钢结构厂房施工总结范文
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篇1
关键词; 厂房钢结构安装施工
中图分类号:TU391文献标识码: A
0、前言
钢材和其他建筑材料诸如混凝土、砖石和木材相比较强度要高很多,适合建造跨度大,高度高,承载重的厂房;同时,钢结构环境效果好,施工时大大减少砂石、灰的用量,减轻了对不可再生资源的破坏,施工环境好,将大大减少灰色建筑垃圾,由于政府部门的引导和支持,钢结构作为绿色环保产品得到公认和发展,我国在“十一五”期间,钢材产量将达到四亿吨。因此,我国钢结构行业存在着较大的发展空间,厂房钢结构也将被更大量的采用。下面结合本人从事的上海外高桥造船有限公司二期工程厂房钢结构的安装施工,简略谈一下厂房钢结构安装施工技术。
工程概况和特点
本工程地址位于上海市浦东新区洲海路3001号,项目范围包含切割中心(含理料间)扩建及部件生产中心。其中切割中心(含理料间)扩建建筑面积9480,部件生产中心建筑面积27079,露天配套场地(二)占地面积7180。共计约43739。
本工程属单层厂房钢结构工程。本工程钢架柱子为实腹式焊接H型钢断面柱;柱脚用插入式,直接插入承台杯中,屋面梁为实腹式焊接H型钢断面,屋面梁为人字型形式;吊车梁为实腹式焊接H型钢钢梁。吊车梁系统为12m实腹式钢吊车梁中级工作制Q345B和重级工作制Q345C。
钢结构安装施工要点
树立系统的观点和服务的观点,加强钢结构制造管理和其他前期施工技术准备。
做好施工部署工作。
加强基础复测。
加强过程管理,以资料为主线,严格控制重点部位的安装精度。
加强高强螺栓连接施工的质量控制。
工艺流程
4、安装前准备
4.1. 加强钢结构制造管理和其他前期施工技术准备。
开工前必须科学合理的进行施工安排,合理安排施工机械和施工作业人员,并做到有计划、有步骤的进行施工。本工程重点在施工详图转换,材料采购,制造交工顺序,制造过程重点环节项目部进行质量复检等几个方面的前期施工技术准备工作进行了重点控制,取得了很好的效果。
4.1.1做好施工详图转换的进度控制,节点优化,和图纸质量控制工作。
施工详图是钢结构厂房施工的第一工序,其进度质量和节点形式对后续工序进展顺利影响巨大。第二,根据现场的安装顺序确定了施工详图转换顺序,要求施工详图转换按照钢柱,吊车梁,屋面的顺序出图。第三,积极和设计院沟通和协调对设计的部分节点进行优化,进一步方便钢结构制造和安装。比如本工程中,我们对系杆的节点,屋面梁连接节点对设计进行了优化,使现场施工进度更快施工质量更容易保证。第四,做好图纸质量控制工作,在接到工程施工图纸后,对图纸自审、会审工作必须认真地进行,避免施工详图错误或者遗漏对工程造成不好的影响。
4.1.2做好材料采购的质量控制和进度控制
材料预算编制的先后严格按照施工顺序编制,对材料进行适当的分批编制,先使用的先编制,材料采购周期长的先编制,为材料配套供应保证生产打下基础同时也可以缓解公司资金的压力。第二,和设计院积极联系和沟通,对一些材料进行变更或者代用。
4.1.3做好制造交工顺序的控制工作
4.1.4 做好制造过程重点环节项目部进行质量复检工作
4.2 施工部署
4.2.1施工平面布置图和吊装顺序
4.2.2 吊装机械选择:
安装位置 具体构件安排
钢柱 吊车梁 屋面梁
(2台抬吊) 屋面支撑等其他构件
切割中心 25吨汽车吊 25吨汽车吊 25吨汽车吊 16吨汽车吊
理料间 25吨汽车吊 25吨汽车吊 25吨汽车吊 16吨汽车吊
部件中心 50吨汽车吊 25吨汽车吊 25吨汽车吊 16吨汽车吊
5. 吊装施工
基础复测
5.1.1 根据土建单位提供的中间交接资料重点检查基础标高及中心线,每组基础上应划有明显的纵横中心,标高三角标记。注意土建单位提供的中间交接资料中的数据是否和设计要求一致,是否和复测数据一致。
5.1.2 基础养护强度必须达到要求后方可进行结构安装。
钢柱吊装
5.2.1 钢柱吊装前应在地面上固定好临时脚手架、攀登梯子,划好中心标高三角标记,挂好固定缆风绳。
在钢丝绳和钢柱接触处用橡胶垫垫好,以免钢丝绳滑动造成钢柱油漆破坏
钢柱吊至基础部位,插入基础杯口中,使柱中心与基础中心对齐,调好标高用缆风绳和斜铁调整柱的垂直度和水平偏差,使钢柱稳定后再挪钩,再用缆风绳和垫铁调整柱垂直度、水平偏差,达到要求后,作好隐蔽记录,通知土建单位进行一次灌浆。
厂房钢柱分单元依次吊装,吊完各单元钢柱后,再安装相连的柱间支撑,最后安装屋架及吊车梁。钢柱吊装宜先从柱间支撑开始,使第一两根钢柱能成为稳定单元。
待吊车梁、屋架安装完毕,校正合格后,钢柱底部再二次灌浆固定。
吊车梁安装
吊车梁进场后,吊装前要进行质量复查,有无运输产生的扭曲变形,下挠等情况,制动板边缘被钢丝绳拉成浪形弯曲,辅助桁架的旁弯和下挠变型。
吊车梁就位先初校后临时固定,精校工作在屋架吊装后进行,以免因屋架系统吊装引起柱变形,而使吊车梁移动。
吊车梁校正包括平面轴线、标高、垂直度三方面。吊车梁中心轴线校正,是以钢柱车间轴线为依据。
屋盖系统安装
5.4.1将屋面梁先在地面进行拼装,在地面上紧固高强螺栓,并补好节点处的油漆。5.4.2 在吊装前在屋面梁上绑上生命绳。
5.4.3 用两台25吨汽车吊抬吊屋架梁。
5.4.4 屋架吊装就位后,两端高强螺栓节点先采用临时螺栓固定,吊装完第一、二片房架,立即拉上安全网,防止操作人员高空坠落,然后安装屋架之间的系杆,使两片屋架形成一个稳定单元。
5.4.5 按以上方法继续吊装屋架,每吊装4-5榀房架后,检查屋架的垂直度、间距,质量符合标准后,就可打屋架与钢柱连接的高强螺栓。
其他安装注意事项
5.5.1 构件进场要配套,避免构件不配套造成时间浪费,也要避免构件进场先后顺序不对造成构件堆放困难和二次倒运。
5.5.2 有的构件设计容易产生问题,要注意安装的时间安排:1.车档,最好安排在行车进场安装的同时安装车档。2.上行车的楼梯。为了上下方便和安全需要先安装楼梯,应重点核查平台的高度和行车驾驶室的高度是否一致,是否和下方的半门吊的轨道位置冲突等尺寸。3.女儿墙短柱。最好安排在所有屋面梁已经安装完成并校正好之后安装女儿墙短柱。
5.5.3 屋面水平支撑的角钢在吊装时要注意角钢肢背方向,保证水平支撑安装的外观质量。
6、高强螺栓施工
6.1施工流程
6.2.高强螺栓连接副的安装
6.2.1 摩擦面应保持干燥,不得在雨露天安装高强螺栓。
篇2
关键词:钢结构,工业厂房,施工问题
【分类号】:F284
1钢结构工业厂房特点及发展历程
1.1钢结构工业厂房特点[1]
对比钢筋混凝土结构,钢结构厂房具有以下几个优点:1)施工简单,灵活,钢结构工业厂房施工速度快,安装快捷,构件可以实现批量生产,大大缩短了施工周期;2)自重轻,综合性能好,一般钢结构工业厂房质量轻,可以用于地基承载力低和地质问题多发的地方,同时,钢结构工业厂房所占空间小。因此无论从经济还是从长远角度考虑,其综合性能优于钢筋混凝土结构体系;3)属环保型材料,经济高度发达的今天,环保问题得到广泛关注,环保已经成为世界性问题。钢结构体系本身就是一种绿色环保型的建筑结构体系。钢材可以实现再循环利用,不必造成建筑垃圾。
钢结构厂房具有上述优点的同时,也有其自身的缺点,比如1)防火性能差,钢结构工业厂房由于没有钢筋混凝土和水泥的隔绝,发生火灾,后果会非常严重,因此钢结构厂房的消防设施显得十分重要;2)易腐蚀,钢结构的主要成分为铁,在潮湿的空气中容易被腐蚀,生成铁锈,被腐蚀的钢结构一旦得不到及时处理,锈蚀速度将成倍增长,造成难以估量的后果。
1.2钢结构的发展历程
