Devet ključnih tačaka za projektovanje i izgradnju zgrada tvornica čeličnih konstrukcija

Zgrade fabrike čeličnih konstrukcijaširoko su prepoznati u građevinarstvu jer se brzo grade, lagani su po svojoj težini, imaju dobre seizmičke performanse i ekološki su prihvatljivi. U projektiranju industrijskih zgrada postupno su zamijenili težu armiranobetonsku konstrukciju.

Čelične konstrukcije se dugo nisu koristile u Kini, a njihov detaljan dizajn i tehnike izgradnje se još uvijek razvijaju. Iako industrijske zgrade sa čeličnom konstrukcijom nude mnoge prednosti, čelik kao materijal ima i nedostatke - na primjer, slabu otpornost na vatru i sklonost korodiranju. Ovi faktori se moraju uzeti u obzir iu fazi projektovanja iu fazi izgradnje.

I. Glavne prednosti zgrada tvornica čeličnih konstrukcija

Kao što je spomenuto u sažetku, glavne prednostičelične konstrukcije industrijskih zgradasu kako slijedi. Prvo, u smislu brzine konstrukcije: čelične komponente mogu se masovno proizvoditi u fabrici; gradnja je jednostavna, a montaža brza, što znatno skraćuje period izgradnje. Drugo, u smislu sopstvene težine: konstrukcijska težina zgrade može se smanjiti za oko 30%; ovo je posebno ekonomično na lokacijama sa niskom nosivošću temelja ili visokim intenzitetom seizmičkog utvrđenja, gdje je ukupna ekonomičnost bolja od one kod armirano-betonskih konstrukcijskih sistema. Konačno, u pogledu zaštite životne sredine: čelične konstrukcije pripadaju porodici ekološki prihvatljivih sistema zelene gradnje; Sam čelik je materijal visoke čvrstoće, visoke efikasnosti sa visokom reciklažnom vrednošću i ne zahteva oplatu tokom izgradnje.

II. Važnost dizajna crteža

Crteži su osnova konstrukcije u svakom projektu. Tokom faze projektovanja industrijske zgrade čelične konstrukcije, profesionalni tehničari građevinske jedinice treba da se organizuju da izvrše zajednički pregled crteža, proveravaju da li crteži imaju „greške, propuste, kolizije i nedostatke” kako bi se problemi rešili pre početka izgradnje, a uticaj problema sa crtežima na kvalitet i raspored sveo na minimum. Za projekat čelične konstrukcije, treba pripremiti posebne projekte organizacije izgradnje za fazu izrade i fazu montaže; dokument procesa proizvodnje treba da pokrije standarde kvaliteta i tehničke zahtjeve za svaki proces i podstavku u fazi proizvodnje, kao i posebne mjere koje su odabrane za osiguranje kvaliteta proizvoda.

III. Principi dizajna za sistem učvršćenja

Da bi se osiguralo prostorno ponašanje zgrade, poboljšala njena ukupna krutost, oduprla i prenijela uzdužne horizontalne sile, spriječila prekomjerna deformacija elemenata, izbjegla izvijanje kompresijskih elemenata i zajamčila ukupnu stabilnost konstrukcije, pouzdan sistem učvršćenja treba urediti u skladu s konstruktivnim oblikom zgrade, rasporedom dizalice, vibrirajućom opremom, rasponom temperature i dužinom radioničke zone, rasponom temperature i dužinom radioničke zone. Svaka temperaturna zona treba da bude opremljena stabilnim međustubnim upornim sistemom, raspoređenim u koordinaciji sa bočnim horizontalnim uporištem krova. Položaj nosača donjeg stupa je ključni faktor koji određuje smjer uzdužne deformacije i utječe na količinu toplinskog naprezanja; nosač donjeg stuba treba postaviti što bliže sredini temperaturne zone, tako da se uzdužni elementi kao što su kranske grede mogu slobodno širiti i skupljati prema oba kraja kako se temperatura mijenja. Kada je temperaturna zona kratka, jedan set nosača donjih stubova obično se postavlja u sredinu. Međutim, kada je temperaturna zona duža od 150 m, potrebno je ugraditi dva seta podupirača donjih stubova unutar zone kako bi se osigurala uzdužna krutost; treba ih postaviti u srednju trećinu temperaturne zone što je dalje moguće, a rastojanje od centra do centra između dva seta ne smije prelaziti 72 m, kako bi se izbjeglo prekomjerno termičko opterećenje.

IV. Ključne tačke za seizmičko projektovanje

Prilikom seizmičkog projektiranja industrijske građevine čelične konstrukcije potrebno je obratiti pažnju na sljedeće točke. Prvo, u smislu opšteg rasporeda, masa i krutost konstrukcije treba da budu ravnomerno raspoređeni tako da se zgrada ravnomerno opterećuje i deformiše na usklađen način; neravnomjernu krutost treba izbjegavati, jer ima nepovoljan učinak na seizmičke performanse. Za poprečnu konstrukciju treba usvojiti kruti okvir ili okvir u kojem je krovna rešetka kruto povezana sa stupovima, kako bi se u potpunosti iskoristile karakteristike nosivosti čelika i smanjile poprečne deformacije. Drugo, zgrade od čeličnih konstrukcija obično propadaju ne zato što je čvrstoća elemenata nedovoljna, već zato što se elementi kopčaju; stoga je posebno važan dobro uređen sistem učvršćenja koji garantuje ukupnu stabilnost zgrade. Konačno, pod djelovanjem potresa dolazi do zamora niskog ciklusa, a njegov utjecaj na zgradu mora se uzeti u obzir pri projektiranju. Projektovanjem konstruktivnih veza treba osigurati da se lom spoja ne dogodi prije popuštanja cijelog presjeka konstruktivnih elemenata; članovima treba omogućiti da uđu u plastičnu fazu kako bi mogli u potpunosti apsorbirati seizmičku energiju i razviti svoj seizmički kapacitet.

