鋼結構工業廠房設計改造優化措施

來源：建科 瀏覽：- 發布(bu)日期：2024-01-25 09:26:11

隨著我國經濟的發展，人們生活水平的提高，我國建筑行業也得到了長足的發展，特別是在鋼結構工業廠房建設的過程中，人們對鋼結構工業廠房的使用功能要求越來越高，如果鋼結構工業廠房設計不合理(li)，會導致鋼(gang)結構(gou)工(gong)業(ye)(ye)廠(chang)房無法滿足人們的(de)使用需求，從而影響到鋼(gang)結構(gou)工(gong)業(ye)(ye)廠(chang)房設計(ji)(ji)的(de)質量。因此，在(zai)鋼(gang)結構(gou)工(gong)業(ye)(ye)廠(chang)房設計(ji)(ji)的(de)過(guo)程中要認(ren)真分(fen)析(xi)、研究當前鋼(gang)結構(gou)工(gong)業(ye)(ye)廠(chang)房設計(ji)(ji)存在(zai)的(de)問題(ti)，然后針對存在(zai)的(de)問題(ti)提出優(you)化(hua)措(cuo)施，以保證鋼(gang)結構(gou)工(gong)業(ye)(ye)廠(chang)房設計(ji)(ji)的(de)合理(li)性。

1、充分做好前期的各項準備工作

1）相(xiang)關(guan)設(she)(she)(she)(she)計人員應(ying)充分了解(jie)廠(chang)房(fang)(fang)(fang)的(de)(de)(de)基(ji)本情(qing)(qing)況(kuang)(kuang)，根據廠(chang)房(fang)(fang)(fang)的(de)(de)(de)實(shi)際情(qing)(qing)況(kuang)(kuang)，制定出科學合理的(de)(de)(de)設(she)(she)(she)(she)計改造(zao)方案。在(zai)設(she)(she)(she)(she)計改造(zao)方案之前，相(xiang)關(guan)設(she)(she)(she)(she)計人員應(ying)先對(dui)(dui)廠(chang)房(fang)(fang)(fang)內(nei)部的(de)(de)(de)實(shi)際情(qing)(qing)況(kuang)(kuang)進行詳(xiang)細調查，如(ru)廠(chang)房(fang)(fang)(fang)的(de)(de)(de)結構(gou)類型、生(sheng)產(chan)工(gong)藝、生(sheng)產(chan)規模(mo)等(deng)，并(bing)通過對(dui)(dui)廠(chang)房(fang)(fang)(fang)內(nei)部的(de)(de)(de)設(she)(she)(she)(she)計圖紙、圖紙會審記錄等(deng)進行核對(dui)(dui)，確保(bao)所設(she)(she)(she)(she)計出的(de)(de)(de)改造(zao)方案符合實(shi)際需(xu)求。

2）在(zai)設計改(gai)造(zao)方案時，應(ying)充分考慮廠(chang)(chang)房(fang)所處的(de)地理位置(zhi)和周邊(bian)環(huan)(huan)境(jing)條(tiao)件(jian)。如(ru)是(shi)否靠(kao)近交通要(yao)道、工廠(chang)(chang)是(shi)否有環(huan)(huan)保要(yao)求等，從(cong)而確保改(gai)造(zao)方案的(de)順利實施(shi)。在(zai)對廠(chang)(chang)房(fang)進(jin)行(xing)改(gai)造(zao)之前(qian)，相關設計人員(yuan)應(ying)提前(qian)對廠(chang)(chang)房(fang)內部的(de)構件(jian)進(jin)行(xing)質(zhi)量驗(yan)收與安(an)全鑒定工作，并在(zai)此基礎(chu)上保證改(gai)造(zao)方案的(de)科學性(xing)、合理性(xing)以及可(ke)行(xing)性(xing)。此外，還(huan)應(ying)將(jiang)廠(chang)(chang)房(fang)內部所有可(ke)能(neng)影響結構安(an)全和構件(jian)承(cheng)載能(neng)力的(de)部位進(jin)行(xing)重點加(jia)固。

