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摘 要:门式刚架轻钢在屋面及墙面方面使用,能让结构的质量变得轻盈,一定程度上缩小了基础的尺寸以及梁柱的截面,进而缩减了钢材的使用量及费用投资,其结构便于施工而且工业化水平很高,所以得以广泛应用,特别是在工业厂房方面,单层门式刚架轻钢结构的使用已经显得非常普遍,本文即对门式刚架轻钢结构工业厂房施工技术要点进行如下探讨。
关键词:轻钢结构;工业厂房;施工;钢柱;屋面板
中图分类号: TU392.5 文献标识码:A
一、轻钢结构的概述
(一)轻型钢结构概念
通常情况下,轻型钢结构指的是由小角钢、圆钢、薄钢板或者是薄壁钢焊接成的结构,它和普通的钢结构是有区别的。普通钢结构通常是由组合柱、钢屋架和大吨位的吊车梁等组成,比较适用于有抗震要求、荷载或者是吊车起重量比较大的结构。伴随着我国产业结构的调整,普通的钢结构不断减少,但轻型的钢结构在逐渐增加。
(二)轻型钢结构的特点
轻型钢结构的特点包括以下内容:
1、经济指标好,节省投资,用钢量少,结构自重轻。其中单层轻钢的仓库用钢量是 16~30kg/m3,低于同条件下钢筋混凝土结构用钢量,还能减少大量的水泥、木材等其他的建筑材料的使用量,同时轻型钢结构能大大降低自身重力,节省建设资金。
2、无需打桩,大大缩短工期。由于轻型钢结构厂房自身轻,通常情况下只用柱下的混凝土结构就可满足承载的要求,因此,大大缩短建设的周期。
3、由于材质均匀,且结构杆件的应力计算很准确,因此安全度可靠。又因为钢材是延性材料,所以抗震性能好。另外大部分的钢结构杆件都在工厂制造加工,检测手段完善,且加工质量有保障。
4、内部空旷,外观美观。轻型钢结构厂房可根据需要选择、随意组合和任意調整颜色。特别是墙面的彩色压型板,造型美观、色彩鲜明,厂房完工后无需装饰。
二、轻钢结构厂房的施工技术要点
(一)施工设备
施工过程中需要确保施工材料符合要求,因此在施工时需要对钢板、圆钢、高强螺栓、油漆等材料进行检查。当施工材料达到施工地点时,需要根据相关标准对材料进行检验,同时应在施工前制定相应的采购计划,并需要掌握材料的用量、规格、技术要求等内容。[1]
(二)施工材料质量要求[1]
1、对样板及加工面进行放样后,质检人员需要对其进行检测,并确保构件安装及加工的尺寸符合生产及施工要求。
2、钢板材料在使用前需要利用矫正机对其进行矫正,矫正完毕后对其进行切割,同时应对钢板进行探伤检验,确保钢板的质量符合建筑要求,只有当钢板质量符合生产要求时,才对其进行切割处理。最后对材料进行切口截面及几何尺寸的检验,对材料做好标识并放置好。
3、对模板做好切割标记,并采用钻床对结构构件进行钻孔,同时将基准线及孔中心轴线划出,确保钻孔精度符合要求,完成钻孔后,质量检查员需要检查钻孔是否符合要求,并对构件做好标识。
4、在整个施工现场中,需对现场各项工序进行检验,并根据相关的规定对厂房进行加工、设计,同时需要对构件基尼系数矫正,确保构件能合理使用。
5、根据相关规定,加工后的部件需对其边缘进行修正以确保符合生产要求,并对焊渣、溅物、毛刺等物质进行清除。通过自动抛丸机对发生铁锈的钢材表明进行清锈,除锈等级应确保在 2.5 等级以上。[2]
(三)钢结构的安装
1、安装流程
钢柱吊装→水平支撑吊装→钢屋架吊装→钢檩条吊装→斜支撑安装→拉条安装→校正→补漆→天沟安装→中间验收→屋面板安装。
2、柱子吊装
(1)将柱子按照图纸位置运送到安装位置附近,在地脚螺栓上拧上调节螺母, 用水准仪将调节螺母上表面抄平。根柱子的重量<1700kg,安装高度<16m,16t 汽车吊可满足安装要求。采用单点吊装的方法,吊点选在靠近柱头1/3处,吊车位置选在中间柱子轴线处,每次可吊装二根柱子。