V. Važnost dizajna otpornosti na toplinu i vatru

Industrijski objekti čelične konstrukcijeimaju slabu otpornost na vatru. Kada se čelik zagrije iznad 100 °C, njegova vlačna čvrstoća se smanjuje, a njegova plastičnost raste kako temperatura raste. Oko 250 °C, vlačna čvrstoća čelika se neznatno povećava dok njegova plastičnost opada – fenomen poznat kao plava lomljivost. Iznad 250 °C, čelik počinje da puzi. Na oko 500 °C, čvrstoća čelika opada toliko nisko da se čelična konstrukcija može srušiti. Stoga, kad god površinska temperatura čelične konstrukcije prijeđe 150 °C, mora se obezbijediti toplinska izolacija i dizajn protivpožarne zaštite (što se obično postiže primjenom premaza otpornih na toplinu, vatrootpornih premaza).

U izgradnjičelične konstrukcije industrijskih zgrada, javljaju se mnogi praktični problemi; ovdje analiziramo samo one najistaknutije.

VI. Ugradnja anker vijaka tokom izgradnje

Može se reći da je to da su sidreni vijci čvrsto ugrađeni ključno za stabilnost industrijske zgrade čelične konstrukcije. Preciznost anker vijaka direktno utiče na pozicioniranje čelične konstrukcije. Sidreni vijci moraju biti ugrađeni sa strogom preciznošću: odstupanje ose ±2,0 mm i elevacija ±5,0 mm. Prije ugradnje sidrenih vijaka za stup, projektirati svaku os horizontalne kontrolne mreže na gornju površinu temelja stupa i zatvoriti petlju, kako bi se osigurala točnost ugradnje vijaka; zatim označite vanjske ivice stupova prema osi. Nakon što je postavljen potporni okvir (nosač) za sidrene vijke stupova, prenesite potrebnu kotu na okvir od čelične cijevi. 

VII. Mjere opreza tokom podizanja

Glavne mjere opreza su sljedeće. Prvo označite poprečne središnje linije na osnovnoj ploči stope stupa i središnje linije sidrenih vijaka i očistite posmične rupe u bazi stupa; nakon što je čelični stup postavljen, podesite njegovu visinu i zategnite matice. Drugo, nakon što su čelični stupovi u jednom području postavljeni, ugradite vučne šipke (vezne elemente), kako bi se osigurala ukupna stabilnost stupova i spriječila njihova deformacija prilikom podizanja čeličnih greda. Na kraju, podignite čelične grede: povežite parove greda u zraku i izvršite početno zatezanje vijaka visoke čvrstoće; prva greda treba da bude pričvršćena sa četiri zavojne žice kako bi se sprečilo da se naginje na jednu stranu.

VIII. Poteškoće u instaliranju sistema kranskih greda

U toku izgradnje, kranske grede moraju biti postavljene striktno iz utora sa stubovima, u skladu sa specifikacijama. Jednom kada se ukrućenje među stupovima instalira i poveže, formira se relativno stabilna jedinica prostorne krutosti; Ugradnja iz ovog utora je sigurnija i osigurava da montaža kranskih greda ne utiče na vertikalnost stubova. Prilikom ugradnje, podložne ploče treba postaviti ispod kranskih greda sa velikim odstupanjima krajnjeg presjeka; ove podloške moraju biti zavarene na svoje mjesto nakon što je sistem kranskih greda podešen, a grede treba da budu precizno poravnate prema unaprijed postavljenim linijama pozicioniranja. Kočioni sistem treba da bude formalno povezan tek nakon što su kranske grede podešene i fiksirane. Kada je kočiona ploča spojena na kransku gredu pomoću vijaka visoke čvrstoće i na pomoćnu rešetku zavarivanjem, bitan je redoslijed: prvo spojite kočionu ploču na gredu dizalice pomoću vijaka visoke čvrstoće i izvršite početno zatezanje; zatim podesite pomoćni nosač, zavarite ga na kočionu ploču i izvršite konačno zatezanje vijaka visoke čvrstoće; na kraju zavarite kočionu ploču na pomoćnu rešetku. I zatezanje vijaka visoke čvrstoće i zavarivanje kočione ploče treba da se odvija od sredine svake ploče prema oba ruba, kako bi se smanjilo unutrašnje naprezanje ploče.

IX. Slaganje čeličnih komponenti

Da bi se montaža olakšala, čelične komponente treba da budu složene na razuman način nakon što stignu na gradilište. Principi su: komponente koje su hitno potrebne za montažu treba da se slažu direktno na licu mesta, prateći redosled podizanja – one koje treba prvo da se podignu idu na vrh, a one koje treba da budu podignute idu ispod; komponente koje nisu hitno potrebne treba privremeno uskladištiti van lokacije. Prilikom slaganja, držite stupove i grede odvojeno i složite ih po osi. Skladištem treba da upravlja određeno osoblje; komponente treba računati sa zahtjevima nabavke i spiskom isporuke, a evidenciju treba pohraniti. Članovi H-presjeka moraju se skladištiti uspravno, nikako ravno. Svaka komponenta mora biti oslonjena na najmanje dvije tačke; tačke oslonca treba da budu locirane na otprilike jednoj sedmini raspona od krajeva elemenata. Prilikom slaganja u slojevima nije dozvoljeno više od tri sloja; drveni blokovi moraju biti pravilno postavljeni između slojeva kako bi bili u ravni, a tačke potpore moraju biti postavljene okomito.