鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)廠房建設(shè)中的施工問題研究

王興旺

引言

鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)廠房建設(shè)施工相較于以往的工業(yè)廠房結(jié)構(gòu)模式而言，其不僅是設(shè)計(jì)理念上的一種創(chuàng)新，同時(shí)也具有作業(yè)難度更低且施工成本不高的優(yōu)勢(shì)。而在實(shí)際施工中，工作人員還應(yīng)充分利用起重設(shè)備與先進(jìn)測(cè)量技術(shù)以及焊接技術(shù)等，來實(shí)現(xiàn)對(duì)工業(yè)廠房格局的進(jìn)一步優(yōu)化，確保能夠滿足綠色建筑的相關(guān)要求。

1 鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)廠房建設(shè)優(yōu)勢(shì)

1.1 施工難度較小

相較于以往的混凝土結(jié)構(gòu)而言，鋼結(jié)構(gòu)的工業(yè)廠房建設(shè)施工難度更低，且施工作業(yè)所需時(shí)間更短。這是由于鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)廠房的施工重點(diǎn)在于鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件的設(shè)計(jì)與結(jié)構(gòu)主體的合理應(yīng)用，而構(gòu)件安裝的難度則較低，便于施工人員實(shí)際作業(yè)的開展。

1.2 性能更具優(yōu)勢(shì)

與傳統(tǒng)的混凝土結(jié)構(gòu)工業(yè)廠房而言，鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)廠房的自重有了大幅下降，而其性能卻有了明顯提升。這是由于鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)廠房在建設(shè)施工中，涉及到的材料大多具備質(zhì)地較輕，承載力較強(qiáng)的特點(diǎn)，在確保工業(yè)廠房建設(shè)質(zhì)量的同時(shí)，還有效改善了以往工業(yè)廠房自重過大的問題，使得施工操作更加便捷。于此同時(shí)，鋼結(jié)構(gòu)廠房施工中，對(duì)矩形或梯形材料的應(yīng)用率更高，進(jìn)而大大降低了材料對(duì)空間面積的占用，有助于提升空間利用效率。

1.3 更加環(huán)保節(jié)能

鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)廠房在其建設(shè)施工中，更傾向于使用綠色環(huán)保材料，更注重對(duì)材料進(jìn)行循環(huán)利用，因而其并不會(huì)對(duì)周邊環(huán)境造成破壞，而這與綠色環(huán)保建筑施工的要求不謀而合，同時(shí)也符合節(jié)約型社會(huì)發(fā)展要求。

2 鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)廠房建設(shè)施工中的關(guān)鍵問題

2.1 廠房結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

通常情況下，工作人員在進(jìn)行鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)廠房設(shè)計(jì)時(shí)，都會(huì)考慮廠房預(yù)期建設(shè)效果，即對(duì)生產(chǎn)活動(dòng)空間的需求，進(jìn)而選擇框架結(jié)構(gòu)來進(jìn)行鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)廠房設(shè)計(jì)，以確保廠房空間能夠得到最大化利用。而當(dāng)工業(yè)廠房的建設(shè)樓層較高時(shí)，則可以考慮選用框剪結(jié)構(gòu)來進(jìn)行廠房設(shè)計(jì)。而在鋼結(jié)構(gòu)廠房設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)，工作人員還應(yīng)將均勻性作為主要控制因素，以便確保對(duì)柱網(wǎng)進(jìn)行均勻的布置，以便縮小質(zhì)量中心與剛度中心間的差異，達(dá)到控制工業(yè)廠房空間扭轉(zhuǎn)作用力的目的。與此同時(shí)，工作人員在進(jìn)行鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)廠房設(shè)計(jì)時(shí)，還應(yīng)遵循規(guī)則、簡(jiǎn)便與傳力明確等原則，降低鋼結(jié)構(gòu)因出現(xiàn)凹角、收縮、現(xiàn)應(yīng)力集中或豎向過多等現(xiàn)象而出現(xiàn)內(nèi)收或外挑的問題。此外工作人員還應(yīng)將豎向剛度的穩(wěn)定性作為工業(yè)廠房結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的把握重點(diǎn)。當(dāng)面對(duì)多層工業(yè)廠房建設(shè)需求時(shí)，工作人員應(yīng)充分利用橫向控制施工技術(shù)，以確保廠房的縱向抗震性能與橫向抗震性能的一致性，確保提升鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)廠房的整體抗震性。

