钢结构厂房

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厂房结构

钢结构厂房主要是指主要的承重构件是由钢材组成的。包括钢柱子，钢梁，钢结构基础，钢屋架（当然厂房的跨度比较大，基本现在都是钢结构屋架了），钢屋盖，注意钢结构的墙也可以采用砖墙围护。由于我国的钢产量增大，很多新建厂房已开始采用钢结构厂房了，具体还可以分轻型和重型钢结构厂房。用钢材建造的工业与民用建筑设施被称为钢结构。

钢结构厂房特点有： 1、钢结构建筑质量轻，强度高，跨度大。 2、钢结构建筑施工工期短，相应降低投资成本。 3、钢结构建筑防火性差，不耐腐蚀，温度低的地区不宜使用钢结构。 4、钢结构建筑搬移方便，回收无污染。

中文名: 钢结构厂房
外文名: Steel structure workshop
分类: 轻型和重型钢结构厂房

特点: 高质轻重、跨度大、成本低等
承重构件: 钢材
性能: 抗震性、抗风性等

钢构厂房性能

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抗震性

钢结构厂房·利达

低层别墅的屋面大都为坡屋面，因此屋面结构基本上采用的是由冷弯型钢构件做成的三角型屋架体系，轻钢构件在封完结构性板材及石膏板之后，形成了非常坚固的"板肋结构体系 "，这种结构体系有着更强的抗震及抵抗水平荷载的能力，适用于抗震烈度为8度以上的地区。

抗风性

型钢结构建筑重量轻、强度高、整体刚性好、变形能力强。建筑物自重仅是砖混结构的五分之一，可抵抗每秒70米的飓风，使生命财产能得到有效的保护。

耐久性

轻钢结构住宅结构全部采用冷弯薄壁钢构件体系组成，钢骨采用超级防腐高强冷轧镀锌板制造，有效避免钢板在施工和使用过程中的锈蚀的影响，增加了轻钢构件的使用寿命。结构寿命可达100年。

保温性

采用的保温隔热材料以玻纤棉为主，具有良好的保温隔热效果。用以外墙的保温板，有效的避免墙体的“冷桥”现象，达到了更好的保温效果。100mm左右厚的R15保温棉热阻值可相当于1m厚的砖墙。

隔音性

隔音效果是评估住宅的一个重要指标，轻钢体系安装的窗均采用中空玻璃，隔音效果好，隔音达40分贝以上；由轻钢龙骨、保温材料石膏板组成的墙体，其隔音效果可高达60分贝。

健康性

干作业施工，减少废弃物对环境造成的污染，房屋钢结构材料可100%回收，其他配套材料也可大部分回收，符合当前环保意识；所有材料为绿色建材，满足生态环境要求，有利于健康。

舒适性

轻钢墙体采用高效节能体系，具有呼吸功能，可调节室内空气干湿度；屋顶具有通风功能，可以使屋内部上空形成流动的空气间，保证屋顶内部的通风及散热需求。

快捷

全部干作业施工，不受环境季节影响。一栋300平方米左右的建筑，只需5个工人30个工作日可以完成从地基到装修的全过程。

节能

全部采用高效节能墙体，保温、隔热、隔音效果好，可达到50%的节能标准。 ^[1]

优缺点

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优点

1 用途广泛：可适用于工厂、仓库、办公楼、体育馆、飞机库等等。既适合单层大跨度建筑，也可用于建造多层或高层建筑。

2 建筑简易，施工期短：所有构件均在工厂预制完成，现场只需简单拼装，从而大大缩短了施工周期，一座6000平方米的建筑物，只需40天即可基本安装完成。

3 经久耐用，易于维修：通用电脑设计而成的钢结构建筑可以抗拒恶劣气候，并且只需简单保养。

4 美观实用：钢结构建筑线条简洁流畅，具有现代感。彩色墙身板有多种颜色可供选择，墙体也可采用其它材料，因而更具有灵活性。

5 造价合理：钢结构建筑自重轻，减少基础造价，建造速度快，可早日建成投产，综合经济效益大大优于混凝土结构建筑。

缺点

一、钢结构工程产生质量问题的分析

钢结构工程质量难以保证的原因有很多，也很复杂，既有工艺不当导致的问题，也有违反工艺操作造成的问题，还有由于施工人员的技术水平和责任心造成的问题，还有决策者失误造成的质量问题。