50年代中期,我国开始研究预应力钢结构,并首先在输料栈桥上应用[2],1958年建成山西大同煤矿输煤栈桥,跨度25m,是我国第一个预应力钢结构。随后,为了改变肥梁胖柱、深基重盖的笨重体系,我国开发出冷弯薄壁刚结构。70年代中后期北京汽车制造厂用冷弯薄壁型钢兴建了一幢自动化高架仓库,净高15m,共13层。随着经济的发展,建筑钢结构发展迅速。慢慢研发出了单层厂房框架结构、空间结构和轻钢结构。
2钢结构工业厂房的施工
由于钢结构工业厂房的构件可以实现工厂批量生产,与混凝土结构施工不同,钢结构工业厂房施工分为两部分:一是工厂生产,二是现场安装。对能批量加工的部件,都在专业钢结构工厂制作,制作完成后运输到工地现场安装。下面分别对两部分常见问题分开讨论。
2.1钢结构厂房施工的主要制作工艺需要注意的问题
1.制作放样。放样是钢结构厂房施工制作的第一工序,放样尺寸正确可以避免以后各个工序的积累误差,保证整个工程的质量。对于放样工作,要注意几个问题:放样前必须熟悉图纸,并核对图纸各部尺寸有无不符之处,与土建和其他安装工程有无矛盾,核对无误后,安装1:1的比例画出构件相互之间的尺寸及真实图形。样板制成后,必须在上面注上图号、零件名称、件数、位置等内容,使下料工作不致发生混乱,同时必须妥善保管样板防止折叠和锈蚀,以便进行校核。为了保证产品质量,防止由于下料不当造成废品,样板应注意释放预放增加余量。
2样板拼接。拼板时应考虑到下料时切割焊缝所要用到的余量,切割缝一般为2至3毫米,焊缝收缩量的长度应放l5至35毫米,拼板焊接应按图纸的质量要求完成,焊接前应除去切割时所留下的一些锈蚀、油渍等一些东西,严格按照要求开好坡口,单面坡口一般是55毫米左右,纯边的高度为1至2毫米,须采用一些必要的措施,以保证焊缝的质量。
3数控机床切割。切割必须按照下料图要求制作角度样板,经检查无误后方可使用;考虑割切、焊接的收缩余量及组装误差,长度一般应放20mm~30mm,切割宽度误差±1mm;编程后,切割机应空机运行,检查并记录运行轨迹是否与下料尺寸相符,无误后即可切割;根据板厚随时调节火焰大小、氧气压力和切割速度,确保切口光顺平滑。
4组立。翼腹板对接焊焊缝时就注意焊缝错开210毫米以上,组立时确保腹板的中心线垂直度的偏差,以满足埋弧焊的需要。
5制孔钢结构。制孔钢结构安装时所留 A、B级螺栓孔应具有H12的精度,孔壁表面的粗糙度Ra不应大于12.5μm,螺栓孔的允许偏差超过上述标准,不得用钢块填塞,可采用与母材料性质匹配的焊条补焊,再重新制孔。制孔方法采用钢模钻孔,各种钻孔全部采用钻床钻孔以提高工作效率,保证构件的质量。
2.2钢结构厂房施工中需要注意的问题
钢结构安装工程施工时,一次性将柱子安装并校正后再安装柱间支撑、吊车梁等,此种方法尤其适合移动较方便的履带式起重机:对于采用汽车式起重机时,考虑到移动不方便,可以以2―3个轴线为一个单元进行节间构件安装。对于屋盖系统安装通常采用“节间综合法”吊装,即吊车一次安装完一个节间的全部屋盖构件后,再安装下一个节间的屋盖构件[4]。
柱子安装时为避免出现整体或布局偏移、标高有误、丝扣未采取保护措施、框架柱柱脚底板水平度差、锚栓不垂直、基础施工后预埋锚栓水平误差偏大等问题,应在钢柱吊装回直后,慢慢的地脚锚固螺栓找正平面位置。进过平面位置校正,垂直度初较、柱顶四面拉上临时揽风钢丝绳,地脚锚固螺栓临时固定后,起重机方可脱钩。再次对钢柱进行复核,具体可优先采用揽风绳校正:对于不便采用揽风绳校正的钢柱,可采用调撑杆或千斤顶校正。在复校的同时柱脚底板与基础间间隙垫紧垫铁,复校后拧紧锚固螺栓,并将垫铁点焊固定,并拆除揽风绳。
钢屋架侧向刚度较差,安装前需进行吊装稳定性验算,稳定性不足时应进行吊装临时加固,通常在钢屋架上下弦处绑扎杉木杆加固。如果吊装机械性能允许,屋面系统结构可采用扩大拼装后进行组合吊装,即在地面上将两榀屋架及其上的天窗架、檩条、支撑等拼装成整体后一次吊装。
3总结
本文主要讲到钢结构工业厂房特点、发展历程以及钢结构制作安装过程中遇到的问题和施工要点。由于经济发展的需要,高层结构、空间结构、桥梁结构、钢筋混凝土结构和钢结构的加固、加层等各方面都采用钢结构,钢结构将以全新的面貌广泛应用于建筑行业的各个领域。同时,许多钢结构的厂房等建筑在建设过工程中出现了设计、制造和施工不符合规范的现象,为结构的安全性、适用性和耐久性买下隐患,因此需要在钢结构工业厂房的检测、加固和改造等方面进行更加深入的研究。
4参考文献
[1] 万红波.试论钢结构工业厂房的施工[J].工程施工技术,2010(1)
[2] 万馨.单层钢结构厂房结构体系的加固与改进[D],2003(6)
篇3
[关键词]工业厂房 重型钢结构 吊车 工艺布局 风、雪荷载 结构选型
中图分类号:TU391 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2014)18-0269-01
前言
随着我国经济的高速发展,工业项目结构形式也发生了很大变化,由最初的高大、浑厚的混凝土排架或框架形式转换成了钢结构形式。钢结构结构形式能充分利用钢材强度高、延展性好的优点,此类项目由专业厂家加工制作,施工吊装安装快捷,施工现场整洁干净,施工周期短,于是在各行各业涌现出了一批批钢结构厂房。由于钢结构能更好地实现大跨度、大柱距、大吊车的结构布局,所以能满足多样化的工艺平面布局要求,加上钢结构厂房质轻的围护结构,故而此类结构受到了更多用户的青睐,被更广泛地推广到各行各业。本文主要就典型重型厂房的进行设计例证,总结此类项目的基本设计要则,以更好地缩短设计周期,降低设计人为成本,在结构方案上合理化控制工程造价,实现工业项目的人性化设计。
一、结构平面布局选型
经济合理的结构布局往往以合理的结构单元划分为前提。结构单元的划分基本考虑因素有如下几项:工艺布局、吊车设置、建筑物平面投影尺寸等。
1、结构单元平面尺寸基本要求:在满足生产工艺布局、人流入口、货流入口、参观通道等要求前提下,重型钢结构厂房结构单元经济控制尺寸基本为长度方向总尺寸不超过220米,跨度方向不超过150m。
2、能归并为一个结构单元的吊车使用要求:尽量使轨高差异不大,檐口高度或刚架端部下沿高度在12m以上的合并为一个单元进行计算。因为,鉴于轻钢规程(CECS 102:2002)的使用范围,没有必要将轻重吊车合并为一个单元进行计算。如果主跨为大吨位吊车,附跨为轻型吊车,设计时应尽量合理分配结构单元。在保证主跨横向刚度足够抵抗侧向风荷载、地震力的前提下,公共轴处建议设双柱,总结原因主要有两个:(1)设双柱能合理利用轻钢规程与钢结构规范的相关控制指标,根据地震力是否是控制指标,合理选择钢柱钢梁的腹板及翼缘的宽厚比及高厚比限值,不再是附跨技术指标从属主跨,将各项设计指标均从严控制,会造成不必要的浪费。(2)主附跨公共轴处一般均为高大型防火隔墙,此类墙体贴砌在主跨钢柱外侧,若不脱缝,则双柱合一,这样为保证公共柱两侧的吊车安全运行距离,则必然会增大厂房横向尺寸,公共柱往往成为三阶柱,柱截面三段变化,柱截面加工焊接量较大。另外,此处公共隔墙也会出现三段式设计,其竖向呈“Z”字型,墙体构造及安装困难,重型吊车的制动系统、辅助系统安装也会非常困难。
3、投影尺寸以矩形或方形为主的可化为一个结构单元。若出现长向端部局部收进,则须注意收进尺寸不宜过大,按抗震规范平面布置尽量规则的指导原则,虽然厂房的地震力不一定是主控因素,但符合抗震概念的指导精神要求,也会消除掉后期许多不良隐患。若非收进不可,则因考虑采取在平面凹角处增加补强措施,通过补强措施增强厂房的整体性。
二、重型吊车钢柱选型
考虑到取材便利、用钢量经济指标等因素,对于吊车吨位超过50吨的厂房,实腹柱截面初步选型截面高度大于700、翼缘板厚度在18mm以上的钢排架,建议设计人考虑格构柱的设计方案,在综合分析实腹柱与格构柱的用钢量、加工便利、防锈漆防火涂料附着力等方面后,再予以定案,确保设计不返工。
三、普钢厂房屋面变形控制指标