(2)钢柱安装时利用调节螺母调整标高,缆风绳调节柱的垂直度,垂直度标高调整好后将地脚板下的调节螺母二次复拧拧紧,保证柱脚板被上下螺母夹紧。 从有柱间支撑的开始向另一侧依次安装。
(3)柱脚板下的二次灌浆为C30细石混凝土,屋面梁、拉条安装校正后即可灌浆。校正一榀灌浆榀,最开始吊装的时候,两榀吊装完成校正后才灌浆。
3、钢柱的校正
(1)柱的中心线与杯口中心线先对齐后,再校正柱的垂直度。
(2)柱子的垂直校正,测量用两台经纬仪安置在纵横轴线上,先对准柱底垂直翼缘板或中线,再渐渐仰视到柱顶,如中线偏离视线,表示柱子不垂直,可指挥调节拉绳或支撑,可用敲打等方法使柱子垂直。在吊装屋架时或安装竖向构件时,还须对钢柱进行复核校正。
(3)用缆风绳校正柱的垂直度时,松紧铁楔应与松紧缆风绳同步进行,两侧铁楔也应同时松些才能校正,校正后再收紧缆风绳。
(4)阳光、温差引起的误差应及时调整消除,在地脚螺栓固定前应复测一次。
4、屋面檩条的安装
先利用 16t 汽车吊将檩条每 4 根为一捆吊到安装位置附近,用铁线临时固定。在钢梁上拴挂安全绳,以安装完的钢架粱作为操作平台安装屋面檩条。檩条安装完毕后进行屋面檩条间拉条的安装。檩条的安装过程中应注意拉条安装孔朝上,在垂直运输的过程中不要将方向放错。先安装屋脊处相邻两根檩条之间的拉条。利用拉条两边的螺母将这两根檩条调直,同时使拉条顺直,以此作为基础紧固其余拉条,调直檩条。
屋面拉条安装时,用两块 4m 木跳板作为操作平台互相串动安装拉条。木跳板在使用前要仔细检查保证安全可靠。操作过程中要拴好安全绳挂好安全带。所有钢构件安装之前均应由两人以上认定安装位置,核对无误后再进行安装。 尤其应注意山墙柱的位置和带锚点钢构件的位置。
5、吊车梁的吊装
(1)钢吊车梁安装前应测量柱安装后牛腿的实际标高,以便吊车梁安装时调整标高的施工误差,以防误差积累。
(2)吊车梁起吊使用吊索绑扎或用可靠的夹具。绑扎点在吊车梁重心对称的两端部,吊索角度应大于45度。
(3)吊车梁安放后,应将吊车梁上翼缘板与柱用连接板连接固定,以防吊机松钩后吊车梁纵向移动和侧向倾倒。
(4)吊车梁校正应在螺栓全部安装后进行,以防安装螺栓时使吊车梁移位变动;严禁在吊车梁的下翼缘和腹板上焊接悬挂物及卡具。
(5)吊车梁安装时标高如有负偏差时,可在柱牛腿面与吊车梁下翼缘板之间放入铁垫板。但垫板不得超过三层,并应置于吊车梁的端部腹板或加劲肋下面,且垫板面积不得小于吊车梁与牛腿接触部分面积的60%。
6、屋面板的安装
(1)屋面板安装顺序
安装屋面檩条→屋面板就位→拉设麻线→安装屋面板、钢天沟→安装采光板。
(2)起吊准备
用汽车吊将屋面板吊到屋面上,吊装时不得损坏板形,起吊带必须使用尼龙绳或布带等柔性吊装,不得使用钢带。 在包装与吊带或包装之间应插入保护性木条,从而防止板沿变形。包装吊到屋面上后,应放存有支承点的檩条上,每个支点上只能放一件包装,并应保证每件包装放在上面时,不会滑下移位。
(3)屋面板安装
屋面板安装时,特别要注意安全及板的损伤问题。首先确定安装起始点,确定好安装方向后,把山墙边的封口板先安装固定好,接着将第一块安装就位,并将其固定,要保证与檩条垂直。第一块安装完后,接着安装第二块、第三块板,依次进行。当屋面板沿长度方向超过一块板,则应分排安装。首先安装第一排(沿排水方向最下面一排),施工时按前述要求从左到右进行。第一排安装完后,再安装第二排板。在安装过程中,要注意搭接部分的防水处理。 板搭接长度≥200mm~300mm,取决于排水距离及排水坡度,用铆钉紧固,铆钉间距≤300mm。
参考文献
[1]曾帆.浅谈轻型钢结构厂房施工技术[J].中国科技博览,2009.13.