3）在(zai)對廠房(fang)進(jin)行(xing)設(she)計(ji)改(gai)造時，應保證廠房(fang)內部空(kong)間具備一定(ding)的(de)寬度和高度，避免出現過(guo)大過(guo)小(xiao)的(de)情況(kuang)。一般情況(kuang)下，廠房(fang)內部高度不應超過(guo)12m；寬度不宜小(xiao)于6m，如果存在(zai)特(te)殊情況(kuang)無法(fa)滿足上述要(yao)求時，則(ze)應采取有(you)效措(cuo)施進(jin)行(xing)加固處理。

4）在設(she)計(ji)改造方案時(shi)，相關(guan)設(she)計(ji)人員應結合工(gong)(gong)(gong)程實(shi)際(ji)需求及相關(guan)規(gui)定標準對(dui)廠(chang)房(fang)(fang)內(nei)各項建筑設(she)備(bei)進行(xing)(xing)合理布(bu)局與科學設(she)置(zhi)(zhi)。具體而言，一(yi)方面可(ke)以(yi)根據施工(gong)(gong)(gong)需要對(dui)廠(chang)房(fang)(fang)內(nei)部的(de)設(she)備(bei)進行(xing)(xing)集中布(bu)置(zhi)(zhi)；另一(yi)方面還可(ke)將(jiang)廠(chang)房(fang)(fang)內(nei)的(de)設(she)備(bei)進行(xing)(xing)分散布(bu)置(zhi)(zhi)，以(yi)此提高施工(gong)(gong)(gong)效率和施工(gong)(gong)(gong)質量。

2、加強工業廠房的防火設計

在鋼結(jie)(jie)構工(gong)業(ye)廠(chang)(chang)(chang)房(fang)改(gai)造中，防(fang)火(huo)(huo)設(she)計(ji)(ji)是整個工(gong)程設(she)計(ji)(ji)的重要(yao)(yao)(yao)組成部分，同(tong)時(shi)(shi)也是整個工(gong)程質(zhi)量的保障。鋼結(jie)(jie)構工(gong)業(ye)廠(chang)(chang)(chang)房(fang)防(fang)火(huo)(huo)設(she)計(ji)(ji)的重點(dian)在于其防(fang)火(huo)(huo)材料的選擇(ze)(ze)與設(she)計(ji)(ji)，具體來(lai)說，在進(jin)行鋼結(jie)(jie)構工(gong)業(ye)廠(chang)(chang)(chang)房(fang)防(fang)火(huo)(huo)設(she)計(ji)(ji)時(shi)(shi)，應盡量選擇(ze)(ze)防(fang)火(huo)(huo)性能較(jiao)高(gao)(gao)的材料作為(wei)工(gong)業(ye)廠(chang)(chang)(chang)房(fang)防(fang)火(huo)(huo)材料。另外，對(dui)于工(gong)業(ye)廠(chang)(chang)(chang)房(fang)內(nei)部空(kong)間較(jiao)大、耐火(huo)(huo)等(deng)(deng)級較(jiao)高(gao)(gao)等(deng)(deng)特(te)點(dian)而言，則可以(yi)考慮將其作為(wei)工(gong)業(ye)廠(chang)(chang)(chang)房(fang)建筑防(fang)火(huo)(huo)設(she)計(ji)(ji)中重要(yao)(yao)(yao)部分進(jin)行加強，在進(jin)行鋼結(jie)(jie)構工(gong)業(ye)廠(chang)(chang)(chang)房(fang)改(gai)造時(shi)(shi)要(yao)(yao)(yao)盡量選擇(ze)(ze)耐火(huo)(huo)等(deng)(deng)級較(jiao)高(gao)(gao)、不容易發生坍塌等(deng)(deng)問(wen)題(ti)的材料。

3、做好廠房的防腐蝕設計

鋼結(jie)構工業廠房的(de)腐蝕主要(yao)是由于鋼結(jie)構表面在空(kong)氣(qi)中或者水(shui)中受(shou)到氧氣(qi)、水(shui)分和其(qi)他(ta)腐蝕性(xing)介質的(de)作用(yong)所(suo)引(yin)起的(de)，主要(yao)的(de)腐蝕形式有：化學(xue)腐蝕、電化學(xue)腐蝕以(yi)及它(ta)們的(de)混合腐蝕等(deng)。鋼結(jie)構廠房的(de)防腐蝕設計應(ying)根據實(shi)際(ji)情況采用(yong)相應(ying)措施(shi)：

