Neun Schlüsselpunkte für die Planung und den Bau von Fabrikgebäuden mit Stahlkonstruktion

Fabrikgebäude mit Stahlkonstruktiongenießen in der Bautechnik große Anerkennung, weil sie schnell zu bauen sind, ein geringes Eigengewicht haben, eine gute seismische Leistung haben und umweltfreundlich sind. Bei der Gestaltung von Industriebauten haben sie nach und nach die schwerere Stahlbetonkonstruktion abgelöst.

Stahlkonstruktionen wurden in China schon lange nicht mehr verwendet und ihre detaillierten Entwurfs- und Konstruktionstechniken werden immer noch entwickelt. Obwohl Industriebauten mit Stahlkonstruktion viele Vorteile bieten, weist der Werkstoff Stahl auch Nachteile auf, beispielsweise eine geringe Feuerbeständigkeit und eine Neigung zur Korrosion. Diese Faktoren müssen sowohl in der Entwurfs- als auch in der Bauphase berücksichtigt werden.

I. Die Hauptvorteile von Fabrikgebäuden mit Stahlkonstruktion

Wie in der Zusammenfassung erwähnt, sind die Hauptvorteile vonIndustriegebäude mit Stahlkonstruktionsind wie folgt. Erstens, was die Baugeschwindigkeit betrifft: Stahlkomponenten können in einer Fabrik in Massenproduktion hergestellt werden; Der Aufbau ist einfach und der Aufbau erfolgt schnell, was die Bauzeit erheblich verkürzt. Zweitens, was das Eigengewicht betrifft: Das Strukturgewicht des Gebäudes kann um etwa 30 % reduziert werden; Dies ist besonders wirtschaftlich auf Standorten mit geringer Fundamenttragfähigkeit oder hoher seismischer Befestigungsintensität, wo die Gesamtwirtschaftlichkeit besser ist als die von Stahlbetonkonstruktionen. Abschließend noch etwas zum Umweltschutz: Stahlkonstruktionen gehören zur Familie der umweltfreundlichen Green-Building-Systeme; Stahl selbst ist ein hochfestes, hocheffizientes Material mit hohem Recyclingwert und erfordert beim Bau keine Schalung.

II. Die Bedeutung des Zeichnungsdesigns

Zeichnungen sind die Grundlage für die Konstruktion jedes Projekts. Während der Entwurfsphase eines Industriegebäudes mit Stahlkonstruktion sollten die professionellen Techniker der Baueinheit so organisiert werden, dass sie eine gemeinsame Zeichnungsprüfung durchführen und die Zeichnungen auf „Fehler, Auslassungen, Kollisionen und Mängel“ überprüfen, damit Probleme vor Baubeginn gelöst werden und die Auswirkungen von Zeichnungsproblemen auf Qualität und Zeitplan auf ein Minimum beschränkt werden. Für ein Stahlkonstruktionsprojekt sollten separate Bauorganisationsentwürfe für die Fertigungsphase und die Montagephase erstellt werden; Das Herstellungsprozessdokument sollte die Qualitätsstandards und technischen Anforderungen jedes Prozesses und Unterpunkts in der Herstellungsphase sowie die spezifischen Maßnahmen zur Sicherstellung der Produktqualität abdecken.

III. Designprinzipien für das Verstrebungssystem

Um das räumliche Verhalten des Gebäudes zu gewährleisten, seine Gesamtsteifigkeit zu verbessern, horizontalen Längskräften standzuhalten und diese zu übertragen, eine übermäßige Verformung der Elemente zu verhindern, ein Knicken der Druckelemente zu vermeiden und die Gesamtstabilität der Struktur zu gewährleisten, sollte ein zuverlässiges Aussteifungssystem entsprechend der strukturellen Form des Gebäudes, der Krananordnung, der Vibrationsausrüstung, der Spannweite und Höhe der Werkstatt sowie der Länge jeder Temperaturzone angeordnet werden. Jede Temperaturzone sollte mit einem stabilen Zwischenstützenaussteifungssystem ausgestattet sein, das in Abstimmung mit der seitlichen horizontalen Dachaussteifung angeordnet ist. Die Position der Unterstützenaussteifung ist ein entscheidender Faktor, der die Richtung der Längsverformung bestimmt und die Höhe der thermischen Spannung beeinflusst; Die untere Stützenaussteifung sollte möglichst in der Mitte der Temperaturzone platziert werden, damit sich Längsträger wie Kranträger bei Temperaturänderungen zu beiden Enden hin frei ausdehnen und zusammenziehen können. Wenn die Temperaturzone kurz ist, wird im Allgemeinen ein einzelner Satz Untersäulenverstrebungen in der Mitte angebracht. Wenn die Temperaturzone jedoch länger als 150 m ist, sollten innerhalb der Zone zwei Sätze Unterstützenaussteifungen installiert werden, um die Längssteifigkeit sicherzustellen; Sie sollten möglichst im mittleren Drittel der Temperaturzone platziert werden und der Mittenabstand zwischen den beiden Sätzen sollte 72 m nicht überschreiten, um eine übermäßige thermische Belastung zu vermeiden.

