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防渗:除了做好防漏工作,钢结构厂房还必须防止雨水从外面渗到金属屋面板内。雨水主要是通过搭接缝隙或节点进入金属屋面。要达到防渗的功能,需在螺钉口使用密封垫圈后采用隐藏式固定,在板的搭接处用密封胶或焊接处理,蕞好是用通长的板以搭接,在各种节点部位腹胀严密的防水处理。
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在钢柱四周外包钢筋混凝土加固,注意清理表面增加粘结效果,并确保外包结构与原钢柱形成整体,以免未起到补强效果,反而增加荷载。
抗震设计基本要求
1、钢结构房屋结构类型
常见的钢结构房屋的结构体系有框架结构、框架一支援结构、框架一抗震墙板结构、简体结构以及巨型框架结构等。钢结构房屋的抗震性能的优劣取决于结构的选型,进行实际工程设计时,需要综合考虑多种因素进行方案的优化,在优化过程中确定其适宜的结构体系。
2、钢结构房屋结构布置原则
钢结构房屋的结构体系和结构布置的选择关系到结构的安全性、适用性和经济性。和其他类型的建筑结构一样,多高层钢结构房屋应尽量采用规则的建筑方案。当结构体型复杂、平立面特别不规则时,可按实际需要在适当部位设置防震续,从而形成多个较规则的抗侧力结构单元。由于钢结构可耐受的结构变形大于混凝土结构,一般来说,不宜设抗震缝,设置时,抗震缝宽应不小于相应钢筋混凝土结构房屋的1.5倍。
3、 钢结构房屋适用的zui大高度和高宽比
根据结构总体高度和抗震设防烈度确定结构类型和zui大适用高度。结构的高宽比是影响结构整体稳定性和抗震性能的重要参数,它对结构刚度、侧移和振动形式有直接影响。高度比指房屋总高度与平面较小宽度之比。高宽比值较大时,一方面使结构产生较大的水平位移及P—A效应,还由于倾覆力矩使柱产生很大的轴向力。因此,需要对钢结构房屋的zui大高宽比制定限值,不宜大于合理的限值,超过时应进行专门研究,采取必要的抗震措施。
抗震设计的一般方法
钢材基本属于各向同性的均质材料,且质轻高强、延性好,是一种很适合于建筑抗震结构的材料,在地震作用下,高层钢结构房屋由于钢材材质均匀,强度易于,所以结构的可靠性大;轻质高强的特点使得钢结构房屋的自重轻,从而所受地震作用减小;良好的延性使结构在很大的变形下仍不致倒塌,从而结构在地震作用下的安全性。但是,钢结构房屋如果设计和制造不当,在地震作用下,可能发生构件的失稳和材料的脆性破坏或连接破坏,使钢材的性能得不到充分发挥,造成灾难性后果。因此高层钢结构房屋的抗震设计就显得非常重要和必要。
1、建筑场地
在选择建筑场地时,应根据工程需要,掌握地震活动情况和工程地质的有关资料,对建筑场地做出综合评价。宜选择对建筑抗震有利的地段,如开阔平坦的坚硬场地土或密实均匀的干硬场地土等地段,避开对建筑抗震不利的地段,如软弱场地土、易液化土、条状突出的山嘴、高耸孤立的山丘,非岩质的陡坡、采空区、河岸和边坡边缘等地段。
2、地基和基础
为了避免建筑物不均匀沉降而导致结构产生裂隙、甚至倾斜,使结构构件过早进入塑性区,同一结构单元不应设置在性质截然不同的地基土上,不宜部分采用天然地基,部分采用桩基;地基有软弱粘性土、可液化土或严重不均匀土层时,应加强基础的整体性和刚性。
3、平面和立面布置
为了避免地震时建筑发生扭转和应力集中或塑性变形集中而形成薄弱环节,建筑平面、立面布置宜规则、对称,质量分布和刚度变化宜均匀。但不设置抗震缝时,应采用与实际情况相符合的计算模型,设置抗震缝时,应将建筑物分割成规则的结构单元。我国《抗震规范》对高层钢结构房屋的zui大适用高度和钢结构房屋的zui大高宽比都有规定:
(1)、结构体系应具有明确的计算简图和合理的地震作用传递途径;应有多道抗震设防防线,避免因部分结构或构件失效而导致整个体系丧失抗震能力或丧失对重力的承载能力;应具备必要的承载能力,良好的变形能力和耗能能力;应具有合理的刚度分布和承载力分布,避免因局部削弱或突变而形成薄弱部位,产生过大的应力集中或塑性变形集中,对可能出现的薄弱部位,应采取措施提高其承载能力。
(2)、在抗震结构体系中,应使结构构件和连接部位具有良好的延性,避免脆性破坏,提高抗震结构的整体变形能力。因此,钢结构构件应合理控制尺寸,防止局部失稳或整体失稳,如对梁翼缘和腹板的宽厚比和高厚比都作了明确规定。此外,还应加强各构件之间的连接,以结构的整体性,抗震支承系统应地震作用时结构的稳定。
