廠房安全檢測鑒定項(xiàng)目實(shí)例分析：
1檢查檢測結(jié)果與分析
1.1檢查檢測概況
在有關(guān)單位配合下，對管廊既有結(jié)構(gòu)進(jìn)行了較為全面的復(fù)核檢查及檢測。主要工作內(nèi)容包括：全面檢查結(jié)構(gòu)布置，檢查結(jié)構(gòu)構(gòu)件的外觀缺陷及裂損，測定傾斜情況，測定混凝土構(gòu)件強(qiáng)度等。
檢測結(jié)果顯示：大部分混凝土管架柱出現(xiàn)縱向裂縫、鋼筋及柱間鋼支撐銹蝕，部分梁、柱節(jié)點(diǎn)失效。
1.2中政建研廠房安全檢測檢查檢測結(jié)果
1構(gòu)件裂損、缺陷檢查
現(xiàn)場檢測發(fā)現(xiàn)：由于該管廊各個單元建筑年代不同，各單元的裂損情況也不相同，70年代建造的管架裂損情況比較嚴(yán)重，80年代以后建造的管架情況較好。并且，由于該管架處于化工廠內(nèi)，受腐蝕性氣體侵蝕比一般情況下嚴(yán)重得多，導(dǎo)致該管廊所有鋼結(jié)構(gòu)柱間支撐、鋼梁及各種連接節(jié)點(diǎn)的埋件和連接件都有不同程度的銹蝕情況。
從現(xiàn)場檢測情況看，部分混凝土管架柱、梁及桁架混凝土保護(hù)層剝落情況比較嚴(yán)重(尤其是混凝土牛腿附近)，因此導(dǎo)致鋼筋銹蝕較嚴(yán)重，個別部位箍筋斷裂失去作用。各柱間支撐及水平支撐等銹蝕嚴(yán)重，部分支撐失去承載能力。部分柱、梁連接節(jié)點(diǎn)也因?yàn)殇P蝕基本失去連接作用。
縱向跨度15米以上柱間均設(shè)置混凝土桁架或鋼桁架，其中混凝土桁架采用標(biāo)準(zhǔn)圖集《鋼筋混凝土桁架式管架通用圖》(HG21252-93)，桁架構(gòu)件截面較小，現(xiàn)場檢查發(fā)現(xiàn)桁架桿件存在大量裂縫、露筋、鋼筋銹蝕情況。腹桿裂縫寬度一般小于或等于0.2mm，尚在允許范圍以內(nèi)；個別裂縫寬度達(dá)到0.4mm，超過設(shè)計(jì)允許范圍。個別桁架與柱連接處拉裂，連接件銹蝕、裂損嚴(yán)重，甚至失去連接作用。
2中政建研廠房安全檢測桁架檢測
現(xiàn)場使用水準(zhǔn)儀對部分桁架的撓度進(jìn)行測量。結(jié)果顯示，桁架撓度值均較小，部分桁架變形值為正（即向上），向下變形大值28.6mm，相當(dāng)于跨度的1/629，符合規(guī)范要求。分析認(rèn)為，主要是由于桁架承受荷載較小，由此產(chǎn)生的撓度較小。
現(xiàn)場檢查發(fā)現(xiàn)，個別桁架連接件拉脫、拉裂。對桁架兩端牛腿標(biāo)高進(jìn)行測量后分析，被拉脫桁架兩端牛腿差異沉降較大，大相鄰牛腿高差達(dá)149mm，不均勻沉降是造成桁架拉脫、拉裂的主要因素。
3地基處理監(jiān)測調(diào)查
管架所處場地類型為地區(qū)IV類場地，采用立基礎(chǔ)，基礎(chǔ)埋深約1.5米。基礎(chǔ)混凝土設(shè)計(jì)強(qiáng)度為150號(相當(dāng)于現(xiàn)行規(guī)范混凝土強(qiáng)度等級C13)，部分基礎(chǔ)混凝土強(qiáng)度為C20。
從柱子傾斜測量結(jié)果來看，基礎(chǔ)傾斜量都較小，在規(guī)范允許范圍內(nèi)；從牛腿標(biāo)高測量結(jié)果分析，個別基礎(chǔ)差異沉降較大，造成桁架連接件拉脫、拉裂，影響到結(jié)構(gòu)安全。
1.3檢查檢測結(jié)果分析
現(xiàn)場檢查發(fā)現(xiàn)，管架周圍釋放的蒸汽很多，工廠內(nèi)氨氣、醋酸氣味很濃，表明管架結(jié)構(gòu)處于濕度大、酸性高的環(huán)境下。
1混凝土碳化分析
現(xiàn)場檢測發(fā)現(xiàn)，大部分管架柱混凝土碳化深度均大于6mm，碳化現(xiàn)象嚴(yán)重。由于管架周圍空氣呈很強(qiáng)的酸性，構(gòu)件混凝土內(nèi)水泥石中的氫氧化鈣與空氣中的酸性氣體在適當(dāng)?shù)臏囟葪l件下發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，生成碳酸鈣和水，使混凝土中性化（即混凝土碳化），碳化作用時，還會引起混凝土收縮，混凝土表面在碳化過程中產(chǎn)生微裂縫，從而混凝土失去對鋼筋的保護(hù)作用。
2中政建研廠房安全檢測鋼筋銹蝕分析
現(xiàn)場檢測發(fā)現(xiàn)，敲除開裂混凝土后，構(gòu)件鋼筋均有不同程度的銹蝕。由于構(gòu)件表面混凝土碳化，在潮濕環(huán)境（有氧）環(huán)境下構(gòu)件內(nèi)鋼筋表面發(fā)生電化反應(yīng)，引起鋼筋銹蝕。鋼筋銹蝕后體積膨脹（銹蝕體積膨脹2~6倍），導(dǎo)致混凝土順筋開裂。
