当前轻钢结构厂房体系中,屋面承重结构的用钢量占了绝大部分,其用钢量的大小对成本造价具有显着的影响,有必要对屋面承重结构的选用及结构选型做优化设计研究,使其在不影响使用功能的前提下,把用钢量控制在较低的合理范围内。
在考虑屋面承重结构的还应当考虑柱和基础对工程造价的影响。当前轻钢结构优化方法多为结构构件尺寸的优化,此方面已经**了很好的优化效果且有了许多成熟的结构构件优化软件,对结构方案的优化目前研究的相对较少,只有把结构方案的优化与结构构件尺寸的优化相结合,才能**较好的成果。目前,国内外对一般的轻钢结构厂房屋面承重结构大都只凭借经验选用钢梁或桁架,其随意性较大,没有定量的选型原则和依据,对钢梁和桁架两种结构形式的柱网尺寸优化研究不多。通过已有的经验来看,设计单位在设计厂房时,跨度大的厂房选用铰接桁架较为经济,跨度小的厂房选用钢梁较为经济。柱网尺寸则根据使用性能来确定。在实际设计中,由于受到工作量、时间的限制,只凭经验作少量方案的试算,难以做出较优方案,缺乏系统性和全面性,造成用钢量以及造价偏高的现象。影响轻钢结构厂房用钢量的因素有很多,包括屋架跨度、荷载大小、屋面承重结构和柱距等。本文旨在针对钢梁与桁架两种形式的屋面承重结构在不同跨度、不同柱距的影响下,通过定量的分析比较,使得屋面承重结构的用钢量较少。在考虑屋面承重结构的本文还把柱和基础对工程造价的影响考虑进去,把握较优设计方案,达到降低造价的优化目的。本文研究的轻钢结构厂房范围为单跨结构,选用普遍使用的压型钢板作为屋面板材料,先从特定工程中定量分析钢梁与桁架的结构方案与工程造价的关系,通过不同的跨度和柱距系统地分析了工程造价随跨度和柱距的变化关系,并找出钢梁与桁架两种屋面承重结构的较优柱距。在桁架体系中又可分为人字式桁架和再分式桁架,在较优柱距下通过比较两种桁架形式的用钢量与跨度的关系,找出不同跨度范围内的较优桁架形式,使用钢量在桁架体系中达到较低,再用较优桁架形式与相同跨度下的钢梁形式的用钢量进行对比,找出两种屋面承重结构各自的适用跨度范围。本文采用了多种结构方案,柱网尺寸和结构形式多样化,在使结构及构件的稳定、强度和刚度等设计参数符合规范要求的前提下,对轻钢结构厂房的方案进行优化设计,得出各方案的工程造价随跨度和柱距变化的关系曲线,从而得到使总工程造价较小的设计方案。
钢结构材料性能检测:
一、力学性能检测
1、钢结构力学性能检测:
a.金属原材如钢板、圆钢拉伸检测(抗拉强度、屈服强度、断后延伸率)、弯曲试验、冲击试验(常温冲击、低温冲击、时效冲击)、硬度等韧性和塑性性能检测,钢筋拉伸检测(屈服强度、抗拉强度)、弯曲等性能。钢板的Z向拉伸试验。
b.金属焊接件的焊接工艺评定,钢筋焊接件的拉伸和弯曲试验。
c.金属硬度试验是金属抵抗局部变形,特别是塑性变形,压痕或划痕的能力,是衡量金属材料软硬程度的一种指标。硬度包括:维氏硬度、里氏硬度、洛氏硬度、布氏硬度。
2、钢结构紧固件力学性能检测
螺栓连接副扭矩系数、紧固轴力、拉伸(屈服强度、抗拉强度)、楔负载试验、螺栓螺母保载试验、螺栓螺垫圈硬度等性能、螺栓连接板抗滑移系数检测。
二、钢材化学成分分析
钢材化学成分分析分为光谱分析与湿法分析,化学分析元素有:C、P、Si、Mn、Cr、Ni、Cu、Mo、V、Ti、Al、Nb、W、B。
