大型冶金工業(yè)鋼結(jié)構(gòu)廠房設(shè)計與施工

大型冶金工業(yè)鋼結(jié)構(gòu)廠房設(shè)計與施工探討摘要：隨著社會經(jīng)濟的快速發(fā)展，鋼結(jié)構(gòu)在各個領(lǐng)域得到普遍 應(yīng)用，在充分發(fā)揮其優(yōu)勢的同時，也暴露出各種各樣的問題，其中 有各種設(shè)計上的問題，比如節(jié)點問題、穩(wěn)定問題、撓度問題等，大 型冶金工業(yè)由于其特殊性,對于鋼結(jié)構(gòu)的要求較其它行業(yè)更高，防 火與防腐是設(shè)計與施工過程中尤其要注意的兩個要點關(guān)鍵詞：冶金工業(yè)；鋼結(jié)構(gòu)；設(shè)計；施工；防火;防腐1 引言鋼結(jié)構(gòu)由于自重輕、施工周期短、承重能力強等優(yōu)勢，在大型冶 金企業(yè)得到廣泛應(yīng)用但在冶金工業(yè)的惡劣環(huán)境考驗下，鋼結(jié)構(gòu)暴 露出兩個嚴(yán)重的弱點：一是鋼結(jié)構(gòu)防腐能力差，尤其在冶金工業(yè)惡 劣的生產(chǎn)環(huán)境下，鋼結(jié)構(gòu)需要頻繁進行防腐維護，造成生產(chǎn)成本大 大增加;二是鋼結(jié)構(gòu)對高溫的耐受性較差，當(dāng)溫度達(dá)到一定程度時， 鋼結(jié)構(gòu)的承重性能將會大幅下降，可能會不堪重負(fù)而發(fā)生垮塌，冶 金工業(yè)中有著極強的生產(chǎn)熱源,這對鋼結(jié)構(gòu)的防火性能是一個嚴(yán)峻 的考驗對于鋼結(jié)構(gòu)的這兩個嚴(yán)重弱點及其它設(shè)計上的不足，我們 可以通過兩個方面來進行彌補，一是在設(shè)計過程中對缺陷的彌補， 二是在施工過程中對質(zhì)量進行嚴(yán)格控制 鋼結(jié)構(gòu)簡介在進行鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計之前，我們需要先對鋼結(jié)構(gòu)的特性進行必要的 了解。

鋼結(jié)構(gòu)主要有以下幾個特點：21自重輕，承重能力強，當(dāng)同樣跨度同樣荷載時，鋼結(jié)構(gòu)的體 積和重量都是最小的，有利于降低運輸成本2鋼結(jié)構(gòu)與力學(xué)計算的假定比較符合由于鋼材本身的物理特 性，鋼結(jié)構(gòu)更能準(zhǔn)確反應(yīng)設(shè)計意圖.23鋼結(jié)構(gòu)施工周期短，鋼結(jié)構(gòu)主要構(gòu)件都是鋼廠成品,施工過 程中焊接工作量小，加工簡便、快捷4適用于大跨度結(jié)構(gòu)大跨度對于鋼筋混凝土來說幾乎不可能， 但鋼結(jié)構(gòu)卻能很好解決問題，現(xiàn)在廣泛應(yīng)用于機場、橋梁、體育場 等5鋼結(jié)構(gòu)耐火性差、不耐高溫鋼材雖然是不燃材料，但在高 溫作用下，其力學(xué)性能如屈服強度、彈性模量等卻會隨溫度升高而 降低，在550 °C左右時，降低幅度更為明顯，一般在15 min左右 就會喪失承重能力而垮塌 6鋼結(jié)構(gòu)耐腐蝕性差，由于鋼材本身的物理特性，鋼結(jié)構(gòu)的耐 腐蝕性遠(yuǎn)低于磚石和鋼混結(jié)構(gòu) 鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計要點無論哪個領(lǐng)域，搞設(shè)計的人都明白一個道理，盡可能將問題解決 在設(shè)計階段，因此設(shè)計的重要性不言而喻在對大型冶金工業(yè)鋼結(jié) 構(gòu)進行設(shè)計時，針對鋼構(gòu)的特性及鋼結(jié)構(gòu)中容易出現(xiàn)的問題筆者認(rèn) 為鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計應(yīng)有如下要點：31防火設(shè)計，防火設(shè)計在任何場合都是十分重要的內(nèi)容，鑒于 冶金工業(yè)生產(chǎn)熱源較多的具體情況，在防火設(shè)計上更要加倍注意。

