門式剛架結構廠房防臺風措施設計

莫 偉 孫 巖

（湛江南海西部石油勘察設計有限公司 廣東湛江 524000）

前言

門式剛架結構廠房廣泛的應用在目前工業建筑設計中，具有抗震性能好、建筑總重輕、工程造價低、施工速度快的特點，但是對于沿海臺風較多的地區來說，仍舊需要對廠房進行相關防臺風加固，在滿足規范設計要求的基礎上，采取必要的構造措施來進一步提高門式剛架結構廠的抗風性能，保證建筑的安全性。

1 工程案例

此工程為廣東省湛江市某工業廠區的鋼結構廠房建設工程，該場地基本風壓為0.80kN/m2，地面粗糙度類別為A類。其廠房結構形式為輕型門式剛架結構，跨度21.0m，檐口高度為14.0m。受臺風2015年臺風“彩虹”的破壞后廠房維護結構嚴重受損，其中包括屋面板及墻面板的破壞、窗戶玻璃破壞、鋼大門變形等。

2 受風破壞的特點

結合實際勘察門式鋼結構廠房受風破壞情況，發現門式鋼結構廠房在臺風危害中破壞的特點主要體現在這樣幾個方面：

（1）屋面壓型鋼板和屋面檁條連接處及墻面壓型鋼板和墻面檁條連接處，在臺風時，未能承受風荷載作用下的向上和向外的風吸力，從而造成屋面板、墻面板在臺風中被吹飛、變形。

（2）窗扇玻璃在受臺風影響時，由于窗框型材較薄，未能承受風荷載作用下的壓力，導致窗框變形、窗扇玻璃破壞。

（3）由于一般廠房鋼大門采用的都是上吊軌固定的形式，因而在受臺風影響時，僅靠上軌道固定大門的形式未能有效的保證大門承受住風吸力的破壞。

（4）屋面檁條和墻面檁條在風吸力作用下翼緣受壓的失穩破壞，因而檁條的變形間接引起屋面板、墻面板的變形，導致屋面板和墻面板被臺風掀翻。

（5）圍護構件如大面積的門窗未做抗風計算，在臺風作用力下若被破壞，則在廠房內會形成陣風，增大屋面構件的風吸力，造成屋面構件的破壞。

3 防臺風加強措施

針對在臺風災害中，門式剛架結構廠房圍護結構出現的破壞形式，我們可以有針對性的采取以下構造措施，來加強維護結構的抗風能力。

（1）湛江地區50年一遇的基本風壓為0.80kN/m2，在門式鋼架輕型鋼結構設計時，可以取100年一遇的基本風壓0.95kN/m2，同時地面粗糙度類別取A類，從而提高門式剛架結構的整體抗風性能。

（2）廠房窗扇單塊玻璃面積大于1.5m2時應采用安全玻璃。玻璃厚度按照《建筑玻璃應用技術規程》（JGJ113-2009）計算，風壓計算時地面粗糙度類別取A類。窗型材規格、型號應符合設計要求且應有出廠合格證。窗框型材厚度滿足設計要求且應不小于1.4mm。窗框型材連接應預埋，如后裝宜采用M12以上結構用膨脹螺絲固定，間距不應大于1m。通過加強外窗的強度，可以防止臺風災害時，窗框變形、玻璃破碎后風灌入廠房內部，從內部向外掀翻屋面板、外墻板等。

（3）廠房大門地面導向軌設計成凹槽型深100mm，同時設計大門在臺風時的臨時加固卡扣或者插銷。保證在臺風災害時，大門能有多個固定點抗風而不被臺風吹壞。

（4）計算墻面板、屋面板等時基本風壓按100年一遇取值，且單層壓型鋼板厚度不得小于0.8mm。這樣可以通過加強板材的厚度，從而增加加強屋面板、墻面板的剛度，可以有效增強屋面板及墻面板的抗風性能。

（5）減小屋面、墻面邊緣帶的檁條間距，取中間區相應檁條間距的一半。

（6）屋脊、檐口等邊角區域設置通長鍍鋅扁鋼-45X3壓邊，加強屋面板的固定。自攻螺釘采用ST6.3，自攻螺絲必須配套墊片和橡膠墊。自攻螺絲在基材中的鉆入深度應確保螺紋區穿過檁條壁厚，至少漏出兩個絲扣以上。

（7）屋面板、墻面板型材防腐，宜采用鍍鋁鋅方式，鍍層雙面均不小于80g/m2，總不小于160g/m2。提高屋面板及外墻板的防腐性能，能保證板材不會使用年限長了銹蝕影響其強度。

（8）螺栓（錨栓）間距、數量應按計算確定。根據相關規范規定，螺栓（錨栓）每波不少于1個，短向間距不宜大于300mm，長向間距為檁條間距。房屋端部、屋脊、轉角、挑檐、天窗、采光帶、鋼板端頭及其他薄弱部位應按計算和構造予以加密。

（9）盡量減少屋面板、墻面板的接縫，不宜采用暗扣式的連接，而應采用自攻螺釘。這樣可以加強屋面板和屋面檁條、墻面板和墻面檁條的連接強度，從而增加結構的整體剛度，提高抗風性能。

（10）對屋面檁條可通過設置雙拉條來約束檁條上下翼緣，從構造上保證風吸力下檁條下翼緣的穩定性。

4 結束語

結合實際工程設計中，在對此門式剛架結構廠房受臺風破壞的情況進行分析之后，采取必要的構造措施加固處理設計。在構造措施的加固過程中，需要嚴格按照國家所規定的標準及設計的要求來進行施工，且嚴格按照規范進行驗收，以此來保證施工的整體質量，保證抗風承載力能滿足防臺風設計要求。

[1]宋建生.鋼結構維護結構防臺風措施[J].經營管理者，2013（10）：379.