ประเด็นสำคัญ 9 ประการสำหรับการออกแบบและก่อสร้างอาคารโรงงานโครงสร้างเหล็ก

อาคารโรงงานโครงสร้างเหล็กได้รับการยอมรับอย่างกว้างขวางในสาขาวิศวกรรมการก่อสร้าง เนื่องจากสามารถสร้างได้เร็ว น้ำหนักเบา ทนต่อแผ่นดินไหวได้ดี และเป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อม ในการออกแบบอาคารอุตสาหกรรมได้ค่อยๆ เข้ามาแทนที่โครงสร้างคอนกรีตเสริมเหล็กที่หนักกว่า

โครงสร้างเหล็กไม่ได้ใช้ในประเทศจีนมาเป็นเวลานานแล้ว และยังคงมีการพัฒนาการออกแบบและเทคนิคการก่อสร้างโดยละเอียด แม้ว่าอาคารอุตสาหกรรมโครงสร้างเหล็กจะมีข้อดีหลายประการ แต่เหล็กในฐานะวัสดุก็มีข้อเสียเช่นกัน เช่น ทนไฟได้ไม่ดีและมีแนวโน้มที่จะเกิดสนิม ต้องคำนึงถึงปัจจัยเหล่านี้ในระหว่างขั้นตอนการออกแบบและการก่อสร้าง

I. ข้อดีหลักของอาคารโรงงานโครงสร้างเหล็ก

ดังที่กล่าวโดยสรุปข้อดีหลักของอาคารอุตสาหกรรมโครงสร้างเหล็กมีดังต่อไปนี้ ประการแรก ในแง่ของความเร็วในการก่อสร้าง: ส่วนประกอบเหล็กสามารถผลิตได้ในโรงงานจำนวนมาก การก่อสร้างทำได้ง่ายและการก่อสร้างทำได้รวดเร็ว ซึ่งทำให้ระยะเวลาการก่อสร้างสั้นลงอย่างมาก ประการที่สอง ในแง่ของน้ำหนักตัวเอง น้ำหนักโครงสร้างของอาคารสามารถลดลงได้ประมาณ 30% วิธีนี้ประหยัดเป็นพิเศษกับไซต์งานที่มีความสามารถในการรองรับฐานรากต่ำหรือมีความรุนแรงของการป้องกันแผ่นดินไหวสูง ซึ่งความคุ้มค่าโดยรวมดีกว่าระบบโครงสร้างคอนกรีตเสริมเหล็ก สุดท้ายนี้ ในแง่ของการปกป้องสิ่งแวดล้อม โครงสร้างเหล็กอยู่ในกลุ่มระบบอาคารสีเขียวที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม ตัวเหล็กเองเป็นวัสดุที่มีความแข็งแรงสูง มีประสิทธิภาพสูง โดยมีมูลค่าการรีไซเคิลสูง และไม่ต้องใช้แบบหล่อระหว่างการก่อสร้าง

ครั้งที่สอง ความสำคัญของการออกแบบการวาดภาพ

แบบร่างเป็นพื้นฐานของการก่อสร้างในทุกโครงการ ในระหว่างขั้นตอนการออกแบบอาคารอุตสาหกรรมโครงสร้างเหล็ก ควรจัดช่างเทคนิคมืออาชีพของหน่วยก่อสร้างเพื่อดำเนินการตรวจสอบการเขียนแบบร่วม ตรวจสอบแบบร่างเพื่อหา "ข้อผิดพลาด การละเว้น การชน และข้อบกพร่อง" เพื่อให้ปัญหาได้รับการแก้ไขก่อนเริ่มการก่อสร้าง และผลกระทบของปัญหาการวาดภาพต่อคุณภาพและกำหนดเวลาจะถูกรักษาให้น้อยที่สุด สำหรับโครงการโครงสร้างเหล็ก ควรเตรียมการออกแบบองค์กรการก่อสร้างแยกต่างหากสำหรับขั้นตอนการประดิษฐ์และขั้นตอนการก่อสร้าง เอกสารกระบวนการผลิตควรครอบคลุมมาตรฐานคุณภาพและข้อกำหนดทางเทคนิคของแต่ละกระบวนการและรายการย่อยในขั้นตอนการประดิษฐ์ตลอดจนมาตรการเฉพาะที่ใช้เพื่อรับรองคุณภาพของผลิตภัณฑ์

