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工业厂房设计及施工(精选8篇)

时间: 2023-07-11 栏目:写作范文

工业厂房设计及施工篇1

本文对工业厂房工程施工技术以及现场施工管理要点进行详细分析和研究,在保证施工技术有效实施的基础上,提高现场施工管理的整体质量和水平,促使工业厂房整体工程施工的质量也能够有所提升。

关键词:

工业厂房;施工技术;现场施工;管理要点

现如今,社会经济不断快速发展,在这种形势下,工业行业的发展势头良好,但是工业行业之间的竞争力越来越激烈,为了从根本上提高工业厂房在市场当中的竞争地位,就需要不断提升其自身的管理质量和水平。施工工程本身就是一项系统性非常强的工程,涉及到很多方面,各个环节之间都需要保持良好的连接状态,这样才能够提高施工的整体质量。因此,在这种形势下,要结合现场施工管理工作,将人力资源科学合理的配置和利用,从根本上提高工程的整体质量和水平。

1工业厂房工程技术现场施工管理的重要性和必要性

1、1保证工程施工项目质量

在对工业厂房进行工程施工的过程中,为了保证工程施工的整体质量和效率,要根据实际情况,制定出科学合理的施工方案,保证工程施工的顺利展开和实施。如果从专业的技术管理角度来分析的话,质量保证体系可以说是对工程施工项目的工艺、质量以及其他方面的内容起到良好的规范化作用,这样才能够保证工程项目的整体质量。与此同时,应当将工程技术现场施工管理当中的具体施工方法以及相对应的施工条件进行有效的结合,尽可能保证施工的整体质量。

1、2达到工程预期目标

工业厂房在实际施工过程中,为了从根本上保证现场管理质量和水平的有效提升,为了保证施工的整体质量,就会提前对工程施工当中的各种情况进行预期目标的制定。在对目标进行制定以及实现的过程中,应当从根本上加强对工程项目的整体施工技术管理,强化施工方案,将方案当中的各个内容切实有效的落实到各个环节当中。另外,要对施工现场现有的资源进行科学合理的配置,这些管理措施部分不仅能够从根本上提高工程施工的整体进度以及对其自身的质量形成良好的控制,而且还能够为实现工程预期目标提供切实有效的保障[1]。

1、3促使工业厂房自身的经济效益有所提升

在工业厂房工程施工过程中,由于施工涉及到的环节以及内容非常的复杂,具有一定的复杂性和系统性,每一个环节都需要仔细的对待,任何一个环节出现问题,都会对整体施工质量造成影响。对整个工程全过程施工环节以及细节需要进行专业性的技术管理,这样不仅能够减少在实际施工过程中由于技术问题而造成的一系列损失现象,而且能够保证工业厂房自身的经济效益有所提升。施工现场管理当中非常重要的一项工作内容就是切实有效的对建筑资金进行控制和管理[2]。施工过程中,材料和设备是其中必不可少的重要因素,在对材料以及设备进行采购过程中,要尽可能对资金进行有效控制,在保证施工技术水平不断提升的基础上,从根本上降低工业厂房工程的整体施工成本,这样才能够为企业自身的发展打下良好的基础。

2工业厂房施工技术分析

2、1软土地基处理技术

软土地基由于其他自身的稳定性不够强,承载力也严重的不足,在施工过程中,经常会出现一些沉降问题,导致工业厂房整体施工质量就会被影响。因此,在这种形势下,需要加强对软土地基的整体处理,施工技术在实际施工过程中,之所以是其中最重要的内容,就是由于其自身可以针对不同条件的土壤,利用与土壤相符和的软土地基处理方法来对其进行有效的处理。在实际操作过程中,不仅能够满足软土地基的整体处理需求,而且能够尽可能保证处理的整体质量和效率[3]。一般来说,施工人员在实际操作过程中,都会利用换填垫层法、或者是强夯法等来对软土地基进行处理,在施工过程中,施工技术人员首先要对软土地基进行综合性的分类分析。这样才能够选择与其实际情况相符和的处理技术来进行施工,这样不仅能够保证处理的整体效果,而且有利于加强工程自身的稳定性和安全性。

2、2电气接地技术

工业厂房在实际施工过程中,不仅要满足工业厂房的整体使用需求,而且要能够将其自身的功能性充分的体现出来,为工业厂房的日常经营以及实际应用提供良好的场所。因此,在实际施工过程中,应当将工业厂房自身的实用性以及安全性进行详细的考虑,对工业厂房内部的电气通路设计以及施工加强重视力度。在整个过程中,特别是对接地施工更是如此,工业厂房在实际施工过程中,大多数情况下都会利用钢筋或者是混凝土结构,每一个施工环节之间的无缝衔接非常重要,是保证电气暖通设备电路施工能够顺利实施的重要基础部分[4]。电气接地技术的科学合理应用,不仅能够促使工业厂房自身具有避雷功能在一些恶劣天气当中,能够防止工业厂房被雷雨击中。因此,只有保证电气接地施工的整体质量,才能够从根本上提高工业厂房自身的安全性和稳定性。

3工业厂房施工现场管理要点分析

3、1制定科学合理的现场施工计划

科学合理的施工计划是保证工业厂房工程施工顺利展开以及实施的重要前提条件,因此,在工程实际开始之前,设计人员要根据实际情况,对其进行调研和分析,对现场进行考察,这样才能够根据现场实际情况,制定出科学合理的现场施工计划。另外,在计划当中要明确的标示出工程的基本情况、各个环节的施工计划、施工的整体进度等等,这样才能够起到良好的管理作用。

3、2提高施工人员整体素质和专业技能

工业厂房施工现场管理在实施过程中,要从根本上提高施工人员的整体素质以及专业技能,要将以人为本;的管理理念落实到实处。另外,企业要定期组织员工参与一些安全教育培训工作,提高施工人员自身的安全意识,将一些案例利用多媒体展示出来,给施工人员起到一定的警示作用。这样不仅能够提高其自身的安全意识,而且还能够提高施工人员的整体素质。

4结束语

综上所述,在工业厂房工程施工技术以及现场管理工作的实际开展过程中,在保证能够满足现代化社会建筑行业整体发展需求的基础上。要提高工程施工的整体技术水平,对现场管理工作进行不断的完善和优化,保证企业自身的经济效益能够有所提升。

参考文献

[1]刘磊、浅谈建筑工程施工技术及其现场施工管理[J]、城市建设理论研究(电子版),2015(8)、

[2]张俊峰、浅谈房屋建筑工程施工技术及现场管理要点[J]、商品与质量,2016(34)、

[3]田炳潮,生永刚、浅谈建筑工程现场的施工技术管理要点[J]、华章,2014(27)、

工业厂房设计及施工篇2

摘要:作者通过多年的实践经验,从需满足的要求、结构类型、抗震计算到抗震构造措施等方面阐述了此类结构的抗震设计方法。

关键词:多层厂房;框架结构;抗震设计

常见的原料储库建筑,从平面布置上可分为单排库、双排(多排)库、圆形库和矩形库,从竖向布置上可分为多层排库和塔库。由于生产工艺的特殊要求,造成此类建筑结构存在平面和竖向多项不规则。结合作者多年的实践经验,可从以下几个方面阐述设置贮仓的钢筋混凝土多层工业厂房的抗震设计。

