鋼結(jié)構(gòu)廠房工程的優(yōu)劣勢(shì)及施工注意措施
鋼結(jié)構(gòu)工程主要是指以鋼結(jié)構(gòu)為主的廠房，由于其結(jié)構(gòu)采用H型鋼等厚壁鋼材（自重較大）的結(jié)構(gòu)，所以明顯區(qū)別于輕鋼結(jié)構(gòu)。鋼結(jié)構(gòu)是十五期間我國(guó)將重點(diǎn)推廣的項(xiàng)目，其具有高強(qiáng)度、施工速度快，抗震性能好及工業(yè)化程度高的特點(diǎn)。本文介紹了鋼結(jié)構(gòu)的發(fā)展現(xiàn)狀及它的特點(diǎn)，然后對(duì)鋼結(jié)構(gòu)存在的質(zhì)量問題及預(yù)防措施進(jìn)行闡述。
由于鋼結(jié)構(gòu)廠房本身具備自重輕、強(qiáng)度高、施工快等獨(dú)特優(yōu)點(diǎn)，因此對(duì)高層、大跨度，尤其是超高層、超大跨度，采用鋼結(jié)構(gòu)更是非常理想。輕型金屬板材及其配套的門式鋼架等系列輕型鋼結(jié)構(gòu)已得到了較為廣泛的應(yīng)用。下面簡(jiǎn)單談一談?shì)p型鋼結(jié)構(gòu)廠房工程的優(yōu)劣勢(shì)及施工注意措施。
2.鋼結(jié)構(gòu)廠房的概念
鋼結(jié)構(gòu)廠房工程技術(shù)采用以鋼材制作為主，由型鋼和鋼板等制成的鋼梁、鋼柱、鋼桁架等構(gòu)件組成；各構(gòu)件或部件之間采用焊縫、螺栓或鉚釘連接的結(jié)構(gòu)，是主要的建筑結(jié)構(gòu)類型之一鋼結(jié)構(gòu)廠房是現(xiàn)代建筑工程中較普通的結(jié)構(gòu)形式之一。中國(guó)是早用鐵制造承重結(jié)構(gòu)的國(guó)家，遠(yuǎn)在秦始皇時(shí)代（公元前246-219年），就已經(jīng)用鐵做簡(jiǎn)單的承重結(jié)構(gòu)，而西方國(guó)家在17世紀(jì)才開始使用金屬承 重結(jié)構(gòu)。
3.鋼結(jié)構(gòu)廠房的優(yōu)勢(shì)
以鋼材制作為主的結(jié)構(gòu)，是主要的建筑結(jié)構(gòu)類型之一。鋼材的特點(diǎn)是強(qiáng)度高、自重輕、整體剛性好、變形能力強(qiáng)，故用于建造大跨度和超高、超重型的建筑物特別適宜；材料勻質(zhì)性和各向同性好，屬理想彈性體，一般工程力學(xué)的基本假定；材料塑性、韌性好，可有較大變形，能很好地承受動(dòng)力荷載；建筑工期短；其工業(yè)化程度高，可進(jìn)行機(jī)械化程度高的專業(yè)化生產(chǎn)。鋼結(jié)構(gòu)廠房應(yīng)研究高強(qiáng)度鋼材，大大提高其屈服點(diǎn)強(qiáng)度；此外要軋制新品種的型鋼，例如H型鋼（又稱寬翼緣型鋼）和T形鋼以及壓型鋼板等以適應(yīng)大跨度結(jié)構(gòu)和超高層建筑的需要。
現(xiàn)代化鋼結(jié)構(gòu)廠房工程
3.1材料強(qiáng)度高，自身重量輕
鋼材強(qiáng)度較高，彈性模量也高。與混凝土和木材相比，其密度與屈服強(qiáng)度的比值相對(duì)較低，因而在同樣受力條件下鋼結(jié)構(gòu)廠房的構(gòu)件截面小，自重輕，便于運(yùn)輸和安裝，適于跨度大，高度高，承載重的結(jié)構(gòu)。
3.2鋼材韌性，塑性好，材質(zhì)均勻，結(jié)構(gòu)可靠性高
