1、鋼結(jié)構(gòu)廠房設(shè)計(jì)采用的結(jié)構(gòu)體系
鋼結(jié)構(gòu)廠房因?yàn)楣に嚥贾玫囊?,一般都需要大空間,結(jié)構(gòu)通常采用框架結(jié)構(gòu),在層數(shù)較多、工藝條件許可的情況下也可以采用框剪結(jié)構(gòu)。結(jié)構(gòu)布置的原則是:盡量使柱網(wǎng)對(duì)稱(chēng)均勻布置,使房屋的剛度中心與質(zhì)量中心相近,以減小房屋的空間扭轉(zhuǎn)作用,結(jié)構(gòu)體系要求簡(jiǎn)捷、規(guī)則、傳力明確。避免出現(xiàn)應(yīng)力集中和變形突變的凹角和收縮,以及豎向變化過(guò)多的外挑和內(nèi)收,力求沿豎向的剛度不突變或少突變。由于多層廠房跨度方向尺寸較大,柱子少;而柱距方向尺寸較小,柱子多。一般都是橫向控制,使縱橫向的抗震能力大致相同,不僅有利于抗震,也使設(shè)計(jì)更為經(jīng)濟(jì)合理。
2、鋼結(jié)構(gòu)廠房設(shè)計(jì)的選址
廠房設(shè)計(jì)選址很關(guān)鍵,因盡量避免地震區(qū),地震區(qū)房屋的伸縮縫是合一的,當(dāng)房屋較長(zhǎng)時(shí),宜采取下列一些構(gòu)造措施和施工措施以少設(shè)伸縮縫及防震縫;施工中,每隔40m設(shè)置一道800mm一個(gè)1400mm寬的后澆帶,后澆帶的位置設(shè)在結(jié)構(gòu)受力影響最小的區(qū)段;在溫度影響較大的頂層、底層、山墻和內(nèi)縱墻端開(kāi)間的墻體等部位,適當(dāng)提高配筋率;加厚屋面隔熱保溫層或設(shè)置架空層形成通風(fēng)屋面。
3、鋼結(jié)構(gòu)廠房的的防火設(shè)計(jì)
鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)廠房防火能力很差,當(dāng)鋼材受熱在100℃以上時(shí),隨著溫度的升高,鋼材的抗拉強(qiáng)度降低,塑性增大;溫度在250℃左右時(shí),鋼材抗拉強(qiáng)度略有提高,而塑性卻降低,出現(xiàn)藍(lán)脆現(xiàn)象;當(dāng)溫度超過(guò)250℃時(shí)鋼材出現(xiàn)徐變現(xiàn)象;當(dāng)溫度達(dá)500℃時(shí),鋼材強(qiáng)度降至很低,以致鋼結(jié)構(gòu)塌落。因此,鋼結(jié)構(gòu)必須做隔熱及防火設(shè)計(jì)。
(1)正確定義建筑物生產(chǎn)的火災(zāi)危險(xiǎn)性類(lèi)別,合理確定建筑的耐火等級(jí)依據(jù)《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》,對(duì)廠房生產(chǎn)火災(zāi)危險(xiǎn)性分為甲、乙、丙、丁、戊五類(lèi),如果確定工程為二級(jí)耐火等級(jí),就應(yīng)該嚴(yán)格按照二級(jí)耐火等級(jí)加涂防火涂料進(jìn)行防護(hù),使鋼構(gòu)件達(dá)到二級(jí)防火等級(jí)的耐火極限要求。
(2)設(shè)計(jì)時(shí)要選用恰當(dāng)?shù)匿摻Y(jié)構(gòu)防火保護(hù)方法對(duì)鋼結(jié)構(gòu)采取有效的保護(hù),就是將鋼結(jié)構(gòu)的耐火極限提高到規(guī)范規(guī)定的值,防止鋼構(gòu)件遇火發(fā)生變形塌落。目前,保護(hù)鋼結(jié)構(gòu)廠房最常用的方法是在其表面涂覆鋼結(jié)構(gòu)防火涂料,發(fā)生火災(zāi)時(shí)它作為耐火隔熱保護(hù)層,有效地提高鋼構(gòu)件的耐火極限,滿足現(xiàn)行國(guó)家規(guī)范的要求。在使用防火涂料時(shí),應(yīng)當(dāng)注意防火涂料和底層防腐涂料的相互匹配,不得與底層防腐涂料發(fā)生化學(xué)反應(yīng),以免影響防腐防火效果。我們?cè)谠O(shè)計(jì)時(shí),要根據(jù)不同建筑對(duì)構(gòu)件耐火極限的要求,通過(guò)科學(xué)比較,選出最恰當(dāng)?shù)姆阑鸨Wo(hù)方法,達(dá)到經(jīng)濟(jì)和安全要求。
(3)鋼結(jié)構(gòu)建筑設(shè)計(jì)時(shí)要合理劃分建筑物的防火分區(qū),對(duì)每個(gè)防火分區(qū)的面積進(jìn)行嚴(yán)格的控制。同時(shí)要控制每個(gè)分區(qū)的疏散口數(shù)量及疏散距離,安全出口是指符合防火規(guī)范規(guī)定的疏散樓梯、直通室外地平面或安全區(qū)域的門(mén)。由于鋼結(jié)構(gòu)建筑自身存在的弱點(diǎn),我們?cè)谠O(shè)計(jì)時(shí)要充分考慮人員疏散的因素,將人員密度指標(biāo)和鋼結(jié)構(gòu)建筑的特點(diǎn)綜合起來(lái)考慮,加強(qiáng)對(duì)安全疏散路線、疏散距離、疏散寬度的設(shè)計(jì)要求,科學(xué)設(shè)置疏散指示標(biāo)志,使人員能快速疏散到安全地帶,從而大大減少人員傷亡和人民財(cái)產(chǎn)損失。
4、鋼結(jié)構(gòu)廠房的防腐設(shè)計(jì)
鋼結(jié)構(gòu)表面直接暴露在大氣中就會(huì)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(shí),鋼結(jié)構(gòu)廠房銹蝕就會(huì)更加明顯和嚴(yán)重。鋼結(jié)構(gòu)的銹蝕不僅會(huì)使構(gòu)件截面減小,還會(huì)使鋼構(gòu)件表層局部產(chǎn)生銹坑,當(dāng)構(gòu)件受力時(shí)將引起應(yīng)力集中現(xiàn)象,使結(jié)構(gòu)過(guò)早破壞。因此,對(duì)鋼結(jié)構(gòu)廠房構(gòu)件的防銹蝕問(wèn)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(duì)策和措施,以確保廠房結(jié)構(gòu)的安全。為了防止金屬表面銹蝕,常采用防銹防腐涂料對(duì)其進(jìn)行涂裝保護(hù),保護(hù)層透氣是造成金屬表面失去陰極保護(hù)而加快銹蝕速率的誘因。因此,防腐涂層只有具備了致密、疏水性強(qiáng)、附著力好、電阻大或涂層足夠厚的條件時(shí),才能有效地屏蔽水蒸氣、氧氣、氯離子等的侵蝕,起到物理防銹作用。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。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、鋼結(jié)構(gòu)廠房設(shè)計(jì)電梯間的位置安排
多層廠房由于設(shè)備、貨物很重,豎向運(yùn)輸?shù)男枰?,均要設(shè)置電梯。鋼筋混凝土電梯井筒剛度很大,應(yīng)充分考慮電梯井筒對(duì)建筑物的偏心影響,在結(jié)構(gòu)布置上盡量避免電梯井筒布置在建筑物的角部和端部。