1 工业厂房在设计时应满足一定要求

工业厂房是为生产产品提供工作空间场所的建筑物。是为满足生产活动需要的建筑类型。工业厂房设计的本质是在创造一个生产空间加生存空间。设计人员在设计工业厂房时,应根据设计任务书和工艺设计人员提出的生产工艺资料,设计厂房的平面形状,柱网尺寸,剖面形式,建筑体型,选择合理的结构方案和围护结构的类型进行细部构造设计,协调建筑结构,水、热、电、气、通风等各工种,认真贯彻“坚固适用,经济合理,技术先进”的设计原则,在设计中应满足以下基本要求:

1、1 满足生产工艺的要求

生产工艺是工业厂房设计的主要依据,生产工艺对建筑提出的要求就是该建筑使用功能上的要求,因此,建筑设计在建筑面积、平面形状、柱距跨度、剖面形式、厂房高度以及结构方案和构造措施等方面必须满足生产工艺的要求,同时建筑设计还要满足厂房所需的机器设备的安装、操作、运转、检修等方面的要求。

1、2 满足建筑的技术要求

工业厂房的坚固性及耐久性应符合建筑的使用年限,由于厂房静荷载和动荷载比较大,建筑设计应为结构设计的经济合理创造条件,使结构设计更利于满足坚固和耐久的要求,并且使厂房具有较大的通用性和改建扩建的可行性,严格遵守《厂房建筑模数协调标准》及《建筑模数协调统一标准》的规定,合理选择厂房建筑参数(柱距、跨度、柱顶标高等),以便采用标准的通用的结构构件,使设计标准化,生产工厂化,施工机械化,从而提高厂房工业化水平。

1、3 满足建筑经济要求

在不影响卫生、防火及室内环境要求的条件下,将若干个车间合并成为联合厂房,对现代化连续生产极为有利,因为联合厂房占地较少,外墙面积相应减小,缩短了管网线路,使用灵活,能满足工艺更新的要求。在满足生产要求的前提下,考虑厂房的坚固、耐久,生产操作,设法缩小建筑体积,充分利用建筑空间,合理减少结构面积,提高使用面积。在满足使用要求和施工进度的前提下,应尽量降低材料的消耗,从而减轻构件的自重和降低建筑造价,设计方案应便于采用先进的配套的结构体系及工业化施工方法,但是,必须结合当地的材料供应情况,施工机具的规格和类型以及施工人员的技能来选择施工方案。

1、4 满足卫生及安全要求

要保证厂房内部工作面上的照度以及条件相适应的通风措施,对散发出的有害气体,有害辐射,严重噪声等应采取净化、隔离、消声、隔声措施,美化室内外环境,注意厂房内部的水平绿化,垂直绿化及色彩处理。

2 结构类型

此类建筑结构介于普通建筑物和构筑物之间,其结构形式本质上是框架结构或框架-抗震墙结构(此处所称抗震墙系指贮仓以下支承结构部分的剪力墙,而非贮仓仓壁)。上部的钢筋混凝土墙是作为存放物料的贮仓仓壁,而非一般意义上的剪力墙。

《抗震规范》附录H、1定义了由钢筋混凝土框架与排架侧向连接的侧向框排架结构和下部为钢筋混凝土框架上部顶层为排架的竖向框排架结构。当抗震设防烈度较高或场地较差时,支承结构往往要采用框架-抗震墙结构,由于缺乏规范依据,建议在此情况下应将侧向排架与框架-抗震墙结构脱开,厂房顶层也不要设置排架,使其成为不带排架的框架-抗震墙结构体系。

3 结构方案

当设防烈度为7度(0、10g)及以下、场地类型为Ⅱ类以上时,结构支承可采用框架结构或框架-剪力墙结构体系;当设防烈度7度(0、15g)及以上、场地类型为Ⅲ类以下时,结构支承应视设防烈度、场地类型、建筑体型尺寸、工艺要求等确定所要选取的支承体系类型。

4 抗震等级

《抗震规范》附录H、1、2条规定了钢筋混凝土侧向框排架和竖向框排架的抗震等级。结合《抗震规范》和《构筑物规范》,设置贮仓的钢筋混凝土多层工业厂房支承结构的抗震等级可按下列规定取值:

1)侧向框排架的抗震等级应按《构筑物规范》的规定采用。

2)竖向框排架的抗震等级应按《抗震规范》第6章框架的高度分界降低4m确定。

3)对于框架侧向和顶层均无排架的框架结构,《抗震规范》和《构筑物规范》均无明确规定,从结构安全起见,建议参照竖向框排架确定抗震等级。

4)当支承结构为框架-抗震墙结构时,设防烈度为6度和7度时,抗震等级按《构筑物规范》的规定采用;设防烈度为8度和9度时,抗震等级按《抗震规范》的规定采用。

5)竖壁的跨高比大于2、5时,仍按不设置贮仓的框架确定抗震等级,即按《抗震规范》第6章框架结构确定抗震等级。

5 结构抗震计算和验算

1)结构计算应采用空间有限元结构分析软件进行分析计算。

2)结构的抗震计算和验算应满足《抗震规范》、《构筑物规范》和《筒仓规范》相关章节的规定。

3)结构建模时,可将仓壁定义为剪力墙,贮料荷载作为活荷载可一分为二分别作用在上下环梁的位置,或在料仓重心处增加一结构层(仅用于结构计算),贮料荷载全部作用在该楼层处。

在计算重力荷载代表值时,贮料的荷载组合值系数取0、9。对于尚不能区分楼面活荷载性质的计算程序,由于一般楼面活荷载比贮料荷载小很多,安全起见,可将可变荷载的组合值系数统一取为0、9。

4)设防烈度为8度和9度时,仓斗与仓壁之间的连接焊缝或螺栓,应计入竖向地震作用的影响,竖向地震作用系数可分别采用0、10和0、20。

6 抗震构造措施

1)无论是框排架结构还是框架-剪力墙结构,支承结构的剪力墙和框架柱宜参照《高规》表3、9、3中部分框支剪力墙结构的底部加强部位的剪力墙和框支框架所对应的抗震等级采取相应的抗震构造措施。

2)支承贮仓的框架柱轴压比不应超过《抗震规范》表6、3、6中部分框支抗震墙结构的规定数值。支承贮仓的抗震墙轴压比不应超过《抗震规范》第6、4、2条和第6、4、5条中的规定数值。

3)支承贮仓的框架柱纵向钢筋最小总配筋率应不小于《抗震规范》表6、3、7中对框支柱的要求。

4)当出现极短柱(框架柱的剪跨比≤1、5)时,应按《抗震规范》第H、1、7条第4款的要求对框架柱进行加强。

7 结 语

由于钢筋混凝土多层工业厂房结构的复杂性,设计时需考虑多种不利因素,在充分理解规范条文的基础上,正确确定厂房的结构类型,选取适宜的结构力学模型,结构计算时设定合理的计算参数,对计算结果进行分析比较。同时适当提高结构的抗震构造措施,确保地震作用下的结构安全。

参考文献:

