在进行工业钢结构厂房的检测鉴定时,我们发现由于专业领域不同,检测鉴定单位和业主对结构构件的叫法不同,给双方沟通造成一定障碍。 为方便检测鉴定从业人员与业主方的沟通交流,帮助业主更方便、准确地理解我们出具的报告,简单介绍工业钢结构厂房常见结构构件在结构专业的名称。 参照现行《工业建筑可靠性鉴定标准》GB 50144-2019,本文将从 鉴定单元、结构系统、结构构件
在进行工业钢结构厂房的检测鉴定时,我们发现由于专业领域不同,检测鉴定单位和业主对结构构件的叫法不同,给双方沟通造成一定障碍。
为方便检测鉴定从业人员与业主方的沟通交流,帮助业主更方便、准确地理解我们出具的报告,简单介绍工业钢结构厂房常见结构构件在结构专业的名称。
参照现行《工业建筑可靠性鉴定标准》GB 50144-2019,本文将从 鉴定单元、结构系统、结构构件 三个层次,逐一介绍。
01 鉴定单元
《工业建筑可靠性鉴定标准》GB 50144-2019第3.1.4条规定,工业建筑检测鉴定对象可以是工业建筑整体或相对独立的鉴定单元,亦可是结构系统或结构构件。
其中相对独立的 鉴定单元 ,是根据工业建筑的结构体系、构造特点、工艺布置等不同所划分的可以独立进行可靠性鉴定评级的区段,每个区段称为一个鉴定单元。
对工业厂房来讲,通常按厂房的 变形缝 所划分的一个或多个区段作为一个或多个鉴定单元,如图1所示。图2~图3为常规钢结构冶金工业厂房鉴定单元。
图1 普通冶金工业厂房鉴定单元划分方式
图 2 某工业厂房透视图
图 3 某工业厂房横向剖面图
02 结构系统
结构系统 为鉴定单元中根据建筑结构的不同使用功能所细分的鉴定单位,每一个工业厂房鉴定单元都包含多个结构系统,一般可划分为 地基基础、上部承重结构系统、围护结构系统 ,其中上部承重结构系统又包含 柱子系统、吊车梁系统、屋盖系统 。
其中地基基础深埋地下,检测鉴定时,通常依据上部结构的反应判断地基基础现状,因而本次不做介绍。接下来我们按结构系统介绍各结构构件。
03 结构构件
3.1 柱子系统
柱子系统通常由 排架柱、柱间支撑 组成。钢结构冶金工业厂房排架柱多为 阶形柱 ,常见的包括单阶柱和双阶柱,单阶柱分上柱、下柱,双阶柱分上柱、中柱、下柱。下柱通常为格构式柱,两个肢柱间布置的横向及斜向杆件称为 缀条 ,下柱及中柱柱顶设置 肩梁 以承担吊车梁荷载。如图4所示。
图 4 排架柱常见形式及各部分名称
柱间支撑 是为保证建筑结构整体稳定、提高侧向刚度和传递纵向水平力而在相邻两柱之间设置的连系杆件,一般沿厂房纵向间隔一段距离设置,如图2。根据与柱间支撑连接的排架柱位置,分别称为上柱、中柱以及下柱柱间支撑。
柱间支撑的形式 主要包含十字形交叉支撑、空腹式门形支撑、八字形支撑以及人字形支撑,如图5所示。
图 5 柱间支撑常见形式
柱间支撑可分为 单片支撑及双片支撑 ,双片支撑一般布置于排架柱的两个柱肢,双片支撑之间布置有横向及斜向连系杆。
3.2 吊车梁系统
吊车梁系统主要由 吊车梁、制动结构(制动板或制动桁架)、辅助桁架及支撑 组成,如图6所示。
图 6 吊车梁系统组成及各构件名称
吊车梁本体 由 上翼缘、下翼缘、腹板、横向加劲肋、纵向加劲肋(部分吊车梁没有)、端肋 组成,如图7所示。
图 7 吊车梁本体
吊车梁端部下翼缘与柱顶之间设置 垫板 。吊车梁端部下翼缘与垫板连接的板件称为 弹簧板 。