从计算假定看,普钢排架厂房一般假定屋面刚度无穷大,挠度太大不行。从厂房变形要求看,规范对吊车轨顶处的水平位移有较严格的规定,如果屋面梁刚度太小,钢柱则成了悬臂柱,位移不能满足,用钢量则转移到柱子上了,即柱子截面要很大。
一些老前辈偏向于用桁架屋面梁(屋架与柱子铰接,这其实也是以前没有计算机,为了方便采用手算而采用的一种结构形式),因为当时采用大型屋面板,荷载较大,容易出现漏水问题,而桁架屋面梁的刚度大,结构安全度高。桁架梁在国内的使用时间比较长了,积累的经验也比较多,技术已经比较成熟,以致沿用至今。
实际上,现在普通厂房中使用实腹式梁(梁柱刚接,刚度也不小;采用轻型彩钢板屋面,其对屋面梁变形要求不严,不会产生漏水等问题),从结构体系来说是没有问题的,已通过实践的检验。
建议如下:
1、大吨位吊车轻型屋面的钢结构厂房,屋面钢梁的挠度问题,也超出了《门钢规程》的范围,如果钢梁挠度控制得太严格的话,会出现浪费的问题,现在许多工程已经将钢梁挠度指标放宽了,可以参考《门钢规程》,但支撑系统最好采用普钢设计,不能采用圆钢。
2、对于采用轻型屋面的大吨位吊车轻型屋面的钢结构厂房,钢梁挠度可以取L/250。对于采用大型屋面板的大吨位吊车轻型屋面的钢结构厂房,钢梁挠度仍取L/400。对于采用轻型屋面的但钢梁上带有悬挂吊车的大吨位吊车轻型屋面的钢结构厂房,钢梁挠度取L/400。
四、柱脚形式选取
由于重型吊车的吊车荷载较大,柱脚弯矩太大,常规的平接式柱脚不能满足受力需要,故建议重型钢柱的柱脚以插入式为主,插入深度的计算既要满足截面本身的高宽比例要求,尚应满足抗震要求的截面塑性要求。如:双肢柱截面尺寸为:全截面高度hc=2375mm,全截面短边尺寸bc=700mm。
1、构造计算:杯口插入长度H1应为1.5xbc和0.5xhc的最大值,即最少插入深度应为1188mm。
2、抗震计算:
H1应为2xbc=1400mm和squa(6M/bf.fc)的最大值,其中bf为吊车肢翼缘宽度,fc为混凝土抗压强度。
上述两项的最大值才符合柱脚的插入深度要求。
结语
仅以笔者多年工业项目设计经验,对重型厂房的结构设计做了一些总结。另外,除考虑上述关键要素外,设计时还有许多需要注意的地方,比如地面堆载、室内风管、人孔等等,设计时不应只考虑本专业的技术要则,更需要对项目有一定的认知程度,读懂工艺图,熟悉关联专业的设计主控方向,这样才会少走弯路,为项目争取更多的设计时间,才能结构设计不被动。
参考文献
篇4
关键词:厂房 耐火保护 防火分区
轻型钢结构厂房办公楼具有造型美观、色彩鲜艳、建筑体型多样化、造价低、建设周期短、机械化程度高、安装施工简便、平面布局灵活易改造,同时钢材具有重量轻、材质均匀、力学计算模型与实际受力比较符合等诸多优点,所以在现代工业厂房中大量采用。但钢材也有一个致命的缺点:不耐火。钢材虽然是不燃材料,但在火灾高温作用下,其力学性能如屈服强度、弹性模量等却会随温度升高而降低,在550摄氏度左右时,降低幅度更为明显,一般在15min左右就会丧失承重能力而垮塌。
因此,对钢结构必须采取措施进行保护。一是对钢构件进行耐火保护,使其在火灾时温度升高不超过临界温度,结构在火灾中就能保护稳定性;二是对厂房内部进行有效的防火分区,防止火势向其他区域蔓延、扩散。不过对于现代轻钢结构厂房的大跨度、大空间来说,防火分区的设置具有一定难度。
1、轻钢结构厂房的防火分区
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地解决。若建筑内设有自动喷水灭火设备,每层最大允许防火分区面积还可以增加l倍。但若试图把这些技术措施转移至大面积的轻钢结构厂房,就会遇到新的问题。
1.1防火墙与防火分区
用防火墙将厂房分隔是不可能的。不仅因为厂房大空间被分割后影响其通透性,而且从生产工艺的连续性要求心以及厂房内物流组织的;顷畅性来说,也是不可行的。若从生产管理的角度看,业主也不会接受这样的方案。
1.2防火门、防火卷帘与防火分区
利用防火门与防火卷帘进行防火分区,在民用建筑中是轻而易举的。可面对大跨度的轻钢厂房(经常采用13~36m跨),就很难实现。这不仅因为没有如此跨度的卷帘,而且这样大的跨度,在收放时很难控制,容易卡在滑槽里。所以利用防火门、防火卷帘进行防火分区也是不可行的。
1.3自动喷水灭火与防火分区
既然《建筑设计防火规范》(GBJl6-87)规定,设自动喷水灭火装置的建筑,每层最大防火分区面积允许增加1倍。
那么可否采取设置自动喷水灭火装置呢?
首先,根据《自动喷水灭火系统设计规范》(GBJ84-85),高度超过8m的大空间建筑物,安装自动喷水灭火系统的作用不大,而单层轻钢结构厂房的高度一般都超过8m,其次,虽安装自动喷水灭火系统后,防火分区允许面积扩大1倍也无法覆盖全厂房。所以此方法不完全可行。
1.4防火带与防火分区
厂房内由于生产工艺边连续性的要求,无法设防火墙,可改设防火带。在有可燃构件的厂房中划出一段区域,将这个区域内的构件全部改用不燃性材料,并采取措施阴挡防火带一侧的烟火不会流窜至另一侧,从而直到防火分隔的作用。对防火带必须做到:1)防火带中的屋顶结构应用不燃性材料,其宽度不应小于6m,并高出相邻屋脊0.7m。2)防火带最好设在厂房内的通道部位,以得火灾时的安全疏散和扑救工作。3)防火带内不得堆放可燃物。
此法在实际实施过程中,从管理上不好控制防火带内无可燃物。并且在设计时对工艺布置限制大,影响工艺布置。
所以此方法实施有一定的难度。
1.5独立水幕与防火分区
水幕可以起防火墙的作用,用独立水幕作防火分隔,是一个非常好的方案。防火水幕带宜采用喷雾型喷头,也可采用雨淋式水幕喷头。水幕喷头的排列不应少于3排,防火水幕带形成的水幕宽度不宜小于5m,流量2L/(s-m)。这种分隔方式灵活,不像防火墙要把车间截断,也没有大跨度防火卷帘的麻烦,理论上多大跨度都可以。在正常生产时,就好象它不存在,一旦有火灾需要防火分隔时,它可以立即实现有效分隔。
但独立水幕作防火分隔也不是完美解决方案:1)需水量大。2)厂房内发生火灾开始往往是局部的,只需几个灭火器就能解决问题,可此时若启动水幕,会对生产设备造成破坏,由此造成的损失比局部火灾的损失更大。因此需严格控制水幕的启动时机,防止误动,所以设计时采用人工手动启动更合适。3)有效维护麻烦,无法试水检验水幕系统的可靠性。
2、轻钢结构厂房的耐火保护
由于钢结构达不规范要求的耐火极限,需采取相应的耐火保护措施。
2.1粘贴法与耐火保护
粘贴法就是将石棉硅酸钙、矿棉、轻质石膏等防火材料预制成板材,用胶粘贴在钢结构构件上。由于粘贴的轻质成型板材不耐撞击,而工业厂房柱下部分又难免有轻微磕碰;同时考虑到板材易受潮吸水,降低胶粘剂的粘接强度;此外,厂房内钢构件全部用板材覆盖不仅增加成本,而且影响原有钢骨的美感,业主很难认可这样的方案。
2.2吊顶法与耐火保护
吊顶法是用轻质、薄型、耐火的材料制作吊顶,把钢梁、钢屋架包藏在耐火材料组成的吊顶内。火灾时可以使钢梁、钢屋架的升温大为延缓,大提高钢结构的耐火能力。由于此种方法只保护了屋面钢构件,所以屋面吊顶下的其他钢构件如柱,还需采用其他方法加以保护。同时工业厂房内的屋面下,挂有大量的设备,如各种公用管线、悬挂吊车等,如做吊顶必然影响设备的使用及维护,而且设置吊顶会增加成本较多。这样的方案业主也很难认可。
2.3现浇法与耐火保护
现浇法一般用普通混凝土、或加气混凝土浇注包裹钢构件,是最可靠的钢结构防火方法。但采用此方法需支模、浇注、养护等,施工周期长,且增加构件的重量较多,成本增加大。此方法对轻钢结构厂房不可行。
2.4喷涂法与耐火保护
喷涂法是用喷涂机具将防火涂料直接喷在构件表面,形成保护层。钢结构防火涂料的防火原理有3个:1)涂层对钢基材起屏蔽作用,使钢结构不至于直接暴露在火焰高温中。2)涂层吸热后,部分物质分解放出的水蒸汽或其他不燃气体,起到消耗热量、降低火焰温度和燃烧速度、稀释氧气的作用。3)涂层本身多孔轻质和受热后形成碳化泡沫层,阻止了热量迅速向钢基材传递,推迟了钢基材强度的降低,从而提高了钢结构的耐火极限。
