輕型鋼結構建筑工程質量狀況調查點滴

        作者:弓曉蕓    
        時間:2009-12-22 20:26:03 [收藏]
        輕型鋼結構建筑主要是指:門式剛架輕型鋼結構房屋、壓型鋼板夾芯板輕型圍護結構、1~3層輕型鋼結構住宅、低層辦公用輕型鋼結構建筑及輕型組合房屋等,其中門式剛架輕型鋼結構房屋應用范圍最廣、用量最大。本文的調查
          輕型鋼結構建筑主要是指:門式剛架輕型鋼結構房屋、壓型鋼板夾芯板輕型圍護結構、1~3層輕型鋼結構住宅、低層辦公用輕型鋼結構建筑及輕型組合房屋等,其中門式剛架輕型鋼結構房屋應用范圍最廣、用量最大。本文的調查主要內容是有關門式剛架輕型鋼結構房屋的工程質量狀況。
          一. 門式剛架輕型鋼結構建筑發展概況:
          回顧二十多年來鋼結構建筑發展歷史,可以說以門式剛架為主的輕型鋼結構房屋是一項發展最快、應用最廣的建筑新技術新產品。
          1.外國廠家的進入,新技術新產品的引進:
          1). 1979年上海水產路侖庫引進日本S60壓型鋼板成型機并用于廠房侖庫的屋面,1980年上海寶鋼一期工程引進日本W550、V115N壓型鋼板成型機,并在一期工程屋面墻面圍護結構應用近60萬平方米,是80年代初首次用量最大的工程。
          2).1983年開始深訓經濟開發區蛇口工業區大量引進英國、美國、澳洲和日本等國門式剛架輕型鋼結構廠房侖庫。引進澳大利亞預應力門式格構型輕型鋼結構侖庫。隨后沿海經濟開發區也陸續引進國外輕鋼廠房侖庫,這種建筑還可以用于物流侖儲、超市、批發市埸農貿市場等商業建筑;用于體育埸館及展示場;用于辦公樓等多層建筑。
          3).1994年美國公司投資創建上海美建鋼結構有限公司,1996年嘉定工廠建成投產。已在國內承建大中型項目500多個,建筑面積達580多萬平方米。
          1994年美國美聯鋼結構有限公司(U.S.A.公司)和美國宏宇建筑有限公司在中國建成工程數十項,產品設計、制造技術和管理軟件全部從美國U.S.A.公司引進,為客戶提供鋼結構建筑系統,提供從房屋設計、制作到安裝的完善服務。
          上海寶成鋼構是1993年寶鋼集團投資控股,臺灣理成工業公司參股的鋼結構建筑公司。寶成鋼構全套引進美國華普公司設計系統、建筑產品系統及生產流水線,具有集預制鋼結構房屋銷售報價、設計制作、安裝于一體的全套服務。
          ASTRON建筑體系是美國盧森堡子公司在歐州質量最好的、用量最大的輕型鋼結構建筑體系。ASTRON建筑體系1994年進入中國,先后在北京、蘇州等地建成十幾項大工程。
          臺灣獨資企業華胤公司1994年在廈門建廠,1996年在江蘇昆山建廠,先后又在北京、上海、東莞、西安、南京等地設立分公司和辦事處。
          而后進入我國的廠家還有美國貝倫鋼結構建設有限公司;新加坡馬來西亞和澳大利亞聯合投資的奧多上海鋼制品公司;臺資企業杭州新峰鋼構公司等很多廠家。
          4).關鍵新材料新產品新技術:
          (1).門式剛架的計算機輔助設計及制作(CAD—CAM),門式剛架輕型鋼結構房屋的設計施工規程。
          (2).z型斜卷邊冷彎薄壁型鋼、C型冷彎薄壁型鋼柃條墻梁的材質、設計計算及構造,隅撐的設置及構造;
          (3).屋面墻面壓型鋼板的材料選用、設計計算及連結構造;直立縫360度咬合壓型鋼板的板型及另配件連接件,嵌合式壓型鋼板的板型及另配件連接件,夾芯板的板型及配件連接件,各廠家獨自的屋面系統墻面系統。