[1]GB 50011-2010建筑抗震设计规范[M]、北京:中国建筑工业出版社,2010、

[2]GB 50191-93构筑物抗震设计规范[M]、北京:中国计划出版社,2005、

工业厂房设计及施工篇3

在工业厂房各系统的防雷设计当中,不能按普通的民用建筑的防雷标准进行设计,而须根据工业厂房类型及其所处环境特征设计出有针对性的防雷方案。本文从工业厂房的防雷类别出发,探讨了轻型钢类结构的金属屋面厂房防雷设计工程需要注意的几个问题。

关键词:工业厂房;防雷设计;

Abstract: the factory building engineering is industrial enterprise of lightning protection is an important project, you must do the scientific, reasonable and safe、

In the industrial workshop of each system of lightning protection design, can't follow mon civil construction of lightning protection design standards, and shall be according to the industrial building types and the environment design features a targeted lightning protection scheme、 This paper, from the industrial workshop on lightning protection category, and probes into the kind of light steel structure roofing lightning protection design engineering metal factory need to pay attention to some of the problems、

Keywords: industrial workshop; Lightning protection design;

中图分类号:S611文献标识码:A 文章编号:

引言

目前,国内存在很多种类工业厂房,其用途也各有特点,工业厂房不同于普通的民用住宅,其中大多数建筑物所在环境有着严重的火灾隐患以及爆炸危险,因此,工业厂房的防雷工程具有非常重要的意义。当前,由于钢架建筑物的建造、维护费用低,且整体美观,外形大气,抗腐蚀、抗震效果好,国内的工业厂房的结构以轻型钢类结构、金属屋面为主,在防雷设计方面与普通的民房砖混凝土结构有着比较大的不同,应当针对其特点进行有针对性的防雷设计。

一、工业厂房的防雷级别分类

根据工业厂房的用途不同,雷击可能造成的后果不同,防雷设计可以相应有所不同。在进行工业厂房防雷工程设计之前,必须要先确定厂房工作环境的危险等级,再确定其防雷级别。

也就是说,首先,相关工作人员应当依据国家对于不同类型企业的防火、施工、安全、设计规范来,判断厂房生产过程中可能用到的材料、可能出现的中间产品、以终最终产品是否具有易燃易爆性质,最终的产品存放过程有未出现易燃易爆类物质的泄漏,合理确定该厂房是不是存在火灾或爆炸隐患环境。

然后,再按我国《建筑物防雷设计规范》确定防雷类别。具体来说就是:“甲类可燃气体、甲类可燃液体、甲类可燃固体环境一般可划分为第一类防雷建筑物,一些小型的甲类可燃气体、甲类可燃液体、甲类可燃固体环境可划分为第二类防雷建筑物,乙类可燃气体、乙类可燃液体、乙类可燃固体环境可划分为第二类防雷建筑物”[1]。若所涉及的工业厂房中兼有规范中所规定的三类防雷建筑物,则其防雷级别划分应当按照规范的3、5、1、3、5、2两个条款进行划分。

这三类建筑在进行防雷设计时,在场地条件许可的情况下,最好设置单独的避雷针接地体。其中以第一类要求最为严格,此类建筑最好选用独立避雷针做雷击防护,尽量最大程度地保证厂房内的呼吸阀、危险物质放散管、排风口等管口空间处在接闪器的保护区内,引下线间隔的距离须按照屋顶面周长。此外,由于大部分厂房的面积相对比较大,在配置围护接地体的同时,最好可以依据避雷带的网格宽度进行均匀网格的配置,这样既可实现均匀电压,又可以控制地表电位差,避免跨步电压的形成,还方便了等电位连接体的埋设,接地体的埋设深度应1m。

三、轻型钢结构金属屋面厂房特征

当前,钢结构的厂房设计日趋增多,而且大部分为镀锌钢板金属屋面,该类厂房一般以钢筋混凝土做基础;进行钢型结构的墙体施工时,一般会先砌砖墙然后再上围护板材;施工过程中需要连接钢柱之前需要预埋加垫片的地脚螺栓;所用的围护板材多为以自攻螺栓、檩条连接起来的彩钢压型板与夹芯板。其中,前者是将彩色涂层钢板或者镀锌钢板进行辊压冷弯之后成型的,以离心超细玻璃丝棉卷毡为做的保温层与隔热层,这种板材可以现场制作复合成一个整体,便于防止出现大范围内面板搭接不严密的情况,在保证厂房坚固不漏水的同时,使其外观更加协调。后者是钢板与保温材料复合而成的围护板材,不能现场场制作,多以咬合或搭接方式进行连接。

在进行这种厂房结构的防雷工程设计时,需得全面考虑厂房运作环境。如果厂房不存在爆炸危险,那么只要其屋面板材的厚度0、5毫米,就无需加设避雷带,用屋面当接闪器并将其与引下线安全连接即可。若采用的是钢型墙体,那么墙体也要与引下线实现安全有效连接。但是,如果厂房内具有严重的潜在爆炸危险,那么按照国家建筑物防雷设计的相关规定,所用钢板的厚度必须4毫米,不然必须安装别的接闪器,也可以在屋面下加铺一个防火隔层,以防出现雷击时,电流过大导致钢板熔化,进而掉落火花最终引发厂房区爆炸事故。

三、轻型钢结构金属屋面厂房接闪器的设置

轻型钢结构金属屋面厂房接闪器形式有两种,一是厂房金属屋面可以直接用作接闪器;二是在屋面上另个加设避雷网作接闪器。

若第二、第三类建筑物的金属屋板没有绝缘被覆层,中间的搭接长度100mm;且下层无易燃品则其厚度须0、5mm,有则铁、铜、铝三种板材分别4mm、5mm、7mm时,则可直接利用屋面做接闪器,在定期维护的情况下就可以省去避雷带投资费用,同时还能保持厂房外观的协调。

若厂房不属于上述类别,则需要在屋面上加设避雷网以作接闪器,一般的民用和工业建筑混凝土屋面避协网的架设高度为100mm,但若按此标准下在金属屋面设避雷网,如右图,由于两者接闪效果相近,因此,避雷网在遇到雷击时并不能有效保护金属屋面厂房。

所以,轻型结构金属屋面厂房的避雷网架的高度与网格大小应当按照别的方法进行确定。此外,避雷网的支架与金属屋面的焊接处一定要保证牢固,网与屋面的连接须进行防水处理。

四、防雷设计中的等电位连接

为了有效防止雷电波侵入厂房墙体,形成雷电及静电感应,工业厂房中须预留足够数量的接地端子,以供厂房内各类生产设备及金属网管做等电位连接,而且厂房中所有的大型金属制品如金属楼梯、栏杆、空中导轨等也须实现多点接地。那些有着火灾及爆炸环境的建筑在按照规范要求做好等电位连接之外,厂房内的管道法兰盘及各类阀门还得做好防静电措施,除了规范中第一类建筑物需要配置独立的避雷接地体,其它的防雷接地体可共用。

五、工业金属屋面厂房中的雷击电磁脉冲防护设计

工业厂房中一般都会有大批量的用电设施,而且随着智能技术发展速度的加快,大部分工业设备都配备有智能控制系统。鉴于此,进行厂房防雷设计时,相关人员对于厂房内的工业涉电设备预防雷击电磁脉冲这一问题还加以考虑。比如设备的电源及信号线敷设时可选用铠装电缆甚至穿金属管,并保证电缆外表面与金属管的多点接地;比如根据涉电机械抗雷电电磁冲击水平配备合适的浪涌保护器,当然在爆炸、火灾式危险厂房内浪涌保护器最好选择安到防爆箱中。

