廠房設(shè)計(jì)論文范文

時(shí)間:2023-04-06 16:38:37

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廠房設(shè)計(jì)論文

篇1

關(guān)鍵詞:結(jié)構(gòu)改造;粘貼型鋼加固法;粘貼碳纖維加固法

1引言

近年來,我國的建筑發(fā)展迅速,建筑占地與土地資源不足的矛盾也日漸明顯,舊建筑的改造利用就成為當(dāng)前一種較好的解決方式。在舊建筑的改造建設(shè)中,由于受場地、原有建筑功能、層數(shù)的增加、原有結(jié)構(gòu)及新舊規(guī)范等諸多因素的影響,在改造工程的設(shè)計(jì)中,出現(xiàn)了豎向作用和水平作用增大,導(dǎo)致原有結(jié)構(gòu)構(gòu)件的承載力不足和結(jié)構(gòu)整體剛度的不均勻。同時(shí),由于新舊構(gòu)件的材料和強(qiáng)度的不同,新舊構(gòu)件的連接因此也成為工程改造中的一大關(guān)鍵技術(shù)。

2工程概況

本工程位于上海市盧灣區(qū),為一機(jī)械制造廠,建于80年代中期,原建筑共有四個(gè)單體(以下簡稱1#、2#、3#、4#)?,F(xiàn)因甲方需要,將四個(gè)單體通過走廊連接為一個(gè)商業(yè)使用的整體。2#與3#樓不改變原有建筑的使用功能,主要是1#與4#樓的建筑功能改變較大,其結(jié)構(gòu)也就相應(yīng)做了較大改造。

1#樓原為多層框架結(jié)構(gòu)廠房(見圖1),其中⑴~⑺軸為四層,層高自下而上分別為8m、5.6m、5.1m、4.5m;⑺~⑽軸為三層,層高分別為13.6m、5.1m、4.5m(其中一層在8.9m處設(shè)有一臺10T吊車),原有樓面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)活荷載均為12KN/m2?,F(xiàn)根據(jù)建筑功能需要,在⑴~⑺軸4.0m標(biāo)高處增設(shè)一個(gè)樓層,在⑺~⑽軸2.95m、8.0m處各增設(shè)一個(gè)樓層。

4#樓原為單層排架結(jié)構(gòu)廠房(見圖2),建筑高度為20.4m,凈高為18.4m,廠內(nèi)設(shè)有一臺10T吊車,柱間設(shè)有兩道支撐?,F(xiàn)根據(jù)建筑功能需要,將原有建筑改造成五層辦公樓,層高分別為2.8m、4.3m、4.2m、4.2m、2.8m。根據(jù)原有結(jié)構(gòu)情況,現(xiàn)設(shè)計(jì)考慮與原有結(jié)構(gòu)脫開,在原有建筑內(nèi)新建一個(gè)四層框架結(jié)構(gòu)。

3基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)改造設(shè)計(jì)

1#樓原設(shè)計(jì)采用450×450樁基礎(chǔ),設(shè)計(jì)承載力較大,經(jīng)過整體計(jì)算之后,新增加夾層后的結(jié)構(gòu)能滿足現(xiàn)有規(guī)范要求,基礎(chǔ)承載力和沉降變形也能滿足現(xiàn)有規(guī)范要求。另外,考慮到原有在1#樓的(1~10)軸外設(shè)置了一個(gè)室外平臺(平臺下為車庫),根據(jù)建筑的要求,需要將平臺與1#樓進(jìn)行連接(見圖1)。在進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí),如果將室外平臺層的梁直接與(1~10)軸處的柱子連接將會對1#樓整體結(jié)構(gòu)產(chǎn)生影響,同時(shí)對室外平臺也不利。鑒于此,結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是在(1~10)軸處另外增加了一排室外平臺框架柱(立在原有樁基礎(chǔ)承臺上)。經(jīng)計(jì)算,原有樁基礎(chǔ)有較大富余,對原有基礎(chǔ)影響很小,同時(shí)又解決了上述矛盾。

4#樓原有基礎(chǔ)采用天然條形基礎(chǔ),由于在原有建筑內(nèi)新建一個(gè)四層框架結(jié)構(gòu),如采用天然基礎(chǔ),則基礎(chǔ)沉降不能滿足現(xiàn)有規(guī)范要求,且對原有基礎(chǔ)會產(chǎn)生很大的影響。根據(jù)施工現(xiàn)場和經(jīng)濟(jì)技術(shù)等條件,現(xiàn)設(shè)計(jì)采用樁筏復(fù)合基礎(chǔ)。樁采用靜壓錨桿樁,施工時(shí)采用逆做法施工,即待基礎(chǔ)筏板和上部兩層施工完畢后再進(jìn)行錨桿樁的施工。這樣既能縮短施工工期,又能滿足結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要求,為整個(gè)工程項(xiàng)目創(chuàng)造了很大的經(jīng)濟(jì)效益。4#樓的筏板采用500mm厚,錨桿樁采用250×250,樁長為20m。平面布置(見圖3)。內(nèi)部四層框架結(jié)構(gòu)承載力較大,在邊緣處又受原有建筑結(jié)構(gòu)空間的影響,因此,筏板在邊緣處的柱抗沖切難以滿足要求,在設(shè)計(jì)中增設(shè)了筏板的抗沖切鋼筋。

4上部結(jié)構(gòu)改造設(shè)計(jì)

4.11#樓結(jié)構(gòu)加固處理

1#樓原為一機(jī)械加工廠,原設(shè)計(jì)為框架結(jié)構(gòu),樓面活荷載均較大(12KN/m2)。經(jīng)有關(guān)檢測單位鑒定,原有結(jié)構(gòu)的柱砼強(qiáng)度等級為C18,原有結(jié)構(gòu)在設(shè)計(jì)中按照6度設(shè)防要求考慮。改造后須作為辦公建筑,現(xiàn)根據(jù)建筑功能布置需要,增設(shè)一夾層,同時(shí)在12m的跨中不得設(shè)置砼柱。依據(jù)現(xiàn)有建筑功能布置,現(xiàn)設(shè)計(jì)采用了PKPM2006年3月版本的軟件進(jìn)行了整體計(jì)算,經(jīng)計(jì)算分析,原有結(jié)構(gòu)的位移、配筋量、剛度等參數(shù)均能滿足現(xiàn)有改造結(jié)構(gòu)的要求,但是原有結(jié)構(gòu)的構(gòu)造是按照當(dāng)時(shí)的規(guī)范要求進(jìn)行設(shè)計(jì)的,未能滿足現(xiàn)有規(guī)范的要求。主要有以下兩個(gè)方面:一是原有柱無箍筋加密區(qū);二是在增設(shè)夾層處上下無箍筋加密區(qū)?,F(xiàn)設(shè)計(jì)綜合經(jīng)濟(jì)和技術(shù)多方面的考慮,柱采用了外粘型鋼加固法(見圖4)。這樣既能滿足結(jié)構(gòu)構(gòu)造要求,同時(shí)又能滿足節(jié)約經(jīng)濟(jì)的要求。

在1#樓新增加的夾層處,由于跨度較大(為12m),見圖1,若采用混凝土結(jié)構(gòu),則梁斷面很大(至少需要1m高的梁),對建筑的凈高會有很大的影響,對原有砼柱的影響也很大,而且與原有砼柱難以連接(植筋數(shù)量很大),原有結(jié)構(gòu)的整體性將受到很大影響?,F(xiàn)設(shè)計(jì)采用了鋼梁與壓型鋼板-現(xiàn)澆混凝土樓板組合結(jié)構(gòu),鋼梁與原有柱采用鉸接連接。根據(jù)現(xiàn)有規(guī)范規(guī)定,與原有混凝土柱采用后錨固連接時(shí),其混凝土強(qiáng)度等級必須高于C20(原砼經(jīng)鑒定為C18)。鑒于此實(shí)際情況,鋼梁與原有柱連接采用了增設(shè)砼牛腿,同時(shí)在牛腿及其上下各800mm處采用粘鋼加固,以增強(qiáng)其抗震變形能力(見圖5)。

牛腿設(shè)計(jì)在本工程的設(shè)計(jì)中也是一個(gè)不容忽視的。在設(shè)計(jì)中,考慮到牛腿處水平方向受力相當(dāng)于一個(gè)懸臂構(gòu)件的受力,在牛腿處的水平植筋就必須保證能達(dá)到23d(一般情況下為15d)。根據(jù)現(xiàn)場實(shí)際情況,植筋要滿足達(dá)到23d是有一定困難。綜合各方面的因素,在設(shè)計(jì)此牛腿時(shí),我們采用了以下處理方案:一方面,對于規(guī)范[2]中牛腿的裂縫控制要求,采用了如下公式進(jìn)行計(jì)算,

能滿足規(guī)范對牛腿的裂縫控制要求,同時(shí),由豎向力所引起的局部壓應(yīng)力也小于;

另一方面,對于牛腿的配筋強(qiáng)度要求,考慮到植筋不一定能充分達(dá)到預(yù)期設(shè)計(jì)要求,從安全的角度出發(fā),在設(shè)計(jì)中,牛腿的縱向受力完全由粘貼的鋼板來承受,其計(jì)算公式仍能采用根據(jù)力矩平衡條件[3]推導(dǎo)的公式進(jìn)行計(jì)算,即

,經(jīng)計(jì)算,能滿足結(jié)構(gòu)計(jì)算要求。

4.24#樓結(jié)構(gòu)加固處理

4#樓由于建筑立面的要求,原有結(jié)構(gòu)為排架結(jié)構(gòu),原有設(shè)計(jì)的柱間支撐對建筑立面的門窗產(chǎn)生了影響。若直接拆除柱間支撐,則原有結(jié)構(gòu)就成為不穩(wěn)定結(jié)構(gòu)體系。現(xiàn)設(shè)計(jì)考慮到原有結(jié)構(gòu)荷載減少較多(吊車取消),縱向荷載主要就是風(fēng)荷載和本身自重產(chǎn)生的地震作用,現(xiàn)設(shè)計(jì)將在維護(hù)結(jié)構(gòu)中采用了框架結(jié)構(gòu)體系,使原有結(jié)構(gòu)形成一個(gè)框排架體系,這樣既能使原有結(jié)構(gòu)形成一個(gè)穩(wěn)定體系,又能增強(qiáng)結(jié)構(gòu)的抗震變形能力(見圖2)。在內(nèi)部新增的框架結(jié)構(gòu)是作為一個(gè)新建建筑物來考慮,新建的部分與原有結(jié)構(gòu)之間設(shè)置了變形縫。經(jīng)采用PKPM2006年3月版本的軟件進(jìn)行了整體計(jì)算,現(xiàn)設(shè)計(jì)的框排架結(jié)構(gòu)均能滿足現(xiàn)有建筑結(jié)構(gòu)規(guī)范要求??紤]到原有結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)只是按照6度設(shè)防要求計(jì)算,現(xiàn)設(shè)計(jì)采用了粘貼碳纖維加固法對原有柱進(jìn)行了加固。

5結(jié)束語

5.1建筑物的加固設(shè)計(jì)應(yīng)與建筑物的抗震鑒定、抗震加固、強(qiáng)度加固相結(jié)合,施工時(shí)應(yīng)先加固后加層。

5.2建筑物的結(jié)構(gòu)加固應(yīng)結(jié)合建筑物的使用功能要求,綜合分析各種加固方法的經(jīng)濟(jì)性,而后采取相應(yīng)的加固方法。

5.3在對原有建筑物進(jìn)行加固時(shí),應(yīng)充分考慮不同材料的連接節(jié)點(diǎn)處理,并采用合適的結(jié)構(gòu)處理方法進(jìn)行計(jì)算,以保證整個(gè)結(jié)構(gòu)的安全。

5.4在對原有建筑物進(jìn)行加固前,應(yīng)從結(jié)構(gòu)概念角度把握整體結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定、強(qiáng)度等,然后采用相應(yīng)的加固方法并應(yīng)用結(jié)構(gòu)軟件進(jìn)行分析,之后再進(jìn)行相應(yīng)的處理。

參考文獻(xiàn):

[1]混凝土結(jié)構(gòu)加固設(shè)計(jì)規(guī)范.GB50367-2006.