現(xiàn)場鋼結(jié)構(gòu)桁架及支撐銹蝕嚴(yán)重，部分構(gòu)件已被銹透，由于鋼構(gòu)件處于大氣中，表面保護(hù)油漆局部遭到損壞后，同鋼筋銹蝕一樣，大氣中酸性氣體和空氣中水生成無機(jī)酸使構(gòu)件表面發(fā)生電化反應(yīng)，引起鋼構(gòu)件銹蝕。由于鋼構(gòu)件是直接裸露在大氣環(huán)境中，銹蝕比混凝土中鋼筋嚴(yán)重的多，很多構(gòu)件已被銹蝕透。
鋼筋的銹蝕量與鋼筋的材性密切相關(guān)。隨著鋼筋的銹蝕量的增加，銹蝕鋼筋的屈服強(qiáng)度降低，鋼筋與混凝土之間的粘結(jié)強(qiáng)度也呈明顯下降趨勢。當(dāng)鋼筋的銹蝕量大于15%時，應(yīng)及時更換鋼筋。當(dāng)鋼筋銹蝕面積達(dá)到或超過30%~40%時，應(yīng)進(jìn)行加固處理。同時，鋼筋銹蝕還將導(dǎo)致鋼筋附近混凝土材料性能的劣化。該管架鋼筋銹蝕約達(dá)到15%，需要對銹蝕鋼筋進(jìn)行處理，結(jié)合管廊的加固層改造，對該管架進(jìn)行加固處理。

中政建研廠房安全檢測工業(yè)廠房可靠性鑒定一般程序包括:明確鑒定的目標(biāo)、范圍、內(nèi)容;初步調(diào)查:制定鑒定方案;詳細(xì)調(diào)查與檢測;可靠性分析與驗(yàn)算;可靠性評定;鑒定報(bào)告等。在工業(yè)建價(jià)可家性實(shí)定過程中，若發(fā)現(xiàn)調(diào)查檢測資料不足或不準(zhǔn)確時，要及時進(jìn)行補(bǔ)充調(diào)查、檢測。對于那些存在問題十分明顯且特別嚴(yán)重，但通過狀態(tài)分析與初步校核能作出明確判斷的工程項(xiàng)目，實(shí)際應(yīng)用鑒定程序時可以根據(jù)實(shí)際情況和鑒定要求作適當(dāng)?shù)暮喕?br /> 中政建研廠房安全檢測接受鑒定委托時根據(jù)委托方提出的鑒定原因和要求，經(jīng)協(xié)商后確定鑒定的目的、范圍和內(nèi)容。通過查閱圖紙資料、調(diào)查工業(yè)建筑的歷史情況、考察現(xiàn)場、調(diào)查工業(yè)建筑的實(shí)際狀況、使用條件、內(nèi)外環(huán)境，以及目前存在的問題以確定詳細(xì)調(diào)查與檢測的工作大綱，擬訂鑒定方案。鑒定方案應(yīng)根據(jù)鑒定對象的特點(diǎn)和初步調(diào)查結(jié)果、鑒定目的和要求制定。鑒定方案的內(nèi)容應(yīng)包括檢測鑒定的依據(jù)、詳細(xì)調(diào)查與檢測的工作內(nèi)容、檢測方案和主要檢測方法、工作進(jìn)度計(jì)劃及需由委托方完成的準(zhǔn)備工作等。這些都是搞好后續(xù)工作的前提條件，是進(jìn)入現(xiàn)場進(jìn)行詳細(xì)調(diào)查、檢測需要做好的準(zhǔn)備工作。同時，接受鑒定委托，不僅要明確鑒定目的、范圍和內(nèi)容，同時還要按規(guī)定要求搞好初步調(diào)查，特別是對比較復(fù)雜或廂生的工程項(xiàng)目更要做好初步調(diào)查工作，才能起草制定出符合實(shí)際、符合要求的鑒定方案。確定下一步工作大綱并指導(dǎo)以下的工作。

近幾年的發(fā)展來看，我國的建筑中鋼結(jié)構(gòu)已經(jīng)逐漸取代了傳統(tǒng)的磚混結(jié)構(gòu)，而且鋼結(jié)構(gòu)在實(shí)際運(yùn)用中還有很多的優(yōu)點(diǎn)，抗震性、抗風(fēng)性、耐久性、保溫性、隔音性、健康性、舒適性、快捷、環(huán)保、節(jié)能。這也與國家一直以來提倡綠色建筑和裝配式建筑的理念是一致的。
1、抗震性：低層別墅的屋面大都為坡屋面，因此屋面結(jié)構(gòu)基本上采用的是由冷彎型鋼構(gòu)件做成的三角型屋架體系，輕鋼構(gòu)件在封完結(jié)構(gòu)性板材及石膏板之后，形成了非常堅(jiān)固的"板肋結(jié)構(gòu)體系"，這種結(jié)構(gòu)體系有著更強(qiáng)的抗震及抵抗水平荷載的能力，適用于抗震烈度為8度以上的地區(qū)。
2、抗風(fēng)性：型鋼結(jié)構(gòu)建筑重量輕、強(qiáng)度高、整體剛性好、變形能力強(qiáng)。建筑物自重僅是磚混結(jié)構(gòu)的五分之一，可抵抗每秒70米的颶風(fēng)，使生命財(cái)產(chǎn)能得到有效的保護(hù)。
