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大跨度钢结构厂房设计需要注意哪些问题

人气:发表时间:2019-01-26

  在工业建筑发展过程中,钢结构厂房因为具有一系列的优势,如较大的跨度和面积,有着较短的工期,经过拆装,还可以重新利用等等,应用比较的广泛。但是在实践过程中,因为没有科学设计大跨度钢结构厂房,导致火灾等事故的出现,威胁到人们的生命财产安全。因此,就需要做好工业建筑中的大跨度钢结构厂房设计工作。
  大跨度钢结构厂房
  调查研究发现,在厂房建设过程中,通常将大型金属结构应用过来,相较于传统的结构体系,钢结构体系具有一系列的优势,如不需要较高的基础造价成本,有着较高的建筑空间利用率以及加工比较方便等;同时,灾害过后,也可以更加便捷的修复厂房,在施工建设中,不需要花费较长的周期和较多的资金成本,因此如今开始广泛的将钢结构厂房应用到工厂设计中。
  
  1 大跨度钢结构的选型分析
  
  通常情况下,我们可以用砌体围护类型、轻骨架轻型板和压型钢板复合保温类型来划分大跨度钢结构厂房。一般广泛的将砌体围护类型应用到工程建设过程中,并且在具体实践中,会结合钢骨架轻型屋面板,这样就可以有效提高它的耐久性能,强化它的承载能力和耐火性能,能够更加方便的维护和维修。
  
  近些年来,人们也开始普遍关注轻骨架轻型板,得到了较为广泛的应用,在厂房和仓库中通常会应用轻骨架轻型板,它也具有优势,能够比较简便的安装,有着较好的耐久性能,设计科学性和合理性也得到了提升,能比较方便的围护,有着较长的使用时间和较高的安全度,没有较大的重量,节能环保性较好。
  
  最后是压型钢板复合保温类型,本种钢材能够比较方便的安装,没有较大的重量,有着较好的外观,那么就可以产生较好的整体效果,有着较强的承载能力,防火保温防水要求都可以得到满足,并且不需要较长的工期,有着较大的应用潜力,应用范围正在逐步的扩大。它主要包括两个组成部分,分别是面板和内芯,面板是金属材料,内芯具有隔热功能。从目前分析,防火以及保温功能都是板芯材料所具备的功能。人们日趋关注压型钢板复合保温类型,并且得到了比较广泛的应用。
  
  2 大跨度厂房排水问题分析
  
  调查研究发现,相较于居住房屋来讲,钢结构形式的厂房有着不同的结构和形式,并且功能也是具有较大的差异;钢结构厂房具有较大的面积,就会有较大的屋面和坡度;如果厂房多跨度,那么就需要将一个天沟设计于中间部分,它有着多种形状,如锯齿形式、多坡度等等。可以按照内排水和外排水两个方面来划分排水结构,外排水系统主要是将屋顶天沟给应用了过来,因为有立管设置于屋外,那么就可以直接向管道和渠道中排进雨水,内排水系统则是将屋内的管道给应用了过来,可以向屋外的管道中有效排入雨水。
  大跨度钢结构厂房设计图纸
  如果屋面采取双坡面形式或者其他形式,那么借助于外墙上的天沟,屋面上的边跨天沟排水就可以实现,并且实践研究表明,有着不错的效果。如果能够科学合理的设计,那么通常情况下,冒水问题是不会出现的。屋面如果采用的是高低跨形式或者锯齿形状,那么就可以选择多样化的排水系统,重力流悬吊管式、封闭系统内埋地管式等,都是不错的选择。在具体实践中,需要结合实际情况,将多种方面的内容给充分纳入考虑范围,如气候条件、建筑物形式、技术工艺等。如果没有科学选择,那么就会冒出大量水,最终出现泛水问题,带来较大的损失。
  
  对于普通厂房来讲,可以将双坡面的外天沟形式给应用到排水中,但是如果钢结构形式有着较大的面积,或者要求比较的特殊,那么在设计排水系统的过程中,就需要综合考虑结构形式、气候条件以及经济水平等因素,适当改变技术工艺。
  
  3 采光问题
  
  3.1 采光设计
  
  如果将普通形式应用到钢结构厂房中,那么就无法满足它的采光和通风要求,需要采取科学的方法,来改进屋面,以便在较大程度上强化它的通风和采光能力。要结合厂房的内部功能来确定它的采光设计,以便科学处理采光。对于大跨度钢结构厂房,侧窗、天窗与采光要求都不够符合,那么为了获得较好的采光,就需要将采光带给科学应用过来。
  
  3.2 通风设计
  
  在设计大型钢厂房的过程中,为了促使通风问题得到解决,可以采取科学方法来对天窗进行设计,将集成形式的通风采光器、风机设备以及排烟系统给应用过来。天窗包括多样化的形式,如天井形式、锯齿形式、矩形形式等,因此,在设计过程中,就需要将结构形式、气候条件以及建筑物本身特点给充分纳入考虑范围。毋庸置疑,在钢结构厂房中,会有一定的差异存在于室内温度和室外温度之间,热压和压力作用之下就会有风压产生,这样通风换气的要求就可以得到实现。通风采光器的工作原理类似于普通天窗,但是对比之后,发现通风采光器具有一系列的优势,不需要较高的造价成本,有着较高的集成化程度和排风效率,有较大的通风面积等。实践表明,风机设备通风和排烟系统有着较好的排烟效果,可以更好的开展消防工作,但是在使用过程中,也出现了一些问题,如需要较高的运行费用和维修费用等;为了促使其能将防水效果发挥出来,还需要进一步的完善和改进。
  
  4 防排烟设计
  
  防排烟设计也是钢结构工业厂房的一大重要内容,通过防排烟设计的科学开展,可以促使火灾发生时生成的烟气量得到显著减少,迅速排除掉火灾生成时的烟气,人们的视线得到保证,可以更好的疏散人群,更加顺利的开展扑救活动。防排烟设计可以从防烟和排烟两个方面分析,防烟方面指的是如果已经产生了烟气,就可以将挡烟垂壁设置于烟气的扩散线路上,对烟气的继续扩散起到有效的阻碍作用;在排烟方面,烟气在火灾中产生,会有一定的浮力,这样就会向屋顶上升烟气,通过将排烟窗设置于屋面,就可以向室外顺利排出烟气。要严格依据相应的防火规范来制作挡烟垂壁,主要材料不燃烧,从顶棚下垂,下垂距离控制在50厘米以上,可以活动也可以固定,因此,笔者建议将80厘米左右的钢板安装于顶棚下即可。排烟窗方面则可以将单个铝合金排烟窗给应用过来,如果没有火灾信息出现,可以对控制区内的排烟窗手动开启或者关闭。
  
  5 结语
  
  综上所述,如今越来越多的人认识到大跨度钢结构厂房的优势,开始将其广泛应用到工业建筑中,但是在实践过程中,出现了很多的问题,很多建设的钢结构厂房都没有经过公安消防部门的审核,这样就有潜在的火灾隐患;再加上部分企业没有做好日常消防管理工作,没有强化员工的消防意识,都容易导致事故的出现。针对这种情况,我们就需要深入研究工业建筑中大跨度钢结构厂房设计,提升大跨度钢结构厂房设计质量,避免火灾事故的出现。

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