篇2

工業(yè)廠房和民用建筑不一樣,工業(yè)廠房的制冷和采暖負(fù)荷計(jì)算比較復(fù)雜,我們應(yīng)該按照相關(guān)的暖通空調(diào)設(shè)計(jì)規(guī)范來確定出設(shè)計(jì)溫度的范圍。一般來說,工業(yè)廠房設(shè)計(jì)的溫度范圍應(yīng)該控制在12~15℃間。采暖的溫度可以設(shè)計(jì)在14~16℃之間。在設(shè)計(jì)廠房空調(diào)的溫度時(shí)則可以設(shè)計(jì)在26℃到27℃之間。據(jù)此,我們可以發(fā)現(xiàn),設(shè)計(jì)的溫度差其實(shí)不大,但有的設(shè)計(jì)者卻誤以為工業(yè)廠房的建筑冷暖負(fù)荷的變化是有限的,因此在計(jì)算暖通空調(diào)負(fù)荷時(shí)和一般的民用住宅沒有顯著的區(qū)別,這種論斷是不合理、不科學(xué)的。其實(shí),類別不同的工業(yè)廠房或是車間,其負(fù)荷的組成或是大小可以是千變?nèi)f化的。有的廠房其新風(fēng)負(fù)荷能夠占總負(fù)荷的一半多,有的廠房則需要常年進(jìn)行熱加工方面的處理,另外還有的廠房因?yàn)閮?nèi)部的勞動強(qiáng)度比較大,員工的分布比較密集,從而發(fā)熱能量持續(xù)上升,所以導(dǎo)致空調(diào)冷、濕負(fù)荷的比例一直都很高。據(jù)此可以看出,依據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行科學(xué)的負(fù)荷計(jì)算,并且合理控制廠房的暖通空調(diào)設(shè)計(jì)的溫度,這樣才能減排、高效、節(jié)能的生產(chǎn),才能實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的要求。

2設(shè)計(jì)工業(yè)廠房暖通空調(diào)時(shí)關(guān)于冷熱源的選擇

廠房類的建筑大多安排在工業(yè)區(qū)的范圍內(nèi),通常是廠區(qū)的鍋爐房來提供蒸汽。當(dāng)工業(yè)廠區(qū)只需使用采暖用熱或只有采暖用熱時(shí),最好把高溫的熱水當(dāng)做熱媒。然而,當(dāng)廠區(qū)的供熱主要是工用蒸汽時(shí),在不違反技術(shù)、節(jié)能和衛(wèi)生要求的情況下,可以用蒸汽當(dāng)做熱媒。一般來說,廠房類建筑是不可以采用電來采暖的,因?yàn)楣I(yè)方面的用電價(jià)格就會相對較高,就算是民用的建筑,只要沒有其地方供電部門給出的優(yōu)惠,運(yùn)行價(jià)格都會偏高。若是廠區(qū)沒有熱水、熱源或是蒸汽,一些車間只要沒有易燃危險(xiǎn)的存在,都可以利用燃?xì)獾妮椛鋪聿膳@也算是一種相對經(jīng)濟(jì)的方式。至于冷源方面的選擇,也要結(jié)合所在廠區(qū)實(shí)際的情況,把投資減少到最低并且提高能源的利用率。當(dāng)然,在非嚴(yán)寒的地區(qū),也可使用VRV制冷機(jī)組或者使用溴化鋰吸收的制冷機(jī)組,夏季時(shí)可以制冷,冬季時(shí)可以制熱。

3關(guān)于廠房大門空氣幕的設(shè)置

工業(yè)廠房大門大多是長期敞開的大門,特別容易造成冷風(fēng)的侵入。若工業(yè)廠房在嚴(yán)寒地區(qū),那就應(yīng)該在大門的上方安裝好空氣幕。但有些設(shè)計(jì)師為了簡單省事,把大門的空氣幕和暖氣片連在一起,這種做法是錯(cuò)誤的,而且沒有遵守《采暖通風(fēng)與空氣調(diào)節(jié)設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50019-2003)里相關(guān)的規(guī)定。廠房里主要出入口的大門都比較高,也很大,對貫流式的空氣幕來說,送風(fēng)的距離無法來滿足其的使用要求,因此應(yīng)該使用離心式的空氣幕。面對超大出入口的時(shí)候,應(yīng)該使用裝配式的熱空氣幕,當(dāng)裝配式的熱空氣幕裝在大門上方時(shí),形成了一道熱風(fēng)幕,阻擋了廠房外冷空氣的侵入,維持了廠房內(nèi)所需要的溫度。

4工業(yè)廠房暖通空調(diào)的方式選擇方面

4.1廠房內(nèi)有關(guān)車間通風(fēng)的設(shè)計(jì)

車間內(nèi)通風(fēng)設(shè)計(jì)應(yīng)按照工種類別、流程轉(zhuǎn)換、廠房布置的變化做出合理的設(shè)計(jì),不應(yīng)該局限于控制通風(fēng)的方式。若是同一工種的車間,我們可以用全室通風(fēng)的方式,但若是不同工種車間,則可以根據(jù)其的散熱量情況以及污染情況的不同,進(jìn)一步做排風(fēng)和除塵等工作的處理,以便縮小由于通風(fēng)導(dǎo)致的污染蔓延的范圍。有些廠房的散熱量比較低,我們可以選擇在屋頂上安裝與自然采光和通風(fēng)相關(guān)的裝置,利用熱流上升的作用,以致于不需要消耗動力就可以散風(fēng)排熱。另外,我們還應(yīng)該滿足工業(yè)廠房的除煙和除塵方面的要求。尤其對一些類似化工車間和焊接車間的可能存在有害氣體的廠房,設(shè)計(jì)者要尤其注意。

4.2廠房內(nèi)散熱器的配置

在實(shí)踐過程中,我們要科學(xué)的選擇散熱器。對于負(fù)荷較大的廠房可以利用鋼制的翅片散熱器,因?yàn)檫@種散熱器作用面積比較大,可以滿足車間的熱需求量。但是,若此種散熱器仍然不能滿足車間的負(fù)荷要求,則可以增加一定量的暖風(fēng)機(jī)裝置,以便更好的進(jìn)行補(bǔ)熱。當(dāng)然,對于粉塵量比較多的車間里,由于此種散熱器擁有的結(jié)構(gòu)很復(fù)雜,容易大量藏積粉塵,然后導(dǎo)致散熱的效能降低。所以,我們可用鋼柱式的散熱器,從而在節(jié)能的同時(shí),優(yōu)化了熱量的供應(yīng)效果。一般而言,工業(yè)廠房的車間占地面積或所占空間都比較大,因此,將全廠房都進(jìn)行加熱的做法是不合理的,這種選擇只會造成大量能源被消耗的結(jié)果。

5結(jié)束語

篇3

本橋主墩最小墩高約20m,最大墩高不超過30m,主墩抗推剛度較大,兼之單主跨達(dá)180m,屬國內(nèi)外均罕見的鐵路長聯(lián)大跨結(jié)構(gòu)。若采用連續(xù)剛構(gòu)方案,則收縮徐變及溫度荷載產(chǎn)生的次內(nèi)力過大,結(jié)構(gòu)受力嚴(yán)重不合理,故本方案比選主要針對連續(xù)梁體系和連續(xù)+剛構(gòu)組合體系進(jìn)行深入研究,進(jìn)而確定本橋合理的結(jié)構(gòu)體系。

1.1連續(xù)梁方案設(shè)計(jì)研究

鑒于本橋主墩較矮,從加強(qiáng)橋墩防撞,增加橋墩整體抗推剛度及降低施工難度等角度考慮,主橋橋墩統(tǒng)一采用大尺寸實(shí)心墩較為合理。故連續(xù)梁方案的研究重點(diǎn)是梁高及梁寬的合理性問題。

1.1.1不同梁高設(shè)計(jì)比選此次方案比選是基于梁頂寬8.5m,箱寬7.0m保持不變的基礎(chǔ)上進(jìn)行的,相應(yīng)的細(xì)部尺寸(頂板厚65cm,底板厚0.55m~1.2m,腹板厚0.6m~1.2m)及縱向預(yù)應(yīng)力配置等亦保持不變,僅通過有規(guī)律的改變梁高進(jìn)行相關(guān)研究。本次計(jì)算主要采用midas/civil2011進(jìn)行計(jì)算分析,因附加力的作用對連續(xù)梁結(jié)構(gòu)的內(nèi)力影響較小,鑒于篇幅所限,表1僅列出梁部在主力組合作用下的主要計(jì)算結(jié)果。由表1數(shù)據(jù)可知,梁高的變化對正截面抗彎強(qiáng)度的影響較大,對梁體剛度有一定的影響,對其斜截面抗剪,正截面抗裂,斜截面抗裂及橫向自振周期四項(xiàng)指標(biāo)的影響不是很明顯。梁體受力的最不利位置均位于主跨跨中。本著降低恒載,節(jié)約造價(jià)考慮,可選擇梁高較小的方案4進(jìn)行進(jìn)一步研究分析。

1.1.2不同梁寬設(shè)計(jì)比選本方案研究依據(jù)上述梁高變化研究成果,在梁高由跨中7.2m按二次拋物線漸變至支點(diǎn)梁高13.4m保持不變的基礎(chǔ)上重點(diǎn)考察梁體箱寬變化對結(jié)構(gòu)的造成的相關(guān)影響。表2為不同梁寬變化的結(jié)構(gòu)主要計(jì)算結(jié)果。由表2的數(shù)據(jù),梁頂寬保持8.5m不變,梁底寬的變化,對正截面抗彎、正截面抗裂、橫向剛度及橫向自振周期影響很大,對梁體的豎向剛度有一定的影響,對斜截面抗剪和斜截面抗裂這兩個(gè)指標(biāo)的影響不大,而且,箱寬越大,受力越有利;梁底寬保持6.5m不變,梁頂寬的變化,對正截面抗彎、豎向剛度、橫向剛度這個(gè)指標(biāo)的影響很大,對梁體的橫向自振周期有一定的影響,對正截面抗裂、斜截面抗裂和斜截面抗剪這三個(gè)指標(biāo)的影響不大。梁頂寬度越小,對正截面抗彎有利,但對梁體整體剛度及橫向自振周期不利。梁體受力的最不利位置均位于主跨跨中。因本橋主橋?qū)俚湫偷膯尉€長聯(lián)大跨結(jié)構(gòu),結(jié)構(gòu)在車橋耦合及地震力作用下的動力特性顯著,對橫向剛度要求較高,故梁頂寬及箱寬均不宜過窄,并結(jié)合梁體縱向預(yù)應(yīng)力布置構(gòu)造要求,綜合考慮后梁體結(jié)構(gòu)頂寬取8.5m,箱寬取7.5m較為合適。綜合上述研究分析,本連續(xù)梁方案梁部結(jié)構(gòu)較合理的構(gòu)造尺寸為箱梁采用二次拋物線變高截面,單箱單室,邊墩及跨中處梁高7.2m,主墩處梁高13.4m,頂板厚0.65m,頂板寬8.5m;底板厚由0.55m按二次拋物線漸變至1.2m,底板寬7.5m;腹板采用豎直腹板,厚度由0.6m線性變化至1.2m。連續(xù)梁方案立面布置如圖1所示。

1.2連續(xù)+剛構(gòu)組合體系方案設(shè)計(jì)研究

本方案采用通航主孔兩側(cè)墩梁固結(jié),其余主墩頂設(shè)縱向活動支座的結(jié)構(gòu)體系。由于墩高受限,使得墩體受力成為橋梁設(shè)計(jì)的主要控制因素之一。本次研究的側(cè)重點(diǎn)在于墩體受力。本方案計(jì)算分析時(shí)梁部結(jié)構(gòu)采用連續(xù)梁方案分析研究得出的推薦結(jié)構(gòu)尺寸,橋墩采用C40砼,受力主筋采用2根一束Φ32@10cm的HRB400普通鋼筋,表3為剛構(gòu)墩的主要計(jì)算結(jié)果。通過上述計(jì)算結(jié)果可以看出,該橋若采用連續(xù)+剛構(gòu)組合結(jié)構(gòu),雙肢薄壁墩比薄壁空心單墩受力相對有利,但無論采取那種橋墩形式,橋墩受力均嚴(yán)重不合理,截面檢算不滿足規(guī)范要求,究其原因,主要是由于剛構(gòu)墩高度過矮(42號墩最大墩高28m,43號墩最大墩高22m),橋墩抗推剛度較大,采用墩梁固結(jié)的結(jié)構(gòu)形式造成橋墩結(jié)構(gòu)的墩頂與墩底附加彎矩過大,造成墩身難以通過相關(guān)檢算,故該方案不可行。

2結(jié)論

(1)單線鐵路長聯(lián)大跨結(jié)構(gòu)應(yīng)根據(jù)工程實(shí)際對橋式方案進(jìn)行深入分析,在此基礎(chǔ)上確定經(jīng)濟(jì)合理的設(shè)計(jì)方案。

(2)長聯(lián)大跨結(jié)構(gòu)因收縮徐變及溫度作用下對結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的效應(yīng)突出,控制結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),應(yīng)特別注意。

(3)該結(jié)構(gòu)應(yīng)采用變高度梁,梁高取值宜滿足以下條件:邊支點(diǎn)和跨中高跨比一般可取1/22~1/25,中支點(diǎn)處高跨比一般為1/12~1/14;梁寬可根據(jù)計(jì)算及預(yù)應(yīng)力構(gòu)造優(yōu)化確定,但不宜過窄,以適應(yīng)結(jié)構(gòu)的整體受力要求。

篇4

關(guān)鍵詞:玩具廠消防給水設(shè)計(jì)流量報(bào)警閥壓力開關(guān)噴頭

OnDesignofFireSystemforToyManufactory

Abstract:Byapracticalcase,thefiresystemofatoymanufactory,thedesignofautomaticsprinklingfiresystem(ASF)forindustrialbuildingsaccordingtoforeigndesignnormarepresented.SomeguidelinesdifferingfromthedomesticnormsuchasthedecisionofwaterdischargeofASFsystem;thesetupofalarmandpressurevalves,thelayoutofpipelinenetworkandthedistributionofsprinklersaredescribed.