ที่สาม หลักการออกแบบระบบค้ำยัน

เพื่อให้มั่นใจถึงพฤติกรรมเชิงพื้นที่ของอาคาร ปรับปรุงความแข็งโดยรวม ต้านทานและส่งแรงในแนวนอนตามยาว ป้องกันการเสียรูปของส่วนประกอบมากเกินไป หลีกเลี่ยงการโก่งงอของส่วนประกอบในการบีบอัด และรับประกันความเสถียรโดยรวมของโครงสร้าง ควรจัดระบบค้ำยันที่เชื่อถือได้ตามรูปแบบโครงสร้างของอาคาร โครงร่างของเครน อุปกรณ์สั่น ช่วงและความสูงของการประชุมเชิงปฏิบัติการ และความยาวของโซนอุณหภูมิแต่ละโซน แต่ละโซนอุณหภูมิควรมีระบบค้ำยันระหว่างเสาที่มั่นคงโดยจัดประสานกับค้ำยันแนวนอนด้านข้างหลังคา ตำแหน่งของค้ำยันคอลัมน์ล่างเป็นปัจจัยสำคัญที่กำหนดทิศทางของการเสียรูปตามยาวและส่งผลต่อปริมาณความเครียดจากความร้อน ควรวางค้ำยันเสาด้านล่างให้ใกล้กับกึ่งกลางของโซนอุณหภูมิมากที่สุด เพื่อให้ชิ้นส่วนตามยาว เช่น คานเครน สามารถขยายและหดตัวได้อย่างอิสระไปยังปลายทั้งสองข้างเมื่ออุณหภูมิเปลี่ยนแปลง เมื่อโซนอุณหภูมิสั้น โดยทั่วไปจะมีการวางค้ำยันเสาส่วนล่างชุดเดียวไว้ตรงกลาง อย่างไรก็ตาม เมื่อโซนอุณหภูมิยาวกว่า 150 ม. ควรติดตั้งค้ำยันเสาล่างสองชุดภายในโซนเพื่อให้แน่ใจว่ามีความแข็งตามยาว ควรวางไว้ในบริเวณกึ่งกลางที่สามของโซนอุณหภูมิให้มากที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้ และระยะห่างจากศูนย์กลางถึงศูนย์กลางระหว่างทั้งสองชุดไม่ควรเกิน 72 เมตร เพื่อหลีกเลี่ยงความเครียดจากความร้อนที่มากเกินไป

IV. ประเด็นสำคัญสำหรับการออกแบบแผ่นดินไหว

เมื่อดำเนินการออกแบบแผ่นดินไหวของอาคารอุตสาหกรรมโครงสร้างเหล็ก ควรสังเกตประเด็นต่อไปนี้ ประการแรก ในแง่ของรูปแบบทั่วไป มวลและความแข็งของโครงสร้างควรมีการกระจายเท่าๆ กัน เพื่อให้อาคารรับน้ำหนักได้สม่ำเสมอและเปลี่ยนรูปในลักษณะที่ประสานกัน ควรหลีกเลี่ยงความแข็งที่ไม่สม่ำเสมอ เนื่องจากจะส่งผลเสียต่อประสิทธิภาพของแผ่นดินไหว สำหรับโครงสร้างแนวขวาง ควรใช้โครงแข็งหรือโครงที่โครงหลังคาต่อเข้ากับเสาอย่างแน่นหนา เพื่อให้สามารถรับน้ำหนักของเหล็กได้อย่างเต็มที่ และลดการเสียรูปตามขวาง ประการที่สอง อาคารโครงสร้างเหล็กมักจะล้มเหลวไม่ใช่เพราะความแข็งแรงของสมาชิกไม่เพียงพอ แต่เป็นเพราะส่วนโค้งงอ ดังนั้นระบบค้ำยันที่จัดวางอย่างดีซึ่งรับประกันความมั่นคงโดยรวมของอาคารจึงมีความสำคัญอย่างยิ่ง ในที่สุด เมื่อเกิดแผ่นดินไหว จะเกิดความล้ารอบต่ำ และผลกระทบต่ออาคารต้องได้รับการพิจารณาในการออกแบบ การออกแบบการเชื่อมต่อโครงสร้างควรให้แน่ใจว่าการชำรุดของข้อต่อจะไม่เกิดขึ้นก่อนที่ชิ้นส่วนโครงสร้างจะออกเต็มส่วน ควรอนุญาตให้สมาชิกเข้าสู่เวทีพลาสติกเพื่อให้สามารถดูดซับพลังงานแผ่นดินไหวได้อย่างเต็มที่และพัฒนาขีดความสามารถด้านแผ่นดินไหว