结束语

工业厂房的防雷设计是一项关系到工业安全生产的重要工程,进行设计时必须做到科学、合理,严格按照国家相关的设计规范执行,全面考虑各种因素,以保证防雷设计工程的完美、完善。

参考文献:

工业厂房设计及施工篇4

【关键词】多层钢结构;工业厂房;设计

一、多层钢结构工业厂房具有哪些方面的优点

多层钢结构工业厂房主要具有下面几个明显的优点:第一,在对其施工的时间上:多层钢结构工业厂房的钢结构的主要构件是在工厂进行规模化的加工生产,在施工现场只需要进行组装,而且组装的速度也比较快,这就大大的减少了多层钢结构厂房的施工时间。第二,多层钢结构工业厂房在重量上:钢结构工业厂房可以极大的减少建筑物本身的结构重量,尤其是在其地基承载能力比较弱一些的地方,多层钢结构工业厂房的综合经济效益很明显的优于其他的钢筋混凝土结构体系;第三,在环境保护方面:多层钢结构厂房是新时代的新型建筑物,其所用的建筑材料强度大、效能高,可以发挥非常好的环保、循环作用,而且不用制模之后再进行建筑施工等,所以得到了国家和政府的大力支持和提倡。

二、在对多层钢结构工业厂房的设计时应该遵循的原则

具体的来说,在设计多层钢结构工业厂房时需要遵守下面几个重要的原则:首先,多层钢结构工业厂房的结构设计要具有整体化的特征。多层钢结构工业厂房的设计和以往传统的钢结构建筑设计存在着明显的差异,以往传统的钢结构厂房设计所遵循的是先建筑后结构的原则,但是,现在多层钢结构工业厂房则是选取特殊的材料联系更加高科技的设计软件,因此,能够实现建筑设计和结构设计的一起完成,所指的就是建筑结构的一体化设计,使用此种方法可以使建筑风格更形象具体的体现出来。除此之外,维护系统和主体结构的设计也应该是统一来进行的,维护结构的板型选择也应与多层钢结构工业厂房的高度及宽度相配合,达到外形美观的效果。其次,优化截面的设计。应根据跨度及受力选取适当的截面,既保证安全又要节约材料。除此之外,为了更加方便的准备施工材料,多层钢结构工业厂房的施工所选取的角钢、C型钢等类型、规格等控制在五种类型之内,如果存在同种材料而规格和型号比较相近,那么就可以合并采用同一种型号的建筑材料。

三、多层钢结构工业厂房的结构设计具有哪些特点

1、根据钢结构设计规范,钢结构建筑的建筑温度区段长度值远大于钢筋混凝土结构的伸缩缝最大间距。因此对于大面积的厂房来说,采用钢结构就可以少设缝,甚至不设缝,可利用区域更大,便于工艺的布置。

2、合理的规划电梯间的具体方位。多层钢结构厂房因为要运输体积比较大、质量比较重的物品或生产设施,所以应该采取竖向运输的运输方式,因此,在建造厂房时中要预留出电梯的位置。电梯井筒刚度比较大,要充分的考虑到电梯井筒对建筑物存在的一些实际问题和影响,在结构方位上最好是防止电梯井筒建在建筑物的一角或者是在建筑物的端部。

3、多层钢结构工业厂房在露面上的开孔比较大, 质量刚度的分布区域不平均。多层钢结构工业厂房存在许多的大型加工设备需要从底层开始上下通顺,高度少则十几米,多则几十米, 而且还有一些地方因为生产的因素,经常在楼面进行大面积开洞, 严重影响了厂房的整体性,也造成了刚度分布不平均的现象。这些对厂房的抗震性能有一定的影响。

四、在多层钢结构厂房的结构设计中我们应该要注意的一些问题

1、结构设计和工艺设计的协调。建筑厂房的目的是为生产而服务的,多层钢结构厂房设计里结构专业作为相关的专业首先要满足其自身的工艺需要,结构设计也只能取决于工艺条件。但是,设计者在进行工艺设计的时候,常会和结构设计产生冲突。特别是在方案阶段,结构设计人员应该经常和工艺进行协调,最大程度的了解工艺的布置,这样就可以使设计以及施工都减少掉许多不必要的问题。

2、结构的计算。现在,计算机信息技术在建筑施工方面得到了迅速的发展和广泛的应用,解决了复杂的结构计算的问题,使建筑工程师们可以从繁琐的计算中挣脱出来,从而拥有更多的时间以及精力,在方案设计方面的时间也将更加充足,正确的制定方案以及对施工进行监督,不断提升设计师的能力,确保厂房的建筑质量,减少厂房的成本与投入。

在钢结构进行吊装的过程中的也有许多值得我们注意的问题。第一,弹出位于柱脚底板的十字型线,并对柱脚的剪力孔进行打扫,等到钢柱到位,即调配好高度,最后将螺母上好;第二,在安装好某区域的钢柱以后,即进行吊装连系杆这可以更好地确保整个钢柱都十分的稳固,以及钢柱不会出现变形等不良现象;第三,吊装钢梁,两对钢梁实现空中对接,同时,把高强螺栓初步的拧紧,第一根钢梁要用四道缆风绳拉紧,从而可以预防钢梁向一方倾斜。

为了方便结构零件的使用以及施工安装,零部件材料运进厂房以后应该对其他们进行规整、正确的摆放、 其遵循的主要原则应该是:施工现场急需要使用的建筑材料应该要直接的摆放到施工现场去,按照进行吊装的先后顺序把首先需要吊装的施工材料摆放在最上面,比较靠后吊装的建筑材料则应该摆放在中间的位置、 不着急吊装的建筑材料部件应该暂时摆放在施工现场之外的范围、在对其进行摆放时应该注意柱梁之间要进行分开摆放,同时,要按照轴线进行区分类别的摆放。摆放建筑材料的场所应该要安排专门的人员进行管理,同时,按照供货需求以及供货单据进行详细的清点和对照,并且把相关的数据资料进行存档、建筑材料摆放时H 型部件应该要竖放,不应该平放。零件的支撑点通常要多于2个,且支点最好选取在零件端部处的1/7处,摆放的时候应该是不多于3层的,而且还要使用木方进行一下分层处理,把他们铺好,确保支点上下是对齐的。

五、结束语

综上所述,随着目前我国工业化进程的不断加快,对多层钢结构工业厂房的可靠性和安全性能的要求也是越来越高。因此,在钢结构厂房的构件在钢构厂家加工时就必须严格控制,钢板的材质、厚度以及焊缝的质量都必须满足国家的规范及要求。施工单位在进行施工的过程中,要根据生产厂房和生产的实际情况,客观分析,制定有效合理的吊装及施工方案,建造出符合国家要求的厂房,从而保证生产企业可以更好地为社会的生产和进步服务。在以后的工业厂房使用中, 多层钢结构厂房会依靠它自身所具有的的优势和特点, 获得更加广阔的天地和用途。

参考文献:

[1]戴国义,胡 翰、多层钢结构工业厂房设计初探[J]、杭州建工集团有限责任公司、 2010(10)、

[2]张海玲、多层钢结构工业厂房设计问题分析[J]、广西景典钢结构有限公司、2011(29)、

[3]白翔宇,张妍青、钢结构工业厂房的腐蚀防护技术[J]、新乡学院建筑工程系、2011(28)、

工业厂房设计及施工篇5

关键词:钢结构构件;工艺;设计;

中图分类号:TU391文献标识码: A

引言:

近年来,工业行业的发展越来越快,钢结构的工业建筑设计越来越受到重视,从而有效提升了土地的利用效率,缓解了企业的发展压力,促进了企业的发展速度和步伐。随着社会的进步和发展,工业厂房的设计也会成为主流。社会发展离不开厂房的结构设计。我们不能忽视一切有关工业厂房设计的问题。

一、 工业厂房结构设计要点

(1)地震区的厂房宜少或不设防震缝。地震区房屋的伸缩缝是合一的,当房屋较长时,宜采取下列一些构造措施和施工措施以少设伸缩缝及防震缝;施工中,每隔40m 设置一道800mm 一个1400mm 宽的后浇带,后浇带的位置设在结构受力影响最小的区段;在温度影响较大的顶层、底层、山墙和内纵墙端开间的墙体等部位,适当提高配筋率;加厚屋面隔热保温层或设置架空层形成通风屋面。

(2) 合理布置电梯间的位置。多层厂房由于设备、货物很重,竖向运输的需要,均要设置电梯。钢筋混凝土电梯井筒刚度很大,应充分考虑电梯井筒对建筑物的偏心影响,在结构布置上尽量避免电梯井筒布置在建筑物的角部和端部。

(3) 控制横向框架与纵向框架的周期。由于多层厂房跨度方向、尺寸较大,柱子少;而柱距方向尺寸较小,柱子多。一般都是横向控制,使纵横向的抗震能力大致相同,不仅有利于抗震,也使设计更为经济合理。

二、 钢结构厂房在设计时需要考虑的因素

(1)高层钢结构工业厂房的支撑系统设计原则

高层钢结构工业厂房具有特殊的结构形式,为了保证厂房空间工作性能,要提高建筑结构的整体刚度,要能承受和传递纵向方面的水平力,最大程度的防治杆件产生过大变形,要避免压杆出现失稳,以此来保证结构的整体稳定。设计中要根据厂房的结构形式,设置车间吊车、振动设备、厂房跨度以及厂房的高度、温度区段的长度等等基本情况来设置稳定可靠的支撑系统。在厂房结构中,对每一温度区段要设置较为稳定的柱间支撑系统,要同屋盖的横向水平支撑保持相互协调的布置。

(2)高层钢结构工业厂房抗震设计要点

在进行高层钢结构工业厂房设计时,要考虑厂房的抗震性能。在厂房的总体布置要求上,要将厂房结构刚度和质量进行均匀分布,保证厂房的均匀受力,通过协调变形,来尽量避免厂房因结构的刚度不均匀造成厂房抗震影响。钢结构厂房的横向结构采用钢架或屋架和柱的框架连接,要保证钢结构的受力性能,避免减少横向结构的变形。

(3)高层钢结构工业厂房的防锈蚀设计

由于工业钢结构厂房外部无其他保护措施,都是直接暴露在空气中,因而容易受到空气中的侵蚀介质和在刚结构构件受到外部潮湿环境,产生结构锈蚀或构件损坏等问题。钢结构的锈蚀造成构件截面厚度变薄,同时会在构件饿表层形成局部的锈坑,当修饰时间较长时,锈坑的长期锈蚀,会形成空洞,在结构构件受力较为集中时,会造成结构的过早破坏。因此,在进行高层钢结构工业厂房设计时,钢结构构件的防锈蚀要引起足够的重视。在进行设计时,要考虑厂房的侵蚀介质情况和环境条件,设计中要在厂房布置、结构内部、工艺布置、结构选型、材料选择上来设置相对应的对策和相关措施,以此来保证钢结构厂房的安全。

三、高层工业厂房结构设计的注意事项分析

(1)横向控制方面的问题

高层钢结构厂房在设计过程中,一定要注意厂房的横向结构设计。一般高层钢结构厂房的空问跨度都比较大、厂房尺寸不规则、支撑柱体较为缺乏,因此,一定要加强厂房的横向控制。把提高横向控制的整体支撑效果和稳定性作为主要设计方向和目标。一般来说,在高层钢结构厂房实际设计过程中,一定要注意横向框架同纵向框架的布局分析和周期分析,提高纵横向设计的整体抗争能力以及支撑能力,合理的布局不但能够提高建筑的稳定性,还能够提高厂房对自然灾害的抵抗能力,对于减少旋工费用和生产费用也有着非常积极的作用。

(2)电梯位置的设定

运输电梯是高层钢结构厂房结构设计中不可缺少的一部分,也是较为重要的工程设计内容。由于工业厂房主要用于产品的生产及制造,因此,运输电梯的工作负担也相对较大。在运输电梯采购过程中,一定要合理计算和评估运输电梯的实际工作效率。挑选能够满足企业运输需求的电梯设备,从而避免生产风险,以及安全事故的发生。电梯井简避免设置在受力复杂或易产生应力集中的拐角部位,防止电梯结构对正常生产工作的影响:运输电梯周围的楼板以及框架要尽量进行加固和保护,要充分考虑到电梯运行对厂房结构的影响,从而有效防止安全事故的发生。

(3)尽量减少防震缝以及伸缩缝的设置

防震缝是大型设计项目不可缺少的结构,能够有效减少地震灾害对建筑的影响,减少墙体结构之间的挤压,尤其在地震灾害较为频繁和严重的地区,防震缝的设计尤为重要。但是,对于高层钢结构厂房来说,不宣设置防震缝。如因不设防防震缝出现薄弱部位时,应采取措施提高抗震能力。也不宜设置伸缩缝,当必须设置时,其宽度应符合防震缝的要求。

由于高层钢结构厂房的空间跨度较大,防震缝以及伸缩缝的过多应用,将会影响到建筑的结构安全,从而对建筑的整体性埋下一定的安全隐患。在工程设计过程中,应该每隔40m左右的距离设置一道后浇带,且尽量设置在结构受力影响相对较小的地方。

此外,由于高层钢结构厂房的顶部、底部等区域受温度的影响较大。因此,在设计过程中应该加强相关区域的隔热效果,防止温度过高对厂房结构的影响。要适当提升厂房的通风设计,提升厂房整体通风效果,保持室内空气的流通,这样能够保持一个良好的生产环境和工作环境,也能够有效避免火灾事故的发生,确保厂房的安全性能。

(4)设计环节的注意事项

高层钢结构厂房建设,一定要重视设计环节,对工程项目的各影响因素进行全面的考虑和分析,做好全面的环境调查工作,并针对相关数据加强厂房的结构质量,提升厂房的结构稳定性和安全性。环境因素包括了周围区域的地质结构、地基属性、气候状况等等,如果区域环境恶劣,风力强劲且降水较多,要加强厂房的抗风性能,提高结构的牢固性。在进行厂房设计时,要做好设计人员同技术人员的沟通与交流工作,在确保厂房结构稳定性的基础上尽量提升厂房的美观性,提高厂房的实用度,提升厂房的使用寿命,避免安全事故的发生。

