门式刚架轻型房屋钢结构安装常见问题解析
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139智能施工战NO.152020智能城市INTELLIGENT CITY 门式刚架轻钢结构设计中的若干问题分析刘文天(山东省冶金设计院股份有限公司,山东济南250101)摘要:门式刚架轻钢结构最大的优点就是成本低、施工时间短,目前门式刚架轻钢结构已经广泛地应用在工业、商业设施中。
门式刚架轻钢结构在发展的过程中还有很多问题有待解决。
文章通过分析选材、整体变形、柱间支撑等内容深入研究门式刚架轻钢结构设计中可能出现的问题,从中提出一些可行性建议,为以后的设计提供帮助。
关键词:门式刚架;轻钢结构;设计门式刚架轻钢结构是近几年新出现的一种结构形式,主要以等截面、变截面的焊接H型钢为主,在现场用螺栓或焊接、拼接的门式刚架作为主要承重结构,在加入一些门窗、零件等物件形成一套完整的建筑体系。
门式刚架轻钢结构能够根据用户的实际要求在现场进行拼装,不仅如此还能在工厂里面批量生产。
1屋面结构荷载设计屋面恒载就是指屋面材料自身的重量,屋面恒载主要包括支撑系统和屋面板等。
自重主要为0.02kN/m2,不同的屋面板和屋面构造的材料自重差另吐匕较大。
在《钢结构设计规范》文件中提到屋面活荷的活荷载取值为0.5kN/m2,当屋面受力构件的受荷面积大于60m2的时候正好符合要求。
现在我国在设计的时候并没有规定设计的规范,所以不建议在屋面活荷载取值中挖掘潜力。
2屋面吊挂荷载设计屋面吊挂荷载设计就是指吊挂在屋面钢梁和钢柱的灯具等内容。
其中大型电缆桥架和工艺管道里面都应该吊挂在屋面钢梁上。
行车直接吊挂在屋面钢梁下。
灯具吊挂的荷载一般都会在0.05kN/m2,行车和工艺管道需要根据实际取值进行。
3屋面均布荷载导荷设计现在很多设计师在设计的时候都会忽略一个问题就是屋面刚架的局部荷载导荷问题,认为第一开间的屋架的受荷面积会和屋面中间的受荷面积一样。
但是实际上并不是这样的。
当屋面使用简支檩条的时候导荷方式比较正确,但是当连续檩条进行的时候导荷方式就是错误的。
门式刚架轻型房屋钢结构设计与施工疑难问题释义门式刚架轻型房屋是目前建筑领域中一种高效、节能的结构形式,采用先进的钢结构设计和施工技术,能够满足快速建设和灵活改造的需求。
然而,在设计和施工过程中,也存在一些疑难问题需要解决。
一、门式刚架轻型房屋的设计疑难问题1、结构设计:门式刚架轻型房屋结构采用钢材框架结构,需要考虑材料的质量、强度和刚度等参数,以确保整个房屋的抗风、抗震能力。
此外,还需要注意结构的布局和拼接方式,以保证房屋的整体稳定性和安全性。
2、热工设计:门式刚架轻型房屋的热工设计需要考虑材料的导热性、保温性等参数,以确保室内温度的稳定和舒适。
同时,还要注意窗户、门的隔热性能,避免热量的大量损失。
3、防火设计:由于门式刚架轻型房屋采用的是钢结构,存在一定的火灾隐患。
因此,需要在设计过程中考虑防火墙的设置和材料的选择,以保证建筑物的安全。
二、门式刚架轻型房屋的施工疑难问题1、基础施工:门式刚架轻型房屋的基础需要考虑钢结构的重量和承重能力,以确保整个房屋的稳定性和安全性。
在施工过程中需要注意灌注混凝土的配合比和施工技术,避免出现质量问题。
2、材料搭配:门式刚架轻型房屋采用多种材料相结合的方式进行施工,需要注意材料的质量和搭配,避免出现矛盾和影响整个房屋的稳定性和安全性。
3、施工技术:门式刚架轻型房屋的施工需要使用一些先进的钢结构加工和安装技术,如激光切割、自动化焊接等。
