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鋼結(jié)構(gòu)廠房設(shè)計中需注意的問題
發(fā)布時間:2014-08-05

   隨著國家經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,鋼結(jié)構(gòu)在建筑領(lǐng)域起到了舉足輕重的作用,扮演著越來越重要的角色,無論在工業(yè)還是民用建筑中,鋼結(jié)構(gòu)以其突出的特點(diǎn)迅速地占領(lǐng)著越來越廣的市場。其特點(diǎn)有:其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),但也存在著防火性能差、易腐蝕等缺點(diǎn),在設(shè)計中根據(jù)其特點(diǎn)揚(yáng)長避短才能更好地發(fā)揮鋼結(jié)構(gòu)的作用,現(xiàn)在就鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)廠房在設(shè)計中的幾個問題作簡單闡述。

  1鋼材的保溫隔熱與防火

  鋼材具有很高的導(dǎo)熱性能,其導(dǎo)熱系數(shù)為50w(m.℃),當(dāng)受熱達(dá)到100℃以上時,其抗拉強(qiáng)度就會降低,塑性增大;溫度達(dá)到250℃時,鋼材抗拉強(qiáng)度會稍提高,但塑性卻降低,出現(xiàn)藍(lán)脆現(xiàn)象;溫度達(dá)到500℃時,鋼材強(qiáng)度降至很低,會致使鋼結(jié)構(gòu)塌落。所以當(dāng)鋼結(jié)構(gòu)所處環(huán)境溫度達(dá)到150℃以上時,就必須做隔熱防火設(shè)計。其做法一般為:鋼結(jié)構(gòu)外側(cè)包耐火磚、混凝土或硬質(zhì)防火板材。或者鋼結(jié)構(gòu)刷厚涂型防火涂料,厚度按《鋼結(jié)構(gòu)防火涂料技術(shù)規(guī)程》計算。

  2屋面支撐系統(tǒng)及屋面設(shè)計

  屋蓋支撐系統(tǒng)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、吊車噸位和所在地區(qū)的抗震設(shè)防烈度等條件來決定。一般情況下無論有檁或無檁體系的屋蓋結(jié)構(gòu)均應(yīng)設(shè)置垂直支撐;在無檁體系中,大型屋面板有三點(diǎn)和屋架焊接,可起到上弦支撐作用,但考慮到施工條件的限制和安裝需要。無論有檁或無檁體系屋蓋均應(yīng)在屋架上弦和天窗架上弦設(shè)置上弦橫向支撐。對于屋架間距不小于12m的廠房或廠房內(nèi)設(shè)有特重級橋式吊車或廠房內(nèi)有較大振動設(shè)備的均應(yīng)設(shè)置縱向水平支撐。

  屋面的排水及防水設(shè)計在屋面設(shè)計中需重點(diǎn)考慮,根據(jù)《屋面工程技術(shù)規(guī)范》的規(guī)定,屋面坡度最小為5%,在積雪較大的地區(qū),坡度應(yīng)適當(dāng)加大。單坡屋面的長度主要取決于所在地區(qū)的溫差以及降雨所形成的最大水頭高度。根據(jù)工程設(shè)計經(jīng)驗,單坡屋面長度宜控制在70m以內(nèi)。

  目前,市場上鋼結(jié)構(gòu)屋面的做法常用的有兩種:①剛性屋面:雙層彩色壓型鋼板內(nèi)夾保溫棉;②復(fù)合柔性屋面:由屋面彩鋼板內(nèi)板、隔氣層、保溫層、卷材防水層組成。

  3溫度伸縮縫的設(shè)置

  溫度變化將引起鋼結(jié)構(gòu)廠房的變形,使結(jié)構(gòu)產(chǎn)生溫度應(yīng)力,當(dāng)廠房平面尺度較大時,為避免產(chǎn)生較大的溫度應(yīng)力,應(yīng)在廠房縱橫兩個方向設(shè)置溫度伸縮縫,區(qū)段的長度可以根據(jù)鋼結(jié)構(gòu)規(guī)范來執(zhí)行。溫度伸縮縫一般采用設(shè)置雙柱的方法來處理,對縱向溫度伸縮縫可在屋架支座處設(shè)置滾動支座。