四、结语

在工程建设中,工作人员应当认真负责,完成工业厂房结构设计与安装施工工作,保证工程质量,为企业做出贡献。

参考文献:

[1]杨萍 高层钢结构工业厂房设计 [J] 《沈阳大学学报》 -2011年4期-

[2]张晨、钢结构设计的简单步骤和设计思路[J]、山西建筑,2005、

工业厂房设计及施工篇6

关键词:工业厂房;建筑设计;设计理念;设计要点

随着经济社会的迅猛发展与工业化进程的不断加快,我国的第二产业得到快速的发展。目前,我国的工业已从传统的加工业为主的工业模式转变为以生物工业、电子信息工业、新能源工业、化学工业等为主的轻型工业化的朝阳行业。在这种背景下,要求工业建筑朝着节能环保、工业化以及可持续性发展的方向发展。所以,在进行现代工业厂房建筑设计过程中,必须不断更新设计理念、探究设计的要点、采用科学合理地建筑技术,依据现代工业的要求,设计出充满时代感与现代感的工业厂房建筑。

1 现代工业厂房建筑的设计理念

1、1 节能设计的理念。为了使现代工业的可持续发展需求得到满足,工业厂房建筑设计人员在设计过程中,在满足工艺要求的前提下,必须对节能设计理念充分考虑。在现代工业厂房建筑中,节能设计理念主要包括两方面,一是工业厂房建筑在建设过程中要尽量减少能源的消耗,二是在工业厂房建设运行中要尽量减少能源的消耗。为达到节能的效果,设计人员在进行工业厂房建筑设计时,主要可以通过采用自然采光、太阳能、自然通风等设计手段来减少电能的消耗。

1、2 绿色设计理念。绿色设计指的是在进行工业厂房建筑建设过程中,采用环保能源、可再生施工原材料以及先进的施工技术等,并不会对周围的环境带来严重的污染与破坏的一种设计理念。绿色设计主要体现在环保理念中,工业厂房设计人员在设计建筑的过程中,不能盲目的追求高科技和宏大的外观,要根据实际情况采用科学合理的技术,设计出绿色环保的工业厂房建筑。绿色设计要以提高资源利用率、节能减排为目的,而现代厂房大多采用的钢结构体系就属于绿色建筑体系中的一种,钢材本身是一种高效能的材料,具有很高的再利用价值,并且不需要制模操作。

1、3 洁净设计理念。洁净设计理念主要体现在设计出的工业厂房不会带来污染和二次污染,也就是在建设与使用工业厂房建筑过程中,尽可能地做到零废物排放。洁净设计是保证现代工业可持续发展的重要手段,洁净设计理念也充分体现出对资源的再生利用。

2 现代工业厂房建筑的设计要点

2、1 工业厂房建筑形式和结构形式的选择。设计人员在确定工业厂房建筑的建筑形式和结构形式时,要根据工业的生产工艺、生产操作时的空间、温度、湿度、防腐蚀和产品特性等的要求等因素进行综合考虑。设计人员要在保证工业厂房建筑生产使用功能的前提下,利用合理的设计手法,创造良好的工业厂房生产内部以及外部空间环境。在结构形式的选择上,单层厂房一般采用排架结构,多层厂房大多选用钢框架结构。排架结构可以实现大的跨度以及满足大的平面外变形要求。同时这样的结构形式也施工快,用料省,建筑构件占的使用面积少,留出更多的生产空间。

2、2 工业厂房建筑内部功能设计。工业厂房建筑功能可以分为生产设备区、辅助生产设备区、生产材料堆放区、产品堆放区、人行通道、交通通道、生产人员辅助用房和公用设备用房等区域。设计人员在进行设计过程中要根据工艺流线使场地布置以及建筑布置合理,使人、车、货等流线科学、便捷,占用的面积最少,洁净和污染的区域要分开,用电负荷大的设备集中布置,洁净要求高的房间就近布置等设计措施合理的安排各个功能区的位置。这样不仅能为工业厂房管理提供方便,还能使辅助用房尽量集中布置,节省用地和减少不必要的资金投入。在当前工业厂房建筑常见的内部空间形式有跨间式、单元空间式、大厅式等三种:

跨间式是指由不同数量的跨间组成,这种形式的最大特点是跨间纵向具有明显的透视轴线。这种形式通常适合不同流水线的相互配合,通过纵横跨组合的方式,将生产流线进行组合。

单元空间式主要针对方形或近似方形柱网,具有很强的节奏感。这种形式适合相对独立的工序,相互用廊道或者公用站房、辅助用房连接或者相隔,适合通用厂房组合或者独立的设计单元。

大厅式空间主要是指大跨度网架结构或者管桁架结构。这种形式可以制造出高大开敞的空间,从而使得生产工艺布局灵活,生产流线组合方便,适合有特殊要求的工序,比如电磁屏蔽试验大厅。

2、3 工业厂房建筑技术设计。工业厂房建筑技术设计更偏重工业化的成熟技术产品。尽量减少在现场施工时用的材料损耗和时间,这样既保证了工程质量也缩短了工期。比如护采用压型彩钢板、彩钢夹芯板等工业化程度高的产品。

在建筑围护结构设计过程中,还要考虑防火、防爆、经济性、耐久性、后期维护方便等问题,从而为工业生产创建一个安全、可靠、稳定的环境。

在大面积地坪设计中,要特别考虑设备及堆载的荷载对于地面强度的要求。一般会在地基处理中采用桩基或者换土等处理办法,减少荷载造成的不均匀沉降。也采取在垫层配筋、设置伸缩缝或后浇带、面层采用局部抗裂钢筋等措施,避免地面不规则裂缝。

3 工业建筑设计质量控制管理措施

3、1 对消防设计有关技术人员的教育和培训。与传统式设计的基本思路相比,建筑消防设计有很多不同的地方,为了保证相关的消防工作能够充分的利用消防体系,对相关技术人员的培训和教育工作要加强,要做好消防工作,就要在政府等有关部门的领导下,对科研单位、高级院校等进行充分的利用,分批、分期的进行技术的学习培训,在高校中消防安全课程也是必须设立的,对人们的消防意识能有效的提高,保证了消防类技术人员的培养,采用培训等方法能保证消防设计的方法等得到充分的满足,保证建筑设计的消防能够更好的发挥,保证消防规范等更加合理实现。

3、2 “以人为本”创建环保节能的工业建筑。在工业建筑设计的过程中,要保证自然舒适环境和节能环保的相互结合,就要在其中加入绿色环保的设计理念。在生产过程中,工业建筑会涉及大量的用电、用水、用气、用煤等,对周边的环境可能造成污染,形成不利的影响,但由于其生产工艺具有特殊性,为了保证污染物更少的排放,就要做好节能减排工作。节能和减排这两项工作是密不可分的,只有保证从源头上节材、节能,才能做到真正的保护环境、才能有效的保证工厂能耗的降低,才能有效的节约成本,保证工作人员工作环境的良好舒适,保持其工作的积极性,从而保证生产的进度和产品的质量,保证企业生产效率的不断提高,保证企业更好的实现自身的经济利益和社会效益。

4 结语

随着经济社会的不断发展,新工艺、新材料日益涌现,为工业建筑设计人员在进行工业厂房设计过程中带来了更多的设计灵感。作为现代工业厂房的设计人员,必须顺应时展的潮流,掌握现代工业厂房设计的理念及设计要点,才能设计出理想的、新颖的工业厂房建筑产品。

