现在中国的钢结构建筑越来越多,放眼看去,不管是高层建筑、机场、火车站、展览中心或者活动中心、博物馆、商场、工厂、景区、桥梁、绿化,随处可见钢结构工程的身影。而在钢结构工程庞大身躯中则是有成千上万、各种各样的构件在协同工作,各个部位所采用的构件起着不一样的作用。
钢结构工程的施工通常要经过工厂制作和现场安装两个阶段。
钢结构一般制作工艺流程分为:放样→下料→拼板→切割→组立→埋弧焊接→钻孔→组装→矫正成型→铆工零配件下料→制作组装→焊接和焊接检验→防锈处理、涂装、编号→构件验收出厂。在钢结构制作中,应根据钢结构制作工艺流程,抓住关键工序对各种构件进行质量控制,如控制关键零件的加工,主要构件的工艺、措施,所采用的加工设备、工艺装备等。
钢结构厂房的搭建主要由钢柱、钢梁,钢屋架、钢屋盖,墙体这五大部分组成,另外还包括一些其余部位的零部件,钢构件。
1、钢柱
钢结构厂房结构中,最常见的主构件包括钢柱、钢梁,是支撑和承重的主要力量,也是整个厂房的骨架。钢柱的截面形式分为实腹柱和格构柱。实腹柱具有整体的截面,最常用的是工型截面,H型截面;格构柱的截面分为两肢或多肢,各肢间用缀条或缀板联系,当荷载较大、柱身较宽时钢材用量较省。
2、钢梁
钢梁分为型钢梁和组合梁。厂房中的吊车梁和工作平台梁、多层建筑中的楼面梁、屋顶结构中的檩条等,都可以采用钢梁。型钢梁用热轧成型的工字钢或槽钢等制成,型钢梁加工简单、造价较廉,但型钢截面尺寸受到一定规格的限制。当荷载和跨度较大,采用型钢截面不能满足强度、刚度或稳定要求时,就要采用组合梁。
组合梁由钢板或型钢焊接或铆接而成。由于铆接费工费料,常以焊接为主。常用的焊接组合梁为由上、下翼缘板和腹板组成的H形截面和箱形截面,后者较费料,且制作工序较繁,但具有较大的抗弯刚度和抗扭刚度,适用于有侧向荷载和抗扭要求较高或梁高受到限制等情况。
3、钢屋架
钢屋架通常指以角钢或钢筋、管材作为支撑拉杆的钢屋架。常用的轻钢厂房的屋架结构形式:门式刚架结构、网架结构、管桁架结构、框架结构、简易的角钢屋架结构等。其中角钢屋架用钢量一般都偏高,利用空间小,容易变形,存在安全隐患,现在已经基本不采用。
4、钢屋盖
钢屋盖由屋面板、檩条、屋架、托架、天窗架、支撑等构件组成。屋架与屋架之间要布置支撑,增强屋架的侧向刚度,传递水平荷载和保证屋盖体系的整体稳定。钢屋盖分为无檩屋盖和有檩屋盖。无檩屋盖的屋面荷载直接通过大型屋面板传递给屋架,横向刚度大,整体性好,构造简单,施工方便等,但缺点是屋盖自重大,不利于抗震,多用于有桥式吊车的厂房屋盖中。有檩屋盖通常是当屋面采用轻型材料如石棉瓦、瓦楞铁、压型钢板和铁丝网水泥槽板等时,屋面荷载要通过檩条再传递给屋架,其优点是构件重量轻,用料省;缺点是屋盖构件数量较多,构造较复杂,整体刚度较差。
5、钢结构墙体
钢结构厂房的墙体通常分两种:一种是檩条加彩钢板;一种是砖墙。如果考虑施工快、减轻重量,建议采用第一种;如果考虑保温且墙体不是很高,可以采用第二种。
钢结构厂房可以选择不同的材料搭建,不同的材料自然性能和质量上有着一定的区别,因而建造出不同类型的厂房,如多层钢结构厂房,轻钢结构厂房,砖混结构厂房等类型的建筑,应该根据业主的需求,选择合适的钢结构厂房类型和合适的钢结构构件,把控好相关构件的生产和安装质量,提高厂房建设的经济实用性。