[2]GB50205-2001钢结构工程施工质量验收规范[S].
关键词:轻钢结构;工业厂房;施工;钢柱;屋面板
中图分类号: TU392.5 文献标识码:A
一、轻钢结构的概述
(一)轻型钢结构概念
通常情况下,轻型钢结构指的是由小角钢、圆钢、薄钢板或者是薄壁钢焊接成的结构,它和普通的钢结构是有区别的。普通钢结构通常是由组合柱、钢屋架和大吨位的吊车梁等组成,比较适用于有抗震要求、荷载或者是吊车起重量比较大的结构。伴随着我国产业结构的调整,普通的钢结构不断减少,但轻型的钢结构在逐渐增加。
(二)轻型钢结构的特点
轻型钢结构的特点包括以下内容:
1、经济指标好,节省投资,用钢量少,结构自重轻。其中单层轻钢的仓库用钢量是 16~30kg/m3,低于同条件下钢筋混凝土结构用钢量,还能减少大量的水泥、木材等其他的建筑材料的使用量,同时轻型钢结构能大大降低自身重力,节省建设资金。
2、无需打桩,大大缩短工期。由于轻型钢结构厂房自身轻,通常情况下只用柱下的混凝土结构就可满足承载的要求,因此,大大缩短建设的周期。
3、由于材质均匀,且结构杆件的应力计算很准确,因此安全度可靠。又因为钢材是延性材料,所以抗震性能好。另外大部分的钢结构杆件都在工厂制造加工,检测手段完善,且加工质量有保障。
4、内部空旷,外观美观。轻型钢结构厂房可根据需要选择、随意组合和任意調整颜色。特别是墙面的彩色压型板,造型美观、色彩鲜明,厂房完工后无需装饰。
二、轻钢结构厂房的施工技术要点
(一)施工设备
施工过程中需要确保施工材料符合要求,因此在施工时需要对钢板、圆钢、高强螺栓、油漆等材料进行检查。当施工材料达到施工地点时,需要根据相关标准对材料进行检验,同时应在施工前制定相应的采购计划,并需要掌握材料的用量、规格、技术要求等内容。[1]
(二)施工材料质量要求[1]
1、对样板及加工面进行放样后,质检人员需要对其进行检测,并确保构件安装及加工的尺寸符合生产及施工要求。
2、钢板材料在使用前需要利用矫正机对其进行矫正,矫正完毕后对其进行切割,同时应对钢板进行探伤检验,确保钢板的质量符合建筑要求,只有当钢板质量符合生产要求时,才对其进行切割处理。最后对材料进行切口截面及几何尺寸的检验,对材料做好标识并放置好。
3、对模板做好切割标记,并采用钻床对结构构件进行钻孔,同时将基准线及孔中心轴线划出,确保钻孔精度符合要求,完成钻孔后,质量检查员需要检查钻孔是否符合要求,并对构件做好标识。
4、在整个施工现场中,需对现场各项工序进行检验,并根据相关的规定对厂房进行加工、设计,同时需要对构件基尼系数矫正,确保构件能合理使用。
5、根据相关规定,加工后的部件需对其边缘进行修正以确保符合生产要求,并对焊渣、溅物、毛刺等物质进行清除。通过自动抛丸机对发生铁锈的钢材表明进行清锈,除锈等级应确保在 2.5 等级以上。[2]
(三)钢结构的安装
1、安装流程
钢柱吊装→水平支撑吊装→钢屋架吊装→钢檩条吊装→斜支撑安装→拉条安装→校正→补漆→天沟安装→中间验收→屋面板安装。
2、柱子吊装
(1)将柱子按照图纸位置运送到安装位置附近,在地脚螺栓上拧上调节螺母, 用水准仪将调节螺母上表面抄平。根柱子的重量<1700kg,安装高度<16m,16t 汽车吊可满足安装要求。采用单点吊装的方法,吊点选在靠近柱头1/3处,吊车位置选在中间柱子轴线处,每次可吊装二根柱子。
(2)钢柱安装时利用调节螺母调整标高,缆风绳调节柱的垂直度,垂直度标高调整好后将地脚板下的调节螺母二次复拧拧紧,保证柱脚板被上下螺母夹紧。 从有柱间支撑的开始向另一侧依次安装。