(3)、对于女儿墙、围护墙、雨篷、封墙等非结构构件,应使其与主体结构有可靠地连接和锚固,避免地震时倒塌伤人,产生附加震害;围护墙、隔墙等与主体结构的连接,应避免设置不当而导致主体结构破坏;应避免吊顶塌落及悬吊较重的装饰物坠落,不可避免时应采取可靠措施。
(4)、建筑物在强震作用下的表现,既是对抗震设计的检验,也是对施工质量的检验。施工质量的好坏,直接影响钢结构房屋的抗震能力。因此,抗震结构对材料和施工质量的特别要求,应在设计文件上注明。建筑物的施工要特别注意符合图纸上合理的抗震要求,注意材料选择,确保施工质量。
随着人们对地震的不断认识,为防止出现严重的地震的严重灾害,造成财产损失和生命伤亡。人们对高层钢结构房屋的抗震要求不断提高。本文阐明了设计人员进行高层钢结构房屋抗震设计时,应首先从概念设计着手,制定比较合理的设计方案等,确保房屋抗震设防目标的实现。
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主要施工方法
一、屋盖系统制作
屋盖系统制作→构件运输→屋架安装→檩条安装→上弦水平支撑安装→垂直支撑安装→下弦水平支撑安装→屋面板安装。
屋盖系统包括屋架、支撑、檩条等,其制作方法以屋架制作为代表,屋架包括支撑等部件,故在此只作屋架制作方法叙述,其他构件制作参考进行。由于现场场地狭窄,屋架拟安排在场外制作,每榀屋架分两段制作,安装前在现场进行拼装,拼装方式采用屋脊节点拼装,拼装完成经检查合格后进行吊装及安装工作。
二、操作平台的制作
为了钢结构构件的制作质量,在施工现场设有两个大平台。其中平台Ⅰ是利用①~⑦/间的平台,平台Ⅱ为在25m×15m地坪作为操作平台,屋架拼装在平台Ⅰ上进行。
放样根据施工图纸要求及采用的规范标准,严格审阅图纸。根据审阅后的施工图进行现场的施工放样,放样按1︰1的比例实物放样进行,制作出样板和样杆,作为下料加工的依据。样板和样杆应注明工号、图号、件号、数量等,样板、样杆应妥善保管,直至工程结束方可销毁。放样划线时,应清楚标明装配标记、螺孔标注、加强板的位置方向、倾斜标记及中心线、基准线和检验线,必要时制作样板。注意预留制作,安装时的焊接收缩余量(按2mm考虑);切割、刨边和铣加工余量;安装预留尺寸要求。划线前,材料的弯曲和变形应予以矫正。
三、下料
根据样板和配料表进行套裁,尽可能节约材料,同时便于切割。钢材下料采用气割,型材采用切割,以切断面的质量。切割前应将钢材切割区表面铁锈、污物等干净,切割后应熔渣和飞溅物。
下料时应预留焊接收缩余量、切割、端面及边缘加工的加工余量。
边缘加工焊接X形V形接口时,采用火焰加工,加工后用砂轮磨平,其表面粗糙度
按精密切割检查。坡口加尺寸的误差,应符合标准和规定的要求,构件端面加工在成品校正后进行,加工面垂直于中心线。
四、组装
组装前各部件应检查合格,连接接触面和沿焊边缘每出30~50(mm)范围应清理干净,板材在型材的拼接后组装前进行,物件的组装应在各部件焊接矫正后进行,桁架结构件轴线交叉点的允许偏差不得大于3mm。
五、焊接
焊接前应熟悉施工图,焊工要有焊工操作证。施焊前应反复检查焊接件接头质量和焊工的处理,焊接时,焊工应遵守焊接工艺,不得自行施焊及不得在焊道上二母材上引弧。各道焊应连续施焊,每焊完一层要及时焊渣,并检查焊接质量。
六、螺栓连接
屋架与天窗、天窗支撑与天窗的连接采用螺栓与现场焊接。若施工中确有把握,可取消部分安装螺栓,直接现场焊接。安装螺栓孔的位置偏差设计未明确给出,需按规范进行。
七、材料拼接材料拼接包括十字形、工字形梁的横向接缝(沿长度方向)及屋架等型钢材料的长度对接,所有工厂材料对接焊缝均为一级焊缝。
1)梁、立柱的型钢或钢板,允许的拼缝条数应符合规定,其zui短拼接长度不小于500mm。
2)组合件中相邻零件上的拼缝错开,其中心线之间错开的距离不小于200mm。
3)拼接坡口制备拼接采用埋弧自动焊焊接,坡口制备采用半自动切割或刨边机加工,10~24mm板厚的坡口型式。
4)拼接焊前准备施焊区域不得有影响焊接质量的熔渣、浮锈、油垢等杂物;焊丝表面不得有油污、铁锈等杂物;焊剂按使用说明要求进行烘干;焊接设备上的仪表完好无损,正常工作;在拼缝两端加装引、熄弧板。
协调本工程施工过程中与各方面的关系。负责与有关方面协调,提供本工程水电接驳以及生产临时场地,提供安装人员住宿。