1）表面處(chu)理

對鋼(gang)結構表(biao)面進(jin)行(xing)處(chu)(chu)理(li)時，要(yao)選擇合適的處(chu)(chu)理(li)方(fang)(fang)法，如采用噴(pen)砂(sha)除(chu)(chu)(chu)銹(xiu)、拋丸(wan)除(chu)(chu)(chu)銹(xiu)等。具體的工(gong)藝方(fang)(fang)法為：將鋼(gang)結構表(biao)面用噴(pen)砂(sha)除(chu)(chu)(chu)銹(xiu)處(chu)(chu)理(li)到(dao)規范(fan)要(yao)求(qiu)；對表(biao)面有氧化皮或油污要(yao)進(jin)行(xing)打磨(mo)處(chu)(chu)理(li)；對于腐蝕(shi)嚴(yan)重(zhong)且較厚的鋼(gang)板(ban)要(yao)進(jin)行(xing)打磨(mo)；對于較薄但有銹(xiu)蝕(shi)現象的鋼(gang)板(ban)要(yao)進(jin)行(xing)噴(pen)砂(sha)除(chu)(chu)(chu)銹(xiu)處(chu)(chu)理(li)。

2）涂刷防護涂層

在(zai)鋼結(jie)(jie)構(gou)(gou)工業廠(chang)房的防腐(fu)蝕(shi)設計中(zhong)，涂(tu)刷(shua)(shua)防護涂(tu)層是最為有(you)效和(he)直(zhi)接的方法，在(zai)鋼結(jie)(jie)構(gou)(gou)工業廠(chang)房中(zhong)一(yi)般采用環(huan)氧樹脂涂(tu)料(liao)(liao)，如在(zai)廠(chang)房內(nei)表面涂(tu)刷(shua)(shua)環(huan)氧樹脂涂(tu)層，能夠有(you)效提高鋼結(jie)(jie)構(gou)(gou)工業廠(chang)房的防腐(fu)蝕(shi)性(xing)能。具體來說，環(huan)氧樹脂涂(tu)料(liao)(liao)是一(yi)種通過(guo)化(hua)學(xue)鍵而形成(cheng)三維網狀結(jie)(jie)構(gou)(gou)的涂(tu)料(liao)(liao)，其具備(bei)一(yi)定(ding)的柔性(xing)和(he)韌性(xing)，并且在(zai)空氣中(zhong)不會(hui)(hui)發生粉化(hua)現象(xiang)(xiang)。因此，在(zai)鋼結(jie)(jie)構(gou)(gou)工業廠(chang)房中(zhong)涂(tu)刷(shua)(shua)環(huan)氧樹脂涂(tu)料(liao)(liao)時，可使其在(zai)施工過(guo)程(cheng)中(zhong)不會(hui)(hui)因為濕度過(guo)大而發生粉化(hua)現象(xiang)(xiang)。

3）環氧(yang)樹(shu)(shu)(shu)脂(zhi)涂(tu)料還具有較強的(de)(de)耐水(shui)、耐溫性能，其(qi)所(suo)具備的(de)(de)良好韌性使得環氧(yang)樹(shu)(shu)(shu)脂(zhi)涂(tu)料對各種外力(li)具有較強的(de)(de)抵抗力(li)。因(yin)此在(zai)鋼結構(gou)工(gong)業(ye)廠房(fang)設計時要盡可(ke)能選用環氧(yang)樹(shu)(shu)(shu)脂(zhi)涂(tu)料進行涂(tu)裝，這(zhe)樣才能有效保證鋼結構(gou)工(gong)業(ye)廠房(fang)處于安全(quan)、穩定、可(ke)靠的(de)(de)工(gong)作(zuo)環境。