          2.國內門式剛架輕型鋼結構房屋的發展
          1).1980年上海寶鋼建設指揮部成立壓型鋼板壓型鋁板試驗研究專題組,對一期工程引進的日本彩色涂層壓型鋼板及成型設備進行消化吸收,試驗利用國內鋁合金板替代彩色涂層鋼板作成壓型板用于屋面墻面圍護結構,經過調查及大量的試驗研究,在寶鋼一期工程屋面墻面推廣應用鋁合金壓型鋼板60多萬平方米,壓型鋼板及其成型生產線研究應用,獲得了國家科技進步三等獎。
          2).1984年冶金部建筑研究總院科研人員在學習上寶鋼及深圳蛇口工業區壓型鋼板及門式剛架輕型鋼結構國外先進技術的基礎上,結合我國具體情況研究開發門式剛架輕型鋼結構廠房侖庫,首先用于商業部急需建設的國家棉花儲備侖厙, 三年間在冀魯豫三省四十多個地區,建設輕鋼棉花侖庫300多棟,建筑面積達20多萬平方米,該項目獲得國家科技進步三等獎。1986年又承擔了商業部糧食基建西藏那曲地區國家糧食儲備侖庫的工程建設,得到西藏自治區和商業部的好評。
          3) 冶金部建筑研究總院是國內最早進行輕型鋼結構房屋研究開發的單位,院內有一批科研人員對輕型焊接H型鋼、冷彎薄壁型鋼、壓型鋼板的力學性能、加工工藝及其加工設備、另配件連接件及密封材料進行研究開發,并結合工程進行輕型鋼結構建筑的設計和推廣應用,主持或參加國家規程規范和標準的編制。
          4).隨著我國經濟的快速增長改革開放的深入,門式剛架輕型鋼結構房屋行業也得到飛速發展,尤其在東南沿海地區,新建工廠侖庫的需求增長促使輕型鋼結構房屋加工安裝的廠家如雨后春筍般的發展起來,從開始的小規模發展到現在的現代化大企業,杭蕭鋼構、浙江精工、恒達鋼構、上海通用、吳泰鋼構、四新鋼構、寶鋼彩板、北方空間鋼構、北京福田鋼構、北京多維鋼構、成都匯源、四川恒升等企業都是專業門式剛架輕型鋼結構廠家,每年的銷售額都在幾億、十幾億元以上。全國從事門式剛架輕型鋼結構加工制作的廠家估計有500個左右,具有一定規模的50多家。門式剛架輕型鋼結構房屋的制作安裝質量也逐步提高,建筑造型也越來越美觀新穎,例如上海通用公司的康橋和月浦工業園廠房,巴特勒承建的摩托羅拉天津工程,上海美建興建的天津開發區造幣局廠房及北京一機床新廠房,湖南六建建設的長沙博世廠房等等都是行業的精品工程。
          5).壓型鋼板夾芯板加工廠家遍布全國各地,有的廠家己具有獨自的屋面墻面圍護系統,有的廠家引進國外先進設備,技術水平不斷提高。目前國內的壓型板板型幾十種,其生產線大部分都是國內制造的。引進夾芯板生產線的廠家比較多,據不完全統計有二十多條生產線,主要從意大利、德國、韓國、澳洲等國引進。目前國內廠家也能制作夾芯板生產線。
          6).門式剛架輕型鋼結構房屋的大量應用,帶動了相關配套行業的發展和興旺,設計軟件的開發,焊接型鋼、冷彎薄壁型鋼及壓型鋼板等加工設備的制造,采光瓦、另配件連接件和密封材料的生產廠家和代理也很多,技術水平都在逐步提高。
          7).有關設計施工規程規范和圖集的編制:
          (1).冶金工業部部標準《壓型金屬板設計施工規程》YBJ216—88,冶金工業部建筑研究總院主編,現在正進行修訂。
          (2). 中國工程建設標準化協會標準《門式剛架輕型房屋鋼結構技術規程》CECS102:98,中國建筑金屬結構協會鋼結構委員會、中國建筑標準設計研究所主編。2002年修訂版為《門式剛架輕型房屋鋼結構技術規程》CECS102:2002?!堕T式剛架輕型房屋鋼構件》JG144—2002。