在施工过程中需要注意技术的操作和质量控制,避免出现质量问题。
综上所述,门式刚架轻型房屋的设计和施工存在一些疑难问题,需要加强技术力量和质量控制,确保房屋的稳定性和安全性。
同时,也需要关注环境保护和节能减排等方面的问题,推动门式刚架轻型房屋的可持续发展。
轻钢结构门式钢架中钢梁设计相关问题探讨摘要:轻钢结构门式钢架在工业建筑与民用建筑中的应用日趋广泛。
讨论了门式钢架设计时荷载取值、屋盖铰接问题、节点构造及屋面构造,并主要讨论了钢梁设计计算时应注意的细节问题。
关键词:门式钢架、钢梁、设计所谓轻钢结构门式钢架通常是指由冷弯薄壁型钢结构、热轧轻型钢结构、焊接或高频焊接轻型钢结构、轻型钢管结构、板壁较薄的焊接组合梁及焊接组合柱而构成的结构。
具有施工周期短、抗震性能好、宜于拆卸搬迁、综合经济效益好等优点。
正是由于门式钢架轻型房屋的诸多优点,而且随着近年来防火防腐新产品的不断出现,已较好地解决了轻钢结构抗腐蚀性差的缺点,使得它在工业厂房以及民用设施中获得了广泛的应用。
门式钢架轻型房屋的基本计算理论和普通钢结构基本相同,设计的主要依据为《钢结构设计规范》(GB 50017-2003)、《冷弯薄壁型钢结构技术规范》(GB 50018-2002)和《门式钢架轻型房屋钢结构技术规程》(CECS102:202),以下仅对门市钢架中钢梁设计的若干问题进行探讨。
1、截面形式钢架梁、柱按截面类型可分为实腹式钢架及格构式钢架,前者梁、柱一般采用U 型实腹截面,其刚度较强,但其用钢量稍多;后者一般采用小截面角钢、钢管等构件组合的格构式梁、柱截面,其加工制作较为复杂,但用钢量较省,适用于大跨度钢架。
此外,钢架梁柱截面亦可采用蜂窝梁、蜂窝柱等空腹结构,但实际应用尚不多。
2、屋面活荷载的取值对于屋面结构荷载及荷载组合中的永久荷载,包括结构构件的自重和悬挂在结构上的非结构构件的重力荷载,如屋面、檩条、支撑、吊顶等;可变荷载则包括屋面活荷载(设计屋面板和檩条时应考虑施工和检修集中荷载,其标准值为1kN)、屋面雪荷载和积灰荷载、风荷载等。
荷载组合一般应遵从《建筑结构荷载设计规范》(GB50009-2012)的规定,针对门式钢架的特点,规范给出下列组合原则:不上人的屋面均布活荷载可不与雪荷载和风荷载同时组合;积灰荷载应与雪荷载或不上人的屋面均布活荷载两者中的较大值同时考虑;多台吊车的组合应符合《建筑结构荷载设计规范》的规定;当需要考虑地震作用时,风荷载不与地震作用同时考虑。
门式刚架结构设计中几个问题的探讨轻型门式刚架结构设计中遇到的几个问题:门式刚架的适用范围(尤其是一些不满足CECS202:2002 规定范围的工程的处理措施)、摇摆柱应用中的处理措施、屋盖纵向水平支撑的设置以及冷弯薄壁型钢檩条设计计算等进行探讨,以期为门式刚架结构的设计提供一些有用的建议。
Encountered several problems in the light portal frame structure design: the scope of the portal frame (especially some that does not meet the CECS202: 2002 specified range of engineering measures), the swing column application processing measures roof the longitudinal horizontal support settings as