3、耐久性：輕鋼結(jié)構(gòu)住宅結(jié)構(gòu)全部采用冷彎薄壁鋼構(gòu)件體系組成，鋼骨采用超級防腐高強(qiáng)冷軋鍍鋅板制造，有效避免鋼板在施工和使用過程中的銹蝕的影響，增加了輕鋼構(gòu)件的使用壽命。結(jié)構(gòu)壽命可達(dá)100年。
4、保溫性：采用的保溫隔熱材料以聚氨酯保溫板為主，具有良好的保溫隔熱效果。用以外墻的保溫板，有效的避免墻體的“冷橋”現(xiàn)象，達(dá)到了更好的保溫效果。35mm左右厚的PU聚氨酯保溫板熱阻值可相當(dāng)于1m厚的磚墻。
5、隔音性：隔音效果是評估住宅的一個重要指標(biāo)，輕鋼體系安裝的窗均采用中空玻璃，隔音效果好，隔音達(dá)40分貝以上；由輕鋼龍骨、保溫材料石膏板組成的墻體，其隔音效果可高達(dá)60分貝。
6、健康性：干作業(yè)施工，減少廢棄物對環(huán)境造成的污染，房屋鋼結(jié)構(gòu)材料可回收，其他配套材料也可大部分回收，符合當(dāng)前環(huán)保意識；所有材料為綠色建材，滿足生態(tài)環(huán)境要求，有利于健康。
7、舒適性：輕鋼墻體采用節(jié)能體系，具有呼吸功能，可調(diào)節(jié)室內(nèi)空氣干濕度；屋頂具有通風(fēng)功能，可以使屋內(nèi)部上空形成流動的空氣間，屋頂內(nèi)部的通風(fēng)及散熱需求。
8、快捷：全部干作業(yè)施工，不受環(huán)境季節(jié)影響。一棟300平方米左右的建筑，只需5個工人30個工作日可以完成從地基到裝修的全過程。
9、環(huán)保：材料可回收，真正做到綠色。
10、節(jié)能：全部采用節(jié)能聚氨酯保溫復(fù)合板墻體，保溫、隔熱、隔音效果好，可達(dá)到50%的節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)。

鋼結(jié)構(gòu)體系廠房是指由維護(hù)、墻體及隔斷結(jié)構(gòu)與鋼管架支承結(jié)構(gòu)共同組成的廠房體系。這種結(jié)構(gòu)體系與傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)體系相比具有較大優(yōu)勢： 
1、 由于采用了輕型屋頂及墻體結(jié)構(gòu)，而且其支撐鋼結(jié)構(gòu)的材料強(qiáng)度高，用料省，體型小，所以自重較輕。結(jié)構(gòu)重量輕減少了運(yùn)輸和吊裝費(fèi)用，基礎(chǔ)負(fù)載也相應(yīng)減少,減低了基礎(chǔ)造價(jià)。
2、 由于鋼材強(qiáng)度高，房屋自重輕，故以鋼骨架作支承結(jié)構(gòu)時,可建造開間、進(jìn)深較大的房屋，而且所需構(gòu)件的截面小，在相同建筑面積下的建筑空間利用率增加5％-7％。
3、鋼結(jié)構(gòu)具有良好的延性,抗震性能好且受損輕，而且由于鋼材便于加工,災(zāi)后容易修復(fù)。
4、鋼結(jié)構(gòu)除基礎(chǔ)外,構(gòu)件全部由工廠標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn),建筑質(zhì)量容易；工業(yè)化程度高，施工速度快，施工周期比傳統(tǒng)建筑可縮短一半；各部件運(yùn)抵現(xiàn)場組裝，施工現(xiàn)場文明,現(xiàn)場濕作業(yè)少，噪聲粉塵和建筑垃圾也少；施工作業(yè)受天氣及季節(jié)影響較少,并且可以工廠制作與現(xiàn)場安裝平行進(jìn)行，甚至一些標(biāo)準(zhǔn)化的廠房體系，可以隨訂貨，隨建造,大大縮短建造周期和資金占用時間。
5、環(huán)境破壞及污染少，改建和拆遷容易，材料的回收和再生利用率高。

隨著我國鋼鐵產(chǎn)業(yè)的不斷發(fā)展，鋼材產(chǎn)量和質(zhì)量持續(xù)提高，價(jià)格逐步下降，鋼結(jié)構(gòu)的造價(jià)也相應(yīng)有較大幅度的降低，因此在現(xiàn)代工廠設(shè)計(jì)中得到越來越多的采用。然而，輕鋼結(jié)構(gòu)建筑耐火等級較低，大空間、大跨度廠房對防火分區(qū)又提出新的要求，這些問題有的可以采取技術(shù)措施解決，有的還沒有的解決方案?，F(xiàn)就上述設(shè)計(jì)問題進(jìn)行初步探討: 
一、輕鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)廠房的耐火等級 