1情況概述

南海市美泰玩具廠(簡稱玩具廠)始建于80年代初期,是一間大型的中外合資企業(yè)。主要產(chǎn)品是塑料玩具,且全部外銷。全廠主要車間有:配料車間、注塑車間、噴漆車間、組裝車間、維修車間和模具車間等,此外還有寫字樓、高架倉庫等用房。

建筑高度超過24m的高層工業(yè)建筑A、B、C、D廠房4座。在消防設(shè)施方面,部分廠房有簡單的室內(nèi)消火栓滅火系統(tǒng)和電力報(bào)警系統(tǒng)。

該廠向境外火災(zāi)保險(xiǎn)公司購買了火災(zāi)保險(xiǎn),因此必須重新設(shè)置安裝消防給水系統(tǒng)。由于境外保險(xiǎn)公司的參與,玩具廠消防給水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與我國國內(nèi)現(xiàn)有的常規(guī)設(shè)計(jì)有很大的不同。具體的說,具有以下幾個(gè)特點(diǎn):一是要符合中華人民共和國的消防規(guī)范;二是要滿足火災(zāi)保險(xiǎn)公司的要求;三是所采用的設(shè)備和材料要有FM/UL認(rèn)證。

筆者作為玩具廠消防給水工程的設(shè)計(jì)者,在此對其進(jìn)行分析介紹,與大家共同探討。

2消防給水系統(tǒng)設(shè)計(jì)水量的確定

經(jīng)過與消防部門、保險(xiǎn)公司協(xié)商,消防給水系統(tǒng)水量作如下規(guī)定。

2.1室內(nèi)消火栓用水量的確定

室內(nèi)消火栓用水量按照《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》的標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行,由于廠房高度介于24m至50m之間,所以消火栓用水量選用25L/s。同時(shí)使用水槍5支,每支水槍最小流量5L/s,每根豎管最小流量15L/s,火災(zāi)延續(xù)時(shí)間為2h。

2.2自動噴水滅火系統(tǒng)設(shè)計(jì)水量的確定

自動噴水滅火系統(tǒng)設(shè)計(jì)水量按照美國NFPA13和NFPA231C標(biāo)準(zhǔn)確定。由于玩具廠各廠房、車間的生產(chǎn)性質(zhì)不同,火災(zāi)危險(xiǎn)性等級也不相同,所以各車間自動噴水滅火系統(tǒng)的噴水強(qiáng)度和作用面積也不同,具體情況見表1。

表1玩具廠噴淋系統(tǒng)設(shè)置基本數(shù)據(jù)

噴淋系統(tǒng)

設(shè)置地點(diǎn)噴水強(qiáng)度

/L/(min.m2)

(GPM.ft2)作用面積

/m2(ft2)每只噴頭最

大保護(hù)面積

/m2(ft2)設(shè)計(jì)流量

/L/s(GPS)

組裝、維修、模

具車間,寫字樓6.91(0.17)279(3000)12.05(130)32.13(8.5)

配料、注塑車間11.4(0.28)279(3000)9.3(100)53.01(14)

噴漆車間16.3(0.4)233(2500)9.3(100)63.30(16.7)

高架倉庫18.32(0.45)186(2000)9.3(100)56.79(15)

在表1的4組數(shù)據(jù)當(dāng)中,兩組是中危險(xiǎn)級,兩組是嚴(yán)重危險(xiǎn)級。與我國自動噴水滅火系統(tǒng)常規(guī)設(shè)計(jì)相比有較大差別:一是分類較細(xì),每一等級的噴水量不是固定值,而是根據(jù)不同的建筑劃分成一個(gè)范圍;二是噴水量較大;三是嚴(yán)重危險(xiǎn)級的噴淋系統(tǒng)仍可采用濕式報(bào)警系統(tǒng)。其中,倉庫的噴水量是按照NFPA231C標(biāo)準(zhǔn)確定的,其特點(diǎn)是:噴水強(qiáng)度大,作用面積小。

至于系統(tǒng)設(shè)計(jì)流量的確定,應(yīng)選擇最不利情況時(shí)所需的消防流量(即可能發(fā)生最大的消防流量)作為自動噴水滅火系統(tǒng)的設(shè)計(jì)流量。從表1中可以看出,噴漆車間所需的消防噴水量最大,可作為自動噴水滅火系統(tǒng)設(shè)計(jì)流量。經(jīng)采用NFPA13規(guī)定的計(jì)算機(jī)方法計(jì)算,水量約為68L/s。該車間位于A、B座廠房4樓?;馂?zāi)延續(xù)時(shí)間按照NFPA13標(biāo)準(zhǔn)為2h。

3消防給水系統(tǒng)的布置

3.1系統(tǒng)設(shè)置

玩具廠的消火栓給水系統(tǒng)和自動噴水滅火系統(tǒng)采用分開設(shè)置,消火栓給水系統(tǒng)采用臨時(shí)高壓給水系統(tǒng),自動噴水滅火系統(tǒng)采用穩(wěn)壓裝置。

根據(jù)玩具廠的廠區(qū)分布特點(diǎn),全廠設(shè)有兩座消防泵房和水池。消防水池儲量分別為500m3和600m3。消防給水也是兩套系統(tǒng),各自獨(dú)立(見圖1)。分別供應(yīng)全廠南半?yún)^(qū)和北半?yún)^(qū)的消防用水。兩個(gè)泵房各設(shè)2臺消火栓泵和自動噴水泵,均為1用1備,穩(wěn)壓泵只設(shè)1臺。消火栓泵流量28L/s(445GPS),揚(yáng)程86m(280ft),功率37kW。自動噴水泵流量70L/s(1100GPS),揚(yáng)程70m(235ft),功率75kW。穩(wěn)壓泵流量1.6L/s(25GPS),揚(yáng)程86m(280ft),功率4kW。上述所有設(shè)備均為國外成套產(chǎn)品,即主泵、穩(wěn)壓泵、啟動柜都是成組配套的。

圖1玩具廠總平面圖

3.2濕式報(bào)警閥的設(shè)置

按照我國常規(guī)作法,嚴(yán)重危險(xiǎn)級的建筑物,自動噴水滅火系統(tǒng)的設(shè)置應(yīng)采用雨淋系統(tǒng)。而玩具廠的建筑物危險(xiǎn)等級,既有中危險(xiǎn)級,又有嚴(yán)重危險(xiǎn)級。但自動噴水滅火系統(tǒng)全部采用的是濕式報(bào)警系統(tǒng)。

《自動噴水滅火系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》規(guī)定,濕式報(bào)警閥的控制范圍是采用控制噴頭數(shù)目來確定的。但玩具廠如果采用此規(guī)定,濕式報(bào)警閥的布置將比較困難。所以,在玩具廠自動噴水滅火系統(tǒng)設(shè)計(jì)中,濕式報(bào)警閥的控制范圍是采用控制面積來確定的。每組濕式報(bào)警閥的控制面積不超過4833m2(52000ft2)。全廠共設(shè)置8組濕式報(bào)警閥,全都布置在廠區(qū)內(nèi)廠房外墻邊醒目的地方。

3.3壓力開關(guān)的設(shè)置

消防給水系統(tǒng)中,凡是采用穩(wěn)壓裝置的,自動啟泵都是靠壓力開關(guān)來控制。一般常規(guī)作法是設(shè)置兩個(gè)壓力開關(guān),一個(gè)控制穩(wěn)壓泵的啟、停,一個(gè)控制消防主泵的啟動。而在玩具廠消防給水設(shè)計(jì)中,選擇的是另外一種方法。即玩具廠兩套系統(tǒng)各設(shè)置3個(gè)壓力開關(guān),一個(gè)控制穩(wěn)壓泵啟、停,其余兩個(gè)分別控制兩臺自動噴水主泵啟動。具體作法是:當(dāng)壓力低于0.8MPa時(shí),穩(wěn)壓泵啟動,當(dāng)壓力高于0.89MPa時(shí),穩(wěn)壓泵停泵;當(dāng)壓力低于0.75MPa時(shí),啟動第一臺自動噴水主泵;當(dāng)壓力低于0.7MPa時(shí),啟動第二臺自動噴水主泵。在這里,第二臺自動噴水泵不只是作為備用泵,而是第一臺泵水量的補(bǔ)充。

4消防給水管網(wǎng)及噴頭的布置

4.1室內(nèi)消火栓管網(wǎng)的布置

室內(nèi)消火栓管網(wǎng)呈立體環(huán)網(wǎng)布置。消防箱設(shè)有普通消火栓和消防軟管卷盤,布置間距30m,消防門為玻璃門,按鈕開啟。4座主廠房屋頂,除了設(shè)有試驗(yàn)用的消火栓外還配有壓力表。報(bào)警警鈴及遠(yuǎn)程啟泵信號線全部用鍍鋅線管保護(hù)。

4.2自動噴水給水管網(wǎng)的布置

由于玩具廠目前正在生產(chǎn),廠房內(nèi)風(fēng)槽、線槽、工業(yè)管道交叉縱橫。使自動噴水給水管道布置十分不便。設(shè)計(jì)時(shí),多次到現(xiàn)場查看,測量管道的位置,確定管道的走向。施工時(shí),基本上避免了自動噴水管道與其他管道的碰撞及管道走向上的豎向起伏。

根據(jù)現(xiàn)場的實(shí)際情況,玩具廠自動噴水管網(wǎng)布置成枝狀管,屬于一種不等壓系統(tǒng)。這種系統(tǒng)容易造成噴水不均勻。在管徑的選擇上,由于玩具廠采用NFPA標(biāo)準(zhǔn),與《自動噴水滅火系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》的標(biāo)準(zhǔn)不同,各個(gè)廠房、車間的噴水強(qiáng)度也不統(tǒng)一。所以,只能按照NFPA規(guī)定的方法,對各車間、分區(qū)的自動噴水管網(wǎng)逐段計(jì)算。配管時(shí),一要滿足噴頭的工作壓力,二要考慮作用面積內(nèi)的平均噴水強(qiáng)度。從驗(yàn)算結(jié)果看,兩條要求都得到滿足。

玩具廠自動噴水滅火系統(tǒng)的分布是很廣的,各個(gè)建筑都布置了自動噴水系統(tǒng)。為了解決距離泵房比較近、樓層比較低的噴淋管網(wǎng)壓力過高,流量過大的問題,在低層各分區(qū)水流指示器前,設(shè)置了減壓閥。

4.3放空管的布置

自動噴水給水管網(wǎng)的沖洗和放空措施是非常必要的。對玩具廠來說,自動噴水滅火系統(tǒng)分布廣,如何考慮系統(tǒng)放空,這是消防給水設(shè)計(jì)中面臨的一個(gè)具體問題。一般的自動噴水設(shè)計(jì),是將每層樓自動噴水管網(wǎng)的末端設(shè)置一個(gè)檢驗(yàn)放空閥,然后管網(wǎng)坡向放空閥以利整個(gè)系統(tǒng)放空。但是,玩具廠現(xiàn)場情況復(fù)雜多變,各種風(fēng)槽、工藝管道早已安裝就位,而且縱橫交錯(cuò)。為了避免系統(tǒng)放水不完全,在玩具廠設(shè)計(jì)中采用了多處放空的方法。除了末端設(shè)置檢驗(yàn)放空閥外,還在每層噴淋管網(wǎng)配水管的末端設(shè)置了放空閥、放空管(見圖2)。放空管管徑DN100且層層連通,到底層排入雨水井,同時(shí)解決了系統(tǒng)管網(wǎng)沖洗放空的問題。

圖2噴淋系統(tǒng)放空管示意圖

此外,為了使噴淋系統(tǒng)更加安全、保險(xiǎn)。除了按規(guī)定設(shè)置的水泵結(jié)合器外,在放空管的底部也設(shè)置了水泵結(jié)合器。

4.4泵房管道的布置

噴淋系統(tǒng)設(shè)計(jì)流量的校核,是每個(gè)設(shè)計(jì)者都關(guān)心的問題。用末端試水裝置檢驗(yàn),只能檢驗(yàn)出系統(tǒng)正常與否。因水量太小,不能確定系統(tǒng)設(shè)計(jì)流量是否符合設(shè)計(jì)要求。燒爆幾只噴頭檢驗(yàn)也是如此,又不可能讓整個(gè)作用面積內(nèi)的噴頭一齊噴水來檢驗(yàn)。在玩具廠設(shè)計(jì)中,采用了如下方法來檢驗(yàn)。在泵房自動噴水系統(tǒng)總出水管處,設(shè)回流試水管至消防水池。在回流試水管上設(shè)置了流量計(jì)和泄壓閥(見圖3)。泄壓閥是用來防止管道超壓,泄壓用的。而流量計(jì)則是用來檢驗(yàn)系統(tǒng)流量大小的。用控制系統(tǒng)壓力的方法,檢驗(yàn)系統(tǒng)流量是否符合設(shè)計(jì)要求。流量計(jì)帶液晶顯示和遠(yuǎn)傳功能,不僅現(xiàn)場能看得到,消防中心也能觀察到。同時(shí),在泵房內(nèi)消火栓系統(tǒng)管網(wǎng)和自動噴水系統(tǒng)管網(wǎng)之間,設(shè)一連通管。平時(shí)用閥門關(guān)閉,必要時(shí)可打開閥門,互為補(bǔ)充。這也是一種出于安全保險(xiǎn)的考慮。