well as cold-formed steel purloins design calculations to explore, to provide some useful suggestions for the design of the portal frame structure.Keywords: structural design; lightweight portal frame; swing column关键词:结构设计;轻型门式刚架;摇摆柱引言轻型门式刚架房屋结构在我国的应用自 2 0 世纪 6 0 年代开始兴起,9 0 年代以来随着我国彩色钢板产量的增加和焊接H 型钢的出现,轻钢结构在我国进入兴旺发展的时代。
在目前的工程实践中,门式刚架的梁、柱多采用焊接H 形变截面构件,单跨钢架的梁柱节点采用刚接,多跨者大多刚接和铰接并用;柱脚可与基础刚接或铰接;围护结构多采用压型钢板;保温隔热材料多采用玻璃棉。
门式刚架轻型房屋钢结构设计与施工疑难问题释义首先,门式刚架轻型房屋钢结构的设计问题主要集中在受力分析和结构优化两个方面。
由于门式刚架的主梁和副梁之间的支撑刚度较小,容易发生整体稳定性问题。
此外,由于房屋自重较小,受到外部荷载的影响较大,需要通过弹塑性分析和有限元分析等手段来确定结构的稳定性和设计方案。
而结构的优化则主要涉及材料的选择和梁柱节点的设计,需要综合考虑强度、刚度和稳定性等指标。
其次,门式刚架轻型房屋钢结构施工过程中存在一些技术难题。
首先是如何保证结构的准确度和施工质量。
由于轻型房屋钢结构的构件制作精度要求较高,施工中需加强对焊接工艺和节点连接的控制,确保构件之间的协调和施工质量的稳定。
其次是如何解决难以进行大型模块化施工的问题。
传统的大型模块化施工方式可能无法适应轻型房屋钢结构的特点,因此需要研究新的施工技术和工艺,如采用现场拼装或模块化拼装的方式来提高施工效率和质量。
此外,门式刚架轻型房屋钢结构在使用过程中还存在一些问题。
首先是结构的耐久性问题。
由于轻型房屋钢结构在使用过程中容易受到外界环境和剧烈变化的影响,如氧化、腐蚀和风荷载等,因此需要采取相应的保护措施,延长结构的使用寿命。
其次是结构的隔热和隔声问题。
轻型房屋钢结构对热和声音的隔离性能较差,需要在设计过程中加强隔热层和隔声层的设置,提高建筑的舒适度。
综上所述,门式刚架轻型房屋钢结构设计与施工中存在一些疑难问题,需要我们通过合理的设计方案、施工技术和使用管理来解决。
只有充分理解和应对这些问题,才能确保钢结构房屋的安全、稳定和可持续发展。
门式钢架轻钢结构设计中的若干问题解析摘要:门式刚架轻钢结构是一种建设周期短、质量可靠性高的现代建筑结构形式,其在拥有诸多优点的同时,也存在抗侧力较差等一些缺陷和问题,这就在一定程度上限制了它的应用范围,而且成为导致工程事故多发的主要原因,这是我们应该注意的一个重要问题。
门式刚架轻钢结构设计工作至关重要,它直接关系着钢结构的建材用量和工程质量以及安全系数等。
当前,在门式刚架轻钢结构设计中存在着一些问题,需要我们认真进行研究分析,通过采取科学有效的措施加以解决,为此工程设计人员要充分理解其结构和建造特点,在设计中必须严格遵守规范标准和相关要求,确保门式刚架轻钢结构的建设质量,使其安全性和经济性得到更好地保障。
在工业厂房建筑中应用门式刚架轻钢结构是因为该结构相对简单,安装方便,且施工周期短,能在最大程度上减少钢材浪费。