輕鋼結(jié)構(gòu)廠房的承重構(gòu)件一般為鋼柱、網(wǎng)架，建筑外表面覆以彩色鋁鋅鋼板或鍍鋁鋅鋼板等。根據(jù)《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》，其柱、梁的耐火時間均為0.25～0.5小時，建筑物的耐火等級僅為四級(耐火等級較低)。 以中密度纖維板廠或家具廠單層輕鋼結(jié)構(gòu)廠房為例，其生產(chǎn)類別為丙類，規(guī)范要求的低耐火等級為三級，這樣，輕鋼結(jié)構(gòu)廠房就不夠資格作丙類廠房。 
解決的方法，可在柱、梁表面覆以1.5厘米厚的LG防火隔熱涂料或2厘米厚的LY防火隔熱涂料保護(hù)層，其耐火時間可達(dá)1.5～2.3小時，這樣，建筑物的耐火等級可按三級考慮，滿足規(guī)范要求，但應(yīng)注意，應(yīng)要求輕鋼結(jié)構(gòu)廠家在作結(jié)構(gòu)計(jì)算時考慮防火涂層的重量。 
二、輕鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)廠房的防火分區(qū) 
現(xiàn)代工業(yè)要求的廠房常是大空間、大跨度、通透的。為有效的把火災(zāi)控制在較小范圍內(nèi)，《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》要求在建筑物內(nèi)劃分防火分區(qū)，并明文規(guī)定了各級防火分區(qū)的大允許面積?，F(xiàn)輕鋼廠房的占地面積通常較大，如中密度纖維板廠主車間的建筑面積一般都超過5000平方米，而規(guī)范允許的分區(qū)面積為3000平方米(生產(chǎn)類別為丙類，采取防火涂層保護(hù)后，耐火等級按三級考慮)，因此應(yīng)作防火分區(qū)的分隔。 
防火分區(qū)在普通民用建筑中較易實(shí)現(xiàn)，如在門、廳、樓梯等處采取一些技術(shù)措施，用防火墻、防火門、防火卷簾加水幕都可以較好的解決，若建筑內(nèi)設(shè)有自動噴水滅火設(shè)備，每層大允許建筑面積還可增加一倍。但若試圖把這些技術(shù)措施平移到大面積的輕鋼結(jié)構(gòu)廠房，就會遇到問題。 
1.防火墻與防火分區(qū) 
因成套設(shè)備生產(chǎn)線的工藝要求，不可能用防火墻把廠房一分兩半，這樣截?cái)嗔诉B貫的生產(chǎn)線設(shè)備，也不利于物料及半成品、成品的運(yùn)輸。而且，從生產(chǎn)管理的角度，業(yè)主也不會接受這樣的方案。
2.防火卷簾與防火分區(qū) 
民用建筑中通用的防火門與防火卷簾，在面對大跨度的輕鋼廠房時，也不很合適。如某刨花板車間，單跨達(dá)36米，如何定制這樣大跨度的防火卷簾呢，這樣的卷簾，因跨度太大，在收放時很難控制，容易卡在滑槽里，且造價(jià)又高，工程實(shí)踐中極少見。 
3.自動噴水滅火與防火分區(qū) 
能否在整個車間設(shè)自動噴水滅火裝置，使允許的防火分區(qū)面積增加一倍，從而滿足規(guī)范要求呢。這有兩個問題： 
(1)單層輕鋼結(jié)構(gòu)車間的高度大多遠(yuǎn)超過8米，而根據(jù)<<自動噴滅火系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范>>第4.3.2條，超過8米的大空間建筑物，安裝閉式噴頭的作用就不大了。 
(2)有的丙類三級單層輕鋼車間面積達(dá)9000平方米，需分三個防火分區(qū)，若全車間安裝自噴，則防火分區(qū)允許面積雖擴(kuò)大一倍，但仍然不夠(安裝自噴后，防火分區(qū)的允許面積從3000平方米擴(kuò)大到6000平方米，但仍小于9000平方米)。
4.立水幕與防火分區(qū)
用立的水幕作防火分隔，是我院經(jīng)常采用的方案，作一條防火水幕帶，區(qū)域?qū)?米，流量2升/秒米。這種分隔方式很靈活，不像防火墻要把車間截成兩半，也沒有大跨度防火卷簾的麻煩，理論上多大的跨度都行，一般正常生產(chǎn)時，就好像它不存在，一旦有火災(zāi)需要防火分隔時，它可以立即實(shí)現(xiàn)有效分隔。但是，單水幕作防火分隔也有三大難題：
(1)需水量太大，水池造。仍以跨度36米計(jì)算，水幕供水量為2升/秒米，按消防歷時2小時考慮，則水幕貯水量應(yīng)為518立方米，再加上室內(nèi)外消火栓的貯水量，則消防水池的造價(jià)較高。
(2)水幕啟動時，大量的水突然噴泄而下，會對昂貴的生產(chǎn)設(shè)備造成較大的損失。如果車間內(nèi)發(fā)生了局部較小的火災(zāi)，幾支滅火器加一支水槍就能解決，此時冒然啟動水幕防火分隔，則也許水幕的大水造成的損失會比局部火災(zāi)的損失更大。因此需嚴(yán)格掌握水幕的啟動時機(jī)。它只適于火勢燒了半個車間，并有蔓延之勢時啟動。為防止誤動作造成損失，我院設(shè)計(jì)的車間水幕，大多采用人工手動啟動，通常只依靠幾個閉式噴頭來啟動水幕的方式在這里不可靠。
