得不到保證。本文將系統介紹關于鋼結構工業廠房的基本知識,以及在設計和施工時應該注意的問題。
一、鋼結構工業廠房的基本構成和優點。
(一)鋼結構工業廠房的基本構成。
鋼結構工業廠房,正如名字所言,主要的構件就是鋼結構或者說是鋼材,鋼結構主要是由鋼板、型鋼、鋼管、鋼繩、鋼束等鋼材組成,結構主要是由焊、卯、螺等方式連接成的。同樣由鋼結構組成的廠房也主要由上述所說組成。鋼結構具體分為兩種。一是輕型鋼機構廠房,二是重型鋼結構廠房。
(二)鋼結構工業廠房的優點。
鋼結構作為現代工業廠房的主要承重構件,具有以下優點:一是安全性強。由鋼結構構件組成的工業廠房屋面結構的形狀基本是三角型屋架,具有很強的穩定性,所以相比其他結構來說具有很強的抗震性和抵抗力。且鋼結構重量輕、強度高、具有較強的變形能力,所以及時在強風下,也能保持較好的穩定性。這些都為廠房的安全提供了保證。二是環保性強。鋼結構具有很強的隔音性,并且對環境的污染少,可以回收利用,屬于綠色建材。三是實用性強。鋼結構工廠制作設計易于安裝,具有很強的靈活性,并且能夠有效的節省資源,減少工作量。
二、鋼結構工業廠房進行設計時遵循的基本原則和注意的問題。
(一)鋼結構工業廠房進行設計時遵循的基本原則。
在進行鋼結構工業廠房在進行設計要遵循的原則很多,具體如下:一是考慮具有全面性。任何一項工程的開始都要考慮到很多因素,只有考慮的綜合全面,才能保證工程項目的順利進行,同樣在進行鋼結構工業廠房設計時也應該綜合考慮。比如說選址地址的氣象問題,關于當地的風向問題,工廠的運行是否會受風向的影響,或者會影響到居民的日常生活,造成大氣污染。還有當地的地質是否穩定,雖然說鋼結構具有抗震性,可是非絕對化,再進行選擇的時候要考慮到。還有交通是否暢通,是否有利于材料的運輸。還有地價問題,因所占土地面積較大,需要考慮到成本問題,等等,在進行設計事都要進行綜合考慮。二是設計符合標準,講求科學性。進行設計中應該做好相應的圖紙,確保構件之間尺寸問題和數量問題,并且所有數據做到可續無誤,以保證實施的順利進行。三是實用性。進行鋼結構工業廠房的設計不同于其他的設計,主要講求的是實用性,而非美觀性,只有這樣才能減少為了美觀設計而投入的部分成本。
(二)鋼結構工業廠房進行設計時注意的問題。
鋼結構工業廠房進行設計時注意的問題很多,其中質量安全問題是進行鋼結構工業廠房設計時要考慮的首要問題,所以在進行設計時應該充分保證質量。比如在進行節點結算的時候,應該嚴格控制封板,保證端板鋼度的充足。在進行檁條設計時注意考慮風吸力的截面大小,避免出現失穩現象,影響質量安全。還有在進行設計時,有的單位為了省鋼材,或者成本,將鋼板支托的側向肋去掉,這也影響了工程的可靠性與安全性。除此之外還有圖紙問題,進行設計時要充分注意圖紙的準確性與完整性,保證專業技術人員對圖紙進行了充分的檢查,檢查施工設計圖紙中的“錯、漏、碰、缺”,保證把問題解決好,避免影響施工進程。同時圖紙的內容也要做到豐富充分,應該包括各個階段的設計問題。比如說制作階段中的工序、技術、質量要求、還有數據要求等等。三是考慮支撐系統。進行鋼結構工業廠房設計時,要考慮到支撐系統問題,要想保證鋼結構廠房的空間工作順利進行,提高整體鋼度,保證能夠承受和傳遞縱向水平力,防止有關構件發生過大變形,造成壓桿失穩,保證結構的穩定性等等,都需要根據廠房的機構,還有其他振動設備進行支撐系統的設置??梢栽谠O計時確保廠房的每一溫度區設置穩定的住間支撐系統,并且下柱的支撐應該盡可能設在溫度區段的中部,在溫度區段設置兩道下端柱支撐,并且兩道支撐的中心保持一定的距離,最好不要大于七十二米。四是注意耐熱能力的設計。鋼結構工業廠房防火能力較差,當鋼材的受熱達到一定的溫度時,抗拉強度就會降低,可塑性會降低,強度也會降低,甚至會導致鋼結構的塌落,所以為了避免這種現象的發生,應該注意做好隔熱及防火設計。