在喷涂钢结构防火涂料时,喷涂的厚度必须达到设计值,节点部位宜适当加厚,当遇有下列情况之一时,涂层内应设置与钢结构相连的钢丝网,以确保涂层牢固:1)梁承受冲击振动;2)设计层厚度大于40mm时;3)涂料粘结强度小于0.05Mpa;4)梁腹板高度大于1.5m。
喷涂法为一种最简单、最经济、最有效的做法,其价格低、重量轻、施工速度快、适用于形状复杂的钢构件。缺点是喷涂表面粗糙不平,不美观又易挂灰难于清理。此方法目前最适合于轻钢结构厂房,也为业主所接受。
篇5
【关键字】金属屋面钢柱 均压网格 等电位联结
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
中图分类号:TU391文献标识码: A 文章编号:
钢结构厂房造型美观大方,色彩多样,空间利用率高,建设周期短,工程造价低,因而得到广泛的应用。由于钢结构厂房独特的建筑体系,使得此类厂房和混凝土框架结构建筑的防雷工程设计和施工有较大的差异。笔者通过工程设计、现场验收的实际经验总结,对钢结构厂房防雷设计的相关问题作一些粗浅的探讨。
1钢结构厂房的建筑体系
钢结构厂房基础通常采用钢筋混凝土独立基础和钢筋混凝土条形基础,前者在地质情况较好的场地使用,后者则应用于地质情况较差的场地。浇注基础时需预埋地脚螺栓,以便固定钢柱。
钢结构厂房的主钢架(梁、柱)一般选用焊接型钢或热轧型钢,次构件(檩条)选用高强度的、经防腐处理的冷弯薄壁C型或Z型钢,次构件和主钢架通常采用螺栓连接。
钢结构厂房的外墙和屋顶一般采用彩钢压型板和彩钢夹芯板,并采用自攻螺栓和屋顶、墙体内设置的檩条连接。彩钢压型板和彩钢夹芯板的连接方式一般为咬合连接或者搭接连接。钢结构厂房的外墙做法一般采用下部砌1.2m高、0.3m厚的砖(加气混凝土砌块)墙,上部设彩钢夹芯板墙或者彩钢压型板墙。
2钢结构厂房的防雷及接地
2.1选择防雷接地型式
对于防雷接地,主要是通过将雷电产生的雷击电流通过接地网引入大地,从而对建筑物起到保护作用。一般采用两种防雷型式,独立接闪杆和法拉第笼。它们是两种不同的防雷模式,在防雷原理上有着明显的区别。
独立接闪杆的原理是空中拦截闪电,使雷电通过自身放电,从而保护建筑物免受雷击。但是接闪杆保护的空间内仍有电磁感应作用,接闪杆附近是强的电磁感应区,有很大的电位梯度,在它周围有较陡的跨步电压存在,在这一范围内的人员会有生命危险。
法拉第笼的原理是利用建筑的接闪网格、引下线及基础接地网形成封闭的“金属网壳体”来保护建筑物免受雷击。实验证明,一个封闭的金属壳体是全屏蔽的,在雷电流通过时,主要是沿着壳体的外表面流入大地,且法拉第笼下部的接地环、等电位均压网也避免了人在此等电位环境中被雷击的危险。
因此,钢结构厂房的一般采用法拉第笼防雷接地型式。
2.2接闪器
根据《建筑物防雷设计规范》(GB50057-2010)第5.2.7条,可以利用厂房金属屋面作防雷接闪器(第一类防雷建筑物除外),并提出了四点要求:①金属板之间采用铜锌合金焊、熔焊、卷边压接、缝接、螺钉或螺栓连接等;②金属板下面无易燃物品时,铅板的厚度不应小于2mm,不锈钢、热镀锌钢、钛和铜板的厚度不应小于0.5mm,铝板的厚度不应小于0.65mm,锌板的厚度不应小于0.7mm;③金属板下面有易燃物品时,不锈钢、热镀锌钢和钛板的厚度不应小于5mm,铝板不应小于7mm;④金属板应无绝缘被覆层(注:薄的油漆保护层或1mm厚沥青层或0.5mm厚聚氯乙烯层均不属于绝缘被覆层)。
常见的金属屋面板系统有搭接式、暗扣式、扣盖式和直立锁缝式。每种连接方式都有各自不同的特点。搭接式屋面板系统安装方便、造价低廉,但紧固件穿透屋面板,存在漏水的可能性,且搭接式连接的紧固件易松弛,金属易疲劳、锈蚀。暗扣式和扣盖式屋面板系统抗风承载力低,密封性欠佳,安装时可能出现假扣合,存在安全隐患。直立锁缝式屋面板系统密封防水性能较好,抗风承载力高,具有很好的热胀冷缩和防渗能力,因此直立锁缝屋面板系统成为当今钢结构建筑金属屋面系统的首选。直立锁缝是卷边压接的方式之一,采用此种方式连接完全满足规范的要求。
钢结构厂房屋面的保温隔热层通常选用离心玻璃丝棉、防火岩棉和硬质聚氨脂。玻璃丝棉和防火岩棉属A级建筑材料,属于不燃烧材料。硬质聚氨脂属B级建筑材料,为难燃体。所以金属屋面下方采用此类材料作保温隔热层的厂房,利用金属屋面作接闪器时,能满足规范要求。
屋面板的厚度选择一般考虑三个因素:第一是风荷载;第二是雪荷载;第三是檩距。所以,不同地域可能所选的屋面板厚度就不一样。一般情况下檩距在1.5m左右时,屋面面板厚度为0.6mm,底板厚度为0.5mm。当然,电气设计人员作防雷设计时应和结构专业及时沟通,如选用的金属屋面板厚度不满足规范要求时,则应该参考国家标准图集在厂房屋顶上敷设接闪网格,接闪网格大小应该按规范的要求和各类厂房的防雷类别严格对应。
规范注释提到“薄的油漆保护层”不算是绝缘被覆层。因此,可以认为彩色涂层钢板无绝缘被覆层。
另外,现代厂房节能措施的一个重要环节是,充分利用自然采光,因此钢结构厂房的屋顶上一般都设有大面积的采光带 ,这给利用金属屋面作接闪器带来一定的影响,因此在设计中我们应该注明屋顶的金属檩条应与金属屋面板有可靠的电气连通,这样采光带正下方的金属檩条之间就可以形成避雷网格,并与金属屋面共同构成可靠的接闪器。
综上所述,厚度达到0.5mm的钢结构厂房的屋面压型钢板(或夹芯板)和屋顶金属檩条以及厂房金属外墙可以共同构成可靠的接闪器。
2.3引下线
篇6
[关键词]单程厂房;施工技术;特点
[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
中图分类号:TU74文献标识码:A 文章编号:
单层厂房指的是在工业厂房当中,楼层数为一的厂房,单层厂房适用于工厂里有重型起重机或大型机器设备的一些工厂[1]。简单的说,单层厂房属于一种比较特殊的厂房,只有特殊的行业才会用到单层厂房,如:印刷制品厂、模具厂等等。单层厂房和单程住宅的设计以及施工都同等重要,因此结合实际介绍了单层厂房的主要施工技术。
单层厂房具有几种结构特点:承载的荷载大、高度大、承受构件的内力大、用料多、跨度大、截面尺寸大、荷载形式多样,在单层厂房中柱是主要承受屋面的荷载体,它是吊车荷载、墙体荷载以及地震作用的主要构件。它的基础受力比较大,因此,它对地质勘查的要求也就比较高。
一、单层厂房综述
1.1 单层厂房的分类
1.1.1 从外部建筑结构上可以把单层厂房分为:①钢结构厂房,钢结构厂房又分为普通钢结构厂房和彩钢结构厂房。同时,彩钢结构的厂房比普通结构的厂房的耐力好;②简易铁皮,这种厂房就是用铁皮搭建的比较随意的厂房,这种结构的厂房是最简单的。
1.1.2 从高度上单层厂房分为:因为单层厂房滴水位的高度很重要,因此单层厂房的高度有的高达11~13米,或5~8米,还有的高4~5米。越高的厂房在建筑施工的时候就越麻烦,所需要的材料和成本也就越高。
1.1.3 从内部结构上单层厂房分为:没有牛腿的和有牛腿的,有牛腿的厂房可以装行车,行车是工业厂房中最重要的一个环节,如果在厂房中有机器需要装行车,就需要有牛腿的厂房。
1.2 单层厂房的特点
1.2.1 从单层厂房的结构上来讲,需要单层厂房的构件要有足够大的承载力[2]。因为由于在单层厂房的施工产品的尺寸和外形比较大,所以,单层厂房的高度和跨度以及厂房在结构上的荷载都要求比较大,并且单层厂房经常受到动力机械和吊车的荷载的影响,所以要求单层厂房的结构构件要有足够大的承载力。
1.2.2 从单层厂房的建筑上来讲,需要单层厂房要有较大的空间范围。单层厂房是机械和冶金等厂区的主要形式,因此为了满足重型机械设备在单层厂房中的施工生产,需要单层厂房的空间较大。
