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鋼結(jié)構(gòu)廠房節(jié)點(diǎn)設(shè)計及構(gòu)造
鋼結(jié)構(gòu)廠房節(jié)點(diǎn)設(shè)計及構(gòu)造：鋼管屋架僅是種類繁多的鋼管結(jié)構(gòu)中的一種，單層鋼結(jié)構(gòu)廠房中的鋼管屋架大多為平面桁架，而民用建筑中鋼管屋架采用空間桁架的則較為普遍。鋼管屋架與型鋼屋架由于截面形式的不同帶來了設(shè)計中多方面的變化，其中較明顯的莫過于鋼管屋架的桿件節(jié)點(diǎn)大多采用鋼管結(jié)構(gòu)中得到廣泛應(yīng)用的無節(jié)點(diǎn)板相貫連接，這種連接方式使得鋼管屋架的節(jié)點(diǎn)設(shè)計及構(gòu)造與傳統(tǒng)的連接板節(jié)點(diǎn)截然不同。一、鋼管屋架直接相貫連接節(jié)點(diǎn)的設(shè)計規(guī)定和構(gòu)造要求、各類鋼結(jié)構(gòu)廠房節(jié)點(diǎn)的幾何參數(shù)適用范圍以及承載力和焊縫的計算方法二、節(jié)點(diǎn)直接相貫連接的鋼管屋架，其管材的屈強(qiáng)比不宜大于0.8;與受拉桿件焊接連接的鋼管，其管壁厚度不宜大于25mm,否則應(yīng)采取措施防止較大拉應(yīng)力沿厚度方向產(chǎn)生的層狀撕裂。三、鋼結(jié)構(gòu)廠房屋架設(shè)計中應(yīng)盡量簡化并統(tǒng)一節(jié)點(diǎn)構(gòu)造，減少節(jié)點(diǎn)數(shù)量，交于弦桿同一節(jié)點(diǎn)上的腹桿數(shù)量（平面桁架時）不宜多于3根。四、無節(jié)點(diǎn)板的相貫連接，雖可節(jié)省節(jié)點(diǎn)板耗材并適當(dāng)簡化節(jié)點(diǎn)構(gòu)造，但管件的曲面相貫施工較為復(fù)雜，制作技術(shù)要求較高，相比之下平面相貫則相對簡便。此外，直接相貫連接的施焊難度較大，對焊接技術(shù)的要求也較高。
鋼結(jié)構(gòu)框架結(jié)構(gòu)形式與布置
多層鋼結(jié)構(gòu)框架結(jié)構(gòu)不宜采用單跨鋼結(jié)構(gòu)框架結(jié)構(gòu)，宜選用風(fēng)壓和橫風(fēng)向振動效應(yīng)較小的建筑體型，并應(yīng)考慮相鄰高層建筑對風(fēng)荷載的影響。應(yīng)從統(tǒng)一考慮各樓層的工藝布置、柱網(wǎng)及梁系布置的合理性等來確定柱網(wǎng)及縱、橫鋼結(jié)構(gòu)框架的位置，同時應(yīng)使結(jié)構(gòu)傳力體系明確合理，空間剛度可靠、均勻，節(jié)點(diǎn)構(gòu)造簡單。1.多層鋼結(jié)構(gòu)框架結(jié)構(gòu)的平面布置宜簡單、規(guī)則，結(jié)構(gòu)平面布置宜對稱，水平荷載的合力作用線宜接近抗側(cè)力結(jié)構(gòu)的剛度中心；兩個主軸方向動力特性宜相近。還應(yīng)從保證鋼結(jié)構(gòu)框架的空間穩(wěn)定性出發(fā)，并有利于水平荷載在鋼結(jié)構(gòu)框架間的傳遞。鋼結(jié)構(gòu)框架的各層樓面，對水平力的分配和空間穩(wěn)定起重要作用，應(yīng)設(shè)計為水平剛性樓蓋，使所有鋼結(jié)構(gòu)框架在水平力作用下具有相同的側(cè)移。