关键词:门式刚架;轻钢结构;工程设计;存在问题近年来,随着经济社会的不断发展,门式刚架轻钢结构建筑越来越多,很多工业厂房、大型仓库、体育场馆等建筑都采用门式刚架轻钢结构建造工艺。
门式刚架轻钢结构具有诸多优点,例如:工程设计相对简单、施工材料用量较少、施工建设速度较快、建筑造型外观简洁等,而且钢结构具有较高的强度,抗震性能好,与普通建筑相比,其自身重量较轻,因此在工程建设领域得到广泛应用。
1 荷载取值问题门刚厂房、仓库的几何尺寸、功能分区一般都是已定的,那么结构体系的荷载取值就是影响用钢量的一个决定性因素,而且门刚结构一般跨度大,自重轻,对荷载尤为敏感。
设计荷载主要包括永久荷载、竖向可变荷载、风荷载、雪荷载、温度作用和地震作用,其中应重点关注活荷载、风荷载与雪荷载的取值。
当采用轻型屋面时,屋面活荷载标准值应取0.5kN/m2(用于计算屋面板和檩条),对承受荷载水平投影面积大于60m2 的刚架构件,其值可取不小于0.3kN/m2 。
按照现行国家标准《建筑结构荷载规范》的规定,对风荷载比较敏感的结构,基本风压应适当提高。
门式刚架轻型房屋钢结构安装常见问题解析摘要:门式刚架轻型房屋钢结构安装工程的增多,在施工中呈现的问题也随之增多。
如何有效解决门式刚架轻型房屋钢结构安装中的常见问题是当前相关人员最为值得深入思考的问题。
本文主要以门式刚架轻型房屋钢结构为中心论述点,就门式刚架轻型房屋钢结构安装常见问题及相应的解决措施进行了剖析,旨在促进门式刚架轻型房屋钢结构安装质量的提升。
关键词:门式刚架;轻型房屋;钢结构;安装;常见问题近年来,建筑钢结构发展迅速,门式刚架轻型房屋钢结构逐渐成为了工程建设中广泛应用的一种钢结构形式。
然而由于承建施工建设单位队伍综合素质参差不齐,造成在具体的按照工作中频繁出现一些问题,严重影响到门式刚架轻型房屋钢结构的安装质量,不利于门式刚架轻型房屋钢结构的发展。
因此,有必要结合常见的具体问题,采取行之有效的解决措施,保证门式刚架轻型房屋钢结构安装质量。
鉴于此,本文对“门式刚架轻型房屋钢结构安装常见问题”展开更深层次的剖析具备一定的现实意义与价值。
1.制作安装、放样问题及相应的解决措施分析制作安装、放样问题,主要涉及到两个方面的内容。
一是节点连接端板面接触面贴合不紧;二是抗剪键漏设或者是设置不规范。
1.1节点连接端板面接触面贴合不紧纵观门式刚架轻型房屋钢结构安装过程,时常发现存在节点连接端板面接触面贴合不紧问题,部分缝隙较大,直接影响到钢结构的整体受力能力。
尤其是一些本不应该受剪力的高强螺栓,可能因受力出现损坏,严重的情况下,直接会引发安全事故。
针对这一问题,有效解决方案主要有施工单位在具体的操作中,需要严格按照规范施工,并且在具体的节点连接时,需要保证有70%以上的面紧贴在一起,同时间隙最大控制在0.8毫米以内;处理好的摩擦面需要采取有效保护措施,避免摩擦面沾染其他物质;安装高强螺栓时,需避开雨中作业,同时不得在摩擦面上留下任何标记。
另外,在门式刚架轻型房屋钢结构安装完成之后,需要在预拼装时,检查力度,发现问题,需及时解决。
门式刚架轻型房屋钢结构安装常见问题解析
发表时间:2019-06-11T09:35:21.443Z 来源:《建筑学研究前沿》2019年2期作者:王志敏
[导读] 建筑钢结构发展迅速,门式刚架轻型房屋钢结构逐渐成为了工程建设中广泛应用的一种钢结构形式。
甘肃省安装建设集团公司甘肃兰州 730050
摘要:门式刚架轻型房屋钢结构安装工程的增多,在施工中呈现的问题也随之增多。
如何有效解决门式刚架轻型房屋钢结构安装中的常见问题是当前相关人员最为值得深入思考的问题。
