双层厂房钢结构组成
双层厂房的钢结构通常是由屋架、天窗桁架、肘板、立柱、吊车梁、制动梁(或桁架)、各种支撑、墙架等预制构件组成的空间刚性骨架。
此类预制构件按其功能可分为以下体系: (1)纵向平面框架——它是厂房的基本承重结构,由柱、梁(拱圈)组成。 它承受作用在厂房上的纵向水平荷载和竖向荷载并将其传递到基础上。 (2)横向平面框架——由立柱、肘板、吊车梁和柱间支撑组成。 其作用是保证厂房框架的横向变形和挠度,承受横向水平荷载(叉车侧向制动力、纵向风力等)并将其传递至基础(3)山墙系统——由过梁、天窗架、屋架、托架等。由框架和山墙支撑组成。
(4)叉车梁和制动梁——主要承受叉车的垂直载荷和水平载荷,并将其传递给纵架和横架。
(5)支撑——包括山墙支撑、柱支撑和其他附加支撑。 其作用是将独立的平面框架连接成一个空间系统,保证结构具有必要的挠度和稳定性,同时能承受风力和叉车制动力。
(6)墙架——承受外墙的重量和风力。
据悉,还有一些小型预制构件,如工作平台、梯子、门窗等。
各种预制构件的钢材消耗量与整个工厂钢结构总钢材消耗量的比例大致如表所示。
一座厂房单位面积钢材消耗量估算是评价设计经济性、合理性的重要指标。各工厂单位面积钢材消耗量统计值如下表所示。
立柱类型
柱按结构方式可分为等截面柱和阶梯柱。
柱按截面分为实心腹板柱和格构柱。
柱脚根据结构内力边界条件定义,可分为铰接柱脚和刚性固定柱脚两类。 铰接柱脚仅传递垂直和水平载荷,而刚性固定柱脚除垂直和水平载荷外还传递剪切力。 刚性固定柱脚按施工方式可分为漏流柱脚、嵌入或插入式柱脚、包裹式柱脚三种。 按柱底座的结构可分为整体柱底座和分离式柱底座。
钢立柱安装通常有三种方式,即钢托盘方案、浆托板方案、调平垫圈调平厚板方案。
预制构件现场组装
预制构件组装是将若干分段的预制构件或单件按设计要求在地面组装成完整的预制构件或预制构件装配体。
(1) 单体预制构件组装
1).钢柱组装
小型钢柱通常在变截面或肩梁下方分段运输。 在施工现场组装后,通过钎焊或高硬度螺钉连接,形成整个木柱,用于吊装。
首先将装配平台架在轴上,将钢柱下节挂在平台上,调平并确定中心线,然后将柱上节挂在连接点处,将两柱塞端对齐,并拼接到位,仔细校正立柱的中心轴线和宽度规格后,可按图纸要求进行点焊或高硬度螺钉连接固定。
2).钢主梁和天窗架的组装
通常采用平板拼装方式,将正式的预制构件平放在拼装平台上进行拼装。 如果起重机性能允许,天窗框架和主梁预制构件也可以组装成一体。 钢桁架拼装时,必须严格控制跨度偏差和扭曲,不超过允许值。 翻转桁架时,为避免变形,应确定合理的吊点,必要时进行临时加固。
对于大跨度带天窗的山墙或高度较大的桁架,宜采用垂直拼装法,因为这些桁架翻转难度很大。
(1)预制构件的组合组装
当有小型起重机械且条件允许时,可将大量预制构件在地面组装成稳定的单元块进行整体吊装。 这样可以减少高空作业,有利于安全施工和提高工作效率,并保证吊装预制构件的稳定性。 例如,两根钢梁与斜撑的组合、斜桥结构与廊道桁架的组合等。
预制构件的组装在安装现场进行,组装地点必须在安装起重机的作用范围内。 装配的项目和规模必须根据起重机的性能、部件的硬度、刚度、稳定性以及施工环境等因素来确定。
托盘设置
(1)安装在立柱底板下方的支撑托盘应符合下列规定:
A。 支撑板应安装在靠近锚定螺钉的柱掌支腿板下方,每个锚定螺钉侧面应安装1~2组支撑板。 支撑板与基础表面的接触应光滑、紧密。 二次混凝土浇筑前应将各组支撑板焊接固定。
b. 每组托盘堆放不得超过5块钢结构施工安装新技术,托盘应突出立柱底部10~30mm。
C。 支撑板与基础面应紧密、稳定,其面积大小应根据基础的抗压硬度、柱双脚板两次浇筑前柱底所承受的荷载来估算确定,以及地脚螺钉的紧固预紧力。
d. 托盘边缘应无氧化铁渣和毛刺,各托盘应紧密贴合,每组托盘应受力。
e. 使用成对倾斜托盘时,两托盘的坡度应相同,重叠宽度不应大于托盘宽度的2/3。
(2)座浆支撑板的使用应符合下列规定:
A。 浆料托板的位置、数量和面积应符合设计和现行规范;
b. 每个基础托盘的顶部标高应根据测量的柱底部到牛腿的距离来确定。 浆料托盘的标高、水平度和定位公差应符合下表要求。
C。 使用砂浆支撑板时,应使用无收缩砂浆。 吊装木柱前,砂浆试块的硬度应比基础混凝土的硬度低一级。
Ÿ浆料托盘施工图
木柱安装
(1)木柱安装前应设置标高观察点和中心线标志。 同一工程的观测点和标志应设置在同一位置,并应符合下列规定:
1)。 高程观测点的设置应符合下列规定:
Ÿ 标高观察点的设置应以牛腿(肩梁)的支撑面为基准,并位于立柱易于观察的位置;
