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浅析大型钢结构厂房设计的技术要点

  摘要:传统的设计理念对我国的建筑行业结构设计的影响很大。因此,在建筑设计中难免缺少创新。随着时代的发展,概念设计的理念逐渐被运用到结构设计之中。这对于建筑结构设计行业的发展和进步非常重要。在我国地质情况不太良好的地区,往往是建设的重点。在这些地区进行工程的建设,钢结构是很好的选择。但是这项技术对设计师的要求非常高。因为不仅要考虑安全、可靠性,还需要在工期上尽量配合当地的气候环境,越短越好。 

  关键字:大型刚结构厂房设计 技术要点  

  中图分类号: TU391 文献标识码: A 文章编号: 

  引言 

   随着国民经济的高速发展和综合国力的不断提高,大跨度空间钢结构的社会需求和工程应用逐年增加,钢结构跨度的增大和造型设计的复杂化,对空间钢结构的施工技术提出更高的要求。尽管我国空间钢结构施工技术正赶超国际先进水平,但空间钢结构的施工和质量控制等问题,依然是空间钢结构现场施工的技术核心,需要不断总结施工经验和创新施工技术。 

  1.工程概况 

  新乡商会大厦位于新乡新中大道、金穗大道路口。本工程总建筑面积为84384m2,建筑主楼28层,裙房为4层。建筑总高度为99.9m(相对于场地标高)。 

  本工程钢结构梁截面为H型钢,最大截面为H450*200*8*20,最长约为8.4m,重约0.7t;钢结构柱截面为箱型柱,箱型柱最大截面为□800*800*20,第一、二层一节柱子高度为8.7m,三、四层一节柱子高度为9m,五层以上标准层每三层一节柱子,一节柱最重约为5.61t。本工程如下图所示: 

  2.本工程施工要点 

  2.1钢构件加工质量的控制 

  钢结构的施工质量必须从钢结构所用的原材料即成品进厂到构件成品出厂全过程进行严格把关控制,特别是+字型截面柱和转换层梁柱构件的尺寸精度尤为重要。 

  2.2安装现场的平面布置 

  现场平面布置,首先要保证足够的面积堆放一定数量的构件,满足安装的需要,堆放的位置尽量靠近塔吊位置,堆放的位置应符合土建施工的进度,要合理调配,既要保证本工序的施工,又要照顾到其它相关工序的施工。 

  2.3地脚螺栓的预埋 

  地脚螺栓预埋的质量直接关系到钢结构安装精度,所以要十分重视,与土建施工密切配合,确保测量、放线和埋设位置准确。 

  2.4结构的测量、放线和校正 

  测量工作是钢结构安装质量控制最重要的工作之一,角柱、边柱测量定位是本工程的重点,要高度重视,精心施测,测量工作要贯穿于施工过程始终。 

  2.5现场场地狭小,构件的存放量受到限制,构件进场计划要周全。 

  2.6工期要求紧,要周密计划、及时调配。 

  2.7安全施工 

  高层钢结构施工中,螺栓、焊钉、连接板等小型构件和各种手持工具非常多,钢框架安装过程中柱-柱、柱-梁、梁-梁之间较为空旷,楼层面的有效面积非常狭小极易产生小构件的坠落事件,高层施工时的电火花必须进行有效防护,除了高空有防火措施外,地面上应设专人看火防火,在铺压型金属板时拉水平网,柱与柱之间拉安全绳,保护安装人员的安全。 

  3.钢结构应用范围 

  人们在不断追求覆盖更大的空间的同时,积极的需找可以搭建的最佳材质和方法,在生产活动中发现,随着钢材的材质和钢结构设计形式的改进,钢结构的应用得到了很大的发展,根据笔者的实践经验,工业与民用建筑钢结构常常应用在以下范围: 

  3.1厂房仓库等建筑的大跨结构 

  吊车起重量较大或其工作空间需求较大的多采用钢骨架。如冶金厂房的平炉、转炉车间、混铁炉车间,初轧车间。飞机装配车间、飞机库、物流存储库、干煤棚、展览馆大厅、大会堂、重型机械厂的铸钢车间,水压机车间,锻压车间等等,其结构体系可为网架、悬索、拱架以及框架等钢结构搭建。近年来随着网架结构的大量应用,一般的工业车间和仓库都采用钢结构。 

  3.2多层和高层建筑的高耸结构 

   塔架和桅杆结构类。如高耸入云的电视塔、无线电天线揽干、广播局发射桅杆等,属于简体体系(框筒体系、桁架筒体系、筒中筒体系、束筒体系)该类建筑需要美观实用、搭建便利、快速安装、易于维修;多层和高层建筑的骨架类。如北京京广中心、国际经济交流中心、环球金融中心、电视大楼等。 

  4.钢结构构件的吊装工艺 

  工业厂房钢结构构件,包括柱、吊车梁、屋架、天窗架、檩条、支撑及墙架等,构件的形式、尺寸、重量、安装标高都不同,应采用不同的起重机械、吊装方法,以达到经济合理。 

  4.1钢柱的安装 

  4.1.1钢柱的吊装 

  工业厂房占地面积较大,通常用自行式起重机或塔式起重机吊装钢柱。钢柱的吊装方法采用旋转吊装法和滑行吊装法。对重型钢柱可采用双机抬吊的方法进行吊装。起吊时,双机同时将钢柱吊起来,离地一定高度后暂停,然后主机单独起吊,当钢柱吊装竖直后,拆除辅机下吊点的绑扎钢丝绳,由主机单独将钢柱吊装到位,初步校正垂直度,偏差控制在20mm以内,方可松钩。 

  4.1.2钢柱的校正与固定 

   用两台相互垂直放置的经纬仪进行钢柱垂直度偏差检验,如超过允许偏差,用螺旋千斤顶或油压千斤顶进行校正。在校正过程中,随时观察柱底部和标高控制块之间是否脱空,以防校正过程中造成水平标高的误差。校正后为防止钢柱位移,在柱四边用10mm厚的钢板定位,并用电焊固定。钢柱复校后,再紧固锚固螺栓,并将承重块上下点焊固定,防止滑动。 

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