當(dāng)樓蓋的剛度不足或因工藝需要在樓面上開孔，對水平剛度有影響時，則應(yīng)從鋼結(jié)構(gòu)框架整體剛度出發(fā)，采取必要的措施，如在樓面梁翼緣處布置水平支撐，以傳遞水平力。剛性樓層或水平支撐還能使縱、橫兩個方向的鋼結(jié)構(gòu)框架協(xié)同工作，共同抵抗扭矩。2.多層鋼結(jié)構(gòu)框架抗側(cè)力結(jié)構(gòu)的布置，除應(yīng)滿足生產(chǎn)使用的要求外，同時應(yīng)注意多層鋼結(jié)構(gòu)框架結(jié)構(gòu)沿豎向的布置可以采用分段變截面的做法，但當(dāng)有較大的水平動荷載（或地震作用）時，各層間的剛度不宜有突然的改變。多層鋼結(jié)構(gòu)框架結(jié)構(gòu)在縱、橫兩個方向的總剛度中心，應(yīng)盡量接近總水平力的合力中心，此時可不考慮由水平力引起的扭矩。應(yīng)盡量使水平荷載的傳力途徑短捷可靠。3.在多層鋼結(jié)構(gòu)框架的縱、橫兩個方向的柱距相差較大，或建筑物的長寬比較大時，合適的結(jié)構(gòu)方案是采用剛接鋼結(jié)構(gòu)框架一支撐式鋼結(jié)構(gòu)框架體系。在一個方向采用剛接，另一方向采用支撐，可避免在支撐體系和橫向構(gòu)件的截面選擇和構(gòu)造上產(chǎn)生困難；在建筑物寬度方向采用剛接，長度方向采用支撐，可減少用鋼量，且便于施工。4.因支撐體系剛度大，構(gòu)造簡單，且節(jié)約鋼材，故應(yīng)優(yōu)先采用，可將支撐布置在不開洞的內(nèi)、外墻上，但在工藝條件不允許的情況下，亦可采用混合體系，即一個多層鋼結(jié)構(gòu)框架平面內(nèi)，部分采用支撐，部分采用剛接，此時應(yīng)注意傳遞水平力的分配和空間穩(wěn)定性。5.設(shè)計應(yīng)盡量減少安裝部件的數(shù)量，在施工、安裝、運(yùn)輸允許的條件下，盡量先拼接或制作成較大的平面或空間安裝部件，然后現(xiàn)場吊裝，可以縮短工期并提升施工質(zhì)量。6.環(huán)境溫度超過100°C的鋼平臺，應(yīng)進(jìn)行結(jié)構(gòu)溫度作用驗(yàn)算，并應(yīng)根據(jù)不同情況采取涂耐熱涂料、耐火鋼和有效的隔熱降溫（如加隔熱層、熱輻射屏蔽或水套等）、砌塊或耐熱固體材料做成的隔熱層或加大構(gòu)件截面等防護(hù)措施。高強(qiáng)度螺栓連接長期受輻射熱（環(huán)境溫度）達(dá)150°C以上，或短時間受火焰作用時，應(yīng)采取隔熱降溫措施予以保護(hù)。
鋼結(jié)構(gòu)廠房橫向地震作用計算
鋼結(jié)構(gòu)廠房橫向地震作用計算：單層鋼結(jié)構(gòu)廠房橫向結(jié)構(gòu)地震作用計算的單元劃分。質(zhì)量集中可參照現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》GB50011中的鋼筋混凝土柱鋼結(jié)構(gòu)廠房結(jié)構(gòu)執(zhí)行。鋼筋混凝土柱鋼結(jié)構(gòu)廠房乘以加大系數(shù)以考慮高振型影響的經(jīng)驗(yàn)簡化方法，不適合鋼結(jié)構(gòu)鋼結(jié)構(gòu)廠房，因此鋼結(jié)構(gòu)高低跨單層鋼結(jié)構(gòu)廠房不能采用底部剪力法計算。