IV. Wichtige Punkte für das seismische Design

Bei der seismischen Bemessung eines Industriegebäudes mit Stahlkonstruktion sind folgende Punkte zu beachten. Erstens sollten im Hinblick auf die allgemeine Anordnung Masse und Steifigkeit der Struktur gleichmäßig verteilt sein, damit das Gebäude gleichmäßig belastet wird und sich auf koordinierte Weise verformt. Eine ungleichmäßige Steifigkeit sollte vermieden werden, da sie sich ungünstig auf die seismische Leistung auswirkt. Für die Querkonstruktion sollte ein starrer Rahmen bzw. ein Rahmen gewählt werden, bei dem der Dachstuhl starr mit den Stützen verbunden ist, um die Tragfähigkeit von Stahl voll auszunutzen und Querverformungen zu reduzieren. Zweitens versagen Gebäude mit Stahlkonstruktionen in der Regel nicht, weil die Festigkeit der Bauteile nicht ausreicht, sondern weil sich die Bauteile verbiegen. Daher ist ein durchdachtes Aussteifungssystem, das die Gesamtstabilität des Gebäudes gewährleistet, besonders wichtig. Schließlich kommt es unter Erdbebeneinwirkung zu Ermüdungserscheinungen bei geringer Lastspielzahl, deren Auswirkungen auf das Gebäude bei der Planung berücksichtigt werden müssen. Bei der Konstruktion von Strukturverbindungen sollte sichergestellt werden, dass es nicht zu einem Verbindungsversagen kommt, bevor die Strukturelemente im gesamten Querschnitt nachgeben; Den Bauteilen sollte der Eintritt in die plastische Phase ermöglicht werden, damit sie die seismische Energie vollständig absorbieren und ihre seismische Kapazität entwickeln können.

V. Die Bedeutung von hitze- und feuerbeständigem Design

Industriegebäude mit Stahlkonstruktionhaben eine schlechte Feuerbeständigkeit. Wenn Stahl über 100 °C erhitzt wird, nimmt seine Zugfestigkeit ab und seine Plastizität nimmt mit steigender Temperatur zu. Bei etwa 250 °C nimmt die Zugfestigkeit von Stahl leicht zu, während seine Plastizität abnimmt – ein Phänomen, das als blaue Sprödigkeit bekannt ist. Ab 250 °C beginnt Stahl zu kriechen. Bei etwa 500 °C sinkt die Festigkeit von Stahl so sehr, dass die Stahlkonstruktion zusammenbrechen kann. Übersteigt die Oberflächentemperatur einer Stahlkonstruktion daher 150 °C, muss für eine Wärmedämmung und Brandschutzkonstruktion gesorgt werden (in der Regel durch Aufbringen hitzebeständiger Brandschutzbeschichtungen).

Beim Bau vonIndustriegebäude mit Stahlkonstruktion, viele praktische Probleme entstehen; hier analysieren wir nur die herausragendsten.

VI. Einbetten von Ankerbolzen während des Baus

Man kann sagen, dass die feste Installation der Ankerbolzen von grundlegender Bedeutung für die Stabilität eines Industriegebäudes mit Stahlkonstruktion ist. Die Genauigkeit der Ankerbolzen wirkt sich direkt auf die Positionierung der Stahlkonstruktion aus. Ankerbolzen müssen mit höchster Präzision eingebettet werden: Achsabweichung ±2,0 mm und Höhe ±5,0 mm. Projizieren Sie vor der Installation der Säulenankerbolzen jede Achse des horizontalen Kontrollnetzwerks auf die Oberseite des Säulenfundaments und schließen Sie die Schleife, um die Installationsgenauigkeit der Bolzen zu gewährleisten. Markieren Sie dann die Außenkanten der Säulen entsprechend den Achsen. Sobald das Traggerüst (Verbau) für die Stützenankerbolzen errichtet ist, übertragen Sie die erforderliche Höhe auf den Stahlrohrrahmen. 