(3)柱脚板下的二次灌浆为C30细石混凝土,屋面梁、拉条安装校正后即可灌浆。校正一榀灌浆榀,最开始吊装的时候,两榀吊装完成校正后才灌浆。
3、钢柱的校正
(1)柱的中心线与杯口中心线先对齐后,再校正柱的垂直度。
(2)柱子的垂直校正,测量用两台经纬仪安置在纵横轴线上,先对准柱底垂直翼缘板或中线,再渐渐仰视到柱顶,如中线偏离视线,表示柱子不垂直,可指挥调节拉绳或支撑,可用敲打等方法使柱子垂直。在吊装屋架时或安装竖向构件时,还须对钢柱进行复核校正。
(3)用缆风绳校正柱的垂直度时,松紧铁楔应与松紧缆风绳同步进行,两侧铁楔也应同时松些才能校正,校正后再收紧缆风绳。
(4)阳光、温差引起的误差应及时调整消除,在地脚螺栓固定前应复测一次。
4、屋面檩条的安装
先利用 16t 汽车吊将檩条每 4 根为一捆吊到安装位置附近,用铁线临时固定。在钢梁上拴挂安全绳,以安装完的钢架粱作为操作平台安装屋面檩条。檩条安装完毕后进行屋面檩条间拉条的安装。檩条的安装过程中应注意拉条安装孔朝上,在垂直运输的过程中不要将方向放错。先安装屋脊处相邻两根檩条之间的拉条。利用拉条两边的螺母将这两根檩条调直,同时使拉条顺直,以此作为基础紧固其余拉条,调直檩条。
屋面拉条安装时,用两块 4m 木跳板作为操作平台互相串动安装拉条。木跳板在使用前要仔细检查保证安全可靠。操作过程中要拴好安全绳挂好安全带。所有钢构件安装之前均应由两人以上认定安装位置,核对无误后再进行安装。 尤其应注意山墙柱的位置和带锚点钢构件的位置。
5、吊车梁的吊装
(1)钢吊车梁安装前应测量柱安装后牛腿的实际标高,以便吊车梁安装时调整标高的施工误差,以防误差积累。
(2)吊车梁起吊使用吊索绑扎或用可靠的夹具。绑扎点在吊车梁重心对称的两端部,吊索角度应大于45度。
(3)吊车梁安放后,应将吊车梁上翼缘板与柱用连接板连接固定,以防吊机松钩后吊车梁纵向移动和侧向倾倒。
(4)吊车梁校正应在螺栓全部安装后进行,以防安装螺栓时使吊车梁移位变动;严禁在吊车梁的下翼缘和腹板上焊接悬挂物及卡具。
(5)吊车梁安装时标高如有负偏差时,可在柱牛腿面与吊车梁下翼缘板之间放入铁垫板。但垫板不得超过三层,并应置于吊车梁的端部腹板或加劲肋下面,且垫板面积不得小于吊车梁与牛腿接触部分面积的60%。
6、屋面板的安装
(1)屋面板安装顺序
安装屋面檩条→屋面板就位→拉设麻线→安装屋面板、钢天沟→安装采光板。
(2)起吊准备
用汽车吊将屋面板吊到屋面上,吊装时不得损坏板形,起吊带必须使用尼龙绳或布带等柔性吊装,不得使用钢带。 在包装与吊带或包装之间应插入保护性木条,从而防止板沿变形。包装吊到屋面上后,应放存有支承点的檩条上,每个支点上只能放一件包装,并应保证每件包装放在上面时,不会滑下移位。
(3)屋面板安装
屋面板安装时,特别要注意安全及板的损伤问题。首先确定安装起始点,确定好安装方向后,把山墙边的封口板先安装固定好,接着将第一块安装就位,并将其固定,要保证与檩条垂直。第一块安装完后,接着安装第二块、第三块板,依次进行。当屋面板沿长度方向超过一块板,则应分排安装。首先安装第一排(沿排水方向最下面一排),施工时按前述要求从左到右进行。第一排安装完后,再安装第二排板。在安装过程中,要注意搭接部分的防水处理。 板搭接长度≥200mm~300mm,取决于排水距离及排水坡度,用铆钉紧固,铆钉间距≤300mm。
参考文献
[1]曾帆.浅谈轻型钢结构厂房施工技术[J].中国科技博览,2009.13.
[2]GB50205-2001钢结构工程施工质量验收规范[S].