三、鋼結構工業廠房進行施工時所應遵循的原則和注意的問題。
(一)鋼結構工業廠房進行施工時所遵循的原則。
進行鋼結構工業廠房設計進行施工時需要遵循以下原則:一是保證有關構件進行切割、施工的準確性。比如說進行拼板切割時應該考慮到下料切割焊縫的收縮問題,保證收縮量的充分性,并且進行拼板焊時按照圖紙,保證焊縫的質量要求達標,在焊接前做好清除焊縫口銹蝕、油跡、毛刺等工作,并且按照要求開好坡口,做好清潔工作,保證焊縫質量。還有在進行CNN切割時,考慮到切割、焊接的收縮余量,保證切割寬度的誤差在一毫米左右,并且要保證切割機的運行軌跡與下料尺寸的相符無誤。二是安全性。安全是保證鋼機構工業廠房施工的順利進行的保證,所以要在施工的過程中保證安全。比如保證設備的正常使用與維修,進行構件組裝時保證做好相應的安全措施,相關工作人員戴好安全帽,并且建立相關的安全保障設施或者機構,做好相關的防火措施。三是環保性。在進行施工的過程中,不免會出現噪聲污染,大氣污染,這也需要做好保護工作,合理規劃工作時間,并且選擇污染少且不影響工程順利進行的材料。
(二)鋼結構工業廠房進行施工時注意的問題。
進行鋼結構工業廠房施工時應該注意很多問題,如下:一是關于地腳螺栓的埋設問題,地腳螺栓的穩定與否關乎到鋼結構工業廠房的穩定性,它的精確度與否關系到鋼結構定位,因此在進行施工的過程中,應該注意做好地腳螺栓工作,將軸線位控制在兩毫米左右,標高為五毫米左右。可以將平面控制網的軸線投測到柱基礎面上,全部閉合,保證螺栓的精度。二是關于吊車梁系統的安裝問題,進行安裝時要求按照規范,從柱間的支撐跨進行安裝,可以在柱間支撐安裝連接后構成穩定的空間鋼度單元。以保證安全,并且在對端部截面的吊車梁底部安裝時可以調整墊板。當進行制動板和吊車梁的連接時,可以先進行吹擰然后鋪整。三是注意構件的合理堆放。進行鋼結構工廠廠房的建設時,需要的構件很多,并且占用的空間較大,如果不合理地堆放,就阻礙構件的安裝使用、施工的正常進行,甚至出現安全問題??梢詫⒓毙璋惭b的構件直接堆放,按照需要吊裝的順序進行堆放,后使用的放在下面,不急使用的放在外面,進行存放的時候應該進行專人的管理,并且做好供貨要求和清單。并且進行堆放的時候保證支點的穩定性。四是注意安全問題,做好安全防范措施,及時檢查設備的安全性,有關工作人員做好防護措施。
雖然我國鋼結構工業廠房發展前景十分廣闊,可是仍然存在問題,需要綜合考慮設計和施工過程中的遵循的原則和注意的問題,以便保證廠房建設的順利進行。
參考文獻:
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二、工程特點:(1)由于大跨度連跨鋼結構工業廠房建筑做法與傳統結構形式區別較大,須做好前期細部施工專項方案設計。(2)對加工的精度要求要嚴格,對構件的加工工序質量要嚴格控制,同事應合理安排安裝順序。(3)由于焊接工作量較大,焊接質量要求嚴,要嚴格培訓特殊工種人員的專業技能。(4)由于鋼結構高空作業防護難度大,要高度重視施工安全,嚴格按照操作規程作業。三、工藝原理及關鍵技術:(1)細化擴大原鋼結構設計圖節點設計,使構件制作與整體安裝質量達到了標準要求。(2)采用先進、合理的加工機械設備(模具) ,防止焊接時出現部件變形,能夠提高鋼結構的安裝精度。(3)工序上進行了改進,在保證空間結構架剛度的前提下,先安裝完全部門式剛架輕型鋼架主體結構后,再安裝屋面結構及屋面板。四、工藝流程
