轻钢结构厂房的应用

[提要]介绍了轻钢结构厂房的应用及有关设计、施工、管理中要注意的问题，进行了经济技术论证，提出了若干见解。

[关键词]轻钢结构 厂房 应用

Abstrct：This article gives an introduction to the application of lightweight steel structure for warehouse，and to some points on which importance should be attached in its design，construction and management.Also it develops analyes in economy and technology，and introduces a lot of his own opinion.

Keyword：lightweight steel structure； warehouse； application

70年代前，我国的钢产量较低，限制了基本建设用钢量。当前，我国的钢产量已名列世界前茅。在1997年4月召开的中国建筑金属结构协会建筑钢结构委员会97’年会上，提出了“积极、合理、较快速地发展建筑钢结构”的任务，这对充分发挥钢结构的优越性和综合经济效益，促进我国经济发展是很重要的。

一、 工程概况

根据工艺要求，厂房采用单层双跨轻钢结构刚架梁。6.0m开间，18.0m一跨，厂房内设置两台5T电动单梁桥式起重机，吊重高4.5m，牛腿离地高度7.3m。结构平面图见图1。

本工程地质条件较好，0.8m杂填土，0.15-0.40m耕（表）土，0.40-4.10m粘土、粉质粘土。粉质粘土层承载力标准值210kpa，可作天然地基持力层。

二、 结构选型布置及材料选用方案探讨

开关有限公司现有的机加工车间和油漆车间均为钢筋砼结构。在结构选型设计时，对轻钢结构厂房和钢筋砼厂房的经济技术比较提供真实的依据。钢筋砼结构方案采用两跨18m的单层排架结构，造价1064 元/m2，施工工期至少一年。如果采用钢筋砼结构厂房，建设投资需304万元，建设总工期16个月（包括设计），在2001年5月份才能竣工投产。这与业主要求的总投资不要超过200万元，工期在“两改”工程中开关柜大规模生产2000年6个月份拉开序幕之前竣工投产有距离。

2.基于钢筋砼结构厂房有诸多不足，经过方案比较采用轻钢结构方案。首先，从工期上讲是可行的。设计2000年1月底完成，3月20日基础施工完成，25日钢结构安装单位进场，4月20日轻钢结构安装完成，5月25日工程完工。其次，通过造价测算，综合造价715元/m2（含地基处理、地坪、独立基础、内墙、轻钢结构、照明、动力）。轻钢结构仓库技术经济参数见表1。

3.根据以上工艺要求及经济技术方案比较，选定轻钢结构厂房是较为理想的方案。该厂房单层两跨，建筑面积2826m2，跨度为18m（“五州第一跨”的嘉兴电厂干煤棚结构跨度为103.5m）。双跨刚架梁柱，共计14榀，柱距6.0m。檐口离地高度10.3m，屋脊高地高度11.05m，屋面坡度1：12。屋面采用天蓝外钢板的聚氨脂夹芯屋面板，选用卡普隆采光带间隔布置，每跨屋脊设置天窗通风。厂房平面布置6扇4.2*4.8m（宽*高）的铝合金卷闸门，2扇0.9*2.1m（宽*高）小门。仓库四周标高1.2m以下砌240砖墙，内粉水泥砂浆，外粉1：1：6。

结构特点和构件截面

内力计算将空间力系按平面简化计算，取某一榀刚架为一个计算单位，钢柱与独立基础用地脚螺栓连接埋入地底0.30m，不能视为铰接。弯矩图如图2所示。

1.刚架形式选择 根据弯距图，弯矩最大点发生在刚架梁柱接头处及梁跨中。结构部件采用优化设计，截面与弯距大小趋于一致，整个主刚架如图3所示。结构使得材料选用较为合理。

设计时考虑到施工时整榀刚架制造、运输、安装的难度，故把整榀刚架（分解成3根柱，8根梁等11段）进行单元分解。施工安装时用高强螺栓连接。

2、檩条、墙梁的选择 本工程排架柱距为6.0m，檩条梁采用Q235钢制作的卷边槽钢，檩距1.8m左右。

3、围梁选用 围梁的作用：传递相邻刚架及吊车行动分配来的荷载，使之成为整体结构。根据计算，采用Φ89*4钢管梁，其强度、稳定性均能满足要求。

三、 施工验收及其它问题的探索

1、厂房面积较大，独立基础达50个，主要受力地脚螺栓达252个，为使众多的螺栓平面误差控制在±3mm，垂直误差控制在±5mm，在施工中应注意以下几点：（1）采用测量仪器测量放样，每两榀及数榀刚架之间反复交叉测量校验控制，从而确保独立基础中心位置之间是直角。（2）制作2块8mm厚定位钢板，，地脚螺栓加焊两道固定筋，这样保证了每只独立基础内的每支地脚螺栓位置的相对精确。

2、安装队伍的选择 通过邀请有资格的施工队伍进行招投标，这样不仅找到了一家有经验的施工队伍，而且在总费用下浮了10%。

3、制造、安装验收标准及质检范围 厂房土建、钢结构施工、制造安装规范仍参照我国颁布的规定执行。刚架结构的首次表面防腐处理采用密闭喷丸，焊缝采用x射线探伤、全相分析。

4、设计回访情况 （1）因为装配车间设置气楼，空气流通较好，调节了厂房室温，改善了工人的工作环境。（2）地坪采用水磨石面层，防止了地面灰尘的生成及扬起，保证了产品质量。（3）经济条件许可，墙板也能采用复合夹芯板，避免雷雨季节由于雨点打在墙板上产生巨大的噪音。

5、轻钢结构厂房在金华电力开关有限公司装配车间成功应用后，送变电工程公司的铁件加工厂厂房及钢材库、局物资公司的仓库、三为公司电器厂厂房、汽运公司停车库都选用了轻钢结构厂房。