適于承受沖擊和動(dòng)力荷載，具有良好的抗震性能。鋼材內(nèi)部組織結(jié)構(gòu)均勻，近于各向同性勻質(zhì)體。鋼結(jié)構(gòu)廠房的實(shí)際工作性能比較符合計(jì)算理論。所以鋼結(jié)構(gòu)廠房可靠性高。
3.3鋼結(jié)構(gòu)廠房制造安裝機(jī)械化程度高
鋼結(jié)構(gòu)廠房構(gòu)件便于在工廠制造、工地拼接。工廠機(jī)械化制造鋼結(jié)構(gòu)廠房構(gòu)件成品精度高、生產(chǎn)效率高、工地拼接速度快、工期短。鋼結(jié)構(gòu)廠房是工業(yè)化程度的一種結(jié)構(gòu)。
3.4鋼結(jié)構(gòu)廠房密封性能好
鋼結(jié)構(gòu)廠房工程案例
由于焊接結(jié)構(gòu)可以做到完全密封，可以作成氣密性，水密性均很好的高壓容器，大型油池，壓力管道等。
3.5鋼結(jié)構(gòu)廠房耐熱不耐火
當(dāng)溫度在150攝氏度以下時(shí)， 鋼材性質(zhì)變化小。因而鋼結(jié)構(gòu)廠房適用于熱車間，但結(jié)構(gòu)表面受150攝氏度左右的熱輻射時(shí)，要采用隔熱板加以保護(hù)。溫度在300攝氏度-400攝氏度時(shí)，鋼材強(qiáng)度和彈性模量均顯著下降，溫度在600攝氏度左右時(shí)，鋼材的強(qiáng)度趨于零。在有特殊放火需求的建筑中，鋼結(jié)構(gòu)廠房必須采用耐火材料加以保護(hù)以提高耐火等級(jí)。
3.6鋼結(jié)構(gòu)廠房耐腐蝕性差
特別是在潮濕和腐蝕性介質(zhì)的環(huán)境中，容易銹蝕。一般鋼結(jié)構(gòu)廠房要除銹、被鋅或涂料，且要定期維護(hù)。對(duì)于海水中的海洋平臺(tái)結(jié)構(gòu)，播采用“鋅塊陽(yáng)極保護(hù)”等特殊措施予以防腐蝕。
4.鋼結(jié)構(gòu)廠房工程施工存在的質(zhì)量問題及預(yù)防措施
4.1柱腳的制作安裝
預(yù)埋地腳螺栓與砼短柱邊距離過近。在鋼架吊裝時(shí)，經(jīng)常不可避免的會(huì)人為產(chǎn)生一些側(cè)向外力，而將柱頂部砼拉碎或拉崩。在預(yù)埋螺栓時(shí)，鋼柱側(cè)邊螺栓不能過于靠邊，應(yīng)與柱邊留有足夠的距離。同時(shí)，砼短柱要保證達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度后，方可組織鋼架的吊裝工作。往往容易遺忘抗剪槽的留設(shè)和抗剪件的設(shè)置。柱腳錨栓
按承受拉力設(shè)計(jì)，計(jì)算時(shí)不考慮錨栓承受水平力。若未設(shè)置抗剪件，所有由側(cè)向風(fēng)荷載、水平地震荷載、吊車水平荷載等產(chǎn)生的柱底剪力，從而破壞柱腳錨栓。
柱腳底板與砼柱間空隙過小，使得灌漿料難以填入或填實(shí)。一般二次灌料空隙為50mm。有些工程地腳螺栓位置不準(zhǔn)確，為了方便鋼架吊裝就位，在現(xiàn)場(chǎng)對(duì)地板進(jìn)行二次打孔，任意切割，造成柱腳底板開孔過大，使得柱腳固定不牢，錨栓小邊距亦不能滿足規(guī)范要求。
4.2梁、柱連接與安裝