          (3). 中華人民共和國國家標準《冷彎薄壁型鋼結構技術規范》GB50018—2002,《鋼結構工程施工質量驗收規范》GB50205--2002中都有剛架、柃條與墻梁、壓型鋼板的專門章節。
          (4).新編標準圖集有:《門式剛架輕型房屋鋼結構(無吊車)》圖集號02SG518-1,《門式剛架輕型房屋鋼結構(有吊車)》圖集號04SG518-3,《壓型鋼板、夾芯板屋面及墻體建筑構造》01J925-1,06J925-2等。
          綜上所述可以看出,門式剛架輕型鋼結構建筑是一項最有發展前途的建筑結構型式和制品,根據有關資料統計,2004年門式剛架輕型房屋及彩色涂層壓型鋼板用鋼量占鋼結構建筑總用鋼量的35.8%,其建筑面積占鋼結構建筑總面積的80%以上。2006年輕型鋼結構廠家巴特勒的銷售額為17億元,工程建筑面積380萬平方米;北京北方空間銷售額達12.35億元,工程建筑面積325萬平方米。連接件廠家浙江振成銷售額達4億元,自攻螺絲就買了3個億。門式剛架輕型房屋在各行各業各種類型的廠房倉庫,超市批發市場等商店建筑、辦公及學校用房、小型體育館訓練館健身房、展覽館展示場等各個領域都得到非常廣泛的應用.

          二. 門式剛架輕型鋼結構建筑存在問題:
          目前門式剛架輕型鋼結構房屋每年以幾百萬平方米的數量在增加,但是應該看到我們在設計計算、建筑構造、加工制作、安裝質量及售后服務等技術和管理方面還存在不少問題,企業之間差異也比較大,整體水平和國外先進技術差距更大,門式剛架輕型鋼結構房屋工程質量總體上是好的,但是由于行業發展太快,一些技術法規和管理措施還不健全,當前輕鋼結構建筑市場比較混亂,個別廠家質量意識薄弱、缺乏責任心,百年大計質量第一、安全生產只是停留在口號上,管理混亂、違法分包、層層轉包、偷工減料、以次充好壓低價格,這種惡性競爭必然導致工程質量下降,嚴重影響行業的信譽和發展。
          1).質量問題反映在房屋使用功能上的缺陷:門式剛架輕型鋼結構房屋建成投產使用中發現的主要問題有以下幾種,這些問題小的影響使用,大的就要停產。:
          (1).屋面漏水:因為大多數屋面是雙層壓型鋼板和保溫玻璃棉復合而成,不易找到確切的漏水點,往往是修了還漏。屋面板結露滴水影響生產。
          (2).墻面窗戶上下檐、門邊、雨蓬伸出部位密封不好進水;
          (3).廠房安裝質量及剛度太差,吊車開動時廠房晃動,有的廠房有卡軌現象吊車開動不靈活;
          (4).廠房被強風或臺風刮倒或局部損壞,廠房被暴風雪壓垮或局部受損;
          2).設計管理和設計質量問題:
          (1). 具有輕鋼專項設計資質,但技術骨干不到位或技術水平不高,承擔超出設計資質級別的設計;沒有輕鋼專項設計資質的到處掛靠;沒有嚴格的審圖規定;行業專業技術人員有待培訓提高整體水平,輕鋼專項設計資質應嚴格審批、加強管理。對于鋼構廠家自己設計自已施工更要嚴格質量管理,防止設計施工上的偷工減料。
          (2).為了滿足合同書低價格的要求,技術人員在沒有試驗研究依據的情況下,過度地“優化”門式剛架的用鋼量,屋面坡度越作越平、壓型鋼板波高越選越小、鋼板厚度越來越薄,這么做的結果是使門式剛架輕型鋼結構建筑的承載能力儲備進一步降低,抵御不了大風和暴雪的襲擊。
          (3).對于風大及多雪地區設計構造上沒有考慮特殊加強措施。