(3)有效維護(hù)麻煩，沒有辦法試水，來檢驗(yàn)水幕系統(tǒng)可靠性。理論上，如果車間建造安裝時，先安裝消防設(shè)施，再安裝生產(chǎn)設(shè)備，則有機(jī)會在水幕安裝完畢，但生產(chǎn)設(shè)備還末安裝時，讓水幕試水。但是，在工程實(shí)踐中，為早日投產(chǎn)，大多把生產(chǎn)設(shè)備當(dāng)作重要，一到貨立即安裝，消防設(shè)施都排在了后面。那么，在水幕安裝完畢后，大家將知道它的實(shí)際噴水情況如何(除非發(fā)生大火災(zāi)，才有機(jī)會一試)，但如果平時無法試水維護(hù)，在關(guān)鍵時刻水幕工作不正常怎么辦。
試水的問題只好在技術(shù)上近似解決，在設(shè)計(jì)時，消防泵房水幕泵的出水管上可設(shè)試水管及試水閥門，利于平時檢驗(yàn)水幕泵的工作狀態(tài)。但車間上方的水幕管與水幕噴頭是否阻塞，噴水是否均勻，就無法測試了。 
5.另一種解決方案
對于防火分區(qū)，還有另一種解決方案：根據(jù)《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》第1條，四級耐火等級廠房之間的防火間距為18米，依此類推，如在生產(chǎn)類別為丙類，耐火等級為三級的輕鋼結(jié)構(gòu)單層廠房內(nèi)部設(shè)一區(qū)域?qū)?8米的防火隔離帶，在隔離帶里沒有可燃物，理論上，是否可看作有效的防火分隔呢? 實(shí)際設(shè)計(jì)中，可以控制隔離帶內(nèi)沒有堆放生產(chǎn)原料、半成品等可燃物，但肯定有生產(chǎn)線的設(shè)備，而設(shè)備的橡膠傳送帶是可燃的，傳送帶上的原料或半成品也是可燃的，不過，傳送帶可以在有火災(zāi)時停下來，可燃物不多，一支水槍可有效封鎖，那么，上述的這樣一個隔離帶究竟算不算防火分區(qū)的有效分隔呢。規(guī)范沒有明文規(guī)定算或不算，按慣例，此類情況需與當(dāng)?shù)氐南缹徟块T協(xié)商研究，以求解決。 
三、總結(jié)
綜上所述，因輕鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)廠房的耐火等級較低，相應(yīng)的允許防火分區(qū)面積也較低，但現(xiàn)代工業(yè)廠房又不允許硬性分隔，而采用立水幕的方式雖可行，但不理想，我們?nèi)孕柙谠O(shè)計(jì)中不斷探索，盡力找出更好的方案。新的建筑技術(shù)的應(yīng)用，給我們的消防設(shè)計(jì)帶來新的挑戰(zhàn)，設(shè)計(jì)人員需多方面考慮問題，在分析比較中尋找更合適的方案。

近年來 , 鋼結(jié)構(gòu)廠房以其自重輕 、抗震性能 、結(jié)構(gòu)布置靈活 、 加工安裝速度快等特點(diǎn)在煤炭工程中廣泛應(yīng)用 。 本文僅討論圍護(hù)結(jié)構(gòu)采用壓型鋼板或夾芯板的門式剛架輕型鋼結(jié)構(gòu)和鋼排架結(jié)構(gòu)單層廠房 ( 下文均簡稱 “鋼結(jié)構(gòu)廠房” ) 。 對于吊車噸位較大的鋼結(jié)構(gòu)廠房 , 由于上部結(jié)構(gòu)自重過輕 , 柱底軸力較小 、彎矩相對較大 , 造成基礎(chǔ)的偏心距過大 , 給基礎(chǔ)設(shè)計(jì)帶來一些困難 。
1鋼結(jié)構(gòu)廠房基礎(chǔ)的受力特點(diǎn)
鋼結(jié)構(gòu)廠房基礎(chǔ)通常采用單基礎(chǔ) , 按偏心受壓設(shè)計(jì) 。
對于高度不高且不帶吊車的門式剛架鋼結(jié)構(gòu)廠房 , 柱腳與基礎(chǔ)的連接通常按鉸接設(shè)計(jì) ?；A(chǔ)頂面僅受由上部結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的豎向壓力及風(fēng)荷載產(chǎn)生的水平力 。水平風(fēng)荷載產(chǎn)生的基礎(chǔ)底面附加偏心彎矩較小 , 基礎(chǔ)設(shè)計(jì)相對簡單 。
對高度較高且?guī)в袠蚴降踯嚨拈T式剛架鋼結(jié)構(gòu)廠房及鋼排架結(jié)構(gòu)廠房 , 尤其是當(dāng)?shù)踯噰嵨惠^大 ( 單跨兩臺 20t 吊車或更大) 時 , 為了有效提高結(jié)構(gòu)的抗側(cè)移剛度以控制橫向位移 , 柱腳通常設(shè)計(jì)為橫向剛接 、縱向鉸接 。廠房所受縱
