钢结构厂房是很多现行厂房所采用的结构。钢结构厂房主要指承重构件是由钢材组成的。包括钢柱子,钢梁,钢结构基础,钢屋架(当然厂房的跨度比较大,基本现在都是钢结构屋架了)钢屋盖,注意钢结构的墙也可以采用砖墙维护。
由于我国的钢产量增大,很多都开始采用钢结构厂房了,具体还可以分轻型和重型钢结构厂房。和其他材料的结构相比,钢结构具有强度高,重量轻,制造的厂房跨度大的特点,钢材的密度虽然比其他建筑材料大,但它的强度很高,同样受力情况下,钢结构自重小,可以做成跨度较大的结构。当然,钢材的塑性韧性也好,结构在一般情况下不会因偶然超载或局部超载而突然断裂,也使结构对动荷载的适应性较强。
钢材具有很高的导热性能,其导热系数为50w(m.℃),当受热达到100℃以上时,其抗拉强度就会降低,塑性增大;温度达到250℃时,钢材抗拉强度会稍提高,但塑性却降低,出现蓝脆现象;温度达到500℃时,钢材强度降至很低,会致使钢结构塌落。所以当钢结构所处环境温度达到150℃以上时,就必须做隔热防火设计。
屋盖支撑系统的布置应根据厂房跨度、高度、柱网布置、屋盖结构形式、吊车吨位和所在地区的抗震设防烈度等条件来决定。一般情况下无论有檩或无檩体系的屋盖结构均应设置垂直支撑;在无檩体系中,大型屋面板有三点和屋架焊接,可起到上弦支撑作用,但考虑到施工条件的限制和安装需要。无论有檩或无檩体系屋盖均应在屋架上弦和天窗架上弦设置上弦横向支撑。对于屋架间距不小于12m的厂房或厂房内设有特重级桥式吊车或厂房内有较大振动设备的均应设置纵向水平支撑。分享来自华信建筑。目前,市场上钢结构屋面的做法常用的有两种:
①刚性屋面:双层彩色压型钢板内夹保温棉;
②复合柔性屋面:由屋面彩钢板内板、隔气层、保温层、卷材防水层组成。
温度变化将引起钢结构厂房的变形,使结构产生温度应力,当厂房平面尺度较大时,为避免产生较大的温度应力,应在厂房纵横两个方向设置温度伸缩缝,区段的长度可以根据钢结构规范来执行。温度伸缩缝一般采用设置双柱的方法来处理,对纵向温度伸缩缝可在屋架支座处设置滚动支座。
钢结构表面直接暴露在大气中就会锈蚀,当钢结构厂房空气中有侵蚀性介质或钢结构处在潮湿环境中时,钢结构厂房锈蚀就会更加明显和严重。钢结构的锈蚀不仅会使构件截面减小,还会使钢构件表层局部产生锈坑,当构件受力时将引起应力集中现象,使结构过早破坏。因此,对钢结构厂房构件的防锈蚀问题应予以足够的重视,并应根据厂房侵蚀介质情况和环境条件在总图布置、工艺布置、材料选择等方面采取相应对策和措施,以确保厂房结构的安全。
一般钢结构的防腐常采用防锈底漆和面漆,涂装层数及厚度常根据其使用环境和涂层性质来决定。一般室内钢结构在自然大气介质作用下,要求涂层厚度100μm,即底漆两道,面漆两道。露天钢结构或在工业大气介质作用下的钢结构,要求漆膜总厚度为150μm~200μm。且在酸环境中的钢结构要求使用氯磺化防酸漆。钢柱柱脚在地面以下部分要用不低于C20的混凝土包裹,其保护层厚度不小于50mm。
轻钢结构的建筑主要有把握以下4个方面的特征:规模、线条、色彩、变化。钢结构厂房的立面主要由工艺布置来决定,在满足工艺的要求下力求立面简洁恢宏同时使节点尽量简单统一。彩色压型钢板使得轻钢厂房的建筑表现得体形轻盈色彩丰富,明显优于传统钢筋混凝土结构的沉重单一。在轻钢厂房的设计中常采用跳跃性色彩和冷色调,重点突出主要出入口、外天沟、收边泛水等地方,既体现了现代化厂房的恢宏气势,又丰富了立面效果。
1、质量轻,强度高,跨度大:钢材的密度虽比其他建筑材料大,但其强度很高,同样受力情况下,钢结构自重小,可以做成跨度较大的结构。
2、施工工期短:厂房的架构件主要制作在工厂内预制完成,运到现场后进行安装,装配式工作,搭建便捷。
3、防火性高:当钢材表面温度在150℃以内时,其强度变化很小,当温度超过150 ℃时,其强度明显下降。一般会将防火涂料涂在钢结构的表面,进而形成一层保护膜,使构件耐火极限提升。当然,对防火分区的合理划分,对防火卷帘的使用等也是非常重要的。
4、防渗防水:雨水的渗入主要是通过节点或缝隙,要做到防渗防水,需在螺钉口使用密封垫圈后采用隐藏式固定,在板的搭接处用密封胶或焊接处理,最好是用通长的板以消除搭接,在各种节点部位腹胀严密的防水处理。
5、隔音保温:在金属屋面层内填充隔音材料(通常是玻璃棉),或者是在金属瓦面上加涂隔热反射涂料。
6、通风降温:一般高架构厂房,没特大功率的发热设备,人员不是很密集,也没有异味或粉尘产生,使用屋顶风机+气楼的方式就可以了。而较高架构、跨度较大的钢结构厂房,最佳就是在屋顶安装大排风量的抽风机,往室外排风;形成室内负压;从车间四周压入车间内大量新鲜空气,形成空气对流;效果较好。
7、采光好:在屋面的特定位置安装采光板或采光玻璃,考虑到天窗的使用寿命,和屋面板的协调问题,其连接处必须做好防水处理。