一般可以采取如下幾種手段：31.1鋼結(jié)構(gòu)廠房防火分區(qū)，《建筑設(shè)計防火規(guī)范》要求在建筑 物內(nèi)劃分防火分區(qū)，并明文規(guī)定了各級防火分區(qū)的最大允許面積， 但冶金工業(yè)由于生產(chǎn)需要一般廠房都很大，所以要在充分考慮冶金 工業(yè)實際生產(chǎn)需要的情況下盡可能不要超過防火分區(qū)的最大允許 面積，同時在整個車間設(shè)自動噴水滅火裝置1.2噴涂防火涂料，噴涂防火涂料法是用噴涂機具將防火涂料 直接噴在構(gòu)件表面，形成保護層鋼結(jié)構(gòu)防火涂料按所使用的膠粘 劑的不同可分為有機防火涂料和無機防火涂料兩類，按涂層厚度 分為薄涂型和厚涂型兩類，高溫時涂層膨脹增厚保護鋼構(gòu)件具有 重量輕、施工較簡便，適用于隱蔽結(jié)構(gòu)和裸露的鋼梁、斜撐等構(gòu)件3屏蔽法，鋼結(jié)構(gòu)設(shè)置在耐火材料組成的墻體或頂棚內(nèi)， 或?qū)?gòu)件包藏在兩片墻之間的空隙里，只要增加少許耐火材料或不 增加即能達(dá)到防火的目的.這是一種經(jīng)濟的防火方法.34澆筑混凝土或砌筑磚塊法，當(dāng)結(jié)構(gòu)可能受到熾熱熔化金 屬的侵害時，采用耐火磚或耐熱材料做成的隔熱層加以保護;當(dāng)結(jié) 構(gòu)表面長期受輻射熱達(dá)150 °C以上或在短時間內(nèi)可能受到火焰作 用時，應(yīng)采取加隔熱層或水套等用現(xiàn)澆混凝土作外包層時，可以 直接在鋼結(jié)構(gòu)上現(xiàn)澆成型，施工簡單，效果明顯。

3.2防腐設(shè)計，由于鋼材本身耐腐蝕性較差，在冶金工業(yè)的高溫生 產(chǎn)環(huán)境下極易產(chǎn)生高溫腐蝕，鋼架防腐一般采取噴涂重防腐涂料的 手段，重防腐涂料指能在惡劣腐蝕環(huán)境下應(yīng)用并具有長效使用壽命 的涂料現(xiàn)在冶金工業(yè)廠房中使用的重防腐涂料主要有氯化橡膠涂 料、醇酸樹脂耐酸涂料、氯磺化聚乙烯涂料、玻璃鱗片涂料、環(huán)氧 樹脂自流平涂料、富鋅涂料等類型3.3其它需要注意的問題，鋼架的穩(wěn)定性、結(jié)點設(shè)計等問題也是需 要特別關(guān)注的這是鋼架整體質(zhì)量的保障.4 鋼結(jié)構(gòu)施工質(zhì)量控制施工是設(shè)計的具體實現(xiàn)，只有嚴(yán)格的施工才能完全實現(xiàn)設(shè)計的效 果，因此施工質(zhì)量控制是一個十分重要的環(huán)節(jié)關(guān)于施工質(zhì)量控制 我們主要講兩個要點：4.1防火方面的施工質(zhì)量控制，近年來，某冷軋廠火災(zāi)、廢儲罐 火災(zāi)，都造成了很大的經(jīng)濟損失和社會影響究其原因，都是施工 方野蠻施工或考慮不周造成的.所以必須精心組織，科學(xué)施工，嚴(yán) 格遵守《防火規(guī)范》4.2防腐方面的施工質(zhì)量控制，關(guān)于防腐的施工可分為三個步驟 進行：第一步鋼材基層處理，在進行基層表面施工時，要采用正確 的施工方法，并要輔以嚴(yán)格的過程監(jiān)控；第二步多遍防銹底漆涂裝， 多層涂裝有利于提高涂層的防銹能力；第三步中間漆和面漆的涂 裝，首先要求良好的施工環(huán)境，減少空氣與溫度對施工影響，然后 采用高壓無氣噴涂方式按照自上而下、先里后外、先難后易、縱橫 交錯的方式進行涂裝。

最后再對涂裝厚度、針孔、附著力等進行嚴(yán) 格檢驗防火涂料的噴涂施工可以參照防腐涂料噴涂過程.5 結(jié)語冶金工業(yè)鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)廠房的設(shè)計紛繁復(fù)雜，既要考慮經(jīng)濟因素又 要滿足使用要求，同時規(guī)范的條文不能覆蓋到每一種情況，這就給 設(shè)計人員帶來新的挑戰(zhàn)，設(shè)計人員需具體問題具體分析，根據(jù)實際 情況拿出最佳設(shè)計方案，同時在施工方面要進行嚴(yán)格質(zhì)量控制，以 最大程度地實現(xiàn)設(shè)計效果參考文獻(xiàn)：［1］梁濤大型冶金工業(yè)鋼結(jié)構(gòu)廠房的設(shè)計探討［j］科學(xué)之友,2011， 10： 27-31［2］ 谷民冶金工業(yè)鋼結(jié)構(gòu)重防腐涂料的施工質(zhì)量控制［j］山東冶金，2009，08： 42-46［3］ 程彩霞，丁國鋒，唐葆華等.鋼鐵冶金企業(yè)鋼結(jié)構(gòu)廠房防 火設(shè)計研究［j］消防科學(xué)與技術(shù),2006，05:343-346.。