圖3消防泵房示意圖

4.5噴頭的布置

由于玩具廠各廠房、車間的噴水量各不相同。要根據(jù)其特點(diǎn)選擇不同種類的噴頭應(yīng)用于不同的場合,做到各類噴頭各盡所能、各盡其責(zé)。噴水量小的選擇12.7mm口徑的噴頭,噴水量大的選擇13.5mm口徑的噴頭。個(gè)別地方,如調(diào)色間、調(diào)漆間,上空布滿抽風(fēng)口,則選擇了13.5mm口徑的側(cè)向噴頭。根據(jù)玩具廠生產(chǎn)現(xiàn)場腐蝕性較大、生產(chǎn)操作容易發(fā)生碰撞的特點(diǎn),選擇了快速反應(yīng)、易熔合金噴頭,動作溫度74℃。具體情況見表2。

在噴頭的布置上,根據(jù)場合不同,選擇不同的噴頭布置方式。對所有建筑(廠房)均采用建筑噴淋的方式來布置噴頭。建筑噴淋采用了全方位保護(hù)方式布置,噴頭間距為3.0m×3.0m和2.5m×2.2m,這當(dāng)中考慮了建筑的開間布局和橫梁的位置因素。在設(shè)備比較高大和密集的車間,以及高架倉庫除了采用常規(guī)建筑噴淋外,還采用了加密建筑噴淋和設(shè)備噴淋雙重保護(hù)的方法來布置噴頭。設(shè)備噴淋采用分層布置。在中、下層噴淋,為防止碰撞,造成噴頭誤噴,噴頭上都加了保護(hù)罩,個(gè)別地方則采用邊墻型噴頭。

5完善的消防管理措施

要確保玩具廠消防萬無一失,完善的消防硬件設(shè)施是十分必要的。但如何做到硬件好用、管用,隨時(shí)發(fā)揮作用,消防的軟件設(shè)施就顯得十分重要了。在這方面外資廠的一些作法值得我們借鑒,筆者在這里簡單介紹一下。

5.1施工材料的保證

為保證消防設(shè)施的安全、可靠,玩具廠所有設(shè)備、材料都必須有FM/UL認(rèn)證。所以,所有噴頭、水流指示器、濕式報(bào)警閥、閥門、水泵等設(shè)備、材料均為國外產(chǎn)品。消火栓、管道采用國內(nèi)產(chǎn)品。小于等于DN100的管道采用國標(biāo)加厚鍍鋅管,大于DN100的管道采用鍍鋅無縫鋼管。

5.2管理制度的保證

玩具廠的防火制度是非常嚴(yán)格的,除了平時(shí)的防火宣傳、防火教育外,生產(chǎn)過程中的日常操作都有嚴(yán)格的規(guī)定。同時(shí)規(guī)定了廠房內(nèi)嚴(yán)禁吸煙,嚴(yán)禁動用電氣焊。廠房內(nèi)這一類的警告牌隨處可見,而且防火巡視員經(jīng)常巡視檢查。在消防工程施工中,也不允許在廠房內(nèi)動用電氣焊,鍍鋅無縫鋼管的連接都是在廠外焊好法蘭,現(xiàn)場裝配。施工中,配帶手提滅火器的防火巡視員現(xiàn)場監(jiān)視。

關(guān)于消防設(shè)施的保養(yǎng),在消防工程的招標(biāo)文件中,就明確提出了施工單位要負(fù)責(zé)以后的日常維護(hù)保養(yǎng)工作。而且要有詳細(xì)的維修保養(yǎng)計(jì)劃。要求一個(gè)季度檢查維護(hù)一次,一年對設(shè)備檢查維修一次。施工計(jì)劃中,要有防火制度,否則算廢標(biāo)。

至于消防設(shè)施的管理,玩具廠明確規(guī)定:保安部負(fù)責(zé)消防設(shè)施的管理和巡視。保安值班室掛有消防系統(tǒng)圖和巡視路線圖。為防止無關(guān)人員隨便操作消防設(shè)施上的閥門,各處閥門平常都上鎖,鑰匙就掛在消防系統(tǒng)圖上閥門的位置上,以免搞錯(cuò)。需要操作時(shí),必須經(jīng)過保安值班人員。

6有關(guān)問題的思考

6.1自動噴水滅火系統(tǒng)設(shè)計(jì)流量的商榷

自動噴水滅火系統(tǒng)的設(shè)計(jì)流量關(guān)系到對建筑物火災(zāi)的控制程度,也關(guān)系到滅火的效果。針對火災(zāi)危險(xiǎn)性等級不同的建筑物制定出不同的設(shè)計(jì)流量標(biāo)準(zhǔn)十分重要。

我國《自動噴水滅火系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》將建筑物和構(gòu)筑物的火災(zāi)危險(xiǎn)性等級分為三個(gè)等級,即嚴(yán)重危險(xiǎn)級、中危險(xiǎn)級和輕危險(xiǎn)級。但規(guī)范并沒有一個(gè)明確標(biāo)準(zhǔn)來劃分這三個(gè)等級。因此,在設(shè)計(jì)時(shí)只能將所設(shè)計(jì)的建筑物與規(guī)范附錄二中所列舉的各種建筑進(jìn)行比較來確定其危險(xiǎn)性等級。而且,對各危險(xiǎn)性等級的建筑物,設(shè)計(jì)流量標(biāo)準(zhǔn)只有一個(gè)固定值。尤其是工業(yè)建筑,生產(chǎn)類別各不相同,應(yīng)該針對不同的生產(chǎn)類別,制定出一個(gè)比較詳細(xì)的設(shè)計(jì)流量分類標(biāo)準(zhǔn)。

筆者在玩具廠消防給水設(shè)計(jì)過程中,接觸了一些國外規(guī)范,像英國的FOC標(biāo)準(zhǔn)。其中,對于工業(yè)建筑,也是根據(jù)不同的生產(chǎn)類別,制定出不同的設(shè)計(jì)流量分類標(biāo)準(zhǔn)。

我國應(yīng)根據(jù)國內(nèi)長期實(shí)踐的經(jīng)驗(yàn),同時(shí)參照國外的先進(jìn)經(jīng)驗(yàn),盡快制定出既安全又經(jīng)濟(jì)合理的設(shè)計(jì)流量數(shù)據(jù)。

在玩具廠消防工程設(shè)計(jì)過程中,有一點(diǎn)感受就是規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)要定期修訂。事物是在飛速發(fā)展的,新技術(shù)、新方法、新概念不斷出現(xiàn)。一種標(biāo)準(zhǔn)長期不進(jìn)行修訂,就跟不上事物的發(fā)展,就是落后的標(biāo)準(zhǔn)。

6.2報(bào)警閥的控制范圍

濕式報(bào)警閥是自動噴水滅火系統(tǒng)的重要部件?!蹲詣訃娝疁缁鹣到y(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》中將濕式報(bào)警閥的控制范圍確定為不超過800個(gè)噴頭。這是從系統(tǒng)檢修停用的角度來考慮的,是非常對的。不能允許噴淋系統(tǒng)停用的范圍過大,影響到建筑物安全,控制范圍應(yīng)有所限制。但是,這樣規(guī)定在設(shè)計(jì)過程中實(shí)行起來問題較多。實(shí)際上控制噴頭數(shù)目也就是確定濕式系統(tǒng)的控制面積。由于噴頭布置的疏密不同,同樣多的噴頭,保護(hù)面積是不相同的。相反,同樣的面積,噴頭數(shù)目也是不相同的。例如:1萬m2的面積,噴頭按3.6m×3.6m布置,噴頭數(shù)目就少于800個(gè),用1個(gè)濕式報(bào)警閥就行了。而按3.0m×3.6m布置,噴頭數(shù)目就超過了800個(gè),要用2個(gè)濕式報(bào)警閥。尤其是需要布置上、下噴頭的地方,上、下噴頭按1個(gè)噴頭計(jì)算,還是按2個(gè)噴頭計(jì)算,就有不同的意見。所以,濕式報(bào)警閥的控制范圍用面積來控制較為合適。像玩具廠這樣大范圍布置自動噴水滅火系統(tǒng)的地方,采用控制面積的方式布置濕式報(bào)警閥,基本上做到了報(bào)警閥分布均勻,報(bào)警時(shí)不僅告訴人們有火災(zāi)發(fā)生,同時(shí)知道發(fā)生在何處。

6.3消防器材的問題

玩具廠消防給水工程上的主要設(shè)備、材料,基本上都是國外產(chǎn)品。設(shè)計(jì)時(shí),曾提出采用國內(nèi)產(chǎn)品,對方表示同意,但是提出必須要有FM/UL認(rèn)證。我們在市場上調(diào)查了一下國內(nèi)產(chǎn)品,幾乎沒有FM/UL認(rèn)證的,因此只好放棄。所以,希望中國的消防設(shè)備生產(chǎn)廠家,能夠盡快填補(bǔ)這塊空白。

6.4消防標(biāo)準(zhǔn)的銜接

目前,越來越多的外資企業(yè)到中國辦廠,他們的到來必然也帶來了國外的消防標(biāo)準(zhǔn),這些標(biāo)準(zhǔn)如何與國內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)銜接呢?目前,沒有明確規(guī)定。像玩具廠這種作法就是設(shè)計(jì)者、火災(zāi)保險(xiǎn)公司、消防部門3家協(xié)商的結(jié)果。

篇5

關(guān)鍵詞:人防工程,設(shè)計(jì),施工,常見問題

Abstract: In recent years, because of the influence of many factors, civil air defense engineering design and construction has a lot of problems, affect the civil air defence engineering protection function, serious may cause complete loss of protective effect of civil air defense engineering.

Keywords: civil air defense engineering, design, construction, common problems

中圖分類號:R852文獻(xiàn)標(biāo)識碼: A 文章編號:

人防工程既要能承受一定距離的常規(guī)武器和核武器的爆炸沖擊波作用,又要能防早期核輻射和放射性沾染,因此人防工程具有不同于一般地下工程的設(shè)計(jì)和施工要求。近幾年由于諸多因素的影響,人防工程的設(shè)計(jì)與施工存在很多問題,影響人防工程的防護(hù)功能,嚴(yán)重的可能會使人防工程完全喪失防護(hù)效果。

設(shè)計(jì)中常出現(xiàn)的問題

第3.1.6條明確規(guī)定‘‘與地下室無關(guān)的管道不宜穿過人防圍護(hù)結(jié)構(gòu),上部建筑的生活污水管、雨水管、燃?xì)夤懿坏眠M(jìn)入防空地下室。穿過防空地下室頂板、臨空墻和門框墻的管道,其公稱直徑不宜大于150MM。凡進(jìn)入防空地下室的管道及其穿過的人防圍護(hù)結(jié)構(gòu)均應(yīng)采取防護(hù)密閉措施?!@就是說直徑大于150MM的上部管道不得穿越人防地下室頂板,要穿越則必須采用平戰(zhàn)功能轉(zhuǎn)換措施對其進(jìn)行防護(hù)密閉處理。可工程中仍存在直徑大于150MM的管道穿越頂板而不采取任何防護(hù)密閉措施的情況。究其原因是由于地上設(shè)計(jì)單位與地下人防設(shè)計(jì)單位協(xié)調(diào)不夠及施工監(jiān)理單位工作不認(rèn)真負(fù)責(zé)造成的。

進(jìn)排風(fēng)豎井孔口防護(hù)設(shè)計(jì)上存在以下問題:一是直接把平時(shí)進(jìn)排風(fēng)口開在進(jìn)排風(fēng)豎井的側(cè)墻(即臨空墻)上,安裝軸流風(fēng)機(jī),施工中沒有預(yù)埋角鋼框,戰(zhàn)前缺乏封堵措施。二是進(jìn)排風(fēng)豎井的第一道防護(hù)密閉門或防爆波活門緊貼豎井側(cè)墻,這對抵御沖擊波的作用非常不利,按規(guī)定第一道防護(hù)密閉門或防爆波活門應(yīng)嵌入井壁內(nèi)100MM以上或者在其上面及左右兩側(cè)加設(shè)長度為450mm,厚度為300MM混凝土擋墻,這一點(diǎn)常常被忽略。三是有的進(jìn)排風(fēng)膠管活門后設(shè)計(jì)為鋼板制擴(kuò)散箱,但由于擴(kuò)散箱與膠管活門之間怎樣連接,設(shè)計(jì)單位沒有交代,擴(kuò)散箱平時(shí)不安裝,也未預(yù)留預(yù)埋件,給戰(zhàn)時(shí)安裝擴(kuò)散箱造成很大困難,同時(shí)也難以保證密閉性。

人防工程外墻配筋,對與人防工程外墻,主要是考慮常規(guī)武器和核武器爆炸荷載、土壓力、水壓力等方面的作用,一般按支承在內(nèi)部橫墻(柱子)與樓板上的單向板(或雙向板)計(jì)算,當(dāng)內(nèi)部無橫隔墻時(shí),按下端嵌固在基礎(chǔ)底板、上端簡支或嵌固在頂板的單向板計(jì)算,有內(nèi)橫隔墻時(shí),地下室外墻可按支承在內(nèi)橫墻、樓板(頂板)和基礎(chǔ)上的雙向板計(jì)算。地下室外墻按受彎構(gòu)件計(jì)算,這與外墻所受平面外水平荷載的作用特點(diǎn)是一致的。這樣計(jì)算得到的配筋是受力主筋,即豎向筋。對于單向板或雙向板而言,受力主筋應(yīng)布置與墻板外側(cè),而非受力的水平分布筋布置于內(nèi)側(cè)。這與一般剪力墻分布筋的排列方式不同。但很多設(shè)計(jì)中外墻鋼筋按一般剪力墻的排列方式布置,這將造成墻體的有效厚度減小。