1.2.3 为了方便结构的定型,单层厂房通常采用的是系列化、生产工厂化、标准化、便于机械化的建造方式。
1.3 单层厂房的施工质量控制及保证措施
1.3.1 单层厂房施工中的事前控制
事前控制主要有审核开发商提供的一些工程资料,主要审核施工措施计划和施工组织设计等一些技术问价,并且检查施工现场的供水、道路以及供电等设施。明确施工的质量要求,掌握施工的技术关键。督促工程技术人员按照规定实施施工建设,严格对开工应具备的各种手续进行完善,依法对开工申请进行审批。
1.3.2单层厂房施工中的事中控制
主要采用对查阅施工记录以及现场检查的方式对各种材料和构件的配备等进行检查,对影响工程质量和工程工期的各种不安全因素进行及时的排查。如发现使用不合格的工程设备和材料以及构配件等要及时制止和整顿[3]。发现施工环境对工程的影响时要采取有效的防范措施,并且坚持上不完成下不开始的原则。必须要确定上道工序完成以后,而且通过自检和专检等检查后才能进行下道工序的开始。对检验过程中出现的种种质量问题,及时上报和处理,并且要有详细的记录等资料。
1.3.3单层厂房施工中的事后控制
把好最后的关卡,对施工质量的要点、质量有疑问的部分进行最后的复检。按照质量评判的标准对单位工程组织验收认证,保证完善缺陷服务的责任。在有效的时间内,对整个工程进行验收。
二、单层厂房的施工技术
2.1 结构概况
2.1.1 基础
单层厂房的工程基础是钢筋混凝土条形基础,用M10水泥砖砌做为基础,并且加设地腰箍截面尺寸是240mm×240mm。
2.1.2 主体结构
①屋面板采用5500mm×2000mm的大型屋面板,屋面设置的防水层为三层。屋面采用的是20m薄腹梁和20m的预应力拱形屋架。②柱的设计:柱的网布和温度缩缝的设置:当厂房的横向长度较长的时候,可以把边列柱上面的段柱的刚度减小,使它产生一定的变形,这样可以避免在设计纵向长度的时候温度伸缩缝。温度伸缩缝通常采用的是双柱的方式来处理,为了减少构件了类型,可以采用双柱的伸缩缝,双柱伸缩缝两个相邻柱的中心线之间的距离可以由柱脚的尺寸来确定,并且要留出不小于40~60mm的净空。③柱的种类和适用的范围:等截面缀条柱和实腹柱,一般情况下,使用吊车不超过25T,柱的高度不超过15M的厂房中。分离式柱:具有简单的构造和简便的施工方式,在一般情况下采用,吊车起重较大Q≥130T,吊车轨顶的标高不高的时候就可以设置牛腿双阶柱。④柱的截面的尺寸和形式的选用:格构式柱用于截面高度大于1.5m的情况;实腹式柱常用在截面的高度大于或等于1.5m的情况。
2.2 施工顺序
①最基础的是将混凝土垫底把基础钢筋捆扎好对钢筋进行预插柱头把混凝土浇实对基础墙进行开砌浇注防水层。②柱子的钢筋绑扎将柱的模板安装好墙体里的拉结筋进行预插浇注柱子里的混凝土拆柱模板砌墙对梁钢筋进行绑扎安装模板浇筑混凝土拆模板对第二道腰箍钢筋进行绑扎浇筑第二道腰箍。
由于荷载的承受力使构件产生了一些裂缝,只要进行合理的设计,就可以避免裂缝的出现。那么,对已出现裂缝的地方采用加固的措施进行处理。
③柱体的混凝土浇筑:由于排架柱设置在牛腿的外面,因此,一次性浇筑的高度可以达到6m,所以决定采用商品混凝土,又汽车泵送的浇筑方式来进行浇筑[4]。在实施的过程中,采用上下层混凝土结合的方式来实现分层限速浇灌,在进行浇灌的过程中如出现任何变形情况就要做到及时纠正。
三、总结
总而言之,单层厂房的工程施工要做到对单层厂房特点的分析,并且采取合理的保证措施和合理的施工措施。再加上必要的施工技术手段,结合多种督查措施和手段,确保工程的质量且满足使用的功能,是现代化单层厂房的具体要求。
参考文献:
[1]卢云峰.高层建筑地下室钢筋混凝土裂缝的成因和控制[J]中国科技博览2009(32):316-318.
[2]高海芳.浅谈原材料及配合比对混凝土强度、耐久性的影响[J]甘肃科技2011(50):110-112.
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【关键词】钢结构工业厂房;设计;施工
随着经济发展进步,各地工业厂房的数量也迅速增加,尤其是钢结构工业厂房,因为其施工速度快、自重轻、抗震性能高、环保等等优点,被广泛认可。虽然我国钢结构工业厂房在设计和施工方面已经有所突破。可是在施工和设计的过程中,仍存在设计施工没有安装标准进行,为节省成本而偷工减料的问题,导致厂房的质量安全得不到保证。本文将系统介绍关于钢结构工业厂房的基本知识,以及在设计和施工时应该注意的问题。
一、钢结构工业厂房的基本构成和优点。
(一)钢结构工业厂房的基本构成。
钢结构工业厂房,正如名字所言,主要的构件就是钢结构或者说是钢材,钢结构主要是由钢板、型钢、钢管、钢绳、钢束等钢材组成,结构主要是由焊、卯、螺等方式连接成的。同样由钢结构组成的厂房也主要由上述所说组成。钢结构具体分为两种。一是轻型钢机构厂房,二是重型钢结构厂房。
(二)钢结构工业厂房的优点。
钢结构作为现代工业厂房的主要承重构件,具有以下优点:一是安全性强。由钢结构构件组成的工业厂房屋面结构的形状基本是三角型屋架,具有很强的稳定性,所以相比其他结构来说具有很强的抗震性和抵抗力。且钢结构重量轻、强度高、具有较强的变形能力,所以及时在强风下,也能保持较好的稳定性。这些都为厂房的安全提供了保证。二是环保性强。钢结构具有很强的隔音性,并且对环境的污染少,可以回收利用,属于绿色建材。三是实用性强。钢结构工厂制作设计易于安装,具有很强的灵活性,并且能够有效的节省资源,减少工作量。
二、钢结构工业厂房进行设计时遵循的基本原则和注意的问题。
(一)钢结构工业厂房进行设计时遵循的基本原则。
在进行钢结构工业厂房在进行设计要遵循的原则很多,具体如下:一是考虑具有全面性。任何一项工程的开始都要考虑到很多因素,只有考虑的综合全面,才能保证工程项目的顺利进行,同样在进行钢结构工业厂房设计时也应该综合考虑。比如说选址地址的气象问题,关于当地的风向问题,工厂的运行是否会受风向的影响,或者会影响到居民的日常生活,造成大气污染。还有当地的地质是否稳定,虽然说钢结构具有抗震性,可是非绝对化,再进行选择的时候要考虑到。还有交通是否畅通,是否有利于材料的运输。还有地价问题,因所占土地面积较大,需要考虑到成本问题,等等,在进行设计事都要进行综合考虑。二是设计符合标准,讲求科学性。进行设计中应该做好相应的图纸,确保构件之间尺寸问题和数量问题,并且所有数据做到可续无误,以保证实施的顺利进行。三是实用性。进行钢结构工业厂房的设计不同于其他的设计,主要讲求的是实用性,而非美观性,只有这样才能减少为了美观设计而投入的部分成本。
(二)钢结构工业厂房进行设计时注意的问题。
钢结构工业厂房进行设计时注意的问题很多,其中质量安全问题是进行钢结构工业厂房设计时要考虑的首要问题,所以在进行设计时应该充分保证质量。比如在进行节点结算的时候,应该严格控制封板,保证端板钢度的充足。在进行檩条设计时注意考虑风吸力的截面大小,避免出现失稳现象,影响质量安全。还有在进行设计时,有的单位为了省钢材,或者成本,将钢板支托的侧向肋去掉,这也影响了工程的可靠性与安全性。除此之外还有图纸问题,进行设计时要充分注意图纸的准确性与完整性,保证专业技术人员对图纸进行了充分的检查,检查施工设计图纸中的“错、漏、碰、缺”,保证把问题解决好,避免影响施工进程。同时图纸的内容也要做到丰富充分,应该包括各个阶段的设计问题。比如说制作阶段中的工序、技术、质量要求、还有数据要求等等。三是考虑支撑系统。进行钢结构工业厂房设计时,要考虑到支撑系统问题,要想保证钢结构厂房的空间工作顺利进行,提高整体钢度,保证能够承受和传递纵向水平力,防止有关构件发生过大变形,造成压杆失稳,保证结构的稳定性等等,都需要根据厂房的机构,还有其他振动设备进行支撑系统的设置。可以在设计时确保厂房的每一温度区设置稳定的住间支撑系统,并且下柱的支撑应该尽可能设在温度区段的中部,在温度区段设置两道下端柱支撑,并且两道支撑的中心保持一定的距离,最好不要大于七十二米。四是注意耐热能力的设计。钢结构工业厂房防火能力较差,当钢材的受热达到一定的温度时,抗拉强度就会降低,可塑性会降低,强度也会降低,甚至会导致钢结构的塌落,所以为了避免这种现象的发生,应该注意做好隔热及防火设计。