  4防銹處理

  鋼結(jié)構(gòu)表面直接暴露在大氣中就會銹蝕,當(dāng)鋼結(jié)構(gòu)廠房空氣中有侵蝕性介質(zhì)或鋼結(jié)構(gòu)處在潮濕環(huán)境中時,鋼結(jié)構(gòu)廠房銹蝕就會更加明顯和嚴(yán)重。鋼結(jié)構(gòu)的銹蝕不僅會使構(gòu)件截面減小,還會使鋼構(gòu)件表層局部產(chǎn)生銹坑,當(dāng)構(gòu)件受力時將引起應(yīng)力集中現(xiàn)象,使結(jié)構(gòu)過早破壞。因此,對鋼結(jié)構(gòu)廠房構(gòu)件的防銹蝕問題應(yīng)予以足夠的重視,并應(yīng)根據(jù)廠房侵蝕介質(zhì)情況和環(huán)境條件在總圖布置、工藝布置、材料選擇等方面采取相應(yīng)對策和措施,以確保廠房結(jié)構(gòu)的安全。一般鋼結(jié)構(gòu)的防腐常采用防銹底漆和面漆,涂裝層數(shù)及厚度常根據(jù)其使用環(huán)境和涂層性質(zhì)來決定。一般室內(nèi)鋼結(jié)構(gòu)在自然大氣介質(zhì)作用下,要求涂層厚度100μm,即底漆兩道,面漆兩道。露天鋼結(jié)構(gòu)或在工業(yè)大氣介質(zhì)作用下的鋼結(jié)構(gòu),要求漆膜總厚度為150μm~200μm。且在酸環(huán)境中的鋼結(jié)構(gòu)要求使用氯磺化防酸漆。鋼柱柱腳在地面以下部分要用不低于C20的混凝土包裹,其保護(hù)層厚度不小于50mm。

  5立面設(shè)計

  輕鋼結(jié)構(gòu)的建筑主要有把握以下4個方面的特征:規(guī)模、線條、色彩、變化。

  鋼結(jié)構(gòu)廠房的立面主要由工藝布置來決定,在滿足工藝的要求下力求立面簡潔恢宏同時使節(jié)點(diǎn)盡量簡單統(tǒng)一。彩色壓型鋼板使得輕鋼廠房的建筑表現(xiàn)得體形輕盈色彩豐富,明顯優(yōu)于傳統(tǒng)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的沉重單一。在輕鋼廠房的設(shè)計中常采用跳躍性色彩和冷色調(diào),重點(diǎn)突出主要出入口、外天溝、收邊泛水等地方,既體現(xiàn)了現(xiàn)代化廠房的恢宏氣勢,又豐富了立面效果。

  傳統(tǒng)的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)廠房,外墻維護(hù)為磚砌體,外裝修為涂料或面磚,輔以色帶,由于混凝土屋面設(shè)置采光窗效果不理想,設(shè)計時通常在墻面設(shè)置大量的采光窗。但對于維護(hù)墻為彩色壓型鋼板的鋼結(jié)構(gòu)廠房來說則不然。線條是表現(xiàn)輕鋼結(jié)構(gòu)建筑風(fēng)格最獨(dú)特的特征,均勻的線條或橫或豎,使得輕鋼結(jié)構(gòu)建筑富有流暢的金屬質(zhì)感,體現(xiàn)了強(qiáng)烈的現(xiàn)代工業(yè)氣息。若在墻面設(shè)置大量采光窗,則破壞了墻面的線條造型,同時,輕鋼結(jié)構(gòu)屋面可以大量使用屋面采光板,采光均勻,同時兼可解決廠房通風(fēng)問題。

  總之,鋼結(jié)構(gòu)廠房的設(shè)計,應(yīng)根據(jù)其特點(diǎn)進(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計。應(yīng)根據(jù)其特點(diǎn)進(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計,使設(shè)計安全可靠,經(jīng)濟(jì)合理且美觀大方。



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