防護(hù)墻體的厚度。4.11.3條對防護(hù)墻體的厚度作出了明確規(guī)定,但是人防地下室與非人防地下室之間的防護(hù)隔墻(即臨空墻)由于消火栓、配電箱等暗裝,導(dǎo)致臨空墻局部不滿足防護(hù)與密閉要求的厚度。這就要求結(jié)構(gòu)專業(yè)設(shè)計(jì)人員與設(shè)備專業(yè)緊密配合,在人防地下室相關(guān)的墻體上不宜設(shè)置暗裝的設(shè)備箱盒。若不可避免時(shí),應(yīng)與相關(guān)專業(yè)協(xié)調(diào)處理,以滿足防護(hù)隔墻的強(qiáng)度和密閉要求。

防倒塌措施?!敖Y(jié)建”式人防工程常常忽略人防工程的出入口防倒塌問題,多數(shù)出入口設(shè)置在建筑物倒塌范圍之內(nèi),有的沒有采取防倒塌和防堵塞措施,也沒有平戰(zhàn)轉(zhuǎn)換設(shè)計(jì),戰(zhàn)時(shí)將對人防工程出入口構(gòu)成安全威脅。因此,必須在設(shè)計(jì)時(shí)充分考慮出入口的合理布局。對于防常規(guī)武器和核武器為5、6級的防空地下室的出入口,戰(zhàn)時(shí)需設(shè)防倒塌棚架,而平時(shí)不便設(shè)置永久型防倒塌棚架,可按照國標(biāo)圖集《防空地下室室外出入口部鋼結(jié)構(gòu)裝配式防倒塌棚架》【05SFJ0505SFG04】選用臨戰(zhàn)快速組裝的鋼結(jié)構(gòu)裝配式防倒塌棚架,在主體施工時(shí)預(yù)留埋件即可。

頂板厚度。部分工程頂板厚度為200mm厚且不再覆土,其理由是滿足《人民防空地下室設(shè)計(jì)規(guī)范》4.11.3條防空地下室結(jié)構(gòu)構(gòu)件最小厚度要求,殊不知其防早期核輻射的最小厚度難以滿足,建筑3.3.2條對頂板厚度有明確規(guī)定,一般防常規(guī)武器和核武器為6級的人防工事,防早期核輻射最小結(jié)構(gòu)厚度不得低于250mm,5級人防工事防早期核輻射最小厚度不小于360mm,頂板的防護(hù)厚度可記入頂板結(jié)構(gòu)層上面的混凝土地面厚度。

門框墻上擋墻加強(qiáng)梁的設(shè)置位置。當(dāng)防護(hù)密閉門上擋墻較長時(shí),由于上擋墻上水平?jīng)_擊波荷載傳至下端的力較大,往往需在擋墻下端設(shè)置加強(qiáng)梁。需注意的是加強(qiáng)梁距上擋墻下邊緣應(yīng)預(yù)留250-300mm長度,以便內(nèi)側(cè)的密閉門或防護(hù)密閉門有足夠的水平開啟空間。而且加強(qiáng)梁縱筋應(yīng)錨入門框兩側(cè)的豎向加強(qiáng)暗柱(或柱)內(nèi),以形成明確的洞口加強(qiáng)傳力體系。

施工中常出現(xiàn)的問題

拉結(jié)筋設(shè)置。人防地下室戰(zhàn)時(shí)受沖擊荷載較大,需要設(shè)置梅花型拉結(jié)筋以利于抗剪,同時(shí)方便施工,拉結(jié)筋間距要求小于等于500mm。

但由于施工技術(shù)人員缺乏人防工程專業(yè)知識,設(shè)計(jì)人員在圖紙交底時(shí)也沒有強(qiáng)調(diào)相關(guān)注意事項(xiàng),現(xiàn)場施工人員常將人防工程按照普通地下室進(jìn)行施工操作,漏設(shè)人防頂、底板的拉結(jié)筋。當(dāng)人防工程底板內(nèi)力由平時(shí)荷載控制時(shí),可不設(shè)梅花型拉結(jié)筋,這點(diǎn)需要設(shè)計(jì)人員注明。為避免此問題的發(fā)生,設(shè)計(jì)人員需在圖紙交底時(shí)強(qiáng)調(diào)相關(guān)注意事項(xiàng),監(jiān)理單位也應(yīng)重視施工前和施工中的監(jiān)理。

墻體拆模后留有拉結(jié)模板的螺栓孔。施工單位為了增加模板工具的周期使用次數(shù),在地下室墻體中使用帶塑料套管的拉結(jié)螺栓,拆模后留下孔洞,嚴(yán)重影響人防地下室的防護(hù)性、密閉性以及防水性能,因此,設(shè)計(jì)圖紙中應(yīng)注明人防所有墻體施工時(shí)應(yīng)采用帶有止水環(huán)的拉結(jié)螺栓固定模板,而不應(yīng)采用帶塑料套管的拉結(jié)螺栓。施工單位在墻體施工拆模后應(yīng)將帶有止水環(huán)的螺栓切割斷,再補(bǔ)孔抹平。

篇6

關(guān)鍵詞:框排架結(jié)構(gòu),柱計(jì)算長度,初參數(shù)法

 

在工業(yè)廠房中經(jīng)常遇見帶平臺的工業(yè)廠房,常見于輕工業(yè)廠房及火力發(fā)電廠主廠房,此類結(jié)構(gòu)的基本特征為上部為帶吊車的排架結(jié)構(gòu),下部平臺為框架結(jié)構(gòu),常稱為框排架結(jié)構(gòu),其結(jié)構(gòu)基本形式圖1,圖2所示。論文寫作,初參數(shù)法。

圖1 橫向框架布置圖

圖2 柱網(wǎng)布置圖

設(shè)計(jì)此類結(jié)構(gòu)時(shí),對于結(jié)構(gòu)縱向,結(jié)構(gòu)的基本形式是框架結(jié)構(gòu),按常規(guī)框架計(jì)算方法即可實(shí)現(xiàn),而對于結(jié)構(gòu)橫向,結(jié)構(gòu)形式為框架和排架兩種結(jié)構(gòu)形式的組合,設(shè)計(jì)時(shí)問題就比較復(fù)雜,需進(jìn)行仔細(xì)考慮,下文主要就橫向框架的計(jì)算進(jìn)行說明。

1.橫向框架內(nèi)力計(jì)算

本文按以下簡圖(圖3,圖4)進(jìn)行說明,H1,H2為下部框架的層高,H3為上部排架的下柱的高度,H4為上部排架的上柱高度,本文中把兩個(gè)邊柱稱為排架柱,內(nèi)部柱稱為框架柱,實(shí)際工程中,有平臺梁和排架柱剛接和鉸接兩種情況,所以給出兩種情況下的簡圖。

圖3 計(jì)算簡圖一圖4 計(jì)算簡圖二

各種荷載的取值在規(guī)范中有比較明確的說明,對于一般設(shè)計(jì)人員不存在問題,按照彈性方法計(jì)算內(nèi)力,現(xiàn)在的計(jì)算機(jī)普及,常規(guī)設(shè)計(jì)軟件也都可以比較準(zhǔn)確的實(shí)現(xiàn)。

有了內(nèi)力計(jì)算配筋時(shí),對于排架和框架,梁配筋的計(jì)算一致的,而混凝土結(jié)構(gòu)柱的設(shè)計(jì)現(xiàn)在都基本都習(xí)慣再按η-l0法計(jì)算,η-l0法在計(jì)算時(shí)需要設(shè)計(jì)人員確定各段柱計(jì)算長度?;炷烈?guī)范明確給出了排架結(jié)構(gòu)和框架結(jié)構(gòu)中柱計(jì)算長度的確定方法,兩種結(jié)構(gòu)為不同的方法,對于排架和框架組合在一起的結(jié)構(gòu)形式規(guī)范則沒有給出確定方法,所以計(jì)算長度的設(shè)計(jì)就成為框排架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的關(guān)鍵。論文寫作,初參數(shù)法。論文寫作,初參數(shù)法。

2.排架柱計(jì)算長度確定

內(nèi)部框架柱,由于結(jié)構(gòu)形式為規(guī)則的框架結(jié)構(gòu),計(jì)算長度按照混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范《GB50010-2002》的7.3.11條有關(guān)框架柱的規(guī)定確定取值即可,下面主要說明兩邊排架柱的計(jì)算長度確定,按梁和柱兩種不同的連接方式分別進(jìn)行說明(圖3,圖4)。論文寫作,初參數(shù)法。

2.1平臺梁與排架柱剛接,簡圖一(圖3)

此時(shí)排架柱的H1和H2段,可以認(rèn)為是底部框架的一部分,可依照混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范7.3.11條有關(guān)框架柱規(guī)定進(jìn)行取值。

對于上部排架,混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范《GB50010-2002》僅規(guī)定了單層廠房排架柱的計(jì)算長度,對于本文所討論的排架柱在使用條件上顯然不合適,文獻(xiàn)4中對框排架結(jié)構(gòu),按初參數(shù)法對上部排架柱的計(jì)算長度進(jìn)行了計(jì)算,最終分析結(jié)果建議上柱取3.0,下柱可取2.0。論文寫作,初參數(shù)法。論文寫作,初參數(shù)法。在參考文獻(xiàn)3中,對于初參數(shù)法,進(jìn)一步分析,修正了初參數(shù)法在理論上的缺陷,認(rèn)為按原初參數(shù)法計(jì)算的柱的計(jì)算長度上柱偏大,綜合這兩篇文獻(xiàn),設(shè)計(jì)時(shí)建議下柱取2.0,上柱取2.0,排架柱的各段具體計(jì)算長度見表1。

篇7

關(guān)鍵詞:工業(yè)廠房;方向;設(shè)計(jì);趨勢

長期以來,工業(yè)廠房設(shè)計(jì)被廣大建筑師忽略,導(dǎo)致了不少缺乏系統(tǒng)考慮的工業(yè)廠房對城市、社會環(huán)境帶來破壞。隨著人類社會步入信息化時(shí)代,工業(yè)廠房也發(fā)生了巨大的變革。研究現(xiàn)代工業(yè)廠房的發(fā)展趨勢,是一個(gè)十分重要而且不可回避的問題。工業(yè)廠房是為生產(chǎn)產(chǎn)品提供工作空間場所的建筑物,是為滿足生產(chǎn)活動需要的建筑類型,所以工業(yè)廠房的設(shè)計(jì)本質(zhì)是在創(chuàng)造一個(gè)生產(chǎn)和生存空間。我們應(yīng)當(dāng)從工業(yè)廠房的生產(chǎn)空間及生存空間的發(fā)展中尋找規(guī)律,把握工業(yè)廠房的時(shí)代脈搏。

一、工業(yè)廠房發(fā)展方向

1.隨著我國經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展,城市化進(jìn)程不斷加速和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、社會生活方式的變化,工業(yè)生產(chǎn)正以勞動力密集型向技術(shù)密集型轉(zhuǎn)化。這對工業(yè)廠房設(shè)計(jì)迎來了新的發(fā)展時(shí)期。一個(gè)個(gè)造型活潑生動的、潔凈優(yōu)美的現(xiàn)代化工廠在祖國的工地上展現(xiàn)出來。業(yè)主為創(chuàng)造自己的品牌、樹立企業(yè)的形象、加大對生產(chǎn)空間及生存空問的人性化投入,在工業(yè)廠房設(shè)計(jì)中更加考慮了人的需求,這不僅體現(xiàn)在人們對生活物質(zhì)的需求,更體現(xiàn)在人們的精神世界對美的渴望、對理想的追求、對事業(yè)的進(jìn)取,這些都是可以通過工業(yè)廠房體現(xiàn)出來的。

2.隨著社會的發(fā)展和科技的進(jìn)步,工業(yè)廠房設(shè)計(jì)從以往的以生產(chǎn)設(shè)備為中心朝著以人為本的方向發(fā)展,人的因素在建筑中越來越重要,工業(yè)廠房的人性化設(shè)計(jì)要求建筑師摒棄只重生產(chǎn)工藝的需求,輕人得行為和心理需求的傾向,注重人對空間環(huán)境的體驗(yàn)和感受,創(chuàng)造方便、安全、健康和舒適的工作空間,使工業(yè)廠房空間環(huán)境與人相融合,創(chuàng)造讓人產(chǎn)生歸屬感和親切感的良好生活環(huán)境,最終達(dá)到提高員工的生活質(zhì)量及工作效率的目的。

(1)自然環(huán)境的引入與滲透。

在工業(yè)廠房的內(nèi)部空間環(huán)境中,應(yīng)重視開放空間的創(chuàng)建,使內(nèi)部空間與自然環(huán)境相互交流和滲透。通過設(shè)置一些自然景點(diǎn),觀景窗、觀景臺、內(nèi)庭園以及落地窗等措施加強(qiáng)人與自然的聯(lián)系。此外,引進(jìn)自然改善內(nèi)部生產(chǎn)環(huán)境還可以借鑒我國傳統(tǒng)園林的一些設(shè)計(jì)手法如;滲透、借景、對景等。