1、對鋼結構設計進行細化分析(1)首先對施工圖紙每一部分進行細化分析,符合整體結構及安裝的質量標準。(2)利用制圖軟件工具對復雜部分包括連接節點、重疊構件等放大樣。2、采用場外精密加工方式對鋼結構構件進行加工。在加工過程中嚴格控制質量要求,并按照設計施工圖和GB50205-2001 鋼結構工程施工及驗收規范的規定進行驗收。五、鋼結構的安裝及施工重點此鋼結構工程包括:鋼柱、鋼梁安裝和其他構件安裝。由于該工程跨度大、面積大,經多種方案比較,鋼柱用1臺50t汽車式起重機整體吊裝, 兩支鋼梁采用2臺50t汽車式起重機在地面拼裝完成后再同時起吊,再有2臺曲臂車進行定位。
1、鋼構件的驗收及矯正,由專業質量檢測人員對構件的質量進行檢查。若發現在運輸過程中鋼構件發生變形缺陷后,馬上進行矯正和處理。
2、主體鋼結構施工、校正
(1)安裝順序:按結構平面形式分區、分次序吊裝,并繪制吊裝圖,吊裝先后次序為:先安裝門式鋼架柱、鋼柱間支撐、屋面工字輕鋼梁、水平支撐、鋼吊車梁結構;分三個平面標段,各自逐跨逐間從第一間開始擴展,先柱后梁、先主梁后次梁吊裝,使每日完成的工作量可形成一個空間構架,以保證其剛度,提高抗風穩定性和安全性。(2)鋼柱的安裝: 鋼柱就位軸線調整:由專用角尺校正鋼柱就位線,由4人協作完成:一人移動鋼柱;二人協助穩定; 另一人進行檢測。就位誤差應控制在3mm以內。為了便于調整鋼柱的垂直度和標高,在預埋螺栓上先擰上四個螺母以調整標高,全部擰到接觸基礎面,并用水平儀找平后,開始吊裝鋼柱。吊裝鋼柱時,為了防止意外事故出現,將兩根纜風繩活系在柱子上方,臨時固定住四個方向,這樣可以調整垂直度。測量校正的時候,等到鋼柱吊裝就位后,對鋼柱的測控用兩臺經緯儀和水平儀進行,通過對柱底腳板下的螺母調整來實現。(3)鋼梁的安裝:在本工程中,由于鋼結構廠房的跨度較大, 可以采用“雙機抬吊法”對鋼架梁進行吊裝,主要方法如下: 首先鋼梁在地面胎架上完成整體拼接后,吊裝就位后用纜風繩將鋼梁的兩側固定住,使鋼梁平面保持穩定,然后吊裝下一跨間鋼梁,安裝完成下一跨間鋼梁后,在此跨間安裝檁條,使鋼梁固定,防止鋼梁因為傾斜扭曲而造成事故。(4)焊接:梁、柱安裝采用的是螺栓加手工電弧焊。保證焊接后結構對稱、節點對稱、全方位對稱。多層焊接宜連續施焊,每一層焊道焊完后應及時清理檢查,清除缺陷后再焊。
3、壓型鋼屋面板的制作過程
(1)幾何尺寸:將半成品園卷鋼板運至現場,根據半面坡跨確定長度15米,寬1.2米現場機床加工通長整塊制作。
(2)壓型屋面板安裝:
壓型鋼板施工質量要求波紋對直,所有的開孔、節點裁切不得用氧氣乙炔焰施工,避免燒掉鍍鋅層;板縫咬口點間距不得大于板寬度的1/2 且不得大于400mm,整條縫咬合的應確保咬口平整,咬口深度一致;
(3)防水密封:在膜面與天溝、膜面與膜結構的結合部位應及時檢查發現泄露點,配合設計對泄露部位提出整改方案,及時進行防水施工。 六、安全措施
(1)施工前對管理人員、施工人員進行現場教育,介紹有關安全生產管理制度及規定和要求。(2)有專業人員進行現場管理、監督(3)施工人員進入施工現場,必須佩戴安全帽,高空作業要有安全帶。穿著防護用品,如電焊手套、護目面罩、絕緣膠鞋。(4)起重設備、吊具使用前要進行檢查,各項指標均達到安全要求方可進行吊裝作業,吊裝現場地面要保證平整堅實, 要夯實松軟的土層或通過加墊木的方式,保證地面的安全作業,從而為吊裝機器的穩定作業提供保障。結束語: 該工程是漢中市第一座規模較大的工業鋼結構工程,其對安裝精度要求高、工期任務比較急、工期短、增大了施工難度,在施工中,我們對施工技術進行了實踐總結和科研開發,并且收到了良好的效果。多次經有關鋼結構專家鑒定:一致認為本大跨度連跨工業廠房鋼結構施工技術達到了國內先進水平,并獲得了良好的經濟效益和社會效益。
作者介紹:….