多跨門式鋼架中柱按搖擺柱設(shè)計(jì)，而實(shí)際工程卻把中柱與斜梁焊死，致使實(shí)際構(gòu)造與設(shè)計(jì)計(jì)算簡(jiǎn)圖不符，造成工程事故。所以，安裝要嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)圖紙施作；翼緣板與加厚或加寬連接板對(duì)接焊縫時(shí)，未按要求做成傾斜度的過渡。對(duì)接焊縫連接處，若焊件的寬度或厚度不同，且在同一側(cè)相差4mm以上者，應(yīng)分別在寬度或厚度方向從一側(cè)或兩側(cè)做成坡度不大于1：2.5的斜角。
鋼結(jié)構(gòu)廠房工程施工現(xiàn)場(chǎng)圖
端板連接面制作粗燥，切割不平整，或與梁柱翼緣板焊接時(shí)控制不當(dāng)，使端板翹曲變形，造成端板間接觸面不吻合，連接螺栓不得力，從而滿足不了該節(jié)點(diǎn)抗彎受拉、抗剪等結(jié)構(gòu)性能。桁架梁柱拼接時(shí)，把翼緣板和腹板的拼接接頭放在同一截面上，造成工程隱患。拼接接頭時(shí)，翼緣板和腹板的接頭一定要按規(guī)定錯(cuò)開。桁架梁住構(gòu)件受集中荷載處未設(shè)置對(duì)應(yīng)的加勁肋，容易造成結(jié)構(gòu)構(gòu)件局部受壓失穩(wěn)。
4.3檁條、支撐等構(gòu)件的制作安裝
為了方便安裝，隨意增大、加長(zhǎng)檁條或檁托板的螺栓孔徑。檁條不僅僅是支撐屋面板或懸掛墻面板的構(gòu)件，而且也是桁架梁住隅撐設(shè)置的支撐體，設(shè)置一定數(shù)量的隅撐可減少鋼架平面外的計(jì)算長(zhǎng)度，有效的保證了鋼架的平面外整體穩(wěn)定性。若檁條或檁托孔徑過大過長(zhǎng)，隅撐就失去了應(yīng)有的作用。有的工程所用檁條僅用電鍍，造成工程尚未完工，檁條早已生銹。檁條宜采用熱鍍鋅帶鋼壓制而成的檁條，且保證一定的鍍鋅量。屋面板未按要求設(shè)置，將固定式改為浮動(dòng)式，使檁條側(cè)向失穩(wěn)。往往設(shè)計(jì)檁條時(shí)，會(huì)考慮屋面而壓型鋼板與冷彎型鋼檁條牢固連接，能可靠的阻止檁條側(cè)向失穩(wěn)并起到整體蒙皮作用。
目前，我國(guó)鋼結(jié)構(gòu)廠房產(chǎn)業(yè)已進(jìn)入一個(gè)新的發(fā)展階段，有關(guān)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)出臺(tái)，國(guó)內(nèi)鋼材產(chǎn)量充足，有了一批鋼結(jié)構(gòu)廠房試點(diǎn)與示范的建設(shè)經(jīng)驗(yàn)和科技成果，鋼結(jié)構(gòu)廠房住宅的發(fā)展已具備了較好的物質(zhì)和技術(shù)基礎(chǔ)。當(dāng)然，在鋼結(jié)構(gòu)廠房住宅發(fā)展方面，還有一些技術(shù)問題有待解決。鋼結(jié)構(gòu)廠房的推廣還需要做大量的工作，完善不同類型結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范和施工技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，研制新型的輕質(zhì)保溫墻體材料以及部品德配套問題，同時(shí)還要廣泛宣傳開發(fā)鋼結(jié)構(gòu)廠房的益處，讓更多的開發(fā)商，設(shè)計(jì)師認(rèn)識(shí)了解鋼結(jié)構(gòu)廠房的優(yōu)點(diǎn)。