本文主要以门式刚架轻型房屋钢结构为中心论述点,就门式刚架轻型房屋钢结构安装常见问题及相应的解决措施进行了剖析,旨在促进门式刚架轻型房屋钢结构安装质量的提升。
关键词:门式刚架;轻型房屋;钢结构;安装;常见问题
近年来,建筑钢结构发展迅速,门式刚架轻型房屋钢结构逐渐成为了工程建设中广泛应用的一种钢结构形式。
然而由于承建施工建设单位队伍综合素质参差不齐,造成在具体的按照工作中频繁出现一些问题,严重影响到门式刚架轻型房屋钢结构的安装质量,不利于门式刚架轻型房屋钢结构的发展。
因此,有必要结合常见的具体问题,采取行之有效的解决措施,保证门式刚架轻型房屋钢结构安装质量。
鉴于此,本文对“门式刚架轻型房屋钢结构安装常见问题”展开更深层次的剖析具备一定的现实意义与价值。
1.制作安装、放样问题及相应的解决措施分析
制作安装、放样问题,主要涉及到两个方面的内容。
一是节点连接端板面接触面贴合不紧;二是抗剪键漏设或者是设置不规范。
1.1节点连接端板面接触面贴合不紧
纵观门式刚架轻型房屋钢结构安装过程,时常发现存在节点连接端板面接触面贴合不紧问题,部分缝隙较大,直接影响到钢结构的整体受力能力。
尤其是一些本不应该受剪力的高强螺栓,可能因受力出现损坏,严重的情况下,直接会引发安全事故。
针对这一问题,有效解决方案主要有施工单位在具体的操作中,需要严格按照规范施工,并且在具体的节点连接时,需要保证有70%以上的面紧贴在一起,同时间隙最大控制在0.8毫米以内;处理好的摩擦面需要采取有效保护措施,避免摩擦面沾染其他物质;安装高强螺栓时,需避开雨中作业,同时不得在摩擦面上留下任何标记。
另外,在门式刚架轻型房屋钢结构安装完成之后,需要在预拼装时,检查力度,发现问题,需及时解决。
1.2抗剪键漏设或者是设置不规范
部分工程没有按照设计图纸要求,设置抗剪键漏设或者是设置不规范。
抗剪键主要作用在于抵抗剪力,防止柱脚发生位移。
然而在实际按照施工中,柱脚螺栓在设计处理中,通常会忽视承受力。
因此施工人员往往会忽视抗剪键的设置。
针对这一问题,有效的解决方案主要有按照设计图纸,验收抗剪键的规格、尺寸以及位置等,确保钢柱受力情况与设计图纸保持一致。
2.施工问题及相应的解决方案分析
施工问题,主要涉及到六个方面的内容。
一是平面定位不准;二是标高控制不准;三是保护措施效果欠佳;四是预留螺栓孔位置不准;五是高强螺栓安装不规范;六是连接方式与设计文件不符。
2.1平面定位不准
平面定位不准,这一问题的出现,主要原因包括:施工测量放线出现误差,进而影响到控制性轴线准确性;预埋定位螺栓定位不准混凝土浇筑捣鼓时螺栓发生位移,从而使得钢柱脚底板螺栓孔与预埋底脚螺栓孔位不对齐,进而影响到钢柱的安装。
针对这一问题,有效的解决方案主要包括:放线定位需要再三检查,保证放线定位准确;将孔位标准化,通过机床制作出相应的孔位模具,避免出现孔位不对齐这一问题的发生;浇筑混凝土之前,需要增加临时螺栓进行固定,并且在混凝土捣震捣,需要委派专人进行检查,时刻保障螺栓不出现位移,并且在混凝土浇筑完成之后,需要进行必要的检测,发现螺栓位移,需要及时更正[1]。
2.2标高控制不准
预埋地脚螺栓一旦设置过高,在螺栓长度一致的情况下,势必会造成混凝土内螺栓长度不足,即锚固长度不够,丝扣长度不够的情况下,直接影响到抗拉力。
预埋地脚螺栓一旦设置过低,外漏丝扣过短,将会影响到垫板与螺帽的规范安装,进而给钢柱的安装埋下质量隐患[2]。
针对这一问题,有效解决方案主要是在保证螺栓定位准确的前提下,需要保证标高符合要求,可以进行反复检查。