參考文獻:
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【關鍵詞】鋼結構工業廠房腐蝕防護技術
中圖分類號: TU391 文獻標識碼: A
利用鋼結構進行工業廠房建筑施工,不但可以節省施工成本,并且施工周期短,可以提早應用到實際生產中。鋼結構的本身質量相對來講比較輕,在塑性和韌性等方面具有較強的性能,造型方便,所以在工業廠房設計中應用的較為廣泛。隨著這種設計方式的增多,對于鋼結構的維護和保養就顯得尤為重要,如何有效的對鋼結構進行防腐處理,將對鋼結構的使用壽命有重要的影響。
一、工業鋼結構廠房的特點
在進行工業鋼結構廠房施工的過程中,由于所使用的均為成品元件,并且機械化程度高,所以施工方法簡便,周期短,可以很快的投入使用。鋼結構所以自身比重大,但是其可以承受的荷載鋼筋混凝土的三到四倍,在建成后的廠房比重較輕。鋼結構的自身性能好,在強度和韌性方面都具有較強的性能,所以在車間造型方面比較靈活,適應工業廠房的設計使用需求。工業廠房一般都要求空間寬闊,面積利用率高,有較好的通風和采暖,利于生產設備的工作和人員的疏散等,使用鋼結構進行施工布置,都可以很好的滿足這些要求。鋼結構可以做大跨度的造型設計,空間利用率高,通風采暖好,并且在屋頂利于排水,所以廣泛的應用于工業廠房中。
鋼結構工業廠房腐蝕的主要原因
大氣腐蝕
鋼結構的腐蝕環境主要為大氣腐蝕,大氣腐蝕是金屬處于表面水膜下的電化學腐蝕過程。這種水膜實質上是電解質水膜,它是由于空氣中相對濕度大于一定數值時,空氣中水氣在金屬表面吸附凝聚及溶有空氣中的污染物而形成的,電化學腐蝕的陰極是氧去極化作用過程,陽極是金屬腐蝕過程。大氣環境下的金屬腐蝕,由于表面水膜很薄氧氣很容易達到陰級表面,氧的平衡電位較低,因此,金屬在大氣中腐蝕的陽極為氧去極化作用。見金屬在大氣中的腐蝕表在大氣中腐蝕的陽極過程隨水膜變薄會受到較大阻礙,此時陽極易鈍化,金屬離子水化作用會受阻??梢钥闯?,大氣腐蝕在潮濕環境中,腐蝕速度主要由陰極過程控制;當金屬表面水膜很薄或氣候干燥時,金屬腐蝕速率變慢,起腐蝕速度主要受陽極化過程控制。
2、堿性腐蝕
堿性腐蝕是指游離氫氧化鈉對金屬鐵的腐蝕,在其表面形成氧化膜(FeO),這層氧化膜具有一定保護作用,可以防止內部鋼鐵繼續被氧化腐蝕。但在一定的溫度、壓力和氫氧化鈉濃度條件下,堿能使鋼鐵表面的氧化膜(FeO)溶解,使其表面失去保護作用,從而造成了腐蝕過程連續發生的可能性。
3、酸性腐蝕
酸性氣體對結構的短期接觸而產生的腐蝕不能忽視。如果鋼結構的堿性腐蝕破壞了鋼材表面的氧化膜(FeO),再加上工業大氣中的CO:、SO:、CI 等酸性氣體共同腐蝕,鋼結構的腐蝕會更快速、更嚴重。
鋼結構工業廠房的腐蝕防護技術
熱噴鋁(鋅)復合涂層防腐
熱噴鋁(鋅)復合涂層防腐是一種熱浸鋅防腐效果相當的防腐方法,具有對構件尺寸適應性強的優點,此外受熱影響是局部的不會產生熱變形。先對鋼結構表面做噴砂除銹,讓表面露出金屬光澤并打毛,再用己炔一氧焰或者電弧噴涂設備將送出的鋁(鋅)進行加熱,將熔融粒子霧化、噴射并沉積在基材表面厚度一般為80—100urn,最后要用環氧樹脂或者氧丁橡膠漆等涂料填充毛細孔。在腐蝕環境下即使防腐涂層被破壞也有保護鋼鐵基體的效果。本工序主要是對相關的材料進行檢驗,包括項目工程所選取的材料的具體型號、規格進行確認,并嚴格檢查材料的質量,檢查是否具備鋼材料的質量證明書以及相關的復試報告,確保所使用的材料符合國家的相關規定。