鋼結(jié)構(gòu)廠房橫向結(jié)構(gòu)的地震作用既可以采用現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》GB50011第五章規(guī)定的采用多遇地震作用效應(yīng)組合的方法，也可采用簡化的性能化設(shè)計方法。一、按多遇地震作用效應(yīng)組合設(shè)計鋼結(jié)構(gòu)廠房橫向結(jié)構(gòu)可按現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》GB50011第五章的規(guī)定，采用多遇地震影響系數(shù)，在多遇地震作用效應(yīng)和其他荷載效應(yīng)的組合下，進(jìn)行結(jié)構(gòu)地震作用和結(jié)構(gòu)抗震驗(yàn)算。二、按簡化性能化設(shè)計鋼結(jié)構(gòu)單層鋼結(jié)構(gòu)廠房橫向框架的設(shè)計地震作用，與采用的構(gòu)件以及截面的延性緊密相關(guān)，通常可按“高延性，低承載力”或“低延性，高承載力”兩類抗震設(shè)計思路。兩種方法相輔相成、互為補(bǔ)充、各有各的適用范圍，即鋼結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計可在結(jié)構(gòu)的“延性耗能”和“彈性承載力”之間權(quán)衡、選擇，既可以采用提升鋼結(jié)構(gòu)延性耗能性能而降低承載力的設(shè)計方法，也可以采用提升結(jié)構(gòu)彈性承載力而降低延性的設(shè)計方法。一般情況下，單層鋼結(jié)構(gòu)鋼結(jié)構(gòu)廠房的抗震設(shè)防，下列范圍內(nèi)，可采用“低延性，高承載力”的思路進(jìn)行簡化性能化抗震設(shè)計，結(jié)構(gòu)截面抗震驗(yàn)算，可取得較好的經(jīng)濟(jì)效益：a.低烈度區(qū)的一般鋼結(jié)構(gòu)廠房。b.控制構(gòu)件的受力是風(fēng)荷載組合，而不是地震作用效應(yīng)組合的鋼結(jié)構(gòu)廠房。c.由框架的變形（剛度）控制作用的鋼結(jié)構(gòu)廠房。
鋼結(jié)構(gòu)廠房的抗震計算基本要求
鋼結(jié)構(gòu)廠房的抗震計算基本要求：鋼結(jié)構(gòu)廠房的抗震計算包括鋼結(jié)構(gòu)廠房水平地震作用和豎向地震作用計算，分別按橫向（框排架方向）與縱向（柱列方向）兩個主軸方向計算橫向與縱向鋼結(jié)構(gòu)廠房所受的地震作用和產(chǎn)生的地震作用效應(yīng)，并在此基礎(chǔ)上對結(jié)構(gòu)進(jìn)行抗震驗(yàn)算。為使結(jié)果較好反應(yīng)鋼結(jié)構(gòu)廠房在地震作用下的實(shí)際受力情況，鋼結(jié)構(gòu)廠房的地震作用計算宜采用空間整體結(jié)構(gòu)模型。鋼結(jié)構(gòu)廠房縱向水平地震作用計算采用空間模型計算時，柱列縱向剛度不僅應(yīng)考慮柱和柱間支撐的剛度，而且還應(yīng)考慮鋼結(jié)構(gòu)廠房圍護(hù)縱墻的有效剛度。對質(zhì)量和剛度明顯不均勻、不對稱的鋼結(jié)構(gòu)廠房，例如僅一端有山墻，另一端為開口的鋼結(jié)構(gòu)廠房（包括中間設(shè)有變形縫分成兩段的鋼結(jié)構(gòu)廠房），其橫向水平地震作用尚應(yīng)考慮扭轉(zhuǎn)的影響。為了簡化計算，鋼結(jié)構(gòu)廠房可按平面框排架進(jìn)行地震作用計算。