(2)工業(yè)廠房外部空間的和諧統(tǒng)一。

在工業(yè)廠房的外部空間環(huán)境設(shè)計(jì)中,應(yīng)結(jié)合環(huán)境要素和內(nèi)在的生產(chǎn)工藝,綜合考慮建筑空間布置、群體組合、突出項(xiàng)目自身的功能空間及環(huán)境要素特質(zhì),以統(tǒng)一的空間建構(gòu)、色彩構(gòu)成等處理手法來強(qiáng)化其自身風(fēng)格的整體性,增強(qiáng)工業(yè)廠房外部空間環(huán)境的可識別性和親和力。

3.工業(yè)廠房是為生產(chǎn)產(chǎn)品提供工作空間場所的建筑物。設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)工業(yè)廠房時(shí)應(yīng)該根據(jù)實(shí)際任務(wù)書和工藝設(shè)計(jì)人員提供的生產(chǎn)工藝資料,提煉出建筑專業(yè)的設(shè)計(jì)信息:平面形狀、柱網(wǎng)尺寸、剖面形式、建筑體型,選擇合理的結(jié)構(gòu)方案和圍護(hù)結(jié)構(gòu)的類型,以及細(xì)部構(gòu)造設(shè)計(jì),協(xié)調(diào)建筑結(jié)構(gòu)、給排水、電氣、暖通等工種,認(rèn)真貫徹“堅(jiān)固適用,經(jīng)濟(jì)合理,技術(shù)先進(jìn)”的設(shè)計(jì)原則。在設(shè)計(jì)中應(yīng)能滿足以下基本要求;(1)滿足生產(chǎn)工藝的要求;(2)滿足建筑的技術(shù)要求,(3)滿足建筑經(jīng)濟(jì)要求,盡可能考慮縮小建筑體積,充分利用建筑空間,合理減少結(jié)構(gòu)面積,提高使用面積;(4)滿足衛(wèi)生及安全要求,保證廠房內(nèi)工作面上的照度以及條件相適應(yīng)的通風(fēng)措施。

二、工業(yè)廠房外觀的設(shè)計(jì)

工業(yè)廠房形象效果直接影響到廠區(qū)整體藝術(shù)質(zhì)量,現(xiàn)在工業(yè)廠房的發(fā)展已不再是過去人們印象中的純生產(chǎn)容器,只有機(jī)械、簡單樸實(shí)的想象,而是把建筑藝術(shù)中的風(fēng)格、意義、內(nèi)涵、形式融進(jìn)設(shè)計(jì)中。

工業(yè)廠房遵循“形式服從功能”的建筑原則,建筑形體簡潔、明快,運(yùn)用美學(xué)觀點(diǎn)處理好工業(yè)廠房的大尺度、大比例、大色塊、大空間的相互關(guān)系,通過建筑造型表現(xiàn)建筑的特性。

(1)入口和門的處理:主入口部分進(jìn)行適當(dāng)?shù)淖兓幚?,可突出入口位置而增?qiáng)指示性,改善墻面虛實(shí)關(guān)系,并可豐富立面效果。

(2)窗的組合:合理的進(jìn)行窗組合可有效的協(xié)調(diào)墻面的虛實(shí)關(guān)系,同時(shí)可增加廠房立面的建筑藝術(shù)效果。

(3)墻面的劃分:利用建筑構(gòu)件、線腳、抹灰等手法,將墻面采用水平或垂直或混合進(jìn)行劃分,以達(dá)到簡潔舒展、挺拔雄偉、和諧等藝術(shù)效果。

(4)工業(yè)廠房的色彩處理應(yīng)強(qiáng)調(diào)其整體性,在統(tǒng)一種中求變化,產(chǎn)生均衡、適度、和諧的韻律感、序列感和統(tǒng)一感。

工業(yè)廠房外觀的藝術(shù)處理如果得當(dāng),它不僅使整個(gè)廠區(qū)的色彩、造型都賞心悅目,人在其中工作心曠神怡,而且有特色的廠區(qū)、廠房造型、色彩等,也會給人留下深刻的印象,對提升企業(yè)的形象與品牌知名度大有好處。

三、現(xiàn)代工業(yè)廠房的趨勢

(1)工業(yè)廠房高科技趨勢主要體現(xiàn)在新技術(shù)、新材料、新理論的應(yīng)用,材料工業(yè)的發(fā)展和壓型鋼板生產(chǎn)工藝和能力的提高,也使工業(yè)廠房向輕質(zhì)高強(qiáng)、結(jié)構(gòu)體系大跨度、大空間、多層甚至高層、多功能方向發(fā)展;技術(shù)及設(shè)備上的發(fā)展也更好的滿足了生產(chǎn)與管理的微型化、自動化、潔凈化、精密化、環(huán)境無污染化等要求;而計(jì)算機(jī)技術(shù)、多媒體、現(xiàn)代通信、環(huán)境監(jiān)控等技術(shù)與工業(yè)廠房藝術(shù)融合在一起,就使工業(yè)廠房出現(xiàn)了智能化的特點(diǎn),人們就能獲得提高工作質(zhì)量的環(huán)境。

(2)工業(yè)廠房設(shè)計(jì)的人性化趨勢,人性化設(shè)計(jì)的本質(zhì)是將人類工程學(xué)引入現(xiàn)代工業(yè)廠房中去,人性化設(shè)計(jì)必將要求建筑師將建筑設(shè)計(jì)的中心從以往的生產(chǎn)設(shè)備轉(zhuǎn)移到以人為本的理念上來,在建筑的內(nèi)部及外部空間的設(shè)計(jì)中,創(chuàng)造讓人產(chǎn)生歸屬感和親切感的良好環(huán)境,最終達(dá)到提高員工的生活質(zhì)量及工作效率的目的。

(3)節(jié)約能源和保護(hù)環(huán)境,注重可持續(xù)發(fā)展。

①節(jié)能設(shè)計(jì):節(jié)能是可持續(xù)發(fā)展工業(yè)廠房的一個(gè)最普遍、最明顯的特征。它包括兩個(gè)方面,一是建筑營運(yùn)的低能耗,二是建造工業(yè)廠房過程本身的低能耗。這兩點(diǎn)可以從一些工業(yè)廠房利用太陽能、自然通風(fēng)、天然采光及新產(chǎn)品的運(yùn)用中體現(xiàn)出來。

②綠色設(shè)計(jì):指從建筑的原材料、工藝手段、工業(yè)產(chǎn)品、設(shè)備到能源的利用,從工業(yè)的營運(yùn)到廢物的二次利用等所有環(huán)節(jié)都不對環(huán)境構(gòu)成威脅,綠色設(shè)計(jì)應(yīng)摒棄盲目追求高科技的做法,強(qiáng)調(diào)高科技與適宜技術(shù)并舉。

③潔凈設(shè)計(jì):潔凈設(shè)計(jì)是強(qiáng)調(diào)在生產(chǎn)和使用工程中做到盡量堅(jiān)守啊廢棄物的排放并設(shè)置廢棄物的處理和回收利用系統(tǒng),以實(shí)現(xiàn)無污染。這是工業(yè)廠房科持續(xù)發(fā)展的重要措施,強(qiáng)調(diào)對建設(shè)用地、建筑材料、采暖空間的資源再生利用,因此有效的利用資源、能源,實(shí)現(xiàn)技術(shù)的有效性和生態(tài)的可持續(xù)發(fā)展,建造負(fù)責(zé)人的,具有生態(tài)環(huán)境一時(shí)的工業(yè)廠房常成為必然。

四、結(jié)束語

隨著時(shí)代的發(fā)展和科技的進(jìn)步。人們的要求也不斷發(fā)展,對工藝建筑設(shè)計(jì)也提出了更高的要求。現(xiàn)代建筑設(shè)計(jì)應(yīng)當(dāng)是注入了認(rèn)人的思想和理念的過程,工業(yè)廠房業(yè)不單單是工業(yè)廠房,那么簡單,它已經(jīng)融入了人們的生活。建筑師只有將上述發(fā)展趨勢融入到自己的設(shè)計(jì)中現(xiàn)代工業(yè)廠房的藝術(shù)美,這是現(xiàn)代工業(yè)廠房的必由之路去。才能創(chuàng)造出于時(shí)代相適應(yīng)的工業(yè)廠房來,讓人們享受現(xiàn)代工業(yè)廠房的藝術(shù)美,這是現(xiàn)代工業(yè)廠房的必由之路。

參考文獻(xiàn)

1 費(fèi)麟 工業(yè)建筑設(shè)計(jì)的現(xiàn)狀與發(fā)展[期刊論文] -工業(yè)廠房2003(4)

2 鄭敏楠 工業(yè)建筑設(shè)計(jì)的新時(shí)代[期刊論文] -工業(yè)廠房1998(5)

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關(guān)鍵詞:高強(qiáng)混凝土 框架柱 裂縫

1、前言

在大型火力發(fā)電廠主廠房結(jié)構(gòu)中,由于其高度較大,且豎向荷載較大,故裂縫問題較為突出。經(jīng)常出現(xiàn)的情況是:框架柱的斷面由軸壓比限值確定,而框架柱的配筋由構(gòu)造配筋率決定,這其中存在著不合理的地方。應(yīng)用高強(qiáng)混凝土可以顯著減小構(gòu)件的截面尺寸,減輕結(jié)構(gòu)自重和鋼筋用量,具有明顯優(yōu)點(diǎn),可獲得較高的經(jīng)濟(jì)效益。但高強(qiáng)混凝土的脆性會在某些情況下產(chǎn)生裂縫,強(qiáng)度等級愈高,脆性愈大。因此,在大型火力發(fā)電廠主廠房結(jié)構(gòu)框架柱中應(yīng)用高強(qiáng)混凝土,需研究改善高強(qiáng)混凝土柱抗裂縫能力的有效措施。

在火力發(fā)電廠結(jié)構(gòu)工程中,裂縫的防治是一個(gè)有較大普遍性的問題。裂縫的擴(kuò)展是結(jié)構(gòu)物破壞的初始階段; 同時(shí),對于結(jié)構(gòu)物而言,裂縫可能引起滲漏,影響結(jié)構(gòu)的使用功能,并且引起持久強(qiáng)度的降低,如鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中保護(hù)層剝落。水工建筑物在水壓頭不高于水位的l0cm以下,就會產(chǎn)生的裂縫、滲漏、鋼筋腐蝕、混凝土碳化等。因此,對裂縫的成因進(jìn)行分析,在此基礎(chǔ)上對預(yù)防裂縫的產(chǎn)生和發(fā)展及對裂縫形成后的處理

措施進(jìn)行探討是非常必要的。

2、高強(qiáng)混凝土框架柱工程的特點(diǎn)

在美國,以圓柱抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值達(dá)到或超過42MOa為高強(qiáng)混凝土。歐洲國際混凝土委員會1995年的資料通報(bào)中定義高強(qiáng)混凝土為圓柱體抗壓強(qiáng)度高于50MPa的混凝土,大體相當(dāng)于我國C60級混凝士。在我國通常將強(qiáng)度等級等于或超過C50級的混凝土稱為高強(qiáng)混凝土。這個(gè)分類標(biāo)準(zhǔn)適合我國國情。高強(qiáng)混凝土具有以下一些特性:

(1)高強(qiáng)混凝土受壓時(shí)呈高度脆性,延|生很差。

(2)高強(qiáng)混凝土的抗拉強(qiáng)度、抗剪強(qiáng)度和粘結(jié)強(qiáng)度雖然均隨抗壓強(qiáng)度增加而增加,但它們與抗壓強(qiáng)度的比值卻隨強(qiáng)度提高而變得愈來愈小,所以在處理高強(qiáng)混凝土構(gòu)件的抗剪、沖切和扭轉(zhuǎn)等問題時(shí)必須慎重。

(3)在相同的橫向約束力作用下,高強(qiáng)混凝土縱向承載力的改善要比普通強(qiáng)度混凝土稍差,所以在計(jì)算配有間接鋼筋的螺旋箍筋柱和局部承壓等承載能力時(shí),表示橫向約束作用貢獻(xiàn)的部分也要做出修正。

(4)受壓時(shí)高強(qiáng)混凝土還有易產(chǎn)生裂縫的傾向,因此在設(shè)計(jì)局部承壓以及鋼筋搭接錨固時(shí)應(yīng)特別注意。在這些部位要加強(qiáng)設(shè)置橫向箍筋以防止裂縫。由于塑性變形能力較差,高強(qiáng)混凝土中鋼筋錨固粘結(jié)應(yīng)力的分布變得更不均勻。彎起鋼筋的轉(zhuǎn)角處會使混凝土受到較高的局部擠壓力,也應(yīng)注意防止裂縫。