参考文献

工业厂房设计及施工篇7

关键词:烧结余热电厂;主厂房;抗震设计

中图分类号: S611 文献标识码: A 文章编号:

1 概述

随着我国钢铁工业的快速发展, 高炉炼铁的主要原料——烧结矿的产量也大幅度提高,烧结生产过程中产生的高温废气也越来越多,如何有效地回收利用这部分热量已经引起了人们的高度重视。2008 年5月,国家发改委将烧结余热发电技术列入第一批国家重点节能技术推广项目,2009年12月工信部公布了《钢铁企业烧结余热发电技术推广实施方案》, 计划用三年时间(2010-2012年) ,在重点大中型钢铁企业中有针对性地推广烧结余热发电技术,为钢铁企业在日益激烈的市场竞争中进一步降低生产成本、实现节能降耗发挥积极作用。

烧结余热电厂主厂房结构布置总体来说和火力发电厂主厂房布置类似,主要受工艺布置要求,厂房结构选型和结构体系首先要根据工艺布置特点,并结合工程地质和抗争设防要求综合考虑,以保证实现工程项目“安全经济、技术进步、控制工程招架、提高经济效益”的最终目标。 但是考虑到我国现有烧结余热利用现状,很多烧结厂区在早期设计时并没有给余热利用预留的空间,布置余热电厂主场房要受到现场场地狭小的制约,出现结构形式不利于抗震设防。本文试着结合工程设计的经验,探讨如何合理判断和应用现行规范对于工程结构抗震安全性要求。

2 主厂房结构布置特点

2、1 厂房布置总体评价

烧结余热电厂主厂房主要有汽机间、电气间、电缆夹层、集控室组成,根据需要有时需要在集控室顶层布置除氧间和消防水箱。其中汽机间为排架结构,集控间为框架结构。这种结构形式的特点是平面、立面布置不规则、不对称,纵向和横向的刚度、质量分布不均匀,地震反应特征和震害特点比单纯的框排架结构复杂,表现出更为显著的空间作用效应。

2、2 平面布置

主厂房平面布置最常见的有集控室于汽机间侧面布置,即常见的A、B、C三列布置。对于受到场地限制,无法侧面布置时,也可采用集控室布置与汽机间一端,使平面刚度分布极不均匀。为了平衡平面刚度,一般考虑把化水车间布置与汽机间另一端。

根据最新抗规的要求,进行结构抗震分析时应考虑楼梯构件的影响。主场房布置时一般楼梯布置在厂房一侧,另一侧布置室外消防爬梯。单侧布置楼梯时,楼梯对厂房抗侧刚度有一定影响。根据工程计算经验,一般在抗震设防烈度为7度(0、1g)及以下时,对厂房结构配筋影响较小。在抗震设防烈度为7度(0、15g)及以上时,对厂房结构配筋影响较大,必要时可以通过楼梯板一端与厂房滑动连接来减小单侧布置楼梯对主厂房抗震的不利影响。

2、3 竖向布置

主厂房竖向布置中,当集控室上部布置除氧器及消防水箱时,对结构抗震较为不利。由于受工艺布置要求的控制,主场房设计时难以避免会出现短柱,在设计时应采取相应的抗震构造措施,如采用柱箍筋加密和柱内布置斜钢筋等。

3主厂房框排架结构抗震性能薄弱环节

主厂房一般为钢筋混凝土单跨框-排架结构。由于受工艺系统及设备布置的影响,经常出现楼面标高错层、平面布置不规则、纵向不等跨、高度方向布置不规则,与抗震感念设计有较大距离,所以主厂房的抗震感念设计方面有着先天性薄弱环节。

主厂房由于结构布置特点,存在“短柱”“强梁若柱”“异形节点”的薄弱环节,结构在强震难以实现“大震不倒”是严重违背结构抗震设计原则的,在结构抗震感念中也是不允许的。在主场房设计时确实无法避免时,应在结构设计时要在关键布置做好加强措施。集控室顶层除氧器布置处,梁截面往往要强于C轴侧柱,出现“强梁若柱”,该结构体系在强震时柱上先出现塑性铰,不能实现“大震不倒”。楼面标高错层造成框架柱出现“短柱”,“短柱”在强震时会出现脆性破坏,引起结构体系坍塌。楼面上工艺设备布置的严重不均匀,造成框架梁同一节点上的柱和梁断面差异大,节点刚域难以准确量化,在强震时节点容易首先出现破坏。

上述薄弱环节在主厂房钢筋混凝土框架结构设计中难以完全避免,在结构设计中需对薄弱部位采取适当加强措施。

4主厂房框排架结构体系合理性判定

在电力结构工程和其他工业建筑中不可避免的会遇到钢筋混凝土单框架结构体系。根据GB50011-2010第1、0、3条,在工业建筑中,一些因生产工艺要求而造成的特殊问题的抗震设计,与一般建筑工程不同,需由有关的专业标准予以规定。

电力土建行业在《火力发电厂土建结构设计技术规程》DL5022-2012中,考虑到火力发电厂主厂房的结构特点,没有简单机械的套用建筑抗震设计规范的有关条款,在抗震部分增加了11、1、8条“发电厂多层建(构)筑物不宜采用单跨框架结构,当采用单跨框架结构时,应采取提高结构安全度的可靠措施”。

单框架与双框架结构在承载力设计控制方面没有差别,只是反映在结构的布置和构造方面。双框架结构存在“短柱”、“异型节点”的机会还多一些,在高烈度地区的单框架结构只要注意结构布置合理和加强构造措施,也可以满足结构安全要求。在设计时考虑适当增大构件截面和提高配筋率,可以有效提高构筑物的安全裕度。

5提高结构安全度的措施

5、1 主厂房横向采用汽机房与集控室构成的混凝土单跨框-排架结构形式,纵向A列采用框架架钢支撑,BC列采用框架结构。

5、2 主厂房基础设计时,适当加大基础刚度,提高地基基础与上部结构的协同作用。

5、3 对多遇及罕遇地震进行分析计算是,最大层间位移角应满足抗震规范要求。

5、4 梁、柱截面合理确定,框架柱轴压比不大于0、7,并留有裕度。在设计过程中与工艺紧密配合,力求结构竖向连续布置,各层间刚度差尽量减小,防止薄弱层的出现。

5、5 对于无法避免的短柱、错层、薄弱层、异型节点等,采取加强措施。如短柱范围内箍筋通常加密,并采用配置对角斜筋来提高其延性,增强框架结构的延性和抗剪能力。

5、6 框架柱的实际配筋比计算配筋值提高5%~10%,增加框架柱的承载能力。

6结语

主厂房是余热发电厂的核心建筑,是电厂生产的中枢,厂房中设备管线繁多、生产运行及围护人员密集,主体结构一旦在地震中遭受重大破坏,将造成较大损失。因此,结构设计人员一定要高度重视主场房的抗震设计,和工艺专业密切配合,尽可能选择对抗震有利的结构形式和布置;在设计时要充分考虑主厂房结构布置的特点,对主厂房主体结构和其连接构件、非结构构件、运行设备等进行验算和采取相应的抗震、防震构造措施,保证厂房的结构安全。

参考文献:

