單層廠房鋼結(jié)構(gòu)一般是由檁條、天窗架、屋架、托架、柱、吊車梁、制動(dòng)梁(或桁架)、各種支撐以及墻架等構(gòu)件組成的空間剛性骨架
這些構(gòu)件按其作用,可歸并成下列體系:
(1) 橫向平面框架——是廠房的基本承重結(jié)構(gòu),由柱和橫梁(屋架)組成。承受作用在廠房的橫向水平荷載和豎向荷載并傳遞到基礎(chǔ)。
此外,還有一些次要的構(gòu)件如工作平臺(tái)、梯子、門窗等。
各種構(gòu)件的用鋼量占整個(gè)廠房鋼結(jié)構(gòu)的總用鋼量的比值大致如表所示。
廠房按單位面積計(jì)算的用鋼量,是評定設(shè)計(jì)的經(jīng)濟(jì)合理性的一項(xiàng)重要指標(biāo)。各類廠房單位面積用鋼量的統(tǒng)計(jì)數(shù)值見下表
柱按結(jié)構(gòu)形式可分為:等截面柱和階形柱。
柱按柱的截面形式分為:實(shí)腹式柱和格構(gòu)式柱。
柱腳按結(jié)構(gòu)內(nèi)力的邊界條件劃分,可分為鉸接柱腳和剛性固定柱腳兩大類。鉸接柱腳僅傳遞豎向荷載和水平荷載,剛性固定柱腳除傳遞豎向和水平荷載外,還傳遞彎矩。剛性固定柱腳就其構(gòu)造形式可分為三種形式:露出式柱腳、埋入式或插入式柱腳、外包式柱腳。按柱腳的結(jié)構(gòu)形式則可分為整體式柱腳和分離式柱腳。
鋼柱的安裝方法一般采用三種方法,即采用鋼墊板方案、座漿墊板方案和調(diào)平螺帽與調(diào)平鋼板方案。
構(gòu)件拼裝是將若干個(gè)分段構(gòu)件或單件,按設(shè)計(jì)要求在地面裝配成完整的構(gòu)件或構(gòu)件組合體。
1). 鋼柱拼裝
大型鋼柱一般在變截面處或肩梁上部分段,進(jìn)行分段運(yùn)輸。工地拼裝后,用焊接或高強(qiáng)度螺栓連接,組成整根柱子進(jìn)行吊裝。
首先在一條軸線上設(shè)置拼裝臺(tái)架,將鋼柱下段吊放到臺(tái)架上,墊平并確定中心線,再將柱的上段吊放到連接處,使兩節(jié)柱插接端對準(zhǔn),拼接到位,仔細(xì)校準(zhǔn)柱的中心軸線和長度尺寸等后,即可按圖紙要求進(jìn)行焊接或高強(qiáng)度螺栓連接固定。
2). 鋼屋架及天窗架拼裝
一般采用平拼法,即將分塊構(gòu)件平臥于拼裝平臺(tái)上拼裝。在起重機(jī)性能允許的條件下還可以將天窗架與屋架構(gòu)件拼裝成一體。拼裝鋼桁架時(shí),要嚴(yán)格控制跨度誤差和扭曲,使其不超出允許值。在翻轉(zhuǎn)桁架時(shí),為了防止變形,應(yīng)確定合理的吊點(diǎn),必要時(shí)還要進(jìn)行臨時(shí)加固。
對于有天窗的大跨度屋架或高度較大的桁架,應(yīng)用立拼法拼裝,因?yàn)檫@種桁架的翻轉(zhuǎn)是非常困難的。
當(dāng)具備大型起重機(jī)械,且按照條件允許時(shí),可將諸多構(gòu)件在地面拼裝成一個(gè)穩(wěn)定單元塊體,進(jìn)行整體吊裝。這樣可減少高空作業(yè),有利于安全施工和提高工作效率,保證構(gòu)件吊裝的穩(wěn)定性。例如兩榀屋架與斜撐組合拼裝、斜橋構(gòu)架及通廊桁架組合拼裝等。
