Девет ключови точки за проектиране и изграждане на фабрични сгради със стоманени конструкции

Фабрични сгради от стоманени конструкцииса широко признати в строителното инженерство, тъй като се изграждат бързо, имат ниско собствено тегло, имат добри сеизмични характеристики и са екологични. При проектирането на промишлени сгради те постепенно изместиха по-тежката стоманобетонна конструкция.

Стоманените конструкции не се използват в Китай от дълго време и техният подробен дизайн и техники за изграждане все още се разработват. Въпреки че промишлените сгради със стоманени конструкции предлагат много предимства, стоманата като материал има и недостатъци - например слаба пожароустойчивост и склонност към корозия. Тези фактори трябва да се вземат предвид както по време на проектирането, така и на етапа на строителството.

I. Основните предимства на фабричните сгради със стоманени конструкции

Както бе споменато в резюмето, основните предимства напромишлени сгради от стоманена конструкцияса както следва. Първо, по отношение на скоростта на изграждане: стоманените компоненти могат да се произвеждат масово във фабрика; конструкцията е проста и монтажът е бърз, което значително съкращава периода на строителство. Второ, по отношение на собственото тегло: структурното тегло на сградата може да бъде намалено с около 30%; това е особено икономично на обекти с ниска носеща способност на основата или висока сеизмична интензивност на укрепването, където общата икономия е по-добра от тази на стоманобетонните структурни системи. И накрая, по отношение на опазването на околната среда: стоманените конструкции принадлежат към семейството на екологичните зелени строителни системи; Самата стомана е високоякостен, високоефективен материал с висока стойност за рециклиране и не изисква кофраж по време на строителството.

II. Значението на дизайна на чертежа

Чертежите са основата на конструкцията във всеки проект. По време на фазата на проектиране на промишлена сграда със стоманена конструкция, професионалните техници на строителното звено трябва да бъдат организирани да извършат съвместен преглед на чертежите, като проверяват чертежите за „грешки, пропуски, сблъсъци и недостатъци“, така че проблемите да бъдат разрешени преди началото на строителството и въздействието на проблемите с чертежите върху качеството и графика да бъде сведено до минимум. За проект на стоманена конструкция трябва да се изготвят отделни проекти за организация на строителството за етапа на производство и етапа на монтаж; документът за процеса на производство трябва да обхваща стандартите за качество и техническите изисквания на всеки процес и подпозиция в етапа на производство, както и специфичните мерки, избрани за гарантиране на качеството на продукта.

III. Принципи на проектиране на системата за скоби

За да се осигури пространственото поведение на сградата, да се подобри нейната цялостна коравина, да се издържат и предават надлъжни хоризонтални сили, да се предотврати прекомерната деформация на елементите, да се избегне изкълчването на компресионните елементи и да се гарантира цялостната стабилност на конструкцията, трябва да се организира надеждна система за укрепване в съответствие със структурната форма на сградата, разположението на крана, вибриращото оборудване, обхвата и височината на цеха и дължината на всяка температурна зона. Всяка температурна зона трябва да бъде снабдена със стабилна междуколонна укрепваща система, разположена в координация със страничните хоризонтални укрепвания на покрива. Позицията на укрепването на долната колона е ключов фактор, който определя посоката на надлъжната деформация и влияе върху размера на термичното напрежение; укрепването на долната колона трябва да бъде поставено възможно най-близо до средата на температурната зона, така че надлъжните елементи, като кранови греди, да могат да се разширяват и свиват свободно към двата края при промяна на температурата. Когато температурната зона е къса, в средата обикновено се поставя един комплект скоби за долната колона. Въпреки това, когато температурната зона е по-дълга от 150 m, в зоната трябва да се монтират два комплекта скоби на долната колона, за да се осигури надлъжна коравина; те трябва да бъдат поставени в рамките на средната третина на температурната зона, доколкото е възможно, и разстоянието от център до център между двата комплекта не трябва да надвишава 72 m, за да се избегне прекомерно топлинно напрежение.

IV. Ключови точки за сеизмично проектиране

При извършване на сеизмичния проект на промишлена сграда от стоманена конструкция трябва да се отбележат следните точки. Първо, по отношение на общото оформление, масата и твърдостта на конструкцията трябва да бъдат равномерно разпределени, така че сградата да се натоварва равномерно и да се деформира по координиран начин; неравномерната коравина трябва да се избягва, тъй като има неблагоприятен ефект върху сеизмичните характеристики. За напречната конструкция трябва да се приеме твърда рамка или рамка, в която покривната ферма е здраво свързана с колоните, така че да се използва пълноценно носещата способност на стоманата и да се намали напречната деформация. Второ, сградите със стоманена конструкция обикновено се провалят не защото здравината на елементите е недостатъчна, а защото елементите се огъват; затова е особено важна добре подредената система за укрепване, която гарантира цялостната стабилност на сградата. И накрая, при земетресение възниква умора с нисък цикъл и нейният ефект върху сградата трябва да се вземе предвид при проектирането. Проектирането на структурните връзки трябва да гарантира, че разрушаването на съединението не се случва преди пълното разгъване на структурните елементи; на членовете трябва да бъде позволено да влязат в пластичния етап, така че да могат напълно да абсорбират сеизмичната енергия и да развият своя сеизмичен капацитет.