三、钢结构工业厂房进行施工时所应遵循的原则和注意的问题。
(一)钢结构工业厂房进行施工时所遵循的原则。
进行钢结构工业厂房设计进行施工时需要遵循以下原则:一是保证有关构件进行切割、施工的准确性。比如说进行拼板切割时应该考虑到下料切割焊缝的收缩问题,保证收缩量的充分性,并且进行拼板焊时按照图纸,保证焊缝的质量要求达标,在焊接前做好清除焊缝口锈蚀、油迹、毛刺等工作,并且按照要求开好坡口,做好清洁工作,保证焊缝质量。还有在进行CNN切割时,考虑到切割、焊接的收缩余量,保证切割宽度的误差在一毫米左右,并且要保证切割机的运行轨迹与下料尺寸的相符无误。二是安全性。安全是保证钢机构工业厂房施工的顺利进行的保证,所以要在施工的过程中保证安全。比如保证设备的正常使用与维修,进行构件组装时保证做好相应的安全措施,相关工作人员戴好安全帽,并且建立相关的安全保障设施或者机构,做好相关的防火措施。三是环保性。在进行施工的过程中,不免会出现噪声污染,大气污染,这也需要做好保护工作,合理规划工作时间,并且选择污染少且不影响工程顺利进行的材料。
(二)钢结构工业厂房进行施工时注意的问题。
进行钢结构工业厂房施工时应该注意很多问题,如下:一是关于地脚螺栓的埋设问题,地脚螺栓的稳定与否关乎到钢结构工业厂房的稳定性,它的精确度与否关系到钢结构定位,因此在进行施工的过程中,应该注意做好地脚螺栓工作,将轴线位控制在两毫米左右,标高为五毫米左右。可以将平面控制网的轴线投测到柱基础面上,全部闭合,保证螺栓的精度。二是关于吊车梁系统的安装问题,进行安装时要求按照规范,从柱间的支撑跨进行安装,可以在柱间支撑安装连接后构成稳定的空间钢度单元。以保证安全,并且在对端部截面的吊车梁底部安装时可以调整垫板。当进行制动板和吊车梁的连接时,可以先进行吹拧然后铺整。三是注意构件的合理堆放。进行钢结构工厂厂房的建设时,需要的构件很多,并且占用的空间较大,如果不合理地堆放,就阻碍构件的安装使用、施工的正常进行,甚至出现安全问题。可以将急需安装的构件直接堆放,按照需要吊装的顺序进行堆放,后使用的放在下面,不急使用的放在外面,进行存放的时候应该进行专人的管理,并且做好供货要求和清单。并且进行堆放的时候保证支点的稳定性。四是注意安全问题,做好安全防范措施,及时检查设备的安全性,有关工作人员做好防护措施。
虽然我国钢结构工业厂房发展前景十分广阔,可是仍然存在问题,需要综合考虑设计和施工过程中的遵循的原则和注意的问题,以便保证厂房建设的顺利进行。
参考文献:
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二、工程特点:(1)由于大跨度连跨钢结构工业厂房建筑做法与传统结构形式区别较大,须做好前期细部施工专项方案设计。(2)对加工的精度要求要严格,对构件的加工工序质量要严格控制,同事应合理安排安装顺序。(3)由于焊接工作量较大,焊接质量要求严,要严格培训特殊工种人员的专业技能。(4)由于钢结构高空作业防护难度大,要高度重视施工安全,严格按照操作规程作业。三、工艺原理及关键技术:(1)细化扩大原钢结构设计图节点设计,使构件制作与整体安装质量达到了标准要求。(2)采用先进、合理的加工机械设备(模具) ,防止焊接时出现部件变形,能够提高钢结构的安装精度。(3)工序上进行了改进,在保证空间结构架刚度的前提下,先安装完全部门式刚架轻型钢架主体结构后,再安装屋面结构及屋面板。四、工艺流程
1、对钢结构设计进行细化分析(1)首先对施工图纸每一部分进行细化分析,符合整体结构及安装的质量标准。(2)利用制图软件工具对复杂部分包括连接节点、重叠构件等放大样。2、采用场外精密加工方式对钢结构构件进行加工。在加工过程中严格控制质量要求,并按照设计施工图和GB50205-2001 钢结构工程施工及验收规范的规定进行验收。五、钢结构的安装及施工重点此钢结构工程包括:钢柱、钢梁安装和其他构件安装。由于该工程跨度大、面积大,经多种方案比较,钢柱用1台50t汽车式起重机整体吊装, 两支钢梁采用2台50t汽车式起重机在地面拼装完成后再同时起吊,再有2台曲臂车进行定位。
1、钢构件的验收及矫正,由专业质量检测人员对构件的质量进行检查。若发现在运输过程中钢构件发生变形缺陷后,马上进行矫正和处理。
2、主体钢结构施工、校正
(1)安装顺序:按结构平面形式分区、分次序吊装,并绘制吊装图,吊装先后次序为:先安装门式钢架柱、钢柱间支撑、屋面工字轻钢梁、水平支撑、钢吊车梁结构;分三个平面标段,各自逐跨逐间从第一间开始扩展,先柱后梁、先主梁后次梁吊装,使每日完成的工作量可形成一个空间构架,以保证其刚度,提高抗风稳定性和安全性。(2)钢柱的安装: 钢柱就位轴线调整:由专用角尺校正钢柱就位线,由4人协作完成:一人移动钢柱;二人协助稳定; 另一人进行检测。就位误差应控制在3mm以内。为了便于调整钢柱的垂直度和标高,在预埋螺栓上先拧上四个螺母以调整标高,全部拧到接触基础面,并用水平仪找平后,开始吊装钢柱。吊装钢柱时,为了防止意外事故出现,将两根缆风绳活系在柱子上方,临时固定住四个方向,这样可以调整垂直度。测量校正的时候,等到钢柱吊装就位后,对钢柱的测控用两台经纬仪和水平仪进行,通过对柱底脚板下的螺母调整来实现。(3)钢梁的安装:在本工程中,由于钢结构厂房的跨度较大, 可以采用“双机抬吊法”对钢架梁进行吊装,主要方法如下: 首先钢梁在地面胎架上完成整体拼接后,吊装就位后用缆风绳将钢梁的两侧固定住,使钢梁平面保持稳定,然后吊装下一跨间钢梁,安装完成下一跨间钢梁后,在此跨间安装檩条,使钢梁固定,防止钢梁因为倾斜扭曲而造成事故。(4)焊接:梁、柱安装采用的是螺栓加手工电弧焊。保证焊接后结构对称、节点对称、全方位对称。多层焊接宜连续施焊,每一层焊道焊完后应及时清理检查,清除缺陷后再焊。
3、压型钢屋面板的制作过程
(1)几何尺寸:将半成品园卷钢板运至现场,根据半面坡跨确定长度15米,宽1.2米现场机床加工通长整块制作。
(2)压型屋面板安装:
压型钢板施工质量要求波纹对直,所有的开孔、节点裁切不得用氧气乙炔焰施工,避免烧掉镀锌层;板缝咬口点间距不得大于板宽度的1/2 且不得大于400mm,整条缝咬合的应确保咬口平整,咬口深度一致;
(3)防水密封:在膜面与天沟、膜面与膜结构的结合部位应及时检查发现泄露点,配合设计对泄露部位提出整改方案,及时进行防水施工。 六、安全措施
(1)施工前对管理人员、施工人员进行现场教育,介绍有关安全生产管理制度及规定和要求。(2)有专业人员进行现场管理、监督(3)施工人员进入施工现场,必须佩戴安全帽,高空作业要有安全带。穿着防护用品,如电焊手套、护目面罩、绝缘胶鞋。(4)起重设备、吊具使用前要进行检查,各项指标均达到安全要求方可进行吊装作业,吊装现场地面要保证平整坚实, 要夯实松软的土层或通过加垫木的方式,保证地面的安全作业,从而为吊装机器的稳定作业提供保障。结束语: 该工程是汉中市第一座规模较大的工业钢结构工程,其对安装精度要求高、工期任务比较急、工期短、增大了施工难度,在施工中,我们对施工技术进行了实践总结和科研开发,并且收到了良好的效果。多次经有关钢结构专家鉴定:一致认为本大跨度连跨工业厂房钢结构施工技术达到了国内先进水平,并获得了良好的经济效益和社会效益。
作者介绍:….