          (4).具有輕鋼專項設計資質的廠家對設計人員培訓不夠,設計人員鉆研學習欠缺,不參考標準圖集設計,其結構設計及建筑構造有明顯的不合理處。
          3).鋼結構構件加工制作和施工安裝中存在的問題:
          (1).鋼材材質選用和鋼板厚度與設計不相符合,大部分是選強度低的、板薄的。
          (2).制作門式剛架梁柱H型鋼翼緣和腹板的鋼板的平整度、焊接質量,鋼構件的除銹涂漆質量問題。
          (3).沒有按照正規的門式剛架安裝順序進行安裝,柱間支撐、屋面支撐及拉條沒有拉緊形同虛設,有的上萬平方米的工程在安裝過程中就被大風吹倒了,造成很大損失。
          (4).對于屋面壓型鋼板搭接處、屋面開洞處、通風氣樓處及壓型鋼板與采光瓦搭接處,防水構造措施不完善、施工不仔細造成屋面漏水隱患。有的工程屋面自攻螺絲漏打,影響抗風能力。另外,屋面墻體異形板另配件的加工安裝精度直接影響建筑物的立面和美觀,也應給予重視。
          (5).不注意土建施工對鋼結構構件、彩色涂層壓型鋼板造成污染。
          (6).鋼柱獨立基礎予埋地腳螺栓位置不夠準確,基礎頂面標高誤差較大,直接影響柱子的安裝精度。
          4).有的施工監理或質量監督站技術人員對鋼結構不太熟悉,難以發現問題解決問題。
          5).業主的責任和信譽問題:門式剛架輕型房屋鋼結構質量問題有的也和業主有關,例如在投標階段,業主只考慮價格要求低價中標(據對幾家有實力的廠家調查最低中標價245元/平方米,最?850元/平方米左右),價格太低逼得廠家偷工減料,據有關調查結果,目前門式剛架輕型廠房的利潤率只有4.2%左右,如果尾款收不回來廠家就要賠錢。標書中對工期規定太緊造成掄進度趕工期,有的工序是細活不能馬虎,例如遇到屋面工程趕工就會造成漏水隱患;另外廠家普遍反映業主不能遵守合同按期支付工程款,尤其尾款難以討回,截止到2006年少的托欠600萬元,多的托欠款達5000萬元,這個問題太嚴重了,希望引起有關領導部門重視給予解決,業主也要講誠信。

          三.輕型鋼結構建筑行業健康發展建議:
          1).展望未來輕型鋼結構建筑是一項最有發展前途的建筑結構型式和制品,優良的業績為輕型鋼結構行業的持續發展打下基礎。二十五年來,門式剛架輕型鋼結構房屋從無到有,從小到大,從簡易到?檔,以史無前例的速度發展,以其它結構型式難易置信的程度在全國各地普及推廣應用,許多廠家年銷售額超過億元,較大的幾家年銷售額達十幾億元。今后十幾年我國經濟將持續發展,東北振興、中部崛起、西部開發都給輕鋼行業帶來無限商機,輕型鋼結構建筑行業前途無量。
          2).科技創新是輕型鋼結構行業持續發展的動力.
          目前門式剛架輕型鋼結構房屋每年以幾百萬平方米的數量在增加,但是應該看到我們在設計計算、建筑構造、加工制作、安裝質量及售后服務等技術和管理方面還存在不少問題,企業之間差異也比較大,整體水平和國外先進技術差距更大,所以有條件的企業應該設專項資金、抽調專業人員進行研究開發新產品新技術,創行業名牌,搞自主品牌產品,這樣才能提高企業在市場中的競爭力。例如:怎樣提高門式剛架輕型鋼結構房屋的抗風性能,抗暴風雪的能力,怎樣豐富房屋的建筑造型,創立獨自的建筑體系,計算機輔助設計制造(CAD--CAM)的研究開發,H型鋼翼緣和腹板的單面焊接工藝研究等都是很好的研究課題。

          3).質量和誠信是輕型鋼結構行業健康發展的關鍵.