4、優化鋼結構支撐系統的設計

鋼(gang)(gang)結(jie)(jie)構(gou)支(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)撐(cheng)系(xi)(xi)統主要包括(kuo)柱(zhu)(zhu)(zhu)間(jian)(jian)支(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)撐(cheng)系(xi)(xi)統以(yi)(yi)及屋(wu)(wu)(wu)(wu)架(jia)支(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)撐(cheng)系(xi)(xi)統等幾個部分，其(qi)設(she)計(ji)需要考慮到(dao)廠(chang)(chang)(chang)房(fang)的跨(kua)度(du)、高度(du)以(yi)(yi)及荷(he)載情況等因(yin)素(su)。在(zai)進(jin)(jin)行(xing)工(gong)業(ye)廠(chang)(chang)(chang)房(fang)設(she)計(ji)時，應遵(zun)循(xun)“先地下后地上(shang)”的原(yuan)則，并(bing)考慮到(dao)廠(chang)(chang)(chang)房(fang)跨(kua)度(du)較大，為了(le)保障(zhang)鋼(gang)(gang)結(jie)(jie)構(gou)廠(chang)(chang)(chang)房(fang)的整體穩(wen)定(ding)性(xing)，應在(zai)柱(zhu)(zhu)(zhu)間(jian)(jian)支(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)撐(cheng)系(xi)(xi)統與柱(zhu)(zhu)(zhu)之(zhi)間(jian)(jian)設(she)置剛性(xing)系(xi)(xi)桿(gan)。該剛性(xing)系(xi)(xi)桿(gan)能夠在(zai)一定(ding)程(cheng)度(du)上(shang)起到(dao)約束廠(chang)(chang)(chang)房(fang)空間(jian)(jian)變(bian)形的作用(yong)(yong)，同時也可(ke)以(yi)(yi)將(jiang)鋼(gang)(gang)柱(zhu)(zhu)(zhu)所承受的荷(he)載進(jin)(jin)行(xing)分解，減輕(qing)鋼(gang)(gang)柱(zhu)(zhu)(zhu)的受力情況。除此之(zhi)外，還應在(zai)柱(zhu)(zhu)(zhu)子(zi)四(si)周設(she)置柱(zhu)(zhu)(zhu)腳支(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)撐(cheng)，并(bing)在(zai)柱(zhu)(zhu)(zhu)子(zi)中間(jian)(jian)設(she)置壓型(xing)鋼(gang)(gang)板，用(yong)(yong)以(yi)(yi)承受廠(chang)(chang)(chang)房(fang)在(zai)使用(yong)(yong)過程(cheng)中產生的垂直荷(he)載。另外，為了(le)增強(qiang)(qiang)鋼(gang)(gang)結(jie)(jie)構(gou)廠(chang)(chang)(chang)房(fang)的剛度(du)以(yi)(yi)及穩(wen)定(ding)性(xing)，還應在(zai)屋(wu)(wu)(wu)(wu)架(jia)支(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)撐(cheng)系(xi)(xi)統與柱(zhu)(zhu)(zhu)子(zi)之(zhi)間(jian)(jian)設(she)置壓型(xing)鋼(gang)(gang)板，以(yi)(yi)加(jia)強(qiang)(qiang)鋼(gang)(gang)屋(wu)(wu)(wu)(wu)架(jia)結(jie)(jie)構(gou)與柱(zhu)(zhu)(zhu)子(zi)之(zhi)間(jian)(jian)的連(lian)接(jie)強(qiang)(qiang)度(du)，還應將(jiang)屋(wu)(wu)(wu)(wu)面檁條布置到(dao)鋼(gang)(gang)屋(wu)(wu)(wu)(wu)架(jia)上(shang)，并(bing)將(jiang)屋(wu)(wu)(wu)(wu)架(jia)與鋼(gang)(gang)結(jie)(jie)構(gou)屋(wu)(wu)(wu)(wu)面板之(zhi)間(jian)(jian)進(jin)(jin)行(xing)連(lian)接(jie)。