V. ความสำคัญของการออกแบบทนความร้อนและทนไฟ

อาคารอุตสาหกรรมโครงสร้างเหล็กมีความต้านทานไฟต่ำ เมื่อเหล็กถูกให้ความร้อนสูงกว่า 100 °C ความต้านทานแรงดึงจะลดลง และความเป็นพลาสติกจะเพิ่มขึ้นเมื่ออุณหภูมิสูงขึ้น ประมาณ 250 °C ความต้านทานแรงดึงของเหล็กจะเพิ่มขึ้นเล็กน้อยในขณะที่ความเป็นพลาสติกลดลง ซึ่งเป็นปรากฏการณ์ที่เรียกว่าความเปราะบางสีน้ำเงิน อุณหภูมิสูงกว่า 250 °C เหล็กเริ่มคืบคลาน ที่อุณหภูมิประมาณ 500 °C ความแข็งแรงของเหล็กลดลงต่ำมากจนโครงสร้างเหล็กอาจพังทลายลงได้ ดังนั้นเมื่อใดก็ตามที่อุณหภูมิพื้นผิวของโครงสร้างเหล็กเกิน 150 °C จะต้องจัดให้มีการออกแบบฉนวนกันความร้อนและการป้องกันอัคคีภัย (โดยปกติจะทำได้โดยใช้การเคลือบทนความร้อนและป้องกันไฟ)

ในการก่อสร้างอาคารอุตสาหกรรมโครงสร้างเหล็กมีปัญหาในทางปฏิบัติมากมายเกิดขึ้น ที่นี่เราวิเคราะห์เฉพาะสิ่งที่โดดเด่นที่สุดเท่านั้น

วี. การฝังสลักเกลียวระหว่างการก่อสร้าง

อาจกล่าวได้ว่าการติดตั้งสลักเกลียวอย่างแน่นหนานั้นเป็นพื้นฐานของความมั่นคงของอาคารอุตสาหกรรมโครงสร้างเหล็กหรือไม่ ความแม่นยำของสลักเกลียวส่งผลโดยตรงต่อการวางตำแหน่งโครงสร้างเหล็ก ต้องฝังสลักเกลียวยึดด้วยความแม่นยำที่เข้มงวด: ส่วนเบี่ยงเบนของแกน ±2.0 มม. และระดับความสูง ±5.0 มม. ก่อนติดตั้งสลักเกลียวยึดเสา ให้ฉายทุกแกนของเครือข่ายควบคุมแนวนอนไปบนพื้นผิวด้านบนของฐานรากคอลัมน์และปิดห่วง เพื่อรับประกันความแม่นยำในการติดตั้งสลักเกลียว จากนั้นทำเครื่องหมายที่ขอบด้านนอกของคอลัมน์ตามแกน เมื่อโครงรองรับ (ค้ำยัน) สำหรับสลักเกลียวยึดเสาถูกสร้างขึ้นแล้ว ให้ถ่ายระดับความสูงที่ต้องการไปไว้บนโครงท่อเหล็ก 

ปกเกล้าเจ้าอยู่หัว ข้อควรระวังระหว่างการยก

ข้อควรระวังหลักมีดังนี้ ขั้นแรก ทำเครื่องหมายเส้นกึ่งกลางกากบาทบนแผ่นฐานของตีนเสาและเส้นกึ่งกลางของสลักเกลียว และทำความสะอาดรูเฉือนในฐานเสา หลังจากที่เสาเหล็กอยู่ในตำแหน่งแล้ว ให้ปรับระดับความสูงและขันน็อตให้แน่น ประการที่สอง หลังจากสร้างเสาเหล็กในบริเวณหนึ่งแล้ว ให้ติดตั้งราวจับ (ส่วนเชื่อมต่อ) เพื่อให้มั่นใจในเสถียรภาพโดยรวมของเสา และป้องกันไม่ให้เกิดการเสียรูปเมื่อยกคานเหล็ก สุดท้าย ยกคานเหล็ก: เชื่อมต่อคานคู่กลางอากาศและขันสลักเกลียวกำลังสูงให้แน่นในเบื้องต้น ลำแสงแรกควรยึดด้วยสายไฟสี่เส้นเพื่อป้องกันไม่ให้เอียงไปด้านใดด้านหนึ่ง