三、涂料原材料检测
1.涂料常规检测、内外墙涂料、防火涂料、防腐涂料的检测,常规检测项目有:容器中状态、颜色及外观、粘度、流出时间、细度、比重、遮盖力、干燥时间、不挥发物含量、镜面光泽、硬度、柔韧性、耐弯曲性、附着力、耐冲击性、耐水性、耐化学试剂性、耐热性、流挂性、耐湿热性、耐磨性、耐盐雾性、耐老化性。
2.钢结构涂装质量检测,常规检测项目有:钢结构涂装外观检测、钢结构涂层附着力检测、钢结构涂层厚度检测。
四、盐雾试验
盐雾试验是一种主要利用盐雾试验设备所创造的人工模拟盐雾环境条件来考核产品或金属材料耐腐蚀性能的环境试验。盐雾试验的目的是为了考核产品或金属材料的耐盐雾腐蚀质量,盐雾试验结果的判定方法有:评级判定法、称重判定法、腐蚀物出现判定法、腐蚀数据统计分析法。
盐雾试验主要有:中性盐雾试验(NSS试验)、盐雾试验(SS试验)、醋酸盐雾试验(ASS试验)、铜加速醋本能试验、高温湿热试验
五、无损探伤试验
无损检测(NDT)就是利用声、光、磁和电等特性,在不损害或不影响被检对象使用性能的前提下,检测被检对象中是否存在缺陷或不均匀性,给出缺陷的大小、位置、性质和数量等信息,进而判定被检对象所处技术状态(如合格与否、剩余寿命等)的所有技术手段的总称。
检测方法有:超声检测(UT)、射线检测(RT)、磁粉检测(MT)、渗透检测(PT)。
钢结构安全检测鉴定的必要性:
1图纸抄袭
很多业主在设计阶段都会压缩设计预算,这就使设计单位在设计过程中出现图纸抄袭的现象。促使很多厂房的结构和布置形式一样,有的设计师为了节省工作时间,直接利用以完工图纸进行改动,这就会在设计的过程中,出现设计遗漏。降低设计成本会使图纸在审核过程中也不被重视,对图纸中存在的问题视而不见,对错误的结构尺寸依然沿用的状况。
2钢结构质量不合格
我国有很多型钢的生产厂家,这些厂家的生产能力参差不齐,生产能力强的厂家都是用数控机床来完成加工,这类生产厂家在型钢的制造、钻孔、除锈等方面技术十分**,这些生产厂家都具备较全的资质。有些技术和实力相对落后的小厂,则是采用人工加工的形式,这不仅会造成型钢构件的尺寸问题,为了降低成本,这些小厂商会较大限度的降低原材料成本,并且简化施工工序,这加大了型钢构件的质量隐患。
3房结构厂房施工不规范
能进行钢结构厂房施工的外协队伍有很多,这些队伍有着不同的施工能力,队伍的人员配备,shigongzizhi都有很大区别,如果施工队伍的管理不规范,就不能进行很好的施工,使施工组织不规范,不仅降低了施工效率还为厂房钢结构的施工质量带来隐患。
4钢结构厂房焊接工艺薄弱
焊接是整个钢结构较重要的施工工序,它不仅使结构部件进行衔接,还起到一定的承载能力,目前电焊人员的施工技术水平差距较大,在焊接过程中会出现气泡、焊接缝隙、夹渣等问题。
5施工管理不完善
施工管理是整个工程的支柱,它贯穿整个施工过程,还要对工程的组织、技术等方面起到指导作用,施工管理还包括对工程完工后的交付工作。目前很多钢结构厂房施工项目都存在管理上的不完善中,是施工队伍人员组织不清、缺少重点岗位人员;项目的监理单位对本质工作不重视,很多监督环节只是基于形式,导致质量问题的频发。