5、加強鋼結構的抗震設計

根據抗(kang)震(zhen)設(she)防(fang)要(yao)(yao)求，按照(zhao)《建筑抗(kang)震(zhen)設(she)計規(gui)范》（GB50011-2010），在鋼(gang)(gang)結(jie)構工(gong)業廠(chang)房設(she)計過(guo)程中，要(yao)(yao)采取(qu)合理的(de)(de)抗(kang)震(zhen)措(cuo)施，盡(jin)量(liang)提(ti)高廠(chang)房結(jie)構的(de)(de)抗(kang)震(zhen)性能(neng)(neng)，同時要(yao)(yao)加強(qiang)(qiang)對廠(chang)房結(jie)構的(de)(de)延(yan)性設(she)計。比(bi)如在進行(xing)鋼(gang)(gang)結(jie)構工(gong)業廠(chang)房改造的(de)(de)過(guo)程中，要(yao)(yao)根據廠(chang)房建筑功(gong)能(neng)(neng)的(de)(de)實際需求，選擇合適的(de)(de)抗(kang)震(zhen)措(cuo)施。總原(yuan)則(ze)為“強(qiang)(qiang)柱(zhu)弱梁(liang)”、 “強(qiang)(qiang)剪弱彎”、 “強(qiang)(qiang)節(jie)點(dian)弱構件(jian)”。除在設(she)計過(guo)程中滿足計算(suan)要(yao)(yao)求外，通過(guo)設(she)置(zhi)鋼(gang)(gang)柱(zhu)加勁肋，提(ti)高柱(zhu)子的(de)(de)穩定性；在鋼(gang)(gang)框架梁(liang)下方(fang)設(she)置(zhi)水平支(zhi)撐，以保證鋼(gang)(gang)梁(liang)下翼緣(yuan)不失穩；在鋼(gang)(gang)框架梁(liang)與鋼(gang)(gang)柱(zhu)位置(zhi)設(she)置(zhi)鋼(gang)(gang)斜(xie)撐，提(ti)供梁(liang)抗(kang)剪能(neng)(neng)力，只有這樣才能(neng)(neng)提(ti)高鋼(gang)(gang)結(jie)構工(gong)業廠(chang)房的(de)(de)抗(kang)震(zhen)性能(neng)(neng)。

6、鋼結構設計經濟實用

鋼結構(gou)廠房的成(cheng)本(ben)和企業經濟利益(yi)息(xi)(xi)息(xi)(xi)相關，成(cheng)本(ben)越高(gao)則(ze)企業的經濟效益(yi)越低(di)。設計過程(cheng)中需要(yao)堅持實用原則(ze)。結構(gou)計算中應盡可(ke)能(neng)在保(bao)證安全性的前提下(xia)(xia)，節(jie)約鋼材的用量。設計人員(yuan)需要(yao)以全局為(wei)重，不(bu)能(neng)為(wei)了某個小細節(jie)而犧牲整體功能(neng)。可(ke)以從如下(xia)(xia)方面入(ru)手：

1）保證荷載的準(zhun)確性，不能過于加大(da)荷載。

2）梁柱(zhu)設計選擇(ze)合理的(de)截(jie)面及(ji)型號(hao)。

3）鋼結(jie)構振動問題需按要求調整。

7、鋼結構質量通病及防治措施

1）首(shou)先(xian)從源頭把關(guan)，應該根據材(cai)(cai)料的性能及建筑物的實際情況，選取合適的材(cai)(cai)料。鋼材(cai)(cai)表(biao)面質量問題主要有結疤、表(biao)面裂紋及皮下氣泡等問題。長(chang)期(qi)使用過(guo)程中也存在疏松、夾渣(zha)、翻皮等問題。應首(shou)要對(dui)鋼材(cai)(cai)質量進(jin)行檢測(ce)。

2）鋼結(jie)構深(shen)化及(ji)制(zhi)作過程中，應(ying)(ying)反復核查詳圖大樣，根據設計要求編制(zhi)加工方案并(bing)組織施工技術交底。下料工序(xu)質量的(de)好壞對制(zhi)作有(you)直接的(de)影響，所以應(ying)(ying)加強質量監控(kong)。

3）鋼(gang)結(jie)構連(lian)接(jie)(jie)節點中采用螺栓連(lian)接(jie)(jie)及焊接(jie)(jie)工藝。對于(yu)重要承重構件，如果處理不好參與應(ying)力影(ying)響，將會給結(jie)構安(an)全造成(cheng)嚴重的(de)潛在危害。