要在劃線時對裝配標記、加強板的具置以及中心線等做出明確的標注,在必要的情況下要制作樣板;對于發生彎曲或者變形的材料要及時進行矯正。實行數控多頭切割機完成鋼板下料,需要注意的是要在下料前徹底清除切割面的銹跡以及污物,在完成切割之后要對產生的下腳料以及飛濺物及時清理。在對發生彎曲或者變形的鋼材進行矯正之后在進行組件,使其偏差控制在規定的范圍之內,并且確保接觸面光滑、整潔,從而使組件更加緊密,另外,在進行組件時,要具備諸如直角鋼尺等一定的設備和工具,以確保組件工作能夠滿足精度的要求。
熱侵鋅防腐
它是把除銹后的鋼材侵泡在600℃高溫融化的鋅液里面,讓鋼材表面附著一層鋅。鋅層厚度一般對5mm以下的薄板不得小于65um,對厚板不小于86um才能起到防腐作用。但是它容易受渡槽容積的限制,不可能對大尺寸結構進行防腐施工,必須在固定的工廠實施也不適用到現場進行熱浸鋅防腐,往往會造成的往返運輸的大量費用,另外熱浸鋅鍍層碰傷后不可以自行恢復。只適用于輕型鋼構件小鋼構件的防腐。主要用于大氣腐蝕較大的而且不容易維修的室外鋼結構中。在一般大氣環境下可以保障10年左右。
涂(噴)油漆防腐
首先可以采用人工除銹或者噴吵除銹,再涂(噴)油漆。涂層分為底漆和面漆,底漆經常使用環氧鐵紅底漆、環氧煤瀝青底漆或者氟碳底漆等,面漆一般使用環氧聚氨酯或者氟碳涂料。油漆涂層老化、粉化致使保護減弱,而且油漆本身有無數細小針孔,如果長期在潮濕或者軟霧的環境下,氯離子、水分子會通過針孔腐蝕基本金屬,最終致使油漆層脫落。因此涂(噴)油漆要定期維護。氟碳涂料因耐候性、耐磨性以及耐腐蝕特性,防腐壽命可以達到50年適應于室外或者潮濕環境的鋼結構,是當前最理想的防腐方法。
涂防腐油漆防腐
涂防腐油漆的涂裝工藝是由底漆、中間漆、面漆組成的多層涂裝組成,油漆的種類一般分為環氧(無機)富鋅底漆、環氧云母氧化鐵中間漆、環氧聚氨脂或者環氧各色面漆或者是氯化橡膠面漆等。底漆對鋼材具有鈍化緩蝕作用,加大油漆層的附著力,防腐效果很小。在防腐底漆里添入鋅粉可以對鋼材起到陰極的保護作用。中間漆則增大底、面漆之間的結合力,增加涂層厚度可以彌補底材表面微小的瑕疵并提高底漆與面漆的耐腐蝕性與耐候性,提高了面漆的外觀裝飾性。陰極保護作用的鋅粉是依靠油漆里有機物粘合才能與鋼材結合,伴隨有機物的老化、裂解鋅粉與鋼材就無法結合,這樣陰極保護作用也就沒有了。在陰極保護效果方面電弧噴涂涂層(陽極)和鋼鐵基體(陰極)的面積比大于1,富鋅涂料(陽極)和鋼鐵基體(陰極)的面積比小于1,所以電弧噴涂防腐涂層比富鋅底漆的陰極保護和結合力都大。
5、改善腐蝕環境
把空氣或水中的腐蝕介質降低或清除掉,可以防止腐蝕或降低腐蝕的程度。采用空氣凈化及水凈化的方法防腐,不僅可以取得防腐效果,而且可以取得保護環境等綜合效果,但是這種辦法成本較高,只有少量的鋼結構工業廠房,如精密車間、潔凈廠房等采用這種辦法。
總結
通過對各種環境下鋼結構工業廠房的腐蝕原因、腐蝕對結構承載力的影響可以得出,現在的防腐與加固手段已經基本滿足建筑結構防腐的需要,防腐問題已經進入了新的階段。但仍然有幾個重要問題亟待解決,即防腐的耐久性問題,如何降低防腐成本的問題等。隨著科學技術的發展,一定會有大量防腐性能好的新材料出現,從而解決鋼結構工業廠房防腐的耐久性問題,并實現降低防腐與加固成本的目的。
參考文獻
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[2]屠振密,揚哲龍。防護裝飾性涂層匝叼北學工業出版社.2004.
