[提要]介绍了轻钢结构厂房的应用及有关设计、施工、管理中要注意的问题,进行了经济技术论证,提出了若干见解。 

  [关键词]轻钢结构 厂房 应用 

  70年代前,我国的钢产量较低,限制了基本建设用钢量。当前,我国的钢产量已名列世界前茅。在1997年4月召开的中国建筑金属结构协会建筑钢结构委员会97’年会上,提出了“积极、合理、较快速地发展建筑钢结构”的任务,这对充分发挥钢结构的优越性和综合经济效益,促进我国经济发展是很重要的。 

  一、 工程概况 

  根据工艺要求,厂房采用单层双跨轻钢结构刚架梁。6.0m开间,18.0m一跨,厂房内设置两台5T电动单梁桥式起重机,吊重高4.5m,牛腿离地高度7.3m。结构平面图见图1。 

  本工程地质条件较好,0.8m杂填土,0.15-0.40m耕(表)土,0.40-4.10m粘土、粉质粘土。粉质粘土层承载力标准值210kpa,可作天然地基持力层。 

  二、 结构选型布置及材料选用方案探讨 

  开关有限公司现有的机加工车间和油漆车间均为钢筋砼结构。在结构选型设计时,对轻钢结构厂房和钢筋砼厂房的经济技术比较提供真实的依据。钢筋砼结构方案采用两跨18m的单层排架结构,造价1064 元/m2,施工工期至少一年。如果采用钢筋砼结构厂房,建设投资需304万元,建设总工期16个月(包括设计),在2001年5月份才能竣工投产。这与业主要求的总投资不要超过200万元,工期在“两改”工程中开关柜大规模生产2000年6个月份拉开序幕之前竣工投产有距离。 

  2.基于钢筋砼结构厂房有诸多不足,经过方案比较采用轻钢结构方案。首先,从工期上讲是可行的。设计2000年1月底完成,3月20日基础施工完成,25日钢结构安装单位进场,4月20日轻钢结构安装完成,5月25日工程完工。其次,通过造价测算,综合造价715元/m2(含地基处理、地坪、独立基础、内墙、轻钢结构、照明、动力)。轻钢结构仓库技术经济参数见表1。 

  3.根据以上工艺要求及经济技术方案比较,选定轻钢结构厂房是较为理想的方案。该厂房单层两跨,建筑面积2826m2,跨度为18m(“五州第一跨”的嘉兴电厂干煤棚结构跨度为103.5m)。双跨刚架梁柱,共计14榀,柱距6.0m。檐口离地高度10.3m,屋脊高地高度11.05m,屋面坡度1:12。屋面采用天蓝外钢板的聚氨脂夹芯屋面板,选用卡普隆采光带间隔布置,每跨屋脊设置天窗通风。厂房平面布置6扇4.2*4.8m(宽*高)的铝合金卷闸门,2扇0.9*2.1m(宽*高)小门。仓库四周标高1.2m以下砌240砖墙,内粉水泥砂浆,外粉1:1:6。 

  结构特点和构件截面 

  内力计算将空间力系按平面简化计算,取某一榀刚架为一个计算单位,钢柱与独立基础用地脚螺栓连接埋入地底0.30m,不能视为铰接。弯矩图如图2所示。 

  1.刚架形式选择 根据弯距图,弯矩最大点发生在刚架梁柱接头处及梁跨中。结构部件采用优化设计,截面与弯距大小趋于一致,整个主刚架如图3所示。结构使得材料选用较为合理。 

  设计时考虑到施工时整榀刚架制造、运输、安装的难度,故把整榀刚架(分解成3根柱,8根梁等11段)进行单元分解。施工安装时用高强螺栓连接。 

  2、檩条、墙梁的选择 本工程排架柱距为6.0m,檩条梁采用Q235钢制作的卷边槽钢,檩距1.8m左右。 

  3、围梁选用 围梁的作用:传递相邻刚架及吊车行动分配来的荷载,使之成为整体结构。根据计算,采用Φ89*4钢管梁,其强度、稳定性均能满足要求。 

  三、 施工验收及其它问题的探索 

  1、厂房面积较大,独立基础达50个,主要受力地脚螺栓达252个,为使众多的螺栓平面误差控制在±3mm,垂直误差控制在±5mm,在施工中应注意以下几点:(1)采用测量仪器测量放样,每两榀及数榀刚架之间反复交叉测量校验控制,从而确保独立基础中心位置之间是直角。(2)制作2块8mm厚定位钢板,,地脚螺栓加焊两道固定筋,这样保证了每只独立基础内的每支地脚螺栓位置的相对精确。 

  2、安装队伍的选择 通过邀请有资格的施工队伍进行招投标,这样不仅找到了一家有经验的施工队伍,而且在总费用下浮了10%。 

  3、制造、安装验收标准及质检范围 厂房土建、钢结构施工、制造安装规范仍参照我国颁布的规定执行。刚架结构的首次表面防腐处理采用密闭喷丸,焊缝采用x射线探伤、全相分析。 

  4、设计回访情况 (1)因为装配车间设置气楼,空气流通较好,调节了厂房室温,改善了工人的工作环境。(2)地坪采用水磨石面层,防止了地面灰尘的生成及扬起,保证了产品质量。(3)经济条件许可,墙板也能采用复合夹芯板,避免雷雨季节由于雨点打在墙板上产生巨大的噪音。 

  5、轻钢结构厂房在金华电力开关有限公司装配车间成功应用后,送变电工程公司的铁件加工厂厂房及钢材库、局物资公司的仓库、三为公司电器厂厂房、汽运公司停车库都选用了轻钢结构厂房。