2.2 鋼結(jié)構(gòu)施工的溫度控制

鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)廠房建設(shè)施工質(zhì)量還極易受到作業(yè)環(huán)境與氣溫情況的影響，而這是由于鋼結(jié)構(gòu)的材料性質(zhì)等決定的。因此，工作人員在建設(shè)鋼結(jié)構(gòu)工作廠房時(shí)，應(yīng)加強(qiáng)對(duì)涂層溫度的有效控制，以便確保工業(yè)廠房的安全性能。通常情況下，應(yīng)將涂層溫度控制在5～40℃之間，當(dāng)溫度過高超出40℃后，必須即刻停止涂層施工。而當(dāng)溫度過低不足5℃時(shí)，則可以對(duì)其進(jìn)行低溫涂層施工。

2.3 鋼結(jié)構(gòu)體系的穩(wěn)定性控制

鋼結(jié)構(gòu)體系的穩(wěn)定性直接關(guān)系著工業(yè)廠房的最終施工質(zhì)量，因此，工作人員應(yīng)重視對(duì)鋼結(jié)構(gòu)體系的穩(wěn)定性進(jìn)行嚴(yán)格控制。因此，在針對(duì)大跨度結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，工作人員應(yīng)協(xié)調(diào)好局部穩(wěn)定與整體穩(wěn)定之間的關(guān)系。通常情況下，在進(jìn)行大跨度結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)之初，工作人員就會(huì)對(duì)穩(wěn)定安全系數(shù)進(jìn)行統(tǒng)一，影響了廠房局部穩(wěn)定與整體穩(wěn)定之間內(nèi)在聯(lián)系的準(zhǔn)確反映。而就目前而言，鋼結(jié)構(gòu)體系的穩(wěn)定性控制效果還沒有達(dá)到理想狀態(tài)。

3 提升鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)廠房建設(shè)效果的設(shè)計(jì)措施

3.1 優(yōu)化鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)廠房結(jié)構(gòu)布局

工作人員應(yīng)重視對(duì)鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)廠房結(jié)構(gòu)布局進(jìn)行科學(xué)的優(yōu)化，以便為鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)廠房建設(shè)質(zhì)量的提升奠定結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)，確保實(shí)現(xiàn)對(duì)廠房利用效率的有效提升。這就需要工作人員預(yù)先了解當(dāng)前鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)廠房建設(shè)施工中包含的具體結(jié)構(gòu)形式種類，并依據(jù)工業(yè)廠房的使用需求來進(jìn)行選擇。同時(shí)，工作人員還應(yīng)重視對(duì)鋼結(jié)構(gòu)荷載的大小進(jìn)行準(zhǔn)確測(cè)算與控制，以確保滿足鋼結(jié)構(gòu)的均勻性要求。當(dāng)鋼結(jié)構(gòu)所需承擔(dān)荷載較大時(shí)，工作人員應(yīng)優(yōu)先考慮應(yīng)用網(wǎng)架結(jié)構(gòu)形式來進(jìn)行鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)廠房的設(shè)計(jì)施工，確保充分發(fā)揮鋼結(jié)構(gòu)施工技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)。

3.2 優(yōu)化防火和隔熱設(shè)計(jì)