每两根吊车梁间,端肋处通过高强螺栓连接,称为 吊车梁纵向连接螺栓 。
图 8 吊车梁下翼缘与柱连接、吊车梁间连接处
吊车梁上翼缘与柱通常通过 连接板、高强螺栓 连接,也有通过 板铰 连接。如图9~图10所示。
图 9 吊车梁上翼缘与柱通过高强螺栓连接
图 10 吊车梁上翼缘与柱通过板铰连接
若A6~A8工作级别的吊车梁起重量较大,且梁端高度大于1.5m,则会在吊车梁腹板高度中部设置 垂直横隔 与柱连接,如图11所示。
图 11 吊车梁腹板与柱通过垂直横隔连接
辅助桁架 布置在厂房边列柱或两侧吊车梁不在同一标高的中列柱,与吊车梁平行,结构形式为桁架,由 上弦、下弦及腹杆 组成,上弦、下弦端部分别与柱连接。如图12所示。
图 12 吊辅助桁架结构形式
制动板 为搭接在吊车梁上翼缘和辅助桁架上弦的钢板,与吊车梁上翼缘通过高强螺栓连接,与辅助桁架上弦间断焊。由于日常用于人员在其上通行,因而 非结构专业人员 通常简单称其为 走道板、走道、走台 等。
3.3 屋盖系统
屋盖系统由 屋架(或屋面梁)、托架、支撑 等组成,如图13~图14所示。
图 13 屋盖平面布置图
图 14 屋盖系统布置图
屋架通常有 梯形屋架、三角形屋架以及平行弦屋架 等结构形式,一个完整的屋架由 上弦、下弦、腹杆 组成。如图15~图17所示。
图 15 梯形屋架
图 16 三角形屋架
图 17 平行弦屋架
屋架杆件 通常选用由填板连接而成的双角钢或双槽钢截面,填板为两根角钢或槽钢中间的小钢片,与角钢或槽钢焊接。如图18所示。
图 18 屋架杆件组成
托架 位于屋架端部,两端与柱连接,用于当柱间间距较大、每个柱间布置多个屋架时,托住柱间的屋架,结构形式、杆件组成与屋架类似。如图19所示。
图 19 托架位置及结构形式
屋盖支撑系统 包括 水平支撑(横向及纵向)、竖向支撑和系杆 。
水平支撑 与地面平行,与屋架上弦连接的水平支撑称为上弦水平支撑,与屋架下弦连接的水平支撑称为下弦水平支撑,通常为单角钢。
竖向支撑 与地面垂直,结构形式为桁架,上弦与屋架上弦连接,下弦与屋架下弦连接,如图20所示。
图 20 竖向支撑结构形式
系杆 水平向布置在屋架之间,与屋架上弦连接的系杆称为上弦系杆,与屋架下弦连接的系杆称为下弦系杆。
3.4 围护系统
现有的冶金工业厂房多使用轻型屋面,围护系统包括 屋面围护和墙面围护 。也有部分老厂房至今还保留大型屋面板,则围护系统 仅包括墙面围护 。
屋面围护 由 屋面檩条、拉条、屋面板 组成。
屋面 檩条 两端搭接于屋架上弦,通过一个小角钢与屋架上弦连接,该角钢称为 檩托 ;
拉条 为檩条间的连接构件,通常为一根圆钢筋,屋面端部的斜向拉条称为斜拉条;
屋面板 通常为压型钢板。
如图21所示。
图 21 屋面围护结构构件
墙面围护 由 墙架柱、墙檩、拉条、墙面板 组成,构件间连接及构件名称与屋面围护相近,不再赘述。墙架柱上端与屋架通过一个钢片连接,称为 弹簧板 。
图 22 墙架上端连接节点
04 总结
本文对工业钢结构厂房各结构系统的主要结构构件做了简单介绍,但限于篇幅,还有很多局部的、细小的构件不能一一道来,敬请谅解。
惟愿通过本文,可以让大家对这些构件有一个简单的了解,方便日后检测鉴定从业人员与业主间的沟通,也能让各位业主更顺畅地阅读我们出具的检测报告,更好地解决厂房存在的安全隐患。