淺談多層鋼結(jié)構(gòu)在干混砂漿生產(chǎn)線中的應(yīng)用

杜月香 張運(yùn)祥

（1.福建南方路面機(jī)械有限公司，福建 泉州 362021；2.豪氏威馬（中國(guó)）有限公司，福建 漳州 363122）

0 前言

干混砂漿在我國(guó)有近20年的歷史。隨著建筑市場(chǎng)的逐步壯大，砂漿的使用需求量也非常巨大。為了保護(hù)環(huán)境，大力推行干混砂漿，鼓勵(lì)干混砂漿取代傳統(tǒng)的現(xiàn)場(chǎng)攪拌砂漿，干混砂漿在國(guó)內(nèi)已經(jīng)進(jìn)入了快速發(fā)展的階段，干混砂漿生產(chǎn)線設(shè)計(jì)規(guī)范也進(jìn)入議程，其中已經(jīng)對(duì)生產(chǎn)線中的構(gòu)筑物的規(guī)范設(shè)計(jì)提出了要求。

干混砂漿攪拌設(shè)備按照結(jié)構(gòu)形式分為塔式（T），階梯式（J）和站式（Z）結(jié)構(gòu)。干混砂漿生產(chǎn)線的建設(shè)少不了支撐的主體結(jié)構(gòu)，目前市場(chǎng)上的支撐構(gòu)筑物有：混凝土支撐和鋼結(jié)構(gòu)支撐2種。鋼結(jié)構(gòu)由于其質(zhì)量輕、強(qiáng)度高、質(zhì)地均勻、塑韌性好、工業(yè)化程度高和施工周期短等優(yōu)點(diǎn)被廣泛使用。塔式和階梯式結(jié)構(gòu)在普通砂漿和特種砂漿生產(chǎn)線中占了很大的比例，其高度通常在20 m～40 m，樓層數(shù)為5～10層等都屬于典型的多層房屋（廠房）鋼結(jié)構(gòu)。

1 多層鋼結(jié)構(gòu)廠房的特點(diǎn)

多層鋼結(jié)構(gòu)廠房具有自重輕、抗震性能好、有效使用面積高、建造速度快、耐腐性和防火性能差等特點(diǎn)。由于多層鋼結(jié)構(gòu)采用的材料為鋼板和軋制或冷彎型鋼，維護(hù)結(jié)構(gòu)多采用輕型圍護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，圍護(hù)材料多采用夾芯板或者是彩鋼瓦楞板，整體結(jié)構(gòu)的重量可以大大地降低，鋼材良好的力學(xué)性能和自重輕的特點(diǎn)都對(duì)抵抗地震有利。鋼結(jié)構(gòu)的螺栓連接的結(jié)構(gòu)易于拆卸，建造速度極快。但是該結(jié)構(gòu)的廠房必須注意對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行防腐蝕和防火保護(hù)，目前出現(xiàn)的耐候鋼、耐腐蝕的油漆、防火涂料或具有耐火性能的鋼材可以在一定程度上解決問(wèn)題。且多層鋼結(jié)構(gòu)廠房可以充分發(fā)揮其作用，增大每層的空間，提高鋼結(jié)構(gòu)廠房每個(gè)樓層的使用效率。