由于鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)廠房的建設(shè)施工受溫度限制較大，因此可知，其防火性能與混凝土工業(yè)廠房相比較弱。因此，為了保證鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)廠房的安全，工作人員就應(yīng)重視對(duì)鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)廠房進(jìn)行必要的防火設(shè)計(jì)與隔熱設(shè)計(jì)，降低火災(zāi)對(duì)鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)廠房的威脅，最大限度的保障工業(yè)廠房中一切生產(chǎn)活動(dòng)的有序進(jìn)行。因此，這就需要工作人員能夠明確工業(yè)廠房發(fā)生火災(zāi)的風(fēng)險(xiǎn)系數(shù)與類型以及防火等級(jí)等信息，并以此為基礎(chǔ)來進(jìn)行鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)廠房的防火設(shè)計(jì)與隔熱設(shè)計(jì)。而在這一過程中，工作人員還應(yīng)確保設(shè)計(jì)工作完全符合建筑規(guī)范與防火規(guī)定的要求，并以此為依據(jù)來進(jìn)行鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件的合理選用，保證建筑材料質(zhì)量能夠滿足廠房防火等級(jí)的要求，以便降低火災(zāi)對(duì)工業(yè)廠房的威脅。而在實(shí)際工作中，可以通過對(duì)防火材料的有效涂刷來實(shí)現(xiàn)對(duì)鋼結(jié)構(gòu)防火設(shè)計(jì)的優(yōu)化。此外，工作人員還應(yīng)重視對(duì)安全出口與疏散樓梯這兩個(gè)部分的優(yōu)化設(shè)計(jì)，以確保火災(zāi)發(fā)生時(shí)，人們能夠順利完成火場(chǎng)逃生，避免發(fā)生人員傷亡。

3.3 把握鋼結(jié)構(gòu)抗震性能設(shè)計(jì)重點(diǎn)

工作人員還應(yīng)將抗震性能設(shè)計(jì)作為鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)廠房設(shè)計(jì)工作的重點(diǎn)，以便提升鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)廠房對(duì)地震災(zāi)害的抵抗能力，降低地震災(zāi)害的威脅。這就需要工作人員重視對(duì)鋼結(jié)構(gòu)剛度分布均勻性進(jìn)行嚴(yán)格控制，為抗震性能的提升奠定結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)。同時(shí)，工作人員還應(yīng)加強(qiáng)對(duì)支撐結(jié)構(gòu)的合理控制，并針對(duì)鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件的塑性狀態(tài)進(jìn)行有效監(jiān)控，確保降低地震災(zāi)害對(duì)鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)廠房的威脅，確保鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)廠房能夠滿足工業(yè)生產(chǎn)活動(dòng)對(duì)空間環(huán)境的安全性要求。

3.4 廠房溫度伸縮縫的設(shè)計(jì)和控制

考慮到鋼結(jié)構(gòu)材料的屬性，為了能夠較好地預(yù)防火災(zāi)安全事故的發(fā)生，需要在鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)廠房的設(shè)計(jì)和施工過程中做好構(gòu)思。相比于混凝土結(jié)構(gòu)，鋼結(jié)構(gòu)對(duì)溫度的敏感性更高，如果溫度過高，可能會(huì)直接導(dǎo)致鋼結(jié)構(gòu)變形扭曲，而變形的程度就取決于鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件所用的材料和溫差。因此，工作人員應(yīng)重視對(duì)廠房溫度伸縮縫的設(shè)計(jì)和控制。針對(duì)鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)廠房平面尺度較大的情況，應(yīng)當(dāng)在縱向或者橫向位置設(shè)置溫度伸縮縫，同時(shí)需要采用雙柱施工方法。其中，如果是橫向的溫度伸縮縫，就需要在檀條和框架梁的部分采取槽鋼夾板或者橢圓孔滑動(dòng)方式；如果是縱向的溫度伸縮縫，就需要在屋架支座設(shè)立滾動(dòng)支座。

4 結(jié)語

綜上所述，隨著現(xiàn)代工業(yè)化社會(huì)發(fā)展進(jìn)程的不斷加快，對(duì)工業(yè)廠房的質(zhì)量性能要求也逐漸發(fā)生了變化，而鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)廠房建設(shè)施工的逐漸普及，就是為了滿足工業(yè)化發(fā)展所需。因此，施工單位應(yīng)重視對(duì)鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)廠房建設(shè)施工問題的掌握，并充分發(fā)揮鋼結(jié)構(gòu)施工技術(shù)的優(yōu)勢(shì)作用，來對(duì)工業(yè)廠房的結(jié)構(gòu)布局進(jìn)行合理優(yōu)化，對(duì)防火設(shè)計(jì)與隔熱設(shè)計(jì)進(jìn)行進(jìn)一步完善，并將鋼結(jié)構(gòu)抗震性能設(shè)計(jì)與溫度伸縮設(shè)計(jì)作為控制的重點(diǎn)，以確保提升鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)廠房建設(shè)施工質(zhì)量。

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