[1]GB50011-2010建筑抗震设计规范 [S]、北京:中国建筑工业出版社,2010、

[2]DL5022-2012 火力发电厂土建结构设计技术规程 [S]、北京:中国计划出版社,2010、

工业厂房设计及施工篇8

【关键词】钢结构工业厂房;设计;施工

钢结构工业厂房在我国应用的时间并不长,其具体的设计及施工技巧都还在探索阶段。虽然钢结构工业厂房有很多优点,但作为一种材料,它也有很多缺点,例如防火性能差、易锈蚀等,在设计与施工的过程中一定要考虑到这些因素。文章将从设计和施工两个方面来进行论述。

一、钢结构工业厂房的优越性

钢结构工业厂房的主要优点在于:首先,在施工速度方面:钢结构构件可以工厂化批量生产,施工简单,安装快捷,大大缩短了施工周期。其次,钢结构工业厂房在自重方面:可减轻建筑物结构质量约30%,特别在地基承载力低和地震设防烈度较高的地方,其综合经济优于钢筋混凝土结构体系。最后,从环保方面考虑:钢结构体系属于环保型绿色建筑体系,钢材本身是一种高强度高效能的材料,具有很高的再循环价值,并且不需要制模施工。

二、钢结构工业厂房图纸设计的重要性

无论在什么样的工程中,图纸是工程施工的依据。在钢结构工业厂房的设计期间,一定要组织施工单位专业技术人员对图纸进行会审,检查施工图纸中的“错、漏、碰、缺”,力争把问题解决在施工之前,减少因图纸问题对工程质量、进度的影响。钢结构工程要针对制作阶段和安装阶段分别编制施工组织设计,其中制作工艺内容应包括制作阶段各工序、各分项的质量标准、技术要求,以及为保证产品质量而制订的各项具体措施。

三、钢结构工业厂房支撑系统的设计原则

为了保证钢结构厂房的空间工作,提高其整体刚度,承受和传递纵向水平力,防止杆件产生过大的变形,避免压杆失稳,以及保证结构的整体稳定性,应根据厂房结构的形式,车间吊车的设置,振动设备以及厂房的跨度、高度,温度区段的长度等情况布置可靠的支撑系统。厂房每一温度区段应设置稳定的柱间支撑系统,并与屋盖横向水平支撑的布置相协调。下柱支撑的位置是决定厂房纵向结构变形方向的重要因素,并影响温度应力的大小,下柱支撑应尽可能设在温度区段的中部,使吊车梁等纵向构件能随着温度变化比较自由地向区段两端伸缩。当温度区段的长度不大时,一般在温度区段的中部设置一道下段柱支撑,但温度区段的长度大于150 米时,为了保证厂房的纵向刚度,应在温度区段内设置两道下段柱支撑,其位置应尽可能布置在温度区段中间三分之一的范围内,为了避免过大的温度应力,两道支撑的中心距离不宜大于72 米。

四、钢结构工业厂房抗震性设计的重点

在钢结构工业厂房做抗震设计时应注意:首先,在总体布置方面要求厂房结构的质量和刚度均匀分布,使厂房受力均匀,变形协调,尽量避免因结构刚度不均匀对抗震造成不利影响,厂房横向结构宜采用刚架或者使屋架与柱有一定固结的框架,以便充分利用钢结构的受力性能并减少横向结构变形。其次,钢结构厂房的破坏一般情况不是由于杆件强度不足而常常因为杆件失稳而造成,所以合理布置支撑系统,保证厂房结构整体稳定性,对钢结构厂房尤为重要。最后,在地震作用下。存在着低周疲劳作用,设计时应注意其对厂房的影响。对结构连接点的设计。应保证节点的破坏不先于结构构件的全截面屈服,应使结构构件能进入塑性工作,充分吸收地震能量发挥其抗震能力。

五、钢结构工业厂房耐热能力设计的重要性

前面提到过,钢结构工业厂房防火能力很差,当钢材受热在100℃以上时,随着温度的升高,钢材的抗拉强度降低,塑性增大;温度在250℃左右时,钢材抗拉强度略有提高,而塑性却降低,出现蓝脆现象;当温度超过250℃时钢材出现徐变现象;当温度达500℃时,钢材强度降至很低,以致钢结构塌落。因此,当钢结构表面温度处于150℃以上时,必须做隔热及防火设计(通常是涂耐热涂料来解决)。

钢结构工业厂房的施工中,存在的问题非常繁冗,在这里只对比较突出的几个问题进行分析研究。

六、关于施工过程中地脚螺栓的埋设问题

可以说地脚螺栓的坚固与否是钢结构工业厂房建筑稳定性的根本所在。地脚螺栓的精度关系到钢结构定位,地脚螺栓的埋设必须严格保证其精度。地脚螺栓的埋设精度:轴线位移±2、0 mm,标高±5、0 mm。在地脚螺栓安装前,将平面控制网的每一条轴线投测到柱基础面上,全部闭合,以保证螺栓的安装精度。然后根据轴线放出柱子外边线,待安装钢柱地脚螺栓的承台架子搭设好以后,将所需标高抄测到钢管架子上。

七、关于吊装过程中的注意事项

首先,把柱脚底板的十字线弹出,地脚螺栓的中心线弹出,柱脚剪力孔清理干净,待钢柱就位后,调整标高,把螺母紧固。其次,吊装完一个区域的钢柱后,吊装连系杆,这样保证钢柱整体稳定性,使吊装钢梁时钢柱不容易变形。最后,吊装钢梁,两对钢梁空中对接,并把高强螺栓初拧,第一根钢梁用四道缆风绳拉紧,防止钢梁向一边倾斜。

八、关于吊车梁系统的安装问题

在钢结构工业厂房的施工过程中,吊车梁的安装必须严格按规范从柱间支撑跨进行,柱间支撑安装连接后已形成一个比较稳定的空间刚度单元,从此处安装,一是保证安全,二是能保证吊车梁安装不会影响柱子的垂直度。同时在安装过程中对端部截面误差较大的吊车梁底部应配调整垫板,该垫板在吊车梁系统调整完后应焊接固定,按事先测放的定位线精确对中。制动系统的连接应在吊车梁调整固定后正式连接。当制动板与吊车梁高强螺栓连接和辅桁架焊接连接时,为防止连续施焊对高强螺栓的影响,应先将制动板和吊车梁的高强螺栓连接,并进行初拧,然后调整辅桁架,并于制动板点焊固定后终拧高强螺栓,最后进行制动板和辅桁架的焊接。高强螺栓的紧固和制动板的焊接,均要遵循由每块板的中间往两边进行,以减小板内应力。

九、关于钢结构构件的码放问题

为便于结构构件的安装,构件进厂后应进行合理的堆放。原则为:现场急需安装的应直接堆放到现场,按照吊装顺序先吊装的码放在上头,后吊装的码放在下头。不急于吊装的构件暂时存放在现场外。堆放时应注意柱梁分开并按照轴线分类码放。存放场地应设专人进行管理,并按供货要求和供货清单进行清点,资料存档。构件堆放时,H型构件应立放,不得平放。每个构件的支点不得少于两个,支点的位置宜在构件端部七分之一跨处,叠放时不得超过三层并用木方正确的分层垫好垫平,支点应上下对齐。

参考文献:

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