2 適用于干混砂漿的多層鋼結(jié)構(gòu)廠房結(jié)構(gòu)體系

多層房屋鋼結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)體系可以有4種形式。

2.1 純框架體系

該體系中梁柱節(jié)點(diǎn)一般做成剛性連接以提高結(jié)構(gòu)的抗側(cè)剛度，如圖1所示。

2.2 框架-支撐體系

該體系中，為了增加框架體系的抗側(cè)剛度，在框架柱之間設(shè)置支撐，如圖2所示。

2.3 框架-剪力墻體系

圖1 框架結(jié)構(gòu)體系

圖2 框架-支撐體系

框架體系與鋼筋混凝土剪力墻組成鋼框架-混凝土剪力墻體系，鋼筋混凝土剪力墻也可以做成墻板，設(shè)置在鋼梁和鋼柱之間，并在上下邊與鋼梁連接，如圖1所示。

2.4 交錯(cuò)桁架體系

橫向框架在豎向平面每隔一層設(shè)置桁架層，相鄰橫向框架的桁架層交錯(cuò)布置，在每層樓面形成2倍柱距的大開(kāi)間，如圖3所示。

目前部分干混設(shè)備廠家的鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)筑物采用的屋面的結(jié)構(gòu)形式是使用三角形鋼屋架或梯形鋼屋架的結(jié)構(gòu)形式（如圖1、圖2所示），這種鋼屋架的形式適用于重型單層工業(yè)廠房的鋼結(jié)構(gòu)，但是設(shè)計(jì)分析和制作較為復(fù)雜，安裝運(yùn)輸?shù)某杀疽草^高。在干混砂漿生產(chǎn)線中，可以考慮采用支撐框架加頂層門式鋼架的結(jié)構(gòu)形式。其好處在于，相對(duì)于純框架鋼結(jié)構(gòu)體系，在保證同樣剛度的條件下，可以采用相對(duì)較小規(guī)格的型材，大大地降低結(jié)構(gòu)的材料，且門式鋼架結(jié)構(gòu)的屋架所有零部件加工完成后方便運(yùn)輸，運(yùn)輸成本相對(duì)桁架架構(gòu)低，可以提高經(jīng)濟(jì)效益。

3 適用于干混砂漿的多層鋼結(jié)構(gòu)廠房結(jié)構(gòu)組成及選材

由于在干混砂漿生產(chǎn)線中，涉及的設(shè)備較為多樣，有攪拌機(jī)、出料倉(cāng)、計(jì)量倉(cāng)和除塵設(shè)備等，部分結(jié)構(gòu)需要進(jìn)行加強(qiáng)考慮。設(shè)計(jì)遵循的原則依舊為強(qiáng)柱弱梁，強(qiáng)節(jié)點(diǎn)弱構(gòu)件。整個(gè)結(jié)構(gòu)體系由以下4個(gè)部分組成。

3.1 立柱結(jié)構(gòu)體系

出于制作、安裝和結(jié)構(gòu)受力的考慮可以采用熱軋H型鋼，材料選用Q345B可以大大地節(jié)省立柱的占地面積，方便樓內(nèi)設(shè)備的擺放，尤其對(duì)于溜管、螺旋等空間設(shè)備的擺放是很有好處的。柱腳的結(jié)構(gòu)形式可采用外露是鋼接柱腳，柱腳底板采用Q345鋼板，底板厚度在30 mm左右，在加工立柱的時(shí)候與型鋼、筋板焊好?？蛻粼诨炷潦┕さ臅r(shí)候預(yù)埋錨栓，錨栓采用Q235即可，以滿足一定的變形要求。安裝時(shí)只需現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行配裝即可。

圖3 交錯(cuò)桁架體系

3.2 樓面結(jié)構(gòu)體系

主梁和用于支撐設(shè)備的次梁主要采用熱軋H鋼，方便安裝，小梁可考慮使用槽鋼、角鋼等，樓板采用花紋鋼板。

3.3 支撐結(jié)構(gòu)體系

支撐主要采用中心支撐或者偏心支撐的形式。增加支撐可以大大地提高剛度。中心支撐可以采用按手拉桿件設(shè)計(jì)的十字交叉式，主要以圓鋼管為主，偏心支撐可采用H型鋼，可以方便地安裝。

3.4 圍護(hù)結(jié)構(gòu)體系

墻梁采用冷彎薄壁型鋼，墻面板根據(jù)客戶的需要或者是設(shè)備的位置環(huán)境因素等采用保溫板或者是瓦楞單板。由于設(shè)備布置的原因，往往會(huì)有設(shè)備（溜管為主）穿過(guò)墻面，導(dǎo)致墻面開(kāi)孔的情況出現(xiàn)，需要考慮開(kāi)孔處的防水。

3.5 屋面結(jié)構(gòu)體系

頂層設(shè)計(jì)采用門式鋼架的結(jié)構(gòu)形式，由屋面鋼梁、系桿、屋面水平支撐、屋面檁條、拉條、屋面板等部分組成。屋面鋼梁可采用H型鋼，方便連接。屋面水平系桿使用圓鋼管，同時(shí)屋面檁條也能起系桿的作用，屋面支撐可采用20 mm～30 mm左右的圓鋼，只考慮其作為受拉斜桿，可通過(guò)花籃螺栓與屋面鋼梁連接。屋面檁條采用冷彎薄壁型鋼，屋面板采用壓型鋼板或夾芯板，利用自攻螺釘將外封板固定到檁條上，應(yīng)考慮打釘處的防水。

4 結(jié)論

干混砂漿生產(chǎn)線的建設(shè)速度已經(jīng)越來(lái)越快，多層鋼結(jié)構(gòu)廠房也隨之發(fā)展，帶支撐的框架體系基礎(chǔ)上配合門式鋼架結(jié)構(gòu)可以很好地適用于干混砂漿生產(chǎn)線中，設(shè)計(jì)人員可以充分地利用該結(jié)構(gòu)進(jìn)行計(jì)算和開(kāi)發(fā)，保證干混砂漿生產(chǎn)線建筑物的規(guī)范化發(fā)展。