2..3保护措施不佳
混凝土标高以上的部分需要做好相关的保护工作,避免地脚螺铨丝扣腐蚀。
在回填土过程中,由于机械的不正当操作,将会使得混凝土基础或者是螺栓在外力作用下,出现变形,进而影响到螺栓的顺利安装[3]。
另外,螺栓的变形,在调整之后,也会影响到力学指标,从而影响到结构的整体安全性能。
针对这一问题,有效的解决方案是标高以上的部分需要及时做好标记,并实施保护。
在机械进行回填时,需要设置必要的防护措施,尽可能选择人工回填夯实,可以在螺栓周边树立支撑架,护住螺栓,由此避免螺栓受到影响[4]。
2.4预留螺栓孔位置不准
部分工程在具体施工之前,钢结构构件加工之前,没有认真了解图纸,预留螺栓孔位置不准,出现整体偏移,更为严重的是螺栓孔随意打孔。
要么就是开孔尺寸大小不一。
基于这一情况,直接造成了后期安装应力集中,影响了整体强度,同时不利于保证外观的整体美观效果。
针对这一问题,有效的解决方案主要有设计单位需要对留孔部位进行准确计算,确定预留孔是否符合设计的具体要求,并且需要根据实际情况,做出相应的调整,由此保证预留孔准确。
2.5高强螺栓安装不规范
高强螺栓的安装,作为门式刚架轻型房屋钢结构安装的重要组成部分,同时也是使用频率最高的一种。
可见,高强螺栓安装的重要性。
因此,需保证高强螺栓的安装质量。
高强螺栓安装问题,主要体现在如下几个方面:螺栓外漏丝扣数量不足或者是过长;扭拧顺序不准确;高强螺栓仅发挥了临时固定作用等。
针对这一问题,有效解决方案主要有在高强螺栓连接完成之后,需在终拧之后保证螺栓丝扣外漏不得超过3扣,同时需要保证在1扣以上。
2.6连接方式与设计文件不符
现如今,在门式刚架轻型房屋钢结构安装过程中,因为连接中基础只有承受较小轴力的情况下,才能保证抗风柱本身质量。
一旦采取
刚接方式,传递给基础的轴力将会超过设计要求,势必会影响到基础受力,进而影响到结构的稳定性,严重的情况下,会造成屋面不平,进而引发屋面渗漏。
针对这一问题,解决方案主要是钢结构零部件需要严格按照设计文件中的具体要求,进行加工与安装,并不是仅凭个人经验,完成加工。
避免连接方式不当,影响到受力状态的变化,进而诱发质量问题。
需强调的是整个工序的完成,需要严格按照设计文件具体要求实施。
需强调的是设计人员在选择加工方式时,需要综合考虑结构的整体受力情况,之后选择合适的加工方法[5]。
另外,一旦设计文件不明,需要设计单位出具相应的具体说明。
3.结语
综上所述,门式刚架轻型房屋钢结构作为当前工程建设中的主要结构之一,在具体的施工中,频繁出现安装问题,不利于保证门式刚架轻型房屋钢结构安装安全。
因此,有必要通过加强技术管理人员、施工人员规范标准等的培训与教育,并组织施工人员深入研究设计图纸,做好安装工作之前的准备工作。
同时,安装之前,需要加强质量控制,做好各环节质量验收工作,才能保证门式刚架轻型房屋钢结构安装质量。
参考文献
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[2]郑旻.浅谈门式刚架轻型房屋结构的合理设计及检测常见问题[J].四川水泥,2018(07):68.
[3]林雪峰.门式刚架轻型房屋钢结构设计优化探讨[J].居舍,2018(01):162.
[4]梁嘉庆.《门式刚架轻型房屋钢结构技术规范》风荷载计算方法的介绍[J].建筑技术开发,2017,44(09):153-154.
[5]侯小娟.门式刚架轻型房屋钢结构设计常见问题解析[J].中国新技术新产品,2013(08):204.。