向水平荷載通過柱間支撐傳至基礎(chǔ)頂面 。而在橫向 , 因?yàn)殇摻Y(jié)構(gòu)自重輕 , 結(jié)構(gòu)自振周期長 , 水平地震作用相對較小 ,起控制作用的橫向水平荷載通常為吊車水平制動荷載加風(fēng)公式 , 兩桿軸力可以不相等 。 公式以彈性穩(wěn)定理論為依據(jù) ,適用于兩桿長度相同 、 截面也相同的交叉斜桿 。
新規(guī)范和舊規(guī)范計(jì)算長度系數(shù)對比見表 1 。
由表可見 ,舊規(guī)范有時偏于保守 , 有時又不太安全 。
在新規(guī)范的應(yīng)用中筆者發(fā)現(xiàn) , 新鋼規(guī)中對軸心受力構(gòu)件有了一些新的規(guī)定和計(jì)算方法 ; 舊規(guī)范有時偏于保守 ,有時又不太安全 , 所以大家在設(shè)計(jì)工作中 , 一定要與時俱進(jìn) , 不斷學(xué)習(xí)新規(guī)范 , 才能做出既經(jīng)濟(jì)又安全的好設(shè)計(jì) 。
2基礎(chǔ)設(shè)計(jì)的基本要求
基礎(chǔ)底面的反力因相對過大的偏心荷載作用而分布不均勻 , 可能造成基礎(chǔ)發(fā)生較大傾斜 , 甚至影響到廠房尤其是帶吊車廠房的正常使用 。因此 , 工業(yè)廠房基礎(chǔ)底面的地基土所受壓力還需滿足以下規(guī)定 :
1) 對于無吊車荷載的柱基礎(chǔ) , 當(dāng)計(jì)入風(fēng)荷載作用時 ,允許基礎(chǔ)底面地基土有零應(yīng)力區(qū)存在 , 但滿足非零應(yīng)力區(qū)長度與基礎(chǔ)長度之比 L’/ L ≥ 0175 , 同時還驗(yàn)算基礎(chǔ)底板受拉一側(cè)在基礎(chǔ)自重及上部土重作用下的抗彎強(qiáng)度 。
2) 對于承受一般吊車荷載作用的柱基礎(chǔ) , 不允許基礎(chǔ)底面地基土有零應(yīng)力區(qū)存在 , 即 pmin ≥ 0 , 若滿足此條件 ,要求基底偏心距 e ≤b/ 6 。
3 基礎(chǔ)設(shè)計(jì)的一般方法
根據(jù)以上所述基礎(chǔ)的受力特點(diǎn)和設(shè)計(jì)要求 , 對于柱腳剛接的有吊車單層鋼結(jié)構(gòu)廠房邊柱 , 當(dāng)?shù)踯噰嵨惠^大時 ,若按常規(guī)單基礎(chǔ)設(shè)計(jì) , 偏心距往往成為基礎(chǔ)底面大小的控制條件 , 地基承載力不起控制作用 , 較大的偏心距將造成基礎(chǔ)底面尺寸過大 ( 有時邊長達(dá)到 6m

以上) , 很不經(jīng)濟(jì) ,工程中無法接受 。筆者經(jīng)過對一些具體工程的分析比較 ,認(rèn)為在設(shè)計(jì)過程中此類問題可通過以下方法得以解決 :
3.1采用偏心基礎(chǔ)
當(dāng)基礎(chǔ)底面偏心距較小 ( 一般情況 e ≤ 015m) 時 , 此方法比較有效 。 其原理相當(dāng)于在較大的彎距作用方向預(yù)加一個反向的彎矩 , 以減小偏心作用 。但由于廠房所受水平風(fēng)荷載及吊車荷載均為雙向作用 , 設(shè)計(jì)時應(yīng)選取正反兩方向的不利組合分別加以驗(yàn)算和控制

。目前的鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)程序“STS”還無法驗(yàn)算偏心基礎(chǔ) , 設(shè)計(jì)人員可選定幾組不利組合 , 借助 “ 理正”等其它輔助程序加以驗(yàn)算 。
偏心基礎(chǔ)通常可減小基礎(chǔ)尺寸 , 但對于噸位較大的吊車和工作級別為 A6～A8 的吊車 , 此方法應(yīng)慎用 。
3.2增加基礎(chǔ)的附加重量
當(dāng)基礎(chǔ)底面偏心距 ( 015m < e ≤ 112m) 時 , 此方法比較有效 。 增加基礎(chǔ)的附加重量 , 可以通過兩種途徑實(shí)現(xiàn) :
1) 增加基礎(chǔ)的埋深 : 基礎(chǔ)埋深加大則基礎(chǔ)上部土重相應(yīng)增加 , 基底偏心距相應(yīng)減小 。此時可將基礎(chǔ)設(shè)計(jì)成帶鋼筋混凝土短柱的單基礎(chǔ) , 短柱的截面尺寸通常由鋼柱腳底板大小決定 , 其配筋按計(jì)算確定 。但是在增加基礎(chǔ)埋深的同時 , 由柱腳水平剪力引起的基礎(chǔ)底面附加彎矩也會相應(yīng)增加 , 基底偏心距也可能有所增大 。因此設(shè)計(jì)時應(yīng)綜合考慮以上兩種因素 , 經(jīng)試算比較后 , 選取合理的基礎(chǔ)埋深 。