（一）钢材本身存在的问题

某单位在加工某大厦1200*1200*60的箱形柱时，在施焊过程中突然发现60mm作为腹板的厚板出现了撕裂现象，肉眼可见清晰的裂纹把板从厚度方向分成两半，经过NDT检测发现裂纹深度发生在深度3mm左右，同时对同一类型同一批号的另外几张板切割的零部件进行检测，发现板内存在夹层，轧制质量不好是造成质量问题的主要原因。在焊接的过程中由于焊接产生的焊接应力作用将夹层的材料拉开。由此出现了厚板沿厚度方向撕裂的现象。

原因分析：由于使用部位的特殊性，该零部件在构件中作为腹板使用，沿纵向上下方向焊接的零部件在焊接形式上开的全熔透坡口受力的劲板，由于板内部存在的分层，焊接产生的焊接应力向外释放从而沿厚度方向撕裂了板。

可以根据实际情况采取以下的几种措施进行处理：

（1）大量的钢材内部存在的夹层属于钢厂本身在轧制过程中产生的质量问题，已经超过了国家标准规范的要求，可以要求钢厂派人来核实，同钢厂协商退货或换货处理；

（2）如果夹层数量较少可以征求技术部门和业主的意见，将信息反馈给钢厂，对出现的问题采取施工补救措施，可以根据无损检测的结果，在有问题的部位采用气刨全部刨开，超过本身的深度，然后用等强度焊接材料进行填充，完毕后对表面进行处理，在规定的时间后进行NDT检测，同时对相同的构件取样进行理化检验，达到设计规范要求可以继续使用；

（3）在监理的见证下将该零部件割掉，重新换上满足条件的板材，换下的零部件用于非承重和非重要部位或作为辅材使用，完成后在规定的时间后进行 NDT检测，做好记录。

（二）在施工流程中出现的问题

加工制作过程中较易发生质量问题，且发生后处理起来很棘手的主要是特殊工序和重要工序。一般工序发生质量问题所占的比率很小。在上面的施工过程中，特殊工序有焊接、涂装，重要工序有下料，装配。

1. 焊接工序。该工序属于隐蔽工程，也是最易发生质量问题的工序之一，从2004年某公司的产品质量报表统计显示，发生该工序的质量问题中：因为焊接质量导致的焊缝返修率高达80%以上，其次是由于上道工序操作不当和操作人员的技术问题而导致焊缝质量问题约占10%，这样问题属于直接影响工程质量的主要问题。所以此类型的问题必须通过专业的检测公司运用专业的检测工具才可以检测、评判出来，一般根据焊缝内的缺陷类型分为夹渣、未溶合、气孔等。

2. 涂装工序。该工序也是属于隐蔽工序，对结构的影响小于对于建筑功能的影响。也是较易发生质量问题的工序。工序的质量问题主要表现在：构件表面的漆膜大面积脱落和局部脱落，构件表面的漆膜脱落、产生流挂现象，漆膜的厚度不够，漆膜厚度分布不均，漆膜的颜色色差较大。

3. 放样下料工序。该工序属于构件加工之前的龙头，其质量的好坏对下道工序存在着直接的影响，甚至导致下料的零部件全部的报废，这种情况的发生是很普遍的，所以在下料之前对于加强过程的质量监控是十分重要而且必要的。该工序的产生的质量问题主要表现在：对于长条和薄板类型的零部件在切割中变形比较厉害；由于切割气体或者板材内部存在夹渣和成份分布不均匀而导致的切割面出现马牙纹、节瘤、割痕深度超标准；气割或锯切的零部件未考虑后续工序的收缩变形而导致的零部件尺寸超标；由于工艺文件编制的失误而导致的批量零部件报废；下料切割的尺寸严重的超过了标准的要求。

4. 装配工序。该工序在构件加工的质量中占有重要的地位，其质量受上道工序的影响较大，所以在装配前加强过程的监控是非常的重要。该工序的产生的质量问题主要表现在：装配的零部件位置错误，如3450mm装成4350mm；零部件的使用错误，本来应该装配2#零部件件，装配的却是3#零部件；零部件在正确位置上装配错误、如板上的孔45mm本来是朝外，而实际把45mm朝内装了；装配的零部件装配间隙超过规范和技术文件的要求，3mm的间隙 7mm；有些零部件没有经过校正就进行装配，装配完成后已存在的变形没办法消除变形；操作工为图省事私自切割造成零件上孔位置尺寸超标；装焊区没有进行表面处理；由于图纸尺寸的错误造成的装配错误。

（三）使用问题

由于钢结构厂房泡沫使用不规范，一些厂家为节省成本，用价低的无阻燃材料做填充物，导致钢结构厂房极易发生火灾引起的人员伤亡事故。 ^[1]