          門式剛架輕型鋼結構房屋工程質量總體上是好的,但是由于行業發展太快,一些技術法規和管理措施還不健全,當前輕鋼結構建筑市場比較混亂,個別廠家偷工減料、以次充好壓低價格,這種惡性競爭必然導致工程質量下降,嚴重影響行業的信譽和發展。為了保證工程質量,企業應該嚴格設計和施工技術管理,按照國家和行業的現行規程規范,制定本公司具體的鋼結構加工工藝、安裝工法及質量檢測方法,制定壓型鋼板夾芯板的加工安裝指南,保證每個工程都是合格的、優良的,樹立企業的良好信譽。整個行業就會得到健康發展。

          4).建議經常組織行業新技術新產品研討、重點工程大型工程設計施工技術交流、工程事故分析、企業科學管理經驗交流等活動;充分發揮高??蒲?、專家咨詢的優勢,對重點項目組織科研、設計、施工聯合技術攻關;對從業技術人員定期進行培訓考核,要求持證上崗;對輕型鋼結構企業專項設計及制作資職建立年審檢查制度,嚴格管理檢查;開展與國外輕型鋼結構廠家的技術合作和交流,開闊思路搞創新。這些措施將會提高整個行業的技術水平。
          5). 加強門式剛架輕型鋼結構的試驗研究,盡快組織《門式剛架輕型房屋鋼結構技術規程》CECS102:2002,《壓型金屬板設計施工規程》的修訂工作。結合國內在門式剛架輕型鋼結構設計施工使用中的經驗和出現的問題修改完善規程內容,例如對于我們的門式剛架房屋承載力儲備比美國小的問題;對于廠房高低跨、女兒墻、屋面高差處以及我國多雪地區、強風地區給出特殊的規定要求等等。二十年來,門式剛架輕型鋼結構的發展速度、建設規模和普及程度在世界上和國內都是空間的,但是由于研究開發和技術培訓的欠缺,影響了行業整體水平的提高,有關門式剛架輕型鋼結構、壓型鋼板、冷彎薄壁型鋼的設計施工規程規范急待修改和完善,并且需要進行大量的調查研究和必要的試驗研究作為修訂依據。

          附件:
          暴風雪中的輕型鋼結構房屋的受損情況調查
          3月3日至7日遼寧省遭受特大暴風雪襲擊,據沈陽地區氣象中心報道,這次東
          北三省地區的暴雪天氣災害為一級暴雪災害,屬最嚴重級別,此次暴風雪為沈陽50年一遇,遼寧省百年一遇。這場特大暴風雪造成交通癱瘓、部分工業廠房受損倒塌企業停產半停產,經濟損失巨大。暴風雪災后,當地政府立即組織人力物力全面抗災救災,沈陽市建委組織專家對部分輕型鋼結構廠房受損情況進行了調查。中國建筑金屬結構協會建筑鋼結構委員會專家組也派出專家會同沈陽分會到沈陽和鞍山幾個廠房進行了考察,到受損廠房坍塌現埸了解情況,聽取廠家介紹雪災時廠房倒塌情況,查看設計圖紙及有關資料,為廠家分析廠房倒塌原因、評估損失,對破損廠房拆除及修復方案出謀劃策?,F將主要情況匯總如下。
          一. 暴風雪災中輕型鋼結構廠房受損情況
          1.據有關資料介紹沈陽地區截止到3月6日,10個縣區及開發區已上報的受災工業企業達192家,據分析,造成企業直接經濟損失的主要原因是廠房坍塌;影響企業正常生產的主要問題是交通運輸和廠房受損。其中損失較大的金杯三花、三花都瑞輪箍、天利摩托、晨發汽車零部件等4家企業廠房屋頂部分或大部分坍塌,造成企業停產.汪家鞋業園受災情況嚴重,園區內共有26棟輕鋼廠房,建筑面積15萬平方米;其中整棟倒塌8棟,5萬平方米,部分坍塌10棟7萬平方米,輕度變形8棟3萬平方米。金德工業園內4棟廠房在暴風雪中倒塌,面積達3.3萬平方米。廠房倒塌造成生產設備受損,原材料受潮失效。