2) 廠房外圍護(hù)結(jié)構(gòu)下部采用加重墻 : 墻體可采用非粘土的燒結(jié)磚 , 并使其重量通過墻下的地梁傳至基礎(chǔ) 。墻體厚度可采用 370mm , 高度自地梁頂面至底層窗臺 。為了增加墻高 , 底層窗臺可根據(jù)情況適當(dāng)抬高 。地梁可以預(yù)制 ,也可以與基礎(chǔ)短柱現(xiàn)澆 , 現(xiàn)澆地梁有利于調(diào)整相鄰基礎(chǔ)的不均勻沉降 。工程設(shè)計(jì)中 , 上述兩種途徑結(jié)合使用效果更好 。
3.3采用樁基礎(chǔ)
當(dāng)基礎(chǔ)底面偏心距較大 ( e >112m) 且持力層埋深較深 ,采用上述方法不能解決時 ; 或廠房吊車噸位較大 、地面長期大面積堆載超過 60kN/ m2、基底土為中 、高壓縮性土 ,考慮堆載對基礎(chǔ)的附加影響時 , 宜采用樁基礎(chǔ) 。樁基的類型可根據(jù)地基土質(zhì)情況和當(dāng)?shù)厥┕l件綜合確定 。
1.鋼結(jié)構(gòu)廠房工程施工管理原則
1.1 質(zhì)量原則
正所謂“建筑，質(zhì)量”，因此在進(jìn)行鋼結(jié)構(gòu)廠房工程施工過程中應(yīng)該始終將質(zhì)量放在，同時還應(yīng)該正確處理工程成本、工程進(jìn)度以及工程質(zhì)量三者的關(guān)系，禁止在鋼結(jié)構(gòu)廠房工程施工的過程中出現(xiàn)犧牲質(zhì)量加快施工進(jìn)程和降低施工成本的問題。
1.2 預(yù)防原則
鋼結(jié)構(gòu)廠房工程施工涉及范圍廣、工程量，并且其施工質(zhì)量管理是一個動態(tài)變化和可預(yù)測、可控制的管理過程。因此，施工單位在進(jìn)行鋼結(jié)構(gòu)廠房工程施工的過程中，嚴(yán)格的按照國家相關(guān)的規(guī)范與強(qiáng)制標(biāo)準(zhǔn)加強(qiáng)管理，對鋼結(jié)構(gòu)廠房工程施工過程中可能出現(xiàn)的質(zhì)

量問題進(jìn)行預(yù)測，并采用針對性的有效措施進(jìn)行處理，這樣能夠避免鋼結(jié)構(gòu)廠房工程在施工的過程中留下質(zhì)量隱患，鋼結(jié)構(gòu)廠房工程施工能夠順利、的進(jìn)行。
2.鋼結(jié)構(gòu)廠房施工管理
2.1 制定規(guī)章制度，完善質(zhì)量管理機(jī)制
為確保工程項(xiàng)目的質(zhì)量，總結(jié)過去在施工中存在的鋼結(jié)構(gòu)制作安裝中的問題。結(jié)合項(xiàng)目施工的特點(diǎn)，在施工過程實(shí)施查找原因，針對各部位做到防范措施，制定技術(shù)工藝，嚴(yán)格各項(xiàng)準(zhǔn)備措施實(shí)施。組織管理、生產(chǎn)、技術(shù)人員培訓(xùn)，參觀學(xué)習(xí)其他單位的經(jīng)驗(yàn)，取長補(bǔ)短，找出施工切實(shí)存在的不足和差距，領(lǐng)會“質(zhì)量是企業(yè)的生命”的精髓，根據(jù)本工程的特點(diǎn)，制定和完善結(jié)構(gòu)制作、安裝管理方法，落實(shí)質(zhì)量責(zé)任制，制定行之有效的安全質(zhì)量管理制度，使工作責(zé)任到人，明確質(zhì)量與經(jīng)濟(jì)利益掛鉤，完善質(zhì)量獎罰制度，使施工質(zhì)量得到落實(shí)，使全體施工人員分工明確，責(zé)任共同。推動施工全過程的控制，實(shí)現(xiàn)安全質(zhì)量的目標(biāo)控制，為工程施工的質(zhì)量打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
2.2 場地原材料的管理與安全
材料入場應(yīng)結(jié)合施工現(xiàn)場的地形，制定合理的材料入場計(jì)劃，計(jì)劃的制定需要與現(xiàn)場堆放的情況相符合，一般較長的鋼結(jié)構(gòu)柱梁應(yīng)選擇比較適宜搬運(yùn)的地方。根據(jù)施工安裝的先后次序，吊裝的順序有條不紊的合理安排。制定切實(shí)適合施工場地的可行材料入場計(jì)劃，具體情況具體處理，入場材料擺放的位置的前提，要參照車輛入場構(gòu)件搬入的時間，道路的寬度適宜情況等?，F(xiàn)場卸鋼構(gòu)件時，應(yīng)該擺放安全標(biāo)示，對相關(guān)施工人員禁止入內(nèi)，采取必要防止措施，避免不確定因素發(fā)生。進(jìn)行吊裝作業(yè)與卸車同步時，為了避免不必要的事件發(fā)生，卸車作業(yè)可選擇在其他時間。吊車在作業(yè)過程中，要用壓路機(jī)壓實(shí)吊裝場地，確保吊車經(jīng)過的場地結(jié)實(shí)不會下沉、雨后不積水、塌陷等，確保穩(wěn)定性的地面。吊車經(jīng)過的通道兩側(cè)地面，盡可能達(dá)到標(biāo)高200mm左右。在堆放點(diǎn)澆筑混凝土墊層，把構(gòu)件和材料放置在墊層上，便于涂裝防火涂料，材料和構(gòu)件能夠防止水污染。