建造

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预埋件

（能稳定厂房结构）

柱子

一般用 H型钢，或者 C型钢（通常是用角钢把两根C型钢连接）

梁

一般都用C型钢和H型钢，（中间积的高度根据梁的跨度来定）

棒

通常是C型钢的，也有用槽钢的。

瓦

分两种，第一种是单片瓦（彩钢瓦）。第二种是复合板（聚苯、岩棉、聚氨酯）。（两层瓦中间搁着泡沫起到冬暖夏凉的作用，也有隔音的效果）。

产品特点

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钢结构厂房主要是指，主要的承重构件是由钢材组成的。包括钢柱子，钢梁，钢结构基础，钢屋架（当然厂房的跨度比较大，基本都是钢结构屋架了），钢屋盖，注意钢结构的墙也可以采用砖墙维护。

钢结构厂房

由于我国的钢产量增大，很多都开始采用钢结构厂房了，具体还可以分轻型和重型钢结构厂房。和其他材料的结构相比，钢结构具有如下特点：

强度高，重量轻

钢材的密度虽然比其他建筑材料大，但它的强度很高，同样受力情况下，钢结构自重小，可以做成跨度较大的结构。

塑性好、韧性好

钢材的塑性好，结构在一般情况下不会因偶然超载或局部超载而突然断裂。钢材的韧性好，使结构对动荷载的适应性较强。

可靠性

钢材内部组织均匀、各向同性。钢结构的实际工作性能与所采用的理论计算结果符合程度好，因此，结构的可靠性高。

可焊性

由于钢材具有可焊性，使钢结构的连接大为简化，适应于制造各种复杂形状的结构。

钢结构制作、安装的工业化程度高

钢结构的制作主要是在专业化金属结构厂进行，因而制作简便，精度高。制成的构件运到现场安装，装配化程度高，安装速度快，工期短。

密封性

钢材内部组织很致密，当采用焊接连接，甚至采用铆钉或螺栓连接时，都容易做到紧密不渗漏。

耐火性

当钢材表面温度在150℃以内时，钢材的强度变化很小，因此钢结构适用于热车间。当温度超过150 ℃时，其强度明显下降。当温度达到500—600t时，强度几乎为零。所以，发生火灾时，钢结构的耐火时间较短，会发生突然的坍塌。对有特殊要求的钢结构．要采取隔热和耐火措施。

耐腐蚀性

钢材在潮湿环境中，特别是处于有腐蚀性介质环境中容易锈蚀，需要定期维护，增加了维护费用。

施工方案

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钢结构厂房施工方案（局部框架）内容介绍

一、钢结构安装程序

钢柱安装 → 柱间支撑安装 → 钢吊车梁临时就位 → 屋面梁、屋面支撑 → 钢吊车梁等校正固定→维护结构安装，安装流程示意图如下：

二、钢柱安装

（1）、因钢柱重量大，长度大，无法进行一次制作运输，故采用分段制作，现场拼装为整体再进行吊装的方法，拟将钢柱分为两节制作。钢柱分下部格构部分和上部H型钢柱两段运输到现场。钢柱重量约6吨，就位高度约17米，采用50吨汽车吊可以满足吊装需求,再辅以1台25吨汽车吊进行吊装。

（2）、吊装采用单机回转起吊。起吊前，在钢柱柱脚板位置垫好木方，以免钢柱在起吊过程中将柱脚板损坏。钢柱起吊时，吊车应边起钩，边转臂，使钢柱垂直离地，将柱子放入杯口。 ^[1]

日常维护保养

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1、在我们钢结构厂房安装好之后，对于业主来讲，不可以私自更改其结构，不可以拆卸任何的螺栓等部件，不可以增加或减少隔墙，如果需要更改什么部位的话必须和厂商协商一下，由厂商来判断能不能更改。钢结构在使用了3年左右后必须要用油漆保养一次,从而给建筑与美观与安全性。钢结构厂房是有钢结构部件所连接的，所以在使用电器设备，比如电线什么的应用线槽线管隔离，以免发生触电事故。 ^[2]

2、钢结构厂房一定要定期进行清洁和保养，正常情况下的话需要一年进行一次检查维护。钢结构厂房外墙清洗时需要注意不要有乱现象，不能使用钢丝球，板刷等有研磨的洗洁产品，用洁净水时应该从上到下冲洗。钢结构厂房上有树枝、树叶等类似物体应要及时清理掉，以免积压下造成不必要的麻烦。钢结构厂房金属板表面如有损坏要及时修补以免日晒雨淋腐蚀金属板面。如有需要采用全部涂刷高弹性纳米材料，用于保护金属屋面板，并起到有效的隔热防水作用，节约室内空调能源。 ^[2]