構(gòu)件組合拼裝在安裝現(xiàn)場進(jìn)行,拼裝位置必須在安裝起重機(jī)的作用范圍內(nèi)。拼裝的項(xiàng)目和規(guī)模必須根據(jù)起重機(jī)的性能、構(gòu)件的強(qiáng)度、剛度、穩(wěn)定性及施工環(huán)境等因素確定。
a. 墊板應(yīng)設(shè)置在靠近地腳螺栓的柱腳底板加勁板下,每根地腳螺栓側(cè)應(yīng)設(shè)1~2組墊板。墊板與基礎(chǔ)面得接觸應(yīng)平整、緊密。二次澆灌混凝土前墊板組間應(yīng)點(diǎn)焊固定。
b. 每組墊板板疊不宜超過5塊,墊板宜外露出柱底板10~30mm。
c. 墊板與基礎(chǔ)面應(yīng)緊貼、平穩(wěn),其面積大小應(yīng)根據(jù)基礎(chǔ)的抗壓強(qiáng)度和柱腳底板二次澆灌前柱底承受的荷載及地腳螺栓的緊固預(yù)拉力計(jì)算確定。
d. 墊板邊緣應(yīng)清除氧化鐵渣和毛刺,每塊墊板間應(yīng)貼合緊密,每組墊板都應(yīng)承力。
e. 使用成對斜墊板時(shí),兩塊墊板斜度應(yīng)相同,且重合長度不應(yīng)小于墊板長度的2/3。
a. 座漿墊板的設(shè)置位置、數(shù)量和面積應(yīng)符合設(shè)計(jì)和現(xiàn)行規(guī)范的規(guī)定;
b. 宜根據(jù)測得的柱底面至牛腿距離決定每個(gè)基礎(chǔ)墊板的頂面標(biāo)高,座漿墊板的標(biāo)高、水平度和定位的允許偏差應(yīng)符合下表的規(guī)定。
c. 采用座漿墊板時(shí),應(yīng)采用無收縮砂漿。柱子吊裝前砂漿試塊強(qiáng)度應(yīng)高于基礎(chǔ)混凝土強(qiáng)度一個(gè)等級。
Ÿ 座漿墊板施工圖示
1). 標(biāo)高觀測點(diǎn)的設(shè)置應(yīng)符合下列規(guī)定:
Ÿ 標(biāo)高觀測點(diǎn)的設(shè)置應(yīng)以牛腿(肩梁)支承面為基礎(chǔ),設(shè)在柱的便于觀察處;
Ÿ 無牛腿(肩梁)柱,應(yīng)以柱頂端與桁架連接的最上一個(gè)安裝孔中心為基準(zhǔn)。
2). 中心線標(biāo)志的設(shè)置應(yīng)符合下列規(guī)定:
Ÿ 在柱底板上表面上行線方向設(shè)一個(gè)中心標(biāo)志,列線方向兩側(cè)各設(shè)一個(gè)中心標(biāo)志;
Ÿ 在柱身表面上行線和列線方向各設(shè)一個(gè)中心線,每條中心線在柱底部、中部(牛腿或肩梁部)和頂部各設(shè)一處中心標(biāo)志;
Ÿ 雙牛腿(肩梁)柱在行線方向兩個(gè)柱身表面分別設(shè)中心標(biāo)志。
1). 應(yīng)排除陽光側(cè)面照射所引起的偏差;
2). 應(yīng)根據(jù)氣溫(季節(jié))控制柱垂直度偏差,并應(yīng)符合下列規(guī)定:
Ÿ 應(yīng)以每個(gè)伸縮段設(shè)柱間支撐的柱子為基準(zhǔn)(垂直度校正接近“0”),行線方向多跨廠房應(yīng)以與屋架剛性連接的兩柱為基礎(chǔ);
Ÿ 氣溫高于平均氣溫(夏季)時(shí),其他柱應(yīng)傾向基準(zhǔn)點(diǎn)相反方向;