VII. Vorsichtsmaßnahmen beim Heben

Die wichtigsten Vorsichtsmaßnahmen sind wie folgt. Markieren Sie zunächst die Quermittellinien auf der Grundplatte des Säulenfußes und die Mittellinien der Ankerbolzen und säubern Sie die Scherlöcher im Säulenfuß; Nachdem die Stahlsäule in Position gebracht wurde, stellen Sie ihre Höhe ein und ziehen Sie die Muttern fest. Zweitens installieren Sie nach der Errichtung der Stahlsäulen in einem Bereich die Zugstangen (Verbindungselemente), um die Gesamtstabilität der Säulen zu gewährleisten und zu verhindern, dass sie sich beim Anheben der Stahlträger verformen. Zum Schluss heben Sie die Stahlträger an: Verbinden Sie die Trägerpaare in der Luft und führen Sie das erste Anziehen der hochfesten Schrauben durch; Der erste Balken sollte mit vier Abspannseilen gesichert werden, um ein seitliches Kippen zu verhindern.

VIII. Schwierigkeiten bei der Installation des Kranträgersystems

Beim Bau müssen die Kranträger gemäß den Vorgaben ausschließlich vom Stützenfeld aus montiert werden. Sobald die Zwischenstützenaussteifung installiert und verbunden ist, bildet sie eine relativ stabile räumliche Steifigkeitseinheit; Die Installation von diesem Feld aus ist sicherer und stellt außerdem sicher, dass die Vertikalität der Säulen durch das Aufstellen der Kranträger nicht beeinträchtigt wird. Bei der Montage sollten Unterlegplatten unter Kranträgern mit großen Endabschnittsabweichungen angebracht werden; Diese Unterlegscheiben müssen nach der Einstellung des Kranträgersystems festgeschweißt werden und die Träger müssen genau an den voreingestellten Positionierungslinien ausgerichtet sein. Das Bremssystem sollte erst offiziell angeschlossen werden, nachdem die Kranträger eingestellt und befestigt wurden. Wenn die Bremsplatte mit hochfesten Schrauben mit dem Kranträger und durch Schweißen mit dem Hilfsträger verbunden wird, kommt es auf die Reihenfolge an: Zuerst wird die Bremsplatte mit hochfesten Schrauben mit dem Kranträger verbunden und das erste Anziehen durchgeführt; Stellen Sie dann das Hilfsgerüst ein, heften Sie es an die Bremsplatte und ziehen Sie die hochfesten Schrauben abschließend fest. Zum Schluss schweißen Sie die Bremsplatte an den Hilfsträger. Sowohl das Anziehen der hochfesten Schrauben als auch das Schweißen der Bremsplatte sollte von der Mitte jeder Platte zu beiden Rändern hin erfolgen, um innere Spannungen in der Platte zu reduzieren.

IX. Stapeln von Stahlbauteilen

Um die Montage zu erleichtern, sollten Stahlbauteile nach Ankunft auf der Baustelle sinnvoll gestapelt werden. Die Grundsätze lauten: Für die Montage dringend benötigte Komponenten sollten direkt auf der Baustelle gestapelt werden, wobei die Hebereihenfolge einzuhalten ist: Die zuerst zu hebenden Teile kommen nach oben, die später zu hebenden Teile nach unten. Komponenten, die nicht dringend benötigt werden, sollten außerhalb des Standorts zwischengelagert werden. Halten Sie beim Stapeln die Stützen und Träger getrennt und stapeln Sie sie nach der Achse. Der Lagerplatz sollte von speziell dafür vorgesehenem Personal verwaltet werden; Die Komponenten sollten auf die Lieferanforderungen und die Lieferliste angerechnet und die Aufzeichnungen sollten archiviert werden. H-Profil-Elemente müssen aufrecht und niemals flach gelagert werden. Jede Komponente muss an mindestens zwei Punkten abgestützt werden; Die Stützpunkte sollten etwa ein Siebtel der Spannweite von den Stabenden entfernt liegen. Beim Stapeln in Lagen sind nicht mehr als drei Lagen zulässig; Holzklötze müssen richtig zwischen den Schichten platziert werden, um sie eben zu halten, und die Stützpunkte müssen vertikal ausgerichtet sein.