参考文献:
【1】《某大厦钢结构工程施工技术探讨》 李新林 科技风 2008
【2】《论高层钢结构的施工技术与应用》 杨文中国科技博览 2010
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【关键词】钢结构工业厂房腐蚀防护技术
中图分类号: TU391 文献标识码: A
利用钢结构进行工业厂房建筑施工,不但可以节省施工成本,并且施工周期短,可以提早应用到实际生产中。钢结构的本身质量相对来讲比较轻,在塑性和韧性等方面具有较强的性能,造型方便,所以在工业厂房设计中应用的较为广泛。随着这种设计方式的增多,对于钢结构的维护和保养就显得尤为重要,如何有效的对钢结构进行防腐处理,将对钢结构的使用寿命有重要的影响。
一、工业钢结构厂房的特点
在进行工业钢结构厂房施工的过程中,由于所使用的均为成品元件,并且机械化程度高,所以施工方法简便,周期短,可以很快的投入使用。钢结构所以自身比重大,但是其可以承受的荷载钢筋混凝土的三到四倍,在建成后的厂房比重较轻。钢结构的自身性能好,在强度和韧性方面都具有较强的性能,所以在车间造型方面比较灵活,适应工业厂房的设计使用需求。工业厂房一般都要求空间宽阔,面积利用率高,有较好的通风和采暖,利于生产设备的工作和人员的疏散等,使用钢结构进行施工布置,都可以很好的满足这些要求。钢结构可以做大跨度的造型设计,空间利用率高,通风采暖好,并且在屋顶利于排水,所以广泛的应用于工业厂房中。
钢结构工业厂房腐蚀的主要原因
大气腐蚀
钢结构的腐蚀环境主要为大气腐蚀,大气腐蚀是金属处于表面水膜下的电化学腐蚀过程。这种水膜实质上是电解质水膜,它是由于空气中相对湿度大于一定数值时,空气中水气在金属表面吸附凝聚及溶有空气中的污染物而形成的,电化学腐蚀的阴极是氧去极化作用过程,阳极是金属腐蚀过程。大气环境下的金属腐蚀,由于表面水膜很薄氧气很容易达到阴级表面,氧的平衡电位较低,因此,金属在大气中腐蚀的阳极为氧去极化作用。见金属在大气中的腐蚀表在大气中腐蚀的阳极过程随水膜变薄会受到较大阻碍,此时阳极易钝化,金属离子水化作用会受阻。可以看出,大气腐蚀在潮湿环境中,腐蚀速度主要由阴极过程控制;当金属表面水膜很薄或气候干燥时,金属腐蚀速率变慢,起腐蚀速度主要受阳极化过程控制。
2、碱性腐蚀
碱性腐蚀是指游离氢氧化钠对金属铁的腐蚀,在其表面形成氧化膜(FeO),这层氧化膜具有一定保护作用,可以防止内部钢铁继续被氧化腐蚀。但在一定的温度、压力和氢氧化钠浓度条件下,碱能使钢铁表面的氧化膜(FeO)溶解,使其表面失去保护作用,从而造成了腐蚀过程连续发生的可能性。
3、酸性腐蚀
酸性气体对结构的短期接触而产生的腐蚀不能忽视。如果钢结构的碱性腐蚀破坏了钢材表面的氧化膜(FeO),再加上工业大气中的CO:、SO:、CI 等酸性气体共同腐蚀,钢结构的腐蚀会更快速、更严重。
钢结构工业厂房的腐蚀防护技术
热喷铝(锌)复合涂层防腐
热喷铝(锌)复合涂层防腐是一种热浸锌防腐效果相当的防腐方法,具有对构件尺寸适应性强的优点,此外受热影响是局部的不会产生热变形。先对钢结构表面做喷砂除锈,让表面露出金属光泽并打毛,再用己炔一氧焰或者电弧喷涂设备将送出的铝(锌)进行加热,将熔融粒子雾化、喷射并沉积在基材表面厚度一般为80—100urn,最后要用环氧树脂或者氧丁橡胶漆等涂料填充毛细孔。在腐蚀环境下即使防腐涂层被破坏也有保护钢铁基体的效果。本工序主要是对相关的材料进行检验,包括项目工程所选取的材料的具体型号、规格进行确认,并严格检查材料的质量,检查是否具备钢材料的质量证明书以及相关的复试报告,确保所使用的材料符合国家的相关规定。要在划线时对装配标记、加强板的具置以及中心线等做出明确的标注,在必要的情况下要制作样板;对于发生弯曲或者变形的材料要及时进行矫正。实行数控多头切割机完成钢板下料,需要注意的是要在下料前彻底清除切割面的锈迹以及污物,在完成切割之后要对产生的下脚料以及飞溅物及时清理。在对发生弯曲或者变形的钢材进行矫正之后在进行组件,使其偏差控制在规定的范围之内,并且确保接触面光滑、整洁,从而使组件更加紧密,另外,在进行组件时,要具备诸如直角钢尺等一定的设备和工具,以确保组件工作能够满足精度的要求。
热侵锌防腐
它是把除锈后的钢材侵泡在600℃高温融化的锌液里面,让钢材表面附着一层锌。锌层厚度一般对5mm以下的薄板不得小于65um,对厚板不小于86um才能起到防腐作用。但是它容易受渡槽容积的限制,不可能对大尺寸结构进行防腐施工,必须在固定的工厂实施也不适用到现场进行热浸锌防腐,往往会造成的往返运输的大量费用,另外热浸锌镀层碰伤后不可以自行恢复。只适用于轻型钢构件小钢构件的防腐。主要用于大气腐蚀较大的而且不容易维修的室外钢结构中。在一般大气环境下可以保障10年左右。
涂(喷)油漆防腐
首先可以采用人工除锈或者喷吵除锈,再涂(喷)油漆。涂层分为底漆和面漆,底漆经常使用环氧铁红底漆、环氧煤沥青底漆或者氟碳底漆等,面漆一般使用环氧聚氨酯或者氟碳涂料。油漆涂层老化、粉化致使保护减弱,而且油漆本身有无数细小针孔,如果长期在潮湿或者软雾的环境下,氯离子、水分子会通过针孔腐蚀基本金属,最终致使油漆层脱落。因此涂(喷)油漆要定期维护。氟碳涂料因耐候性、耐磨性以及耐腐蚀特性,防腐寿命可以达到50年适应于室外或者潮湿环境的钢结构,是当前最理想的防腐方法。
涂防腐油漆防腐
涂防腐油漆的涂装工艺是由底漆、中间漆、面漆组成的多层涂装组成,油漆的种类一般分为环氧(无机)富锌底漆、环氧云母氧化铁中间漆、环氧聚氨脂或者环氧各色面漆或者是氯化橡胶面漆等。底漆对钢材具有钝化缓蚀作用,加大油漆层的附着力,防腐效果很小。在防腐底漆里添入锌粉可以对钢材起到阴极的保护作用。中间漆则增大底、面漆之间的结合力,增加涂层厚度可以弥补底材表面微小的瑕疵并提高底漆与面漆的耐腐蚀性与耐候性,提高了面漆的外观装饰性。阴极保护作用的锌粉是依靠油漆里有机物粘合才能与钢材结合,伴随有机物的老化、裂解锌粉与钢材就无法结合,这样阴极保护作用也就没有了。在阴极保护效果方面电弧喷涂涂层(阳极)和钢铁基体(阴极)的面积比大于1,富锌涂料(阳极)和钢铁基体(阴极)的面积比小于1,所以电弧喷涂防腐涂层比富锌底漆的阴极保护和结合力都大。
5、改善腐蚀环境
把空气或水中的腐蚀介质降低或清除掉,可以防止腐蚀或降低腐蚀的程度。采用空气净化及水净化的方法防腐,不仅可以取得防腐效果,而且可以取得保护环境等综合效果,但是这种办法成本较高,只有少量的钢结构工业厂房,如精密车间、洁净厂房等采用这种办法。
总结
通过对各种环境下钢结构工业厂房的腐蚀原因、腐蚀对结构承载力的影响可以得出,现在的防腐与加固手段已经基本满足建筑结构防腐的需要,防腐问题已经进入了新的阶段。但仍然有几个重要问题亟待解决,即防腐的耐久性问题,如何降低防腐成本的问题等。随着科学技术的发展,一定会有大量防腐性能好的新材料出现,从而解决钢结构工业厂房防腐的耐久性问题,并实现降低防腐与加固成本的目的。
参考文献
[1] 肖远航。钢结构的发展及防腐新工艺[J].中国新技术新产品,2010(4):84.