2.3 加強(qiáng)施工技術(shù)的管理
1 焊接技術(shù)管理。(1)嚴(yán)格檢查焊接原材料的質(zhì)量，要求進(jìn)場的所有焊接原材料具有出廠質(zhì)量證明書；(2)為了焊接施工質(zhì)量還應(yīng)該實(shí)施持證上崗制度，只有獲得相應(yīng)資格證書的工人才能夠從事焊接工作；(3)加強(qiáng)對整個焊接施工過程的監(jiān)督和管理，焊接施工人員能夠嚴(yán)格按照相關(guān)的焊接工藝流程和操作標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行；(4)焊接施工完成后還應(yīng)該加強(qiáng)對焊縫的質(zhì)量檢測，焊縫的尺寸、外觀等都能夠滿足相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和工程實(shí)際要求。
2 臨時支架安裝管理?，F(xiàn)階段，鋼結(jié)構(gòu)廠房工程常采用的臨時支架安裝方法包括標(biāo)準(zhǔn)和非標(biāo)準(zhǔn)兩種，在進(jìn)行臨時支架安裝施工時始終遵循便利原則，臨時支架既能夠滿足施工要求，又能夠進(jìn)行安裝高度的自由調(diào)節(jié)。同時，鋼結(jié)構(gòu)廠房工程在進(jìn)行臨時支架安裝施工時，還應(yīng)該根據(jù)現(xiàn)場的實(shí)際狀況終確定其安裝地點(diǎn)，并且安裝完成之后還應(yīng)該采用一定的加固措施進(jìn)行處理，以便于提高其穩(wěn)定性與耐用性，更好的滿足施工要求。
3 鋼柱構(gòu)件吊裝施工管理鋼柱構(gòu)件吊裝施工質(zhì)量直接影響整個鋼結(jié)構(gòu)廠房工程的整體質(zhì)量，因?yàn)椴捎帽豢鄣姆绞竭M(jìn)行鋼柱構(gòu)件柱腳的固定，這就要求在設(shè)計(jì)階段進(jìn)行鋼柱構(gòu)件杯口底部尺寸設(shè)計(jì)時，其尺寸超過鋼柱構(gòu)件底部的尺寸。由于將鋼柱構(gòu)件吊裝到的位置以后，很難再進(jìn)行鋼柱構(gòu)件的調(diào)整和校正，這就要求在進(jìn)行鋼柱構(gòu)件吊裝施工之前做好全面的準(zhǔn)備工作，同時安裝施工人員還應(yīng)該嚴(yán)格按照相關(guān)規(guī)范在雙肢杯口底部進(jìn)行中心標(biāo)線的定位，然后還應(yīng)該對雙肢杯口底部四邊坑壁紙中線標(biāo)線的距離進(jìn)行測量，并采用焊接的方式對鋼柱構(gòu)件柱腳進(jìn)行固定，以此鋼柱構(gòu)件吊裝施工質(zhì)量。
4 屋面施工管理。屋面施工主要包括安全繩施工、彩板施工以及屋面施工等部分。在屋面施工臨邊需要安裝必要的安全繩，其高度一定要大于15m，這樣才能確保其穩(wěn)定性和安全性，在固定節(jié)點(diǎn)上也可以利用安全繩進(jìn)行固定，其直徑應(yīng)該超過10mm，同時還要在兩邊設(shè)置通道，確保相關(guān)施工作業(yè)人員能夠安全在上面行走。在對彩板進(jìn)行施工的過程中，還要將安全帶掛在上面，明令禁止在沒有任何安全措施的地方行走，同時還需要進(jìn)一步完善屋面施工，在屋面施工較長的地方還可以搭建樓梯，為施工人員提供便利。
2.4 維護(hù)施工管理
鋼結(jié)構(gòu)廠房工程的維護(hù)結(jié)構(gòu)主要包括內(nèi)墻面的施工和外墻面的施工，其中外墻面的施工具有很大的危險(xiǎn)性，因此只有做好維護(hù)施工管理工作才能提高其整體的安全。外墻面施工主要是指在靜止作業(yè)的過程中，可以采用移動轉(zhuǎn)輪進(jìn)行固定，同時還要避免重復(fù)使用，只有這樣才能在確保安全的基礎(chǔ)上提高施工效率。
綜上所述，在經(jīng)濟(jì)全球化趨勢的影響下，我國鋼結(jié)構(gòu)建筑行業(yè)也得到了的發(fā)展。在實(shí)際的施工中，應(yīng)當(dāng)引進(jìn)和掌握新技術(shù)、新工藝、新方法，提高和完善施工部位的質(zhì)量。只有在施工中不斷總結(jié)成功經(jīng)驗(yàn)，才能確保工業(yè)廠房鋼結(jié)構(gòu)的施工質(zhì)量。