Ÿ 对于无牛腿(肩梁)的柱,应以柱顶与桁架连接的最上面的安装孔中心为基准。
2)。 中心线标志的设置应符合下列规定:
Ÿ 在立柱底板上表面向上线方向设置中心标记,在立柱方向左侧设置中心标记;
Ÿ 在立柱表面设置一条上升线和立柱线方向的中心线。 每条中心线应在柱的顶部、中部(牛腿或肩梁)和底部有中心标记;
Ÿ双牛腿(肩梁)柱在运行方向两柱体表面均设有中心标记。
(2)安装多节柱时,应整体拼装、吊装。
(3)钢柱的安装和校正应符合下列规定:
1)。 应消除因侧面暴露在阳光下而造成的误差;
2)。 立柱的垂直度误差应根据气温(季节)进行控制,并应符合下列规定:
Ÿ 以各伸缩节立柱间支撑的木柱为基准(垂直度校准接近“0”)。 多跨厂房沿线方向宜以与主梁刚性连接的两根柱为基础;
Ÿ 当气温低于平均气温(冬季)时,其他立柱应向参考点的反方向倾斜;
Ÿ 当气温高于平均气温(夏季)时,其他立柱应向参考点方向倾斜;
柱倾角值应根据施工时温度与平均气温的温差以及预制构件(叉车梁、竖向支撑和山墙等)的跨度或基准点距离确定。
3)。 木柱安装的允许误差应符合下表的规定。 叉车梁、屋架安装完毕并调整好叉车梁固定连接后,应对木柱进行重新检测。 若超过允许误差,应进行调整。
(4)对于挠度较大的木柱,吊装后应减少临时固定措施。
(5)柱间支撑的安装应在木柱对齐后进行。 安装柱间支撑时应保证木柱的垂直度。 支架不得弯曲。
(6)吊装方法
对于轻工业厂房的小型钢柱,根据起重机配置和现场条件,可以采用单柱、双柱或三柱。
1)。 旋转方式:钢柱运到现场,吊车一边旋转一边吊起吊钩,使木柱绕柱脚旋转,将钢柱吊起。
2)。 滑动方式:单机或两台机提升钢柱。 起重机仅吊起吊钩,使钢柱脚滑动,将钢柱吊起。 为了减少钢柱脚与地面的摩擦力,需要在柱脚处铺设滑行道。
3)。 输送方式:双机提升。 为了减少钢柱脚与地面的摩擦力,选用一台辅机在钢柱下方起吊。 起升立柱时,配合主机提升吊钩。 借助主机的吊具,辅机需要行走或旋转。 输送过程中,辅机承受部分挠度,将钢柱脚送入柱基础。 辅机脱钩并移除负载。 此时主机已满载,立柱就位。
外墙系统结构安装
(1)山墙的安装应在木柱校正符合规定后进行。
(2)对于分段出厂的小型桁架,现场组装时应符合下列规定:
A。 现场组装的平台支撑点高度差应不小于L/1000且不大于10mm(L为支点宽度);
b. 预制构件的拼装应按制造单位的数量和顺序进行钢结构施工安装新技术,不得随意更换;
C。 组装桁架时,应先用临时螺钉和冲钉固定,同时连接角柱。 经测试并达到桁架规格的允许误差后,节点即可永久连接。
(3)外墙系统结构采用胀装组装后即可吊装。 扩展装配单元应是具有空间偏转的自成体系或加固结构体系。
(四)外墙系统结构的扩建、拼装,应当符合下列规定:
A。 展开装配应在装配台上进行。 工作台应有足够的挠度。 工作台上可设置标准定位夹具。 装配台应易于连接;
b. 放大组装结构的运行误差应符合下表要求。
(5)外墙系统结构吊装应符合下列规定:
A。 吊装前可在预制构件上安装安全网、脚手架、临时围栏等施工设施;
b. 各跨第一、第二山墙及预制构件安装产生的结构单元是其他外墙结构安装的基准,其安装质量标准应适当提高;
C。 外墙纵横支撑、檩条(梁)、女儿墙角撑的安装应在价格修正后进行。 角撑应对称安装在山墙背面,并应自由对齐。
d. 对于有底座、底部有重型山墙的外墙结构,在吊装山墙之前,应将柱间外墙结构的所有预制构件连接固定。
e. 天窗框架安装可在山墙上组装并吊装在一起。
外墙系统结构安装允许误差应符合下表的规定。
围护系统结构安装
(1)柱间安装应与基础结合。 若无基础,应采取临时支撑措施,保证柱间按要求对齐。 当柱间设计为悬挂在其他结构(如叉车梁辅助桁架等)上安装时,安装不得导致悬挂结构超差。
(2)墙楣等预制构件的安装应在柱间调整定位后进行。 柱间安装公差应符合主柱的规定。 墙楣安装完毕后,应用拉杆螺丝调整直线度。 允许误差应符合下表的规定。
(3)围护结构可在地面放大组装后一起组装吊装,整个柱间厂房可成为一个组合单元。
平台、梯子、围栏安装
(1)钢平台、钢梯、栏杆的安装应符合国家标准《固定钢直梯》(GB4053.1)、《固定钢斜梯》(GB4053.2)、《固定防护围栏》(GB4053) 3)及《固定钢平台》(GB4053.4)的规定。
(2)平台厚板应铺装平整,与平台梁或框架连接紧密、连接牢固,表面有防滑措施。
(3)护栏安装连接应牢固可靠,扶手边角应光滑。
(4)平台、梯子、围栏安装的允许误差应符合下表的规定。
(5)梯子、平台、围栏应与主要预制构件同时安装。