篇10
[關鍵詞]工業廠房;鋼結構;無支架;便攜式;成本節約
中圖分類號: TU391 文獻標識碼: A 文章編號:
當今社會各行業及行業內部之間的市場競爭,無疑是專業信息、科學技術以及生產效率的比拼。這也促使我們的企業通過不斷采用先進的科技知識對生產各環節進行優化,進而提高產品質量和生產效率,持續占領市場。而同樣作為支柱產業之一的建筑業,工業廠房是其產品體現形式的一種。眾所周知,在工業廠房的施工中,鋼結構工程占據較大比重。這就給我們的建安企業在進行鋼結構施工中提出了如何通過采用技術先進、經濟合理、操作方便的施工方法提高生產效率的問題。
1 同類技術產品發展趨勢和新產品市場需求分析
通過對工業廠房鋼結構工程施工的調查分析可知,搭拆常規的操作支架(如鋼管腳手架、移動式腳手架、門式腳手架等)進行施工,不但耗費大量的人力、物力和財力,施工周期也相對較長。并且,往往可能因為技術人員方案編制不規范、施工人員現場管理不到位、操作人員水平參差不齊等因素存在較大的安全隱患,使鋼結構工程操作支架的施工缺少安全保證。工程上,曾多次出現架體垮塌致人傷殘的事故,而出現“殺人腳手架”的案例也不在少數。此類事故或造成巨額經濟損失,或產生法律糾紛,不但涉及人身安全更影響社會的和諧穩定,可見上述潛在安全隱患可能導致后果的嚴重性。因此,及時吸取經驗教訓,剖析事故原因,采取先進、優化的施工技術合理規避上述安全風險迫在眉睫。并且,由于工業廠房結構一般空間高、跨度大,按傳統施工方法需在地面進行整平、硬化等處理后再搭設安裝操作支架。不同程度地存在施工周期長、高空作業安全風險大、文明施工管理難、人、材、機資源組織離散、成本投入大等問題。鑒于上述背景情況,本課題著手研究如何從工業廠房鋼結構工程施工的常規思路中,尋求一種優于傳統作法,經濟實用、技術先進又操作方便的生產方法。其中,通過利用鋼柱作為承載主體而搭設的“便捷式施工操作平臺”進行施工,可以大大減小傳統架體因各種技術、管理、自然因素引起安全事故的風險;減小操作人員的高空作業恐懼心理,在保證建筑產品質量的同時,提高企業生產效率,節約了大量資源,為企業實現成本節約;進而促進企業打造質量品牌,提高核心競爭力!
