大跨度超高重型钢结构建筑厂房规划的挑战
钢结构厂房有大、小之分,也有双层、多层钢结构厂房,具体需要看厂房规划设计要求,同时跨度也是有模数的,需要考虑结构能够接受的跨度情况,综合对比确定,具体跨度是在建造前根据具体要求设计确定的,不能随便修改。值得一提的是,大跨度钢结构厂房在环保和可持续性方向表现突出,其低噪音、低污染的施工过程更是符合现代社会绿色发展的潮流。
大跨度钢结构厂房的规划存在挑战:
1、结构稳定性问题
大跨度钢结构厂房的首要问题是怎么样确保结构的稳定性。由于跨度大,传统的支撑方式也许不再适用,需要采用更为先进的结构规划,如悬索结构、张力结构等。这些结构虽然能够提供更大的空间,但也带来了规划上的复杂性。规划师需要精确计算各种力学参数,确保结构在各种外力功能下都能保持稳定。
2、钢结构防腐蚀、防火问题
钢结构作为厂房的主体结构,经常暴露在大气环境中,经受着各种自然因素如温度波动、湿度变化、风沙侵蚀、雨雪洗礼以及氧化的侵袭。这些因素共同飞速了钢结构的电化学腐蚀进程,不仅逐渐侵蚀了钢材料的本体,更削弱了构件的承载力,严重威胁到厂房的安全性和稳定性。而且,电化学腐蚀是一个持续不断的过程,难以彻底防止。同样,防火规划也是大跨度厂房规划中不可忽视的难点。由于大跨度梁需要承受更大的结构应力和力矩,一旦发生火灾,它们更容易失去承载力,导致厂房发生大面积坍塌。此外,火灾时钢结构会迅速升温,温度荷载与其他荷载共同功能,会进一步加剧钢结构的变形和位移。虽然防火涂料能够在一定程度上提升钢构件的耐火性能,但怎么样确保涂料在长期的使用过程中保持性能稳定,以及在火灾发生时能够充分发挥其保护功能,都是防火规划中所必须面对的重要问题。
3、施工难度与精度调节
大跨度钢结构厂房的施工难度通常较大,需要高精度的加工和安装技术。在施工过程中,怎么样保证构件的尺寸精度、安装位置的准确性等都是非常重要的。此外,由于厂房通常需要快速建成并投入使用,因此施工周期也是一个需要重点考虑的因素。怎么样在保证质量的前提下缩短施工周期,是规划师和施工单位需要共同面对的挑战。
大跨度空间钢结构设计:
大跨度空间钢结构体系广泛用于:火车站候车大厅、机场候机楼屋盖、高层空中连廊、大型展厅(会展中心)屋盖结构、大型体育场馆等工程中,由于该类结构一般跨度大、结构尺寸大,考虑经济性和安全性一般采用整体提升、滑移安装工艺。
整体提升:适用于各种大跨度,形状复杂、柱网不规则的钢结构,提升面积、重量、高度不受限,特别适宜于在狭小空间或室内进行大吨位钢构件的提升(如武汉秀场、南京江北市民中心等)。
滑移:适用于平面上尺寸统一,呈长条形,柱网较规则或曲率一致且高度不太高的结构,有效解决吊机臂长不足、起重量不足等问题
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