V. Значението на дизайна за устойчивост на топлина и огън

Промишлени сгради от стоманена конструкцияимат слаба огнеустойчивост. Когато стоманата се нагрее над 100 °C, нейната якост на опън намалява и нейната пластичност се увеличава с повишаване на температурата. Около 250 °C якостта на опън на стоманата се увеличава леко, докато нейната пластичност намалява - феномен, известен като синя чупливост. Над 250 °C стоманата започва да пълзи. При около 500 °C здравината на стоманата пада толкова ниско, че стоманената конструкция може да се срути. Следователно, когато температурата на повърхността на стоманена конструкция надвишава 150 °C, трябва да се осигури топлоизолация и противопожарна защита (обикновено се постига чрез нанасяне на топлоустойчиви, огнезащитни покрития).

При изграждането напромишлени сгради от стоманена конструкция, възникват много практически проблеми; тук анализираме само най-известните.

VI. Вграждане на анкерни болтове по време на строителството

Може да се каже, че дали анкерните болтове са здраво монтирани е от основно значение за стабилността на промишлена сграда от стоманена конструкция. Точността на анкерните болтове пряко влияе върху позиционирането на стоманената конструкция. Анкерните болтове трябва да бъдат закрепени със стриктна прецизност: отклонение на оста ±2,0 mm и кота ±5,0 mm. Преди да монтирате анкерните болтове на колоната, проектирайте всяка ос на хоризонталната контролна мрежа върху горната повърхност на основата на колоната и затворете контура, така че да гарантирате точността на монтаж на болтовете; след това маркирайте външните ръбове на колоните според осите. След като опорната рамка (подпората) за анкерните болтове на колоната е издигната, прехвърлете необходимата надморска височина върху рамката от стоманена тръба. 

VII. Предпазни мерки по време на повдигане

Основните предпазни мерки са следните. Първо маркирайте напречните централни линии на основната плоча на крака на колоната и централните линии на анкерните болтове и почистете отворите за срязване в основата на колоната; след като стоманената колона е на място, регулирайте нейната височина и затегнете гайките. Второ, след като стоманените колони в една зона са издигнати, монтирайте свързващите пръти (свързващи елементи), така че да осигурите цялостната стабилност на колоните и да предотвратите деформацията им при повдигане на стоманените греди. Накрая повдигнете стоманените греди: свържете двойки греди във въздуха и извършете първоначалното затягане на високоякостните болтове; първата греда трябва да бъде закрепена с четири въжета, за да се предотврати накланянето й на една страна.

VIII. Трудности при инсталирането на крановата гредова система

По време на строителството крановите греди трябва да се монтират стриктно откъм стълба на колоните, в съответствие със спецификациите. След като междуколонните скоби са монтирани и свързани, те образуват относително стабилна единица за пространствена коравина; инсталирането от тази ниша е по-безопасно и също така гарантира, че издигането на гредите на крана не засяга вертикалността на колоните. По време на монтажа подложните плочи трябва да се поставят под кранови греди с големи отклонения на крайното сечение; тези подложки трябва да бъдат заварени на място, след като системата на гредите на крана е била регулирана и гредите трябва да бъдат подравнени точно спрямо предварително зададените позициониращи линии. Спирачната система трябва да бъде официално свързана само след регулиране и фиксиране на крановите греди. Когато спирачната плоча е свързана към крановата греда чрез високоякостни болтове и към спомагателната ферма чрез заваряване, последователността е важна: първо свържете спирачната плоча към крановата греда с високоякостни болтове и извършете първоначалното затягане; след това регулирайте спомагателната ферма, заварете я към спирачната плоча и извършете окончателното затягане на болтовете с висока якост; накрая, заварете спирачната плоча към спомагателната ферма. Както затягането на високоякостните болтове, така и заваряването на спирачната плоча трябва да продължи от центъра на всяка плоча към двата ръба, за да се намали вътрешното напрежение в плочата.

IX. Подреждане на стоманени компоненти

За да се улесни монтажа, стоманените компоненти трябва да бъдат подредени по разумен начин, след като пристигнат на място. Принципите са: компонентите, спешно необходими за монтажа, трябва да бъдат подредени директно на място, като се следва последователността на повдигане - тези, които трябва да бъдат повдигнати първо, отиват отгоре, а тези, които трябва да бъдат повдигнати по-късно, долу; компоненти, които не са спешно необходими, трябва временно да се съхраняват извън обекта. Когато подреждате, дръжте колоните и гредите отделно и ги подреждайте по ос. Складовият двор трябва да се управлява от определен персонал; компонентите трябва да бъдат отчетени спрямо изискванията за доставка и списъка за доставка и записите трябва да бъдат архивирани. Елементите с Н-образно сечение трябва да се съхраняват изправени, никога плоски. Всеки компонент трябва да бъде подпрян на поне две точки; опорните точки трябва да са разположени на около една седма от обхвата от краищата на елемента. При подреждане на слоеве се допускат не повече от три слоя; Дървените блокове трябва да се поставят правилно между слоевете, за да се поддържат равни, а опорните точки трябва да са подравнени вертикално.