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钢结构厂房设计的要素有哪些

时间:2019-09-04 13:18   来源: 沈阳鸿运钢结构

  在设计钢结构厂房的时候,我们需要注意哪些方面呢?下面,就让我们一起来看看吧!

 

 
 
  1、采用的结构体系
 
  钢结构厂房因为工艺布置的要求,一般都需要大空间,结构通常采用框架结构,在层数较多、工艺条件许可的情况下也可以采用框剪结构。结构布置的原则是:尽量使柱网对称均匀布置,使房屋的刚度中心与质量中心相近,以减小房屋的空间扭转作用,结构体系要求简捷、规则、传力明确。
 
  避免出现应力集中和变形突变的凹角和收缩,以及竖向变化过多的外挑和内收,力求沿竖向的刚度不突变或少突变。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。
 
  2、选址
 
  厂房设计选址很关键,因尽量避免地震区,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。

 

 
 
  3、防火设计
 
  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,钢结构必须做隔热及防火设计。
 
  (1)正确定义建筑物生产的火灾危险性类别,合理确定建筑的耐火等级依据《建筑设计防火规范》,对厂房生产火灾危险性分为甲、乙、丙、丁、戊五类,如果确定工程为二级耐火等级,就应该严格按照二级耐火等级加涂防火涂料进行防护,使钢构件达到二级防火等级的耐火极限要求。
 
  (2)设计时要选用恰当的钢结构防火保护方法对钢结构采取有效的保护,就是将钢结构的耐火极限提高到规范规定的值,防止钢构件遇火发生变形塌落。目前,保护钢结构厂房最常用的方法是在其表面涂覆钢结构防火涂料,发生火灾时它作为耐火隔热保护层,有效地提高钢构件的耐火极限,满足现行国家规范的要求。
 
  在使用防火涂料时,应当注意防火涂料和底层防腐涂料的相互匹配,不得与底层防腐涂料发生化学反应,以免影响防腐防火效果。我们在设计时,要根据不同建筑对构件耐火极限的要求,通过科学比较,选出最恰当的防火保护方法,达到经济和安全要求。
 
  (3)钢结构建筑设计时要合理划分建筑物的防火分区,对每个防火分区的面积进行严格的控制。同时要控制每个分区的疏散口数量及疏散距离,安全出口是指符合防火规范规定的疏散楼梯、直通室外地平面或安全区域的门。由于钢结构建筑自身存在的弱点,我们在设计时要充分考虑人员疏散的因素,将人员密度指标和钢结构建筑的特点综合起来考虑,加强对安全疏散路线、疏散距离、疏散宽度的设计要求,科学设置疏散指示标志,使人员能快速疏散到安全地带,从而大大减少人员伤亡和人民财产损失。

 

 
 
  4、防腐设计
 
  钢结构表面直接暴露在大气中就会锈蚀,当钢结构厂房空气中有侵蚀性介质或钢结构处在潮湿环境中时,钢结构厂房锈蚀就会更加明显和严重。钢结构的锈蚀不仅会使构件截面减小,还会使钢构件表层局部产生锈坑,当构件受力时将引起应力集中现象,使结构过早破坏。
 
  因此,对钢结构厂房构件的防锈蚀问题应予以足够的重视,并应根据厂房侵蚀介质情况和环境条件在总图布置、工艺布置、材料选择等方面采取相应对策和措施,以确保厂房结构的安全。为了防止金属表面锈蚀,常采用防锈防腐涂料对其进行涂装保护,保护层透气是造成金属表面失去阴极保护而加快锈蚀速率的诱因。
 
  因此,防腐涂层只有具备了致密、疏水性强、附着力好、电阻大或涂层足够厚的条件时,才能有效地屏蔽水蒸气、氧气、氯离子等的侵蚀,起到物理防锈作用。一般室内钢结构在自然大气介质作用下,要求涂层厚度100μm,即底漆两道,面漆两道。露天钢结构或在工业大气介质作用下的钢结构,要求漆膜总厚度为150μm~200μm。在酸环境中的钢结构要求使用氯磺化防酸漆。钢柱柱脚在地面以下部分要用不低于C20的混凝土包裹,其保护层厚度不小于50mm。
 
  5、位置安排
 
  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。
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