钢结构厂房的保养和维护对于钢结构的使用寿命有很大的联系，因此，业主要对其有足够的重视。如在保养和维护中遇到什么问题，要与专业钢结构厂家联系，取得帮助。 ^[2]

钢构厂房优点

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每个人的生活都与大自然息息相关，只要与大自然和睦的相处才能有着美好的未来，钢结构在结合了这些特点之后，为建筑行业做出了很大的贡献，它不但美化了环境在运用到住宅上更加坚固了房屋。使人们的生命财产得到保障，钢结构房屋是真正做到了与自然的相结合。

在汶川地震之后，人们对房屋安全性、环境因素抗震性认识有了大幅度提高。环境问题和住房问题这两者是紧密联系的不可分割体，在保障房子安全性的时候要保障对环境不造成任何的影响，与大自然和睦相处，这就是钢结构建筑所完成的任务和肩负的使命。

环境问题是一切的源头，钢结构房屋为何如此的受到欢迎，也正是他拥有了那么多的优势，钢结构房屋作为建筑承重梁柱的住宅建筑。它的优点不言而喻，如：

1、钢结构构件在工厂制作，减少现场工作量，缩短施工工期，符合产业化要求，不但节约了资源也减少了一些不必要的污染。

2、钢结构工厂制作质量可靠，尺寸精确，安装方便，易与相关部品配合。

3、重量轻、强度高，用钢结构建造的房屋重量是钢筋混凝土住宅的1/2左右；满足住宅大开间的需要，使用面积比钢筋混凝土住宅提高4%左右。

4、钢材可以回收，建造和拆除时对环境污染较少。这些优点就是钢结构房屋的价值所在。他用这些优势来撑起生命的“安全伞”。

5、安全可靠性，抗震、抗风性能好，荷载能力强，抗震能力可达到八级，大震不倒中震不损就是它的作风。以人为本与大自然天然的相结合是钢结构房屋所具有的价值，对于建筑住宅来说，保障人身安全是重中之重，唐山大地震、汶川地震、雅安地震等等这些伤痛都让人们刻骨铭心。

注意事项

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钢结构厂房屋面设计注意事项

防渗：防止雨水从外面渗到金属屋面板内。雨水主要是通过搭接缝隙或节点进入金属屋面。要达到防渗的功能，需在螺钉口使用密封垫圈后采用隐藏式固定，在板的搭接处用密封胶或焊接处理，最好是用通长的板以消除搭接，在各种节点部位腹胀严密的防水处理。

防火：发生火灾时金属屋面材料不会燃烧，火苗不会穿透金属屋面板。

抗风压：抵抗当地最大风压，金属屋面板不会被负风压拉脱。抗风性能与金属屋面板和固定座的扣合力，固定座的密度有关。

隔音：阻止声音从室外传到室内或从室内传到室外。在金属屋面层内填充隔音材料（通常由保温棉充当），隔音效果以金属屋面层两侧的声强差分贝表示。隔音效果与隔音材料的密度、厚度有关。应注意：隔音材料对不同频率的声音的阻隔效果不一样。

通风：室内外进行空气交换。在金属屋面上设置通风口。

防潮：防止在金属屋面底层和金属屋面层内有水蒸气凝结，排走金属屋面层内的水汽。解决方案是在金属屋面层内填充保温棉，金属屋面底板上铺置防水膜，金属屋面板上有可通风的节点。

承重：承受施工荷载、雨水、粉尘、雪压、维修荷载。金属屋面板的承重性能与板型的截面特性、材质的强度厚度、传力方式、檩条（副檩条）的间距有关。

防雷：把雷电引到地面上，防止雷电击穿金属屋面进入室内。

保温：阻止热量在金属屋面的两侧传递，使室内气温稳定。保温功能通过在金属屋面板下填充保温材料（常用的有玻璃棉、岩棉）实现，保温效果以 U值表示，单位是W/M2K。保温性能由以下因素决定：保温棉的原料、密度、厚度；保温棉的湿度，金属屋面板与下层结构的连接方式（要防止“ 冷桥 ”现象）；金属屋面层对热辐射的反复能力。

采光：白天通过天窗改善室内照明，节省能源。在金属屋面的特定位置布置采光板或采光玻璃，应考虑天窗的使用寿命与金属屋面板协调，在天窗与金属屋面板的连接处做好防水处理。

美观：金属屋面外表有良好的质感，悦目的颜色。

控制热胀冷缩：控制金属屋面板的收缩位移及方向。确保金属屋面板在温差大的地区不会因热胀冷缩产生的应力而破坏。

防雪崩：在降雪地区的金属屋面上设置挡雪栏杆，防止积雪突然滑落。

防冰柱：防止雨雪在檐口处形成冰柱 ^[3]

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