2 研究思路及技術路線
2.1 研究思路
針對工業廠房鋼結構工程施工特點及安全、質量、成本、進度控制等要點,以項目生產為基石,以節能、增效為目的,以規范、標準及鋼結構安裝施工要求為依據,通過前期的大量調研、設計和試驗,用科學的方法進行分析,并不斷對“便捷式施工操作平臺”的構造進行優化、對其附加功能進行設計完善、對其運用后的經濟、社會效益等進行類比分析。
2.2 技術指標分析
縱覽全國建筑市場中的同類施工工藝(工藝產品),在進行鋼結構工程施工時,一般搭設扣件式鋼管腳手架、移動式腳手架及門式腳手架等操作平臺。
而使用上述未加改進的技術產品(工藝),不同程度地存在一些缺陷和隱患:架體搭設前,需要對支架底部地面進行壓實、整平或硬化處理。不但需要耗費一定的人工和材料,更會制約廠房地坪的施工及設備基礎的安裝等工作;搭設扣件式鋼管腳手架,可能存在鋼管變形、銹蝕,扣件滑絲或擰緊扭力矩達不到要求,架體搭設尺寸不規范等質量、安全隱患;使用移動式腳手架,一是架體本身租賃等費用較高,二是腳手架的運輸、安拆不便,三是該腳手架的使用性能通常受高度所制約;采用門式腳手架,架體的使用同樣受操作高度的限制,承重性能不好,可移動性能(便攜性)較差;搭設上述常規作法的支架,通常需要耗費大量的操作人工、構成架體的各類構配件及大量的租賃費用,對項目的安全、成本及質量控制不利。
通過全面調查得知,目前全國建筑市場中鋼結構工程施工多采用(或類似)上述方法。少數先進單位進行了改進,但多是針對支架自身的材料、質量要求,并重點強調施工質量控制、施工工序安排、施工安全管理為主,效果并不令人滿意。所以,研制一種“鋼結構便捷式施工操作平臺”可保證產品質量、提高生產效率、減小安全風險,也是建筑業該部分施工內容發展的一個良好趨勢。
2.3 研究路線
(1)信息收集、分析階段。收集相關標準、規范及文件等資料,對數據進行統計、分析;到鋼結構工程施工現場中進行實地調研,對傳統使用的操作平臺的缺陷和隱患進行分析。
(2)產品試驗、分析階段。力學分析(確定便捷式無支架施工操作平臺的計算內容)——提出初步的模塊化連接方式——對模塊化便捷式無支架施工操作平臺進行力學分析,提出模塊連接優化方案——對優化后的操作平臺進行力學分析——施工現場試驗——根據現場實驗結果進行優化。
(3)產品設計階段。根據前期的資料分析情況、調研結果及試驗參數等,進行“便捷式施工操作平臺”的構造設計及附加設計。
(4)產品試運行階段。將研究成果拿到鋼結構工程中進行試運行,進行產品的深化研究和改進。
(5)產品總結、改進階段。定期收集試運行階段各方反饋的信息資料,對該成果進行進一步的總結完善。
(6)產品運行效果分析階段。進行產品應用的人、材、機成本節約及安全、質量、工期控制效果分析;對促進項目工程順利交驗的效果分析;對企業質量、安全風險和品牌影響分析。
3 主要研究、試驗內容及方法
3.1 主要研究、試驗內容
(1)傳統鋼結構工程施工操作平臺缺陷和隱患分析:經濟性分析;安全性分析;施工進度分析;使用范圍分析等。
(2)方案選擇:優先考慮采取鋼制平臺,它具有分塊、組裝方便,便于移動和能重復使用等優點。
(3) 操作平臺的構造設計:構造設計:采用角鋼焊接及圓鋼拼裝;附加設計:底部角鋼上滿鋪木板,并用螺栓固定在鋼柱肋板身上;為保證安全,防護欄桿四周邊框須用密目式安全立網進行封閉,也便于自身的操作。
(4)操作平臺的便攜性能研究:平臺的運輸、安裝和拆卸。
3.2 試驗方法
(1)調查方法:現場針對性調查,資料記錄、數據統計,進行同比分析;
(2)試驗方法:構造及附加設計,做樣板件,結合實際使用情況進行改良;
(3)現場方法:選定重點工程項目進行現場試驗,進行周期性使用效果分析。
4 研究成果的應用
該研究成果先后在多個工程中成功運行。通過我們階段性地對檢查信息進行分析,對質量發展趨勢、安全管理效果進行評價后發現,使用了“便捷式施工操作平臺”的項目,鋼結構工程施工質量(合格率)得到明顯提升,施工安全等也有所保證。
研究成果的使用,大大消除了操作人員對高空作業的恐懼心理,鋼結構工程施工質量得以保障,結構實體檢驗通過率高,得到了質量監督部門等的肯定和好評,更對項目實施的全過程良好運行有著積極的促進作用。根據企業回訪保修主管部門的對比分析結果可知,企業實現工程回訪保修費用成本節約。此外,不少使用該研究成果的項目,工期得到了一定節約。研究成果的成功推廣應用,也使之逐步成為企業的核心技術之一。
5. 結束語
因企業建筑產品質量的提高,合理、正確地履行了企業的社會責任(CSR),也減少(或杜絕)了因鋼結構工程施工質量、安全問題等引發的糾紛、投訴、索賠等負面影響事件,更促進了和諧社會的建設。
參考文獻:
[1]GB50017-2003,鋼結構工程設計規范[S].