[2]屠振密,扬哲龙。防护装饰性涂层匝叼北学工业出版社.2004.
篇10
[关键词]工业厂房;钢结构;无支架;便携式;成本节约
中图分类号: TU391 文献标识码: A 文章编号:
当今社会各行业及行业内部之间的市场竞争,无疑是专业信息、科学技术以及生产效率的比拼。这也促使我们的企业通过不断采用先进的科技知识对生产各环节进行优化,进而提高产品质量和生产效率,持续占领市场。而同样作为支柱产业之一的建筑业,工业厂房是其产品体现形式的一种。众所周知,在工业厂房的施工中,钢结构工程占据较大比重。这就给我们的建安企业在进行钢结构施工中提出了如何通过采用技术先进、经济合理、操作方便的施工方法提高生产效率的问题。
1 同类技术产品发展趋势和新产品市场需求分析
通过对工业厂房钢结构工程施工的调查分析可知,搭拆常规的操作支架(如钢管脚手架、移动式脚手架、门式脚手架等)进行施工,不但耗费大量的人力、物力和财力,施工周期也相对较长。并且,往往可能因为技术人员方案编制不规范、施工人员现场管理不到位、操作人员水平参差不齐等因素存在较大的安全隐患,使钢结构工程操作支架的施工缺少安全保证。工程上,曾多次出现架体垮塌致人伤残的事故,而出现“杀人脚手架”的案例也不在少数。此类事故或造成巨额经济损失,或产生法律纠纷,不但涉及人身安全更影响社会的和谐稳定,可见上述潜在安全隐患可能导致后果的严重性。因此,及时吸取经验教训,剖析事故原因,采取先进、优化的施工技术合理规避上述安全风险迫在眉睫。并且,由于工业厂房结构一般空间高、跨度大,按传统施工方法需在地面进行整平、硬化等处理后再搭设安装操作支架。不同程度地存在施工周期长、高空作业安全风险大、文明施工管理难、人、材、机资源组织离散、成本投入大等问题。鉴于上述背景情况,本课题着手研究如何从工业厂房钢结构工程施工的常规思路中,寻求一种优于传统作法,经济实用、技术先进又操作方便的生产方法。其中,通过利用钢柱作为承载主体而搭设的“便捷式施工操作平台”进行施工,可以大大减小传统架体因各种技术、管理、自然因素引起安全事故的风险;减小操作人员的高空作业恐惧心理,在保证建筑产品质量的同时,提高企业生产效率,节约了大量资源,为企业实现成本节约;进而促进企业打造质量品牌,提高核心竞争力!
2 研究思路及技术路线
2.1 研究思路
针对工业厂房钢结构工程施工特点及安全、质量、成本、进度控制等要点,以项目生产为基石,以节能、增效为目的,以规范、标准及钢结构安装施工要求为依据,通过前期的大量调研、设计和试验,用科学的方法进行分析,并不断对“便捷式施工操作平台”的构造进行优化、对其附加功能进行设计完善、对其运用后的经济、社会效益等进行类比分析。
2.2 技术指标分析
纵览全国建筑市场中的同类施工工艺(工艺产品),在进行钢结构工程施工时,一般搭设扣件式钢管脚手架、移动式脚手架及门式脚手架等操作平台。
而使用上述未加改进的技术产品(工艺),不同程度地存在一些缺陷和隐患:架体搭设前,需要对支架底部地面进行压实、整平或硬化处理。不但需要耗费一定的人工和材料,更会制约厂房地坪的施工及设备基础的安装等工作;搭设扣件式钢管脚手架,可能存在钢管变形、锈蚀,扣件滑丝或拧紧扭力矩达不到要求,架体搭设尺寸不规范等质量、安全隐患;使用移动式脚手架,一是架体本身租赁等费用较高,二是脚手架的运输、安拆不便,三是该脚手架的使用性能通常受高度所制约;采用门式脚手架,架体的使用同样受操作高度的限制,承重性能不好,可移动性能(便携性)较差;搭设上述常规作法的支架,通常需要耗费大量的操作人工、构成架体的各类构配件及大量的租赁费用,对项目的安全、成本及质量控制不利。
通过全面调查得知,目前全国建筑市场中钢结构工程施工多采用(或类似)上述方法。少数先进单位进行了改进,但多是针对支架自身的材料、质量要求,并重点强调施工质量控制、施工工序安排、施工安全管理为主,效果并不令人满意。所以,研制一种“钢结构便捷式施工操作平台”可保证产品质量、提高生产效率、减小安全风险,也是建筑业该部分施工内容发展的一个良好趋势。
2.3 研究路线
(1)信息收集、分析阶段。收集相关标准、规范及文件等资料,对数据进行统计、分析;到钢结构工程施工现场中进行实地调研,对传统使用的操作平台的缺陷和隐患进行分析。
(2)产品试验、分析阶段。力学分析(确定便捷式无支架施工操作平台的计算内容)——提出初步的模块化连接方式——对模块化便捷式无支架施工操作平台进行力学分析,提出模块连接优化方案——对优化后的操作平台进行力学分析——施工现场试验——根据现场实验结果进行优化。
(3)产品设计阶段。根据前期的资料分析情况、调研结果及试验参数等,进行“便捷式施工操作平台”的构造设计及附加设计。
(4)产品试运行阶段。将研究成果拿到钢结构工程中进行试运行,进行产品的深化研究和改进。
(5)产品总结、改进阶段。定期收集试运行阶段各方反馈的信息资料,对该成果进行进一步的总结完善。
(6)产品运行效果分析阶段。进行产品应用的人、材、机成本节约及安全、质量、工期控制效果分析;对促进项目工程顺利交验的效果分析;对企业质量、安全风险和品牌影响分析。
3 主要研究、试验内容及方法
3.1 主要研究、试验内容
(1)传统钢结构工程施工操作平台缺陷和隐患分析:经济性分析;安全性分析;施工进度分析;使用范围分析等。
(2)方案选择:优先考虑采取钢制平台,它具有分块、组装方便,便于移动和能重复使用等优点。
(3) 操作平台的构造设计:构造设计:采用角钢焊接及圆钢拼装;附加设计:底部角钢上满铺木板,并用螺栓固定在钢柱肋板身上;为保证安全,防护栏杆四周边框须用密目式安全立网进行封闭,也便于自身的操作。
(4)操作平台的便携性能研究:平台的运输、安装和拆卸。
3.2 试验方法
(1)调查方法:现场针对性调查,资料记录、数据统计,进行同比分析;
(2)试验方法:构造及附加设计,做样板件,结合实际使用情况进行改良;
(3)现场方法:选定重点工程项目进行现场试验,进行周期性使用效果分析。
4 研究成果的应用
该研究成果先后在多个工程中成功运行。通过我们阶段性地对检查信息进行分析,对质量发展趋势、安全管理效果进行评价后发现,使用了“便捷式施工操作平台”的项目,钢结构工程施工质量(合格率)得到明显提升,施工安全等也有所保证。
研究成果的使用,大大消除了操作人员对高空作业的恐惧心理,钢结构工程施工质量得以保障,结构实体检验通过率高,得到了质量监督部门等的肯定和好评,更对项目实施的全过程良好运行有着积极的促进作用。根据企业回访保修主管部门的对比分析结果可知,企业实现工程回访保修费用成本节约。此外,不少使用该研究成果的项目,工期得到了一定节约。研究成果的成功推广应用,也使之逐步成为企业的核心技术之一。
5. 结束语
因企业建筑产品质量的提高,合理、正确地履行了企业的社会责任(CSR),也减少(或杜绝)了因钢结构工程施工质量、安全问题等引发的纠纷、投诉、索赔等负面影响事件,更促进了和谐社会的建设。
参考文献:
[1]GB50017-2003,钢结构工程设计规范[S].