8. ความยากในการติดตั้งระบบคานเครน

ในระหว่างการก่อสร้าง จะต้องติดตั้งคานเครนจากช่องค้ำยันเสาอย่างเคร่งครัดตามข้อกำหนด เมื่อติดตั้งและเชื่อมต่อค้ำยันระหว่างเสาแล้ว จะก่อให้เกิดหน่วยความแข็งเชิงพื้นที่ที่ค่อนข้างเสถียร การติดตั้งจากอ่าวนี้จะปลอดภัยกว่าและยังช่วยให้มั่นใจได้ว่าการตั้งคานเครนจะไม่ส่งผลกระทบต่อแนวดิ่งของเสาอีกด้วย ในระหว่างการติดตั้ง ควรวางแผ่นชิมไว้ใต้คานเครนโดยมีส่วนเบี่ยงเบนส่วนปลายมาก แผ่นชิมเหล่านี้จะต้องเชื่อมเข้าที่หลังจากปรับระบบคานเครนแล้ว และควรวางแนวคานให้ตรงกับเส้นตำแหน่งที่กำหนดไว้ล่วงหน้าอย่างแม่นยำ ควรเชื่อมต่อระบบเบรกอย่างเป็นทางการหลังจากปรับและยึดคานเครนแล้วเท่านั้น เมื่อจานเบรกเชื่อมต่อกับคานเครนด้วยสลักเกลียวกำลังสูง และเข้ากับโครงเสริมโดยการเชื่อม ลำดับจะมีความสำคัญ: ขั้นแรกให้เชื่อมต่อจานเบรกเข้ากับคานเครนด้วยโบลต์กำลังสูง และทำการขันให้แน่นครั้งแรก จากนั้นปรับโครงเสริม เชื่อมเข้ากับจานเบรก และขันโบลต์กำลังสูงให้แน่นครั้งสุดท้าย สุดท้ายให้เชื่อมจานเบรกเข้ากับโครงเสริม ทั้งการขันสลักเกลียวกำลังสูงและการเชื่อมแผ่นเบรกควรเริ่มจากศูนย์กลางของแผ่นแต่ละแผ่นไปทางขอบทั้งสองข้าง เพื่อลดแรงเค้นภายในจาน

ทรงเครื่อง การซ้อนส่วนประกอบเหล็ก

เพื่อให้การแข็งตัวง่ายขึ้น ส่วนประกอบที่เป็นเหล็กควรวางซ้อนกันในลักษณะที่เหมาะสมหลังจากมาถึงที่ไซต์งาน หลักการคือ: ส่วนประกอบที่จำเป็นสำหรับการก่อสร้างอย่างเร่งด่วนควรวางซ้อนกันบนไซต์งานโดยตรง ตามลำดับการยก โดยชิ้นส่วนที่จะยกก่อนจะไปอยู่ด้านบน และชิ้นส่วนที่จะยกในภายหลังจะอยู่ด้านล่าง ส่วนประกอบที่ไม่จำเป็นเร่งด่วนควรเก็บไว้นอกสถานที่ชั่วคราว เมื่อวางซ้อน ให้แยกเสาและคานออกจากกัน แล้วเรียงตามแกน ลานเก็บของควรได้รับการจัดการโดยบุคลากรที่ได้รับมอบหมาย ส่วนประกอบควรนับตามข้อกำหนดการจัดหาและรายการส่งมอบ และควรยื่นบันทึก ส่วนประกอบส่วน H ต้องจัดเก็บตั้งตรง ห้ามแบน แต่ละองค์ประกอบต้องได้รับการสนับสนุนอย่างน้อยสองจุด จุดรองรับควรอยู่ที่ประมาณหนึ่งในเจ็ดของช่วงจากปลายสมาชิก เมื่อวางซ้อนเป็นชั้นจะอนุญาตให้มีได้ไม่เกินสามชั้น ต้องวางบล็อกไม้ระหว่างชั้นอย่างถูกต้องเพื่อให้ได้ระดับ และจุดรองรับจะต้องจัดวางในแนวตั้ง