3、混凝土框架柱裂縫的成因

在常用的建材,如鋼、混凝土、砂漿等中,均存在有材料內(nèi)部的初始缺陷。以高強(qiáng)度混凝土為例在尚未受荷的混凝土和鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中存在肉眼不可見的微裂。此微裂主要是存在于骨料與水泥石粘接面上的裂縫、骨料與骨料之間的裂縫、以及骨料本身的裂縫。微裂的分布是不規(guī)則的,這主要是由于混凝土內(nèi)部的不均勻所所致。。在受荷的情況下,引起大于等于0.05mm宏觀裂縫的產(chǎn)生及發(fā)展,形成通常所稱的裂縫。由此可見,結(jié)構(gòu)物裂縫的產(chǎn)生是有其內(nèi)部原因和外部條件的,其內(nèi)部條件為以上所述的材料的不均勻性所導(dǎo)致的內(nèi)部缺陷和微觀裂縫。其外部條件可概述為以下幾點(diǎn):

(1)由各種直接作用的外荷載如靜、動荷載引起的直接應(yīng)力而導(dǎo)致的裂縫。在電廠結(jié)構(gòu)工程中,常見的有結(jié)構(gòu)物自重、土的主動壓力和被動壓力、水的側(cè)壓力、各類設(shè)備的靜、動荷載以及風(fēng)荷載等等。此類荷載產(chǎn)生的應(yīng)力一般可按常規(guī)計(jì)算方法得到,比較直接和明確,在設(shè)計(jì)過程中也較易得到控制,因此,此類荷載引起的應(yīng)力導(dǎo)致的裂縫約只占結(jié)構(gòu)裂縫的15%-20%左右。

(2)結(jié)構(gòu)次應(yīng)力引起的裂縫,此類應(yīng)力產(chǎn)生的原因主要有: 結(jié)構(gòu)物的實(shí)際工作狀態(tài)與常規(guī)模型的出入。從而引起結(jié)構(gòu)中應(yīng)力分布與理論計(jì)算不一致;局部的開孔、洞也會引起應(yīng)力集中現(xiàn)象,使在應(yīng)力集中的部位產(chǎn)生裂縫。

(3)由變形變化引起的裂縫。此類裂縫在工程實(shí)踐中最為多見,往往占裂縫的80%左右,比如高強(qiáng)混凝土的脆性會在某些情況下產(chǎn)生裂縫,強(qiáng)度等級愈高,脆性愈大。由于溫度場的不均勻、材料的收縮和膨脹,不均勻沉降等也會引起高強(qiáng)混凝土柱裂縫的產(chǎn)生。

4、裂縫的防治策略

高強(qiáng)混凝土的脆性隨著強(qiáng)度提高而嚴(yán)重,為了有效防治高強(qiáng)度混凝土柱產(chǎn)生裂縫,必須從以下幾個(gè)方面加以防治,才能充分利用高強(qiáng)度混凝土的特點(diǎn),減少其缺陷。

(1)高強(qiáng)混凝土的脆性隨著強(qiáng)度提高而嚴(yán)重,所以主要受力截面上壓區(qū)高強(qiáng)混凝土必須設(shè)計(jì)成約束混凝土,混凝土受壓時(shí)在側(cè)向有膨脹趨勢,所謂約束就是從側(cè)向給受壓的混凝土以約束,限制其橫向的膨脹變形,這樣就能有效的防止高強(qiáng)度柱產(chǎn)生裂縫。

(2)合理添加外加劑各種止水劑、緩凝劑能有效減少混凝土的離析提高保水性,使混凝土內(nèi)部結(jié)構(gòu)較為均勻一致,養(yǎng)活因干縮、不均勻收縮、不均勻收縮引起的微裂; 同時(shí),止水劑還能與混凝土的硅酸鹽、鋁酸鹽進(jìn)一步反應(yīng)生成網(wǎng)狀凝膠,堵塞裂縫,提高裂縫的自愈能力。

(3)注意溫度應(yīng)力的影響,削減施工過程中溫度收縮應(yīng)力和混凝土的干縮應(yīng)力,從而防止干縮、溫度收縮裂縫的產(chǎn)生; 由于混凝土的溫差應(yīng)力和干縮應(yīng)力主要有氣溫、水化熱溫差等早期應(yīng)力,因此,后澆帶的保留時(shí)間應(yīng)盡可能長些,一般不應(yīng)少于40d。

綜上所述,在大型火力發(fā)電廠主廠房結(jié)構(gòu)中,采用高強(qiáng)度混凝土柱有利于提高主廠房結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性,但是由于高強(qiáng)度混凝土脆性隨著強(qiáng)度提高而嚴(yán)重等自身的缺點(diǎn),在施工和維護(hù)過程中必須采取合理的措施來防止高強(qiáng)度混凝土柱的裂縫的產(chǎn)生,,這對于最大限度的提高高強(qiáng)度混凝土柱在大型火力發(fā)電廠主廠房結(jié)構(gòu)中的優(yōu)勢具有指導(dǎo)意義。

參考文獻(xiàn):

[1] 張國軍.呂西林.劉伯權(quán)高強(qiáng)混凝土框架柱的恢復(fù)力模型研究[D].[期刊論文]-工程力學(xué) 2007(3)

[2] 司炳君.孫治國.艾慶華Solid65單元在混凝土結(jié)構(gòu)有限元分析中的應(yīng)用[D].[期刊論文]-工業(yè)建筑 2007(1)

[3] 徐偉棟配置高強(qiáng)鋼筋的混凝土柱抗震性能研究[D].[學(xué)位論文]碩士 2007

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關(guān)鍵詞:火電廠、建設(shè)、土建、質(zhì)量控制

Abstract: The main power generation in China is coal-fired power in this stage; it plays an important role in the electrical energy supply. The construction of the thermal power plant construction involves a wide range, and many processes, including any loss caused by a problem are enormous, so we need to take measures to strengthen the quality control of the construction of thermal power plants. Firstly, described the quality common problems in the construction of thermal power plant civil construction, and then put forward a series of measures of quality control.Key words: thermal power plant; construction; civil construction; quality control

中圖分類號:O213.1文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A文章編號:2095-2104(2012)

火電廠建設(shè)的施工質(zhì)量與火電廠建成后的正常工作運(yùn)作存在著直接的關(guān)系,所以有必要采取一系列措施以促進(jìn)施工階段各施工工序的質(zhì)量得以有效控制,對于施工中出現(xiàn)的各種常見問題要及時(shí)采取措施加以防范。

火電廠建設(shè)土建施工中常見的質(zhì)量問題

主廠房所存在的質(zhì)量問題

基礎(chǔ)土石方在開挖的過程中對于軟基、欠挖、超挖未能給予適當(dāng)?shù)奶幚恚一映R娫谕?,未能進(jìn)行合理的配水致使基坑進(jìn)水;混凝土強(qiáng)度達(dá)不到設(shè)計(jì)要求,缺乏表面平整度,出現(xiàn)蜂窩、麻面、裂紋、氣泡的表面現(xiàn)象,同時(shí)楞角還受到了破損;在鋼筋的保護(hù)層上存在著明顯的厚度不足,甚至還會出現(xiàn)露筋的現(xiàn)象,鋼筋的套筒質(zhì)量不符合要求或者缺乏緊固度。另外,梁柱的模板接頭也存在著不符合規(guī)則的現(xiàn)象,設(shè)計(jì)安裝與預(yù)埋件在位置上有著較大的偏差。上述的一系列質(zhì)量問題都會致使主廠房在結(jié)構(gòu)強(qiáng)度上造成困擾,進(jìn)而影響到火電廠房的正常運(yùn)作

2.冷卻塔所存在的質(zhì)量問題

火電廠的冷卻塔在施工中存在的質(zhì)量問題主要體現(xiàn)在冷卻塔的塔壁在幾何尺寸上有著偏差,且鋼筋的型號規(guī)格與要求不相符或者鋼筋的使用量不足,與此同時(shí)還會存在對拉螺絲孔、施工縫等位置有滲水漏水的情況發(fā)生,這一系列原因都會影響到冷卻塔的施工質(zhì)量,又或者對其功能的正常使用造成影響。另外,煙囪筒身在施工中存在的質(zhì)量問題主要體現(xiàn)于筒身基礎(chǔ)在施工過程中未能滿足強(qiáng)度要求,與此同時(shí)還存在筒身扭轉(zhuǎn)、偏移的現(xiàn)象,進(jìn)而導(dǎo)致筒身混凝土產(chǎn)生拉裂或氣泡等質(zhì)量問題的出現(xiàn)。

混凝土中所存在的質(zhì)量問題

在混凝土的結(jié)構(gòu)中通常會出現(xiàn)局部酥松、石子之間形成空隙類似蜂窩狀的窟窿以及石子多、砂漿少的狀況。造成這種狀況主要有以下幾點(diǎn)原因:第一,砂、石子、水泥材料加水量未進(jìn)行準(zhǔn)確計(jì)量或混凝土配合比不當(dāng),從而導(dǎo)致砂漿少、石子多;第二,混凝土未進(jìn)行充分的攪拌,致使攪拌欠均勻,和易性差,振搗不密實(shí);第三,模板縫隙未堵嚴(yán),水泥漿流失鋼筋較密,使用的石子粒徑過大或坍落度過小;第四,基礎(chǔ)、柱、墻根部未稍加間歇就繼續(xù)灌上層混凝土;第五,下料不當(dāng),未對串通進(jìn)行設(shè)置導(dǎo)致石子集中,造成石子砂漿離析混凝土未分層下料,振搗不實(shí),或漏振,或振搗時(shí)間不夠。另外,混凝土的質(zhì)量問題通常還體現(xiàn)在以下兩方面。第一,混凝土構(gòu)件露筋現(xiàn)象?;炷翗?gòu)件露筋是指混凝土內(nèi)部的鋼筋(主筋、架立筋、箍筋)部分或者整體在混凝土構(gòu)件表面。第二,混凝土縫夾層現(xiàn)象。由于振搗作業(yè)不充分或者澆筑施工中存在不連續(xù)的失誤,造成在混凝土內(nèi)部或外觀上出現(xiàn)夾層。

二.火電廠建設(shè)土建施工質(zhì)量控制的具體措施

針對主廠房質(zhì)量問題的措施

就廠房主體結(jié)構(gòu)這一施工問題來說,在進(jìn)行基礎(chǔ)施工的時(shí)候應(yīng)該堅(jiān)決遵從基礎(chǔ)施工規(guī)范,采用支護(hù)結(jié)構(gòu)或是自然放坡的措施。而對于軟土地基則可采取樁基加固或換填的措施,同時(shí)還要做好排水措施設(shè)置,基礎(chǔ)土方的回填應(yīng)該采取分層回填、逐層夯實(shí)的措施。在進(jìn)行混凝土施工之前要將模板清理干凈以確保模板表面的剛度與平整度。在進(jìn)行鋼筋工程施工的時(shí)候要注意使墊塊的厚度能夠滿足保護(hù)層的要求,并且還確保強(qiáng)度的承載力達(dá)到一定程度。鋼筋連接在施工過程中要確保套筒的兩端都應(yīng)設(shè)有保護(hù)套從而絲扣得到保護(hù),從而促使套筒質(zhì)量達(dá)到施工要求。另外,要在接頭處必須采用力矩扳手將其擰緊并對力矩值進(jìn)行檢驗(yàn),從而保證連接套與鋼筋規(guī)格的適應(yīng)性得到滿足?;痣姀S房主體結(jié)構(gòu)的鋼結(jié)構(gòu)部分要在對其進(jìn)行安裝之前采用噴砂對之進(jìn)行除銹,并在進(jìn)行質(zhì)量檢查的時(shí)候嚴(yán)格執(zhí)行。

針對冷卻塔塔壁質(zhì)量問題的措施

為確保冷卻塔塔壁的質(zhì)量達(dá)到要求,首先要通過計(jì)算和設(shè)計(jì)來確定模板各個(gè)部分的尺寸,并還要對模板斜支撐進(jìn)行檢查以及時(shí)發(fā)現(xiàn)有無遺漏,與此同時(shí)還要用調(diào)節(jié)絲杠頂緊從而防止跑模的現(xiàn)象發(fā)生。鋼筋的用量要與設(shè)計(jì)圖紙相符,綁扎鋼筋完畢后對鋼筋的數(shù)量進(jìn)行復(fù)查。為了進(jìn)一步確?;炷恋臐仓|(zhì)量在澆灌的過程要及時(shí)處理施工縫,出現(xiàn)混凝土拉毛的現(xiàn)象要及時(shí)進(jìn)行清除浮渣再將其沖洗干凈。

針對混凝土質(zhì)量問題的措施

混凝土產(chǎn)生出現(xiàn)鋒面、麻面、空洞的現(xiàn)象主要是影響到美觀,所以應(yīng)加以修補(bǔ)。如果是小蜂窩,可先用水洗刷干凈后.用l:2或2:5水泥砂漿騖補(bǔ);如果是大蜂窩則先將松動石子副掉,再用提高一級標(biāo)號的細(xì)石混凝土搗實(shí),加強(qiáng)養(yǎng)護(hù)。如果是孔洞,要制定補(bǔ)強(qiáng)方案。對于漏筋現(xiàn)象的處理,首先將外露鋼筋上的混凝土渣子和鐵銹清理干凈.然后用水沖洗濕潤,用l:2或l:2.5水泥砂漿抹壓平整;如露筋較深,應(yīng)將薄弱混凝土全部鑿掉,沖刷干凈滿濕,用提高一級標(biāo)號的細(xì)石混凝土搗實(shí),談?wù)骛B(yǎng)護(hù)。對于混凝土夾縫層的處理,當(dāng)表面縫隙較細(xì)時(shí),可用清水將裂縫沖洗干凈,充分濕潤后抹水泥漿。對夾層的處理慎重。補(bǔ)強(qiáng)前,先搭臨時(shí)支撐加固后,方可進(jìn)行剔鑿。采用提高一級強(qiáng)度等級的細(xì)石混凝土搗實(shí)。

