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钢结构厂房设计是需要注意哪些方面的问题?

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钢结构厂房设计是需要注意哪些方面的问题?

发布日期:2022-01-05 作者: 点击:

  随着科学技术的发展,社会的进步,用于建筑市场的钢材得到了相当大的发展,因为本身的承载力高、施工效率高、刚度强和抗震效果好的特点,在工业厂房的结构设计中替代了传统的混凝土结构。钢结构的厂房一般分为两类。一类是重型钢结构的厂房,有轧钢车间、大型冶炼车间等,内设有大型吨位的吊车。第二类是轻型钢结构的厂房,一般采用门式钢架结构、墙面用复合板材料,因为自身的重量小,施工速度快,用钢的量少,在大多的民用建筑中得到广泛应用。因为本身是一种材料,所以具有一定的缺点,比如说易腐蚀、隔热效果差、抗震能力不强等。因此在设计钢结构厂房的时候,必须注意一下几点问题。


  一、防火和隔热保温问题


  当钢结构的温度为400℃的时候,钢结构的强度就会下降。因此在温度达到150℃的时候,必须进行相应的防火设计和隔热保温设计,以此加强钢结构的导热性,避免了钢结构因为高温影响或者是火焰的作用遭到强大的破坏。还有就是可以在钢结构构件的周围浇筑一定的混凝土或者是包装耐火砖导出热量,或者是采用涂抹厚型的防火涂料进行保温,保温层的厚度根据当地的环境设计。在进行防火和隔热保温的时候,还需要考虑到舒适性和工业性的要求。


  二、温度伸缩缝问题


  钢结构厂房的大小和柱子的温差、刚度都有一定的关联。钢结构的形状会因为温度的变化而变化,这样的话就会让厂房的结构产生很大的温度力。所以,在设计面积很大的钢结构厂房的时候,为了规避温度力过大产生的影响,可以把产房分成几个温度区。在厂房内部设计温度缝,可以使纵向和横向的。由钢结构的规范确定温度区的长短。温度伸缩缝可以运用双柱模式,也可以利用单株模式。温度缝的设计如果是纵向的,也可以使用滚动支座。如果是横向的,可以使用椭圆孔滑动方式。


  三、钢结构厂房防锈问题。


  如果钢结构表面暴露在大气中,没有加固保护膜,就会生锈。如果钢结构厂房一直处于潮湿的环境中,空气中有侵蚀性介质,钢结构厂房的腐蚀会更加严重。钢结构的腐蚀不仅降低了构件的厚度,而且在构件表面形成了一定的锈坑。当构件受力时,会造成集中现象,导致构件过早损坏,因此必须引起足够的重视。一般来说,钢结构的防锈措施通常是在表面涂防锈漆,厚度和层数取决于环境和性质。通常,由于大气的影响,室内钢结构规定的厚度为110mm,即面漆和底漆。在大气的作用下,露天钢结构规定的厚度为160mm~200mm或200mm以上。钢柱脚的地下部分必须用强度大于C20的混凝土包裹,其中保护层的厚度应大于60mm。有侵蚀性介质的厂房构件,钢的厚度必须大于10mm,焊缝的厚度必须大于10mm。


  四、抗震设计问题。


  抗震设计应注意:


  1.钢结构厂房的损坏一般不是由于杆件强度不足造成的,而是由于失去稳定性造成的。因此,必须合理配置支撑系统,确保厂房的整体稳定性。


  2.总体而言,厂家的刚度和质量分布均匀,应力均匀,尽量避免结构刚度不均匀造成的负面影响。厂房的横向结构可采用钢架或框架,充分利用钢结构强大的应力优势,减少横向结构的变形。


  3.在地震的影响下,注意低周疲劳的影响。在设计结构连接点时,应确保节点损坏晚于结构构件的截面屈服,使结构构件进入塑性工作,很好地吸收地震能量,发挥其作用。


  五、屋盖支撑系统问题。


  该系统由纵向支撑、横向支撑和垂直支撑组成。在布置屋顶支撑系统时,必须考虑厂房的高度、柱网、跨度、结构形式等因素。一般来说,垂直支撑是主要的。无檩条系统中的大面板有三个点与屋架焊接,可以支撑上弦部分。但由于施工条件和安装要求的影响,无论什么样的屋顶,都需要在天窗上弦和屋顶上弦设计上弦横向支撑。如果厂房屋架间距大于13米,或者厂房内有大型起重机,必须设计纵向水平支撑。


  六、屋面设计问题。


  对于屋顶的设计,重点是放水设计。屋顶的放水设计涉及到屋顶沟形式、坡度等诸多因素。坡度的设计应根据实际情况确定。例如,在大量积血的地方,坡度可以定量增加。影响单坡屋顶长度的主要因素是降雨和大温差。根据工作经验,单坡屋顶长度必须控制在60m以内。如果超过60m,必须进行一些特殊处理。目前,钢结构屋面设计的对策如下:


  1.复合屋面由彩钢板内板、保温层、隔气板和防水层组成。


  2.在双色压型钢板中加入保温棉,做成合适的刚性屋面。


  七、钢结构厂房立面设计问题。


  钢结构建筑有四个特点:颜色、线条、变化和规模。在设计钢结构厂房时,一定要把握好这四点。设置钢结构厂房立面时,首先是技术决定如何设置,要求立面统一,节点简单。彩色压型钢板不是传统的钢筋混凝土模式,而是具体体现在色彩丰富、体型轻盈上。在设计中,为了突出进出口、外沟等特殊部位,经常使用跳跃色调。既展现了厂房的壮丽气势,又展现了立面的具体效果。传统厂房由混凝土组成,外墙砖和外层由面砖和涂料制成。由于混凝土屋面采光窗达不到预期目的,所以墙面设置采光窗。如果使用彩色压型钢板,效果明显不同。线条可以展示建筑的独特性和钢结构建筑的现代气息。如果在墙上设置很多采光窗,会影响墙面的线条。同时,钢结构屋面可以设置一定的采光板,使采光均匀,通风良好。


  八、门式刚架柱网尺寸的选择。


  门式刚架柱网的配置,首先要考虑的是满足厂房的使用要求,门式刚架之间的距离一般为7m~10m,无论有起重机。建议门式刚架的合理间距为9m~10m。由于工程中构件的数量,会直接影响安装、加工的工作量和工艺。一般而言,当一个工程采用10m间距时,刚架、起重机梁等构件的数量必须比采用7m间距时减少35%。尽管截面增大,但降低了工程造价,缩短了施工周期。门式刚架跨度的合理范围为20m~23m,其中大跨度为35m。二是结构设计。檩条与墙梁是刚架与刚架相连的构件,也是水平、垂直荷载的构件。厂房的纵向水平力由支撑系统支撑,每个温度区的柱间配有屋盖横向支撑系统,间距约42m,使厂房的空间结构更加稳定。


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关键词:重庆钢结构厂房,钢结构厂房,钢结构设计

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