冶金廠房設計中某些細部處理的探討

陳加偉

(中冶賽迪工程技術股份有限公司，重慶 401120)

1 概述

設計人員在結構設計中通常特別關注主體結構的構件設計，而對次要結構則關注不夠或忽視了對細節的處理。對此本文依據在設計工作中及現場設計回訪所掌握的資料，對冶金廠房設計中容易遺漏或處理不當的細節以圖文并茂的形式進行探討。

2 廠房設計中細節處理探討

2.1 伸縮縫處應注意“次要結構”的細部處理

廠房主體結構的設計通常依據《鋼結構設計規范》選定伸縮縫的位置，主體結構在伸縮縫處完全斷開或采用可靠的“軟連接”處理。“次要結構”如檢修走臺的欄桿在廠房伸縮縫處亦應設置伸縮節點，以避免主體結構的溫度變形造成次要結構的破壞，見圖1。

2.2 寒冷地區雪荷載起控制作用時的注意事項

設計中根據《荷載規范》可查出各地區的基本雪壓，對于高低跨等容易積雪的位置則考慮2.0的增大系數。但對于北方極寒地區，整個冬季都是積雪期，如若不進行除雪則高低跨處積雪厚度往往很大，極易造成安全隱患。

對此應從兩方面入手，首先屋面系統設計時，不僅需寫明“定期除雪”，更應為除雪提供可能性及便利性。除雪時通常需使用十字鎬等工具，極易對壓型屋面板造成破壞，因此該位置應設置鋼板等除雪通道，如圖2所示。其次屋面系統設計時，在高低跨等容易積雪處，結構安全度可適當提高。北方寒冷地區在高低跨位置不僅積雪較厚且往往形成冰掛，嚴重影響結構安全，如圖3，圖4所示。

圖1 欄桿在伸縮縫處破壞

圖2 除雪現場

2.3 廠房在高溫區域潛在的結構問題

由于軋鋼廠房板坯跨處溫度較高，吊車橋架與鋼軌之間的溫度變形不協調，使得吊車輪與鋼軌之間產生很大的摩擦切削力，造成車輪磨損，鋼軌、壓軌器更換頻繁，如圖5所示。

廠房的溫度區段長度通常按照《鋼結構規范》確定，廠房柱、吊車梁等構件縱向通過一系列節點連接，可視為“非連續構件”。而全長焊接鋼軌在整個溫度區段內屬于“完全連續構件”，由于板坯跨處溫度較高，鋼軌在溫度區段內變形較大，溫度應力作用顯著，鋼軌不時發生溫度應力作用下的破壞。如圖6所示為廠房使用單位在溫度區段內自行增設了鋼軌伸縮節。

圖3 高低跨處冰掛

圖4 雨篷處積雪及冰掛

圖5 鋼軌、壓軌器磨損嚴重

圖6 鋼軌伸縮節

板坯跨處由于散熱量很大，應保證通風措施的可靠及有效性。如圖7所示的廠房由于通風不足，廠房內溫度過高，吊車梁及屋面梁腹板的油漆都出現了明顯的“龜裂”。

圖7 吊車梁、屋面梁油漆“龜裂”

3 結語

通過以上論述可以看出，設計人員在結構設計時不僅需要關注主體結構，對次要結構及細節構造亦應重視，以達到結構設計的精細化。

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