Ÿ 氣溫低于平均氣溫(冬季)時(shí),其他柱應(yīng)傾向基準(zhǔn)點(diǎn)方向;
Ÿ 柱傾斜值應(yīng)根據(jù)施工時(shí)氣溫與平均溫度的溫差和構(gòu)件(吊車梁、垂直支撐和屋架等)的跨度或基準(zhǔn)點(diǎn)距離決定。
3). 柱子安裝的允許偏差應(yīng)符合下表規(guī)定。吊車梁、屋架安裝和吊車梁調(diào)整、固定連接后,柱子尚應(yīng)進(jìn)行復(fù)測,超過允許偏差的應(yīng)進(jìn)行調(diào)整。
1). 旋轉(zhuǎn)法:鋼柱運(yùn)到現(xiàn)場,起重機(jī)邊起鉤邊回轉(zhuǎn)使柱子繞柱腳旋轉(zhuǎn)而將鋼柱吊起。
2). 滑行法:單機(jī)或雙機(jī)抬吊鋼柱,起重機(jī)只起鉤,使鋼柱腳滑行而將鋼柱吊起。為減少鋼柱腳與地面的摩擦力,需在柱腳下鋪設(shè)滑行道。
3). 遞送法:雙機(jī)抬吊,為減少鋼柱腳與地面的摩擦力,其中一臺(tái)為副機(jī)吊點(diǎn)選在鋼柱下面,起吊柱時(shí)配合主機(jī)起鉤,隨著主機(jī)的起吊,副機(jī)要行走或回轉(zhuǎn),在遞送過程中,副機(jī)承擔(dān)了一部分荷重,將鋼柱腳遞送到柱基礎(chǔ)上面,副機(jī)摘鉤,卸去荷載,此刻主機(jī)滿載,將柱就位。
a. 現(xiàn)場組裝的平臺(tái)支承點(diǎn)高度差不應(yīng)大于L/1000,且不超過10mm(L為支點(diǎn)間距離);
b. 構(gòu)件組裝應(yīng)按制作單位的編號和順序進(jìn)行,不得隨意調(diào)換;
c. 桁架組裝,應(yīng)先用臨時(shí)螺栓和沖釘固定,腹桿應(yīng)同時(shí)連接,經(jīng)檢查達(dá)到桁架尺寸的允許偏差后,方可進(jìn)行節(jié)點(diǎn)的永久連接。
a. 擴(kuò)大拼裝應(yīng)在拼裝臺(tái)架上進(jìn)行,臺(tái)架應(yīng)有足夠的剛度,臺(tái)架上可設(shè)置標(biāo)準(zhǔn)定位胎具,拼裝臺(tái)架應(yīng)方便移動(dòng);
b. 擴(kuò)大拼裝后結(jié)構(gòu)的運(yùn)行偏差應(yīng)符合下表的規(guī)定。
a. 安全網(wǎng)、腳手架、臨時(shí)欄桿等施工設(shè)施,可在吊裝前裝設(shè)在構(gòu)件上;
b. 每跨第一、第二榀屋架及構(gòu)件安裝形成的結(jié)構(gòu)單元,是其他屋面結(jié)構(gòu)安裝的基準(zhǔn),應(yīng)適當(dāng)提高其安裝質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn);
c. 屋面垂直、水平支撐、檁條(梁)和屋架角撐的安裝應(yīng)在物價(jià)找正后進(jìn)行,角撐安裝應(yīng)在屋架兩側(cè)對稱進(jìn)行并應(yīng)自由對位
d. 有托架且上部為重屋蓋的屋面結(jié)構(gòu),應(yīng)將一個(gè)柱間的全部屋面結(jié)構(gòu)構(gòu)件連接固定后再吊裝屋蓋。
e. 天窗架安裝可組裝在屋架上一同起吊。
屋面系統(tǒng)結(jié)構(gòu)安裝的允許偏差應(yīng)符合下表規(guī)定。