總之,我國電力能源供應(yīng)的重要組成部分之一便是火電廠,它對促進(jìn)國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展以及人民生活水平的提高有著不可忽略的作用。為了使火電廠的建設(shè)質(zhì)量得到保證,在火電廠的建設(shè)過程中要嚴(yán)格遵守施工安裝作業(yè)規(guī)范,且制定相關(guān)措施使其質(zhì)量能夠得以保障。

【參考文獻(xiàn)】

1. 潘如亮 火電廠土建施工質(zhì)量的措施分析[期刊論文]-城市建設(shè)理論研究(電子版)2012(5)

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【關(guān)鍵詞】鋼結(jié)構(gòu);廠房設(shè)計(jì);技術(shù)問題

1 引言

本文主要對鋼結(jié)構(gòu)廠房進(jìn)行設(shè)計(jì)分析和研究,以期從中能夠找到可靠有效合理的結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)方法,并以此和廣大同行分享。

2 鋼結(jié)構(gòu)廠房空間結(jié)構(gòu)解析

為了使本論文的鋼結(jié)構(gòu)廠房分析設(shè)計(jì)更具有針對性和信服力,這里以實(shí)際的煉鋼廠房鋼結(jié)構(gòu)廠房為具體研究對象進(jìn)行分析討論。由于鋼鐵工業(yè)是國民經(jīng)濟(jì)的支柱產(chǎn)業(yè),煉鋼廠就成了一個(gè)重要的生產(chǎn)場所,屬于抗震規(guī)范中的乙類設(shè)防建筑。由于工藝布置的特殊性和生產(chǎn)設(shè)備的需要,煉鋼廠主廠房往往具有質(zhì)量、剛度分布嚴(yán)重不均勻的特點(diǎn)。又基于建設(shè)周期及抗震性能等的綜合考慮,這類廠房大都采用全鋼結(jié)構(gòu)建造。本文中以某設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力為50噸的轉(zhuǎn)爐煉鋼廠為研究對象。

由于工藝要求的復(fù)雜性,該廠房由爐渣跨、加料跨、爐子跨、鋼水接收跨、連鑄澆鑄跨、連鑄出坯跨共六跨組成,核心設(shè)備布置在爐子跨中部的塔樓內(nèi)。該轉(zhuǎn)爐煉鋼廠房主要由塔樓、散狀料上料系統(tǒng)、柱子系統(tǒng)、屋蓋系統(tǒng)和吊車梁系統(tǒng)幾大部分組成,各部分的結(jié)構(gòu)大都是由型鋼和鋼板焊接或螺栓連接而成。

2.1 塔樓部分

塔樓是整個(gè)廠房的核心部分,高50米左右,其周圍單層廠房高低不平,依靠屋面系統(tǒng)與其相連。塔樓中設(shè)有若干平臺,煉鋼的主要設(shè)備就分布在塔樓的各層平臺上。設(shè)備按用途不同,重量由不足一噸到幾百噸不等并且位置不均衡,其中的相當(dāng)部分還會引起動載荷。塔樓中不但布置了吊車,還與前部的通廊相連接。因而塔樓部分是三維空間結(jié)構(gòu)中質(zhì)量、剛度最大的部分,結(jié)構(gòu)也就最復(fù)雜,其構(gòu)件眾多且外形尺寸相差很大。

2.2 散狀料上料系統(tǒng)

散狀料上料系統(tǒng)屬于轉(zhuǎn)爐上料系統(tǒng)中重要的環(huán)節(jié),包括通廊、轉(zhuǎn)運(yùn)站、地下料倉等部分,其作用是通過通廊中的皮帶輸送,使散狀礦石進(jìn)入轉(zhuǎn)爐。因?yàn)檫@一系統(tǒng)位于第4及第5跨間的屋面上,與屋面大梁鉸接,并且與塔樓相連,受地震影響較大,所以按實(shí)際結(jié)構(gòu)建立模型。

2.3 屋面系統(tǒng)

屋面系統(tǒng)是廠房中構(gòu)造最復(fù)雜的部分,包括屋架、托架、柃條、屋面支撐及天窗等部分,正是通過它將各跨單個(gè)的柱和塔樓部分聯(lián)系在一起。由于煉鋼廠生產(chǎn)工藝的原,屋面灰載荷是一個(gè)不可忽略的因素。另外,上料系統(tǒng)中的通廊和轉(zhuǎn)運(yùn)站部分也放置在屋面上。為了在滿足結(jié)構(gòu)穩(wěn)定要求的同時(shí)減輕自重,屋面系統(tǒng)大量采用了空間桁架結(jié)構(gòu),因而不同位置的構(gòu)件尺寸相差很大。

2.4 柱子系統(tǒng)

柱子系統(tǒng)是整個(gè)廠房的豎向承重部件,大量的采用了格構(gòu)式柱和牛腿等構(gòu)造來滿足設(shè)計(jì)要求。

2.5 吊車梁系統(tǒng)

工業(yè)建筑的特點(diǎn)之一就是廠房內(nèi)布置有大量的吊車,這座轉(zhuǎn)爐廠房也不例外,廠房內(nèi)除布置有單層吊車外,還布置有雙層吊車甚至三層吊車,而且吊車的噸位由幾噸到上百噸不等。吊車梁系統(tǒng)主要由吊車梁、走道板、水平桁架和豎直桁架構(gòu)成,它們構(gòu)成了一個(gè)空間整體。

總的說來,該鋼結(jié)構(gòu)廠房屬于質(zhì)量、剛度分布嚴(yán)重不均勻的不規(guī)則建筑,而且規(guī)模大、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、構(gòu)件多,所涉及的型鋼型號多,尺寸差別懸殊。此外,由于工藝布置的特殊性,使得塔樓與其余廠房難以脫開,或者難以完全脫開;由于受場地限制,該廠房并沒有設(shè)置伸縮縫、沉降縫或者抗震縫。這就給抗震安全性提出了更高的要求。為達(dá)到真實(shí)地反映廠房空間地震效應(yīng)的目的,因此完整的建立了廠房的空間模型,只在局部作了簡化,從而在模型中最大限度的把握了原結(jié)構(gòu)三維空間的真實(shí)性。

3 鋼結(jié)構(gòu)廠房設(shè)計(jì)中應(yīng)注意的問題分析

3.1 結(jié)構(gòu)布置中應(yīng)注意的問題

鋼剛架的跨度和柱距主要根據(jù)工藝和建筑要求確定。結(jié)構(gòu)布置要考慮的主要問題是溫度區(qū)間的確定和支撐體系的布置。

考慮到溫度效應(yīng),輕型鋼結(jié)構(gòu)建筑的縱向溫度區(qū)段長度不應(yīng)大于300m,橫向溫度區(qū)段不應(yīng)大于150m。當(dāng)建筑尺寸超過時(shí),應(yīng)設(shè)置溫度伸縮縫。溫度伸縮縫可通過設(shè)置雙柱,或設(shè)置次結(jié)構(gòu)及擦條的可調(diào)節(jié)構(gòu)造來實(shí)現(xiàn)。

支撐布置的目的是使每個(gè)溫度區(qū)段或分期建設(shè)的區(qū)段建筑能構(gòu)成穩(wěn)定的空間結(jié)構(gòu)骨架。布置的主要原則如下:

3.1.1 柱間支撐和屋面支撐必須布置在同一開間內(nèi)形成抵抗縱向荷載的支撐析架。支撐析架的直桿和單斜桿應(yīng)采用剛性系桿,交叉斜桿可采用柔性構(gòu)件。剛性系桿是指圓管、H型截面、Z或C型冷彎薄壁截面等,柔性構(gòu)件是指圓鋼、拉索等只受拉截面。柔性拉桿必須施加預(yù)緊力以抵消其自重作用引起的下垂;

3.1.2 支撐的間距一般為30m-40m,不應(yīng)大于60m;

3.1.3 支撐可布置在溫度區(qū)間的第一個(gè)或第二個(gè)開間,當(dāng)布置在第二個(gè)開間時(shí),第一開間的相應(yīng)位置應(yīng)設(shè)置剛性系桿;

3.1.4 45°的支撐斜桿能最有效地傳遞水平荷載,當(dāng)柱子較高導(dǎo)致單層支撐構(gòu)件角度過大時(shí)應(yīng)考慮設(shè)置雙層柱間支撐;

3.1.5 剛架柱頂、屋脊等轉(zhuǎn)折處應(yīng)設(shè)置剛性系桿。結(jié)構(gòu)縱向于支撐析架節(jié)點(diǎn)處應(yīng)設(shè)置通長的剛性系桿;

3.1.6 輕鋼結(jié)構(gòu)的剛性系桿可由相應(yīng)位置處的擦條兼作,剛度或承載力不足時(shí)設(shè)置附加系桿。

除了結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中必須正確設(shè)置支撐體系以確保其整體穩(wěn)定性之外,還必須注意結(jié)構(gòu)安裝過程中的整體穩(wěn)定性。安裝時(shí)應(yīng)該首先構(gòu)建穩(wěn)定的區(qū)格單元,然后逐榻將平面剛架連接于穩(wěn)定單元上直至完成全部結(jié)構(gòu)。在穩(wěn)定的區(qū)格單元形成前,必須施加臨時(shí)支撐固定已安裝的剛架部分。

3.2 鋼結(jié)構(gòu)廠房的加固技術(shù)應(yīng)用

對于鋼結(jié)構(gòu)的廠房,其鋼結(jié)構(gòu)加固技術(shù)必須要再設(shè)計(jì)中加以重視,否則就容易成為豆腐渣工程。從設(shè)計(jì)的角度講,可以從以下幾個(gè)方面實(shí)施鋼結(jié)構(gòu)的加固技術(shù)應(yīng)用:

3.2.1 減輕荷載:改用輕質(zhì)材料或其它減少荷載的方法。如工業(yè)廠房的屋架可在下弦增設(shè)臨時(shí)支柱,或組成撐桿式結(jié)構(gòu)的方法來卸荷;托架的卸荷可以采用上述方法,也可以利用吊車梁作為支點(diǎn)使托架卸荷;柱子一般采用設(shè)置臨時(shí)支柱卸去屋架和吊車梁的荷載;平臺結(jié)構(gòu)因其高度不高,一般采用臨時(shí)支柱進(jìn)行卸荷。

3.2.2 改變結(jié)構(gòu)的靜力計(jì)算圖形:采取措施使結(jié)構(gòu)發(fā)生符合設(shè)計(jì)意圖的內(nèi)力重分布,以調(diào)整原有結(jié)構(gòu)中的應(yīng)力,改善被加固構(gòu)件的受力情況。如增加支撐或輔助構(gòu)件以增加結(jié)構(gòu)或構(gòu)件的剛度,使結(jié)構(gòu)可以按空間結(jié)構(gòu)進(jìn)行驗(yàn)算,挖掘結(jié)構(gòu)潛力,也可以改善結(jié)構(gòu)的抗振性能;變更荷載的分布情況,或變更構(gòu)件的支座情況,或施加預(yù)應(yīng)力等來改變構(gòu)件的彎矩圖形;增設(shè)撐桿、加設(shè)拉桿或?qū)㈧o定結(jié)構(gòu)變?yōu)槌o定結(jié)構(gòu)來改變精架的內(nèi)力;將被加固構(gòu)件與其它結(jié)構(gòu)共同工作形成混合結(jié)構(gòu),以改善受力情況。

3.2.3 原結(jié)構(gòu)的構(gòu)件截面和連接進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng)。此方法在鋼結(jié)構(gòu)加固中是常用的方法,因其涉及面窄,施工較為簡便,尤其是在一定的前提條件下,可在負(fù)荷狀態(tài)下加固,這對廠房內(nèi)的生產(chǎn)影響較小。采用此方法時(shí),應(yīng)注意以下幾點(diǎn):

(1)注意加固時(shí)凈空的限制,要使桿件不與其它桿件或零件相碰;

(2)能適應(yīng)原有構(gòu)件的幾何尺寸或己發(fā)生的變形清況,以利于施工;

(3)應(yīng)盡量減少加固施工的工作量;

(4)盡可能使補(bǔ)強(qiáng)構(gòu)件的重心位置不變,減少偏心所產(chǎn)生的彎矩;

(5)當(dāng)采用焊接補(bǔ)強(qiáng)時(shí),應(yīng)采用合理的焊接順序,減小焊接變形和焊接應(yīng)力;

(6)補(bǔ)強(qiáng)后構(gòu)件應(yīng)便于維護(hù)和油漆。

4 結(jié)語

由于鋼結(jié)構(gòu)已經(jīng)廣泛應(yīng)用于現(xiàn)代化工程建設(shè)中,從廠房到住宅到商場,對于鋼結(jié)構(gòu)建筑的設(shè)計(jì)應(yīng)用已經(jīng)成為當(dāng)前建筑領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。

參考文獻(xiàn):

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