鋼結(jié)構(gòu)廠房按平面或空間體系進(jìn)行抗震計算時，橫方向其動力分析簡圖可采用質(zhì)量集中在柱頂或不同標(biāo)高處的單質(zhì)點(diǎn)或多質(zhì)點(diǎn)的平面或空間的桿件分析，縱向方向其動力分析簡圖采用空間的串并聯(lián)多質(zhì)點(diǎn)體系，按結(jié)構(gòu)動力學(xué)的基本原理和方法進(jìn)行結(jié)構(gòu)動力分析，求算鋼結(jié)構(gòu)廠房結(jié)構(gòu)的動力反應(yīng)。不設(shè)吊車的單跨或多跨等高框排架結(jié)構(gòu)，一般可以簡化為單質(zhì)點(diǎn)的懸臂柱。鋼結(jié)構(gòu)廠房設(shè)吊車時，吊車梁位置有較大的重力荷載和地震水平作用，一般可簡化為雙質(zhì)點(diǎn)模型或多質(zhì)點(diǎn)模型，高低跨鋼結(jié)構(gòu)廠房結(jié)構(gòu)也可按照類似原則考慮。
鋼結(jié)構(gòu)工程的重防腐蝕涂料
鋼結(jié)構(gòu)工程的重防腐蝕涂料：重防腐蝕涂料是相對一般防腐蝕涂料而言的。它是指在嚴(yán)酷的腐蝕條件下（C3級以上），防腐蝕效果比一般腐蝕涂料高數(shù)倍以上的防腐蝕涂料。其特點(diǎn)是耐強(qiáng)腐蝕介質(zhì)性能優(yōu)異，耐久性突岀，使用壽命達(dá)數(shù)十年以上。鋼結(jié)構(gòu)工程防腐蝕涂裝對于涂料的要求是：1.適應(yīng)鋼結(jié)構(gòu)工程生產(chǎn)能力，涂料要求干燥快。2.漆膜耐碰撞，適應(yīng)搬運(yùn)和長距離的運(yùn)輸，損傷小。3.防腐蝕性能好，無較大重涂間隔，方便工程進(jìn)度上的安排。4.面漆要有良好的耐候性能，裝飾性強(qiáng)。傳統(tǒng)的醇酸樹脂防腐蝕涂料漆膜成膜性低，防腐蝕性能一般，只能用于一般到中等的腐蝕環(huán)境中。經(jīng)改性后的重防腐蝕醇酸樹脂涂料體積固體成分高，無論在施工性能，還是防腐蝕性能方面都有很大的提升。目前常用的環(huán)氧重防腐蝕涂料（環(huán)氧是指在有機(jī)物碳鏈中間加入氧原子）有如下幾種：1.環(huán)氧云鐵中間漆。云母氧化鐵是重防腐蝕涂料中的防銹顏料，片狀結(jié)構(gòu)與底材平行排列可以提供較好的屏蔽效果。2.低表面處理改性環(huán)氧涂料。它是以碳?xì)錁渲M(jìn)行改性，具有優(yōu)良的表面潤濕性和表面滲透性，優(yōu)良的表面附著力和優(yōu)異的耐久性。在噴砂處理受到限制的情況下，仍能保證取得好的涂裝效果。3.快干性環(huán)氧涂料。現(xiàn)代的鋼結(jié)構(gòu)工程企業(yè)生產(chǎn)速度快，運(yùn)轉(zhuǎn)周期短，而一般涂料的干燥期都很長，比如，通常中的環(huán)氧涂料覆涂間隔都較長，需要10多個小時才能進(jìn)行下道漆的覆涂。這樣，鋼結(jié)構(gòu)工程除了周轉(zhuǎn)周期拖長外，還占據(jù)了很大的場地，這使得后面的鋼結(jié)構(gòu)無法進(jìn)入涂裝程序。快干型環(huán)氧涂料是為了解決這個問題而配制出來的，它可以在大多數(shù)氣候條件下3h后就能進(jìn)行覆涂，從而顯著加快了鋼結(jié)構(gòu)工程預(yù)制車間生產(chǎn)速度。以鋅粉作為防銹顏料的富鋅涂料，其中主要的產(chǎn)品是環(huán)氧富鋅底漆和無機(jī)富鋅底漆。
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