          2.沈陽市建委組織專家調查組3月8日到6個縣及渾南經濟技術開發區,對金杯三花、天利摩托、金德管業、東陵汪家鞋業園、東北家具集散中心等21項工程受損情況進行了調查,其中19項工程均為門式剛架輕型鋼結構,兩項為拱形壓型鋼板結構。21項工程損壞形式均為屋面坍塌或凹陷,大多數損毀發生在廠房南側或由南側坍塌引起廠房破壞。多個廠房損毀較嚴重,部分承重結構己在屋面坍塌時破壞。
          3.建筑鋼結構委員會專家組調查的幾棟廠房損毀情況:
          1). 沈陽某機床廠車間,門式剛架五連跨廠房,有吊車,雙坡屋面,廠房縱向設內天溝、女兒墻。廠房端部南山墻處與6米寬采光長廊連接,采光廊頂比屋面?0.9米,強風將雪吹至東南角屋面?差處,積雪厚度達到1~1.2米將屋面壓型鋼板壓折,柃條局部失穩,室內壓型鋼板底板壓折搭接處拉開,造成漏水。另外,廠房北端第一柱距屋面頂部積雪壓折屋面,造成屋面漏水。
          2). 沈陽某幕墻公司4棟廠房:門式剛架結構5連跨(5*18米),無吊車,雙坡屋面,廠房縱向設內天溝女兒墻,屋面構造為雙層壓型鋼板中間設玻璃棉保溫層,墻面為玻璃幕墻及金屬幕墻板. 廠房周圍屬空曠地區,西北風將雪吹至東南角堆積,女兒墻阻擋造成屋面嚴重超載,整個屋面壓坍剛架梁嚴重變形或倒塌,柱子及幕墻只有一棟南側墻倒塌其它完好。
          3). 沈陽某摩托車廠:門式剛架結構,3連跨,無吊車,雙坡屋面,檐口高度約6米,暴風雪造成廠房全部倒坍,據說造價每平方米只有238元,廠房還沒有投保,鋼構廠家損失慘重。
          4). 鞍山某鋼構生產廠房:該廠房為5連跨門式剛架結構,跨度為24+24+30+24+24米,柱距9米,吊車起重量分別為5噸、10噸、20噸,檐口?度11米、14.6米,建筑面積3.75萬平方米。該廠房屋面為雙坡,屋面坡度5%,四周設女兒墻,女兒墻高1.5米,南山墻及側邊27米長女兒墻?3.6米, 3日4日中午,強風從西北方向將暴雪吹到東南角女兒墻處堆積高度達3.6米,造成屋面嚴重超載,屋面板被壓折塌陷,柃條彎折失穩,拉動剛架橫梁柱子倒塌,地腳螺栓拉斷,致使該廠房從東南角開始大面積坍塌和損壞,坍塌及受損面積達2萬平方米以上。
          5). 沈陽某機械廠發動機半成品侖庫:門式剛架結構,跨度30+30米,柱距10米*4,9米*6,無吊車,雙坡屋面,女兒墻高1.5米,檐口高度約8米。300mm?Z型簡支柃條,間距1.5米,檐口處間距1米。暴風將雪吹向南坡,積雪深度超過女兒墻?度,致使南坡沿女兒墻處大面積坍塌,上人除雪屋面又繼續倒塌,屋面板及保溫材料掉落,柃條失穩,剛架梁被拉壞。
          6).沈陽某鼓風機廠生產廠房:門式剛架結構,廠房端部屋面積雪1~2米將屋面壓折,為防繼續倒塌屋頂開洞除雪。
          7).鞍山某不銹鋼廠:該廠房為3連跨門式剛架結構,跨度為24+24+24米,每跨設有2臺10噸吊車;南端部橫向原料跨跨度18米,吊車10噸,32噸各1臺,整個屋面為雙坡屋面,屋面坡度5%,為了使端跨屋面形式和坡度與縱跨一致,端跨采用18米上承式桁架結構,上下弦桿及豎腹桿采用方鋼管,斜腹桿為園鋼。屋面四周女兒墻?2米。這次暴風雪造成廠房東南角女兒墻處大量積雪,造成端跨一半屋面板及柃條坍塌,其余屋面嚴重變形。另外,縱向三跨的南邊跨局部屋面柃條變形嚴重。
          二. 暴風雪災中輕型鋼結構房屋破壞原因及分析:
          1.輕型鋼結構廠房損毀的主要原因:
          這次暴風雪為56年來降雪強度最大的一次,據沈陽市氣象臺資料,市區降雪量達49毫米,平均積雪厚度達到36厘米,平均風力達到6~7級,最大陣風達到9~10級。暴雪加上強風,積雪被北風或西北風刮到廠房南半跨或東南角處大量積聚,在廠房女兒墻、高低跨、雨蓬等部位大量堆積,而且這次雪粒小易粘著密度較大,導致廠房屋面荷載分布極不均勻,最大積雪深度達到1.5~2.0米,荷載達到2.0~3.0KN/m2,沈陽建筑大學對一處積雪實測重量為180kg/m3,屋面雪荷載己大大超過設計值,所以局部雪荷載過大是廠房損毀的主要原因。
          2. 損毀房屋的結構形式及特點:
          從所調查的受損工程情況看出,其結構形式幾乎全是門式剛架輕型鋼結構或壓型鋼板輕型屋面結構,門式剛架廠房跨度多為18米、20米、24米、30米,大多數是2~5連跨,柱距為8米、9米、10米;柃條采用C型或Z型冷彎薄壁型鋼,冷彎薄壁型鋼高度200~300mm,壁厚2mm左右,柃距1.5米左右;屋面均為單層壓型鋼板或雙層壓型鋼板中間設保溫棉的輕型屋面,壓型鋼板幾乎全部是YX51-380-760咬合式壓型鋼板,板厚0.4~0.5mm,屋面坡度較小;多數廠房設有1.5米高的女兒墻,也有2.0米、3.6米高的。其中受損嚴重的廠房多集中在設有女兒墻、?低跨、屋面有高差的工程,以及廠房南側有相距較近的高層建筑物的工程。拱形壓型鋼板結構工程屋面受損也較嚴重。
          3.暴風雪災中輕型鋼結構廠房受損破壞過程分析:
          暴風雪中輕型鋼結構廠房損壞首先是從廠房南坡屋面、南側或東南角的女兒墻、高低跨的積雪堆積處的屋面壓型鋼板開始,受損最輕的僅是屋面壓型鋼板局部壓折、C型冷彎薄壁型鋼柃條變形,保溫屋面底板壓型鋼板壓屈或接縫處拉開;受損較嚴重的是屋面壓型鋼板凹陷,C型冷彎薄壁型鋼柃條側向彎折,門式剛架橫梁嚴重變形;受損最嚴重的是大面積屋面壓型鋼板和柃條塌陷,把門型剛架梁柱拉倒,柱腳螺栓拔斷,整個廠房倒塌。
          4.這次暴風雪災中絕大部分輕型鋼結構廠房和壓型鋼板輕型屋面還是好的,鞍山是這次雪災最嚴重的地區,但是據會員單位介紹鞍山受損倒塌的廠房較少,壓型鋼板屋面損壞也輕,例如鞍鋼廠房的壓型鋼板屋面幾乎沒有損壞。據了介大連地區輕鋼廠房也只是屋面局部壓型鋼板被吹掉,廠房沒有大面積倒塌。對于多雪或強風地區要增強輕型屋面的抗風抗雪災的能力,除了設計計算之外,在屋面構造上應給予補強,例如合理選擇屋面壓型鋼板的板型、增加板厚;對于高度250mm以上的C型冷彎薄壁型鋼柃條,型鋼截面應設加勁以提高強度和側向剛度,壁厚也應適當增大,也可以采用高頻焊接H型鋼;檐口及山墻處不宜設女兒墻,一定要設置時必須限制女兒墻高度并采取加強措施。屋面結構安全度大一些,對門式剛架承重結構也是有利的。
          三.思考和建議:
          1.這次沈陽鞍山等地區門式剛架輕型鋼結構廠房受損破壞是在暴風雪作用下,所承受的荷載嚴重超過國家設計規范的情況下發生的,屬于不可抗力造成的自然災害。根據現行國家標準《建筑設計荷載規范》GB50009的規定:沈陽基本雪壓0.50KN/M2,基本風壓0.55KN/M2;鞍山基本雪壓0.40KN/M2,基本風壓0.5KN/M2,這次暴雪大大超過國家規定的基本雪壓值,而且是暴雪加強風,這是造成廠房屋面坍塌和廠房倒塌的直接原因。
          2.規范市場、建立誠信、嚴格輕型鋼結構房屋設計和施工管理是保證質量的關鍵。輕型鋼結構房屋市場競爭激烈,價格壓得太低,質量得不到保證,遇到災害企業損失慘重。這次雪災沈陽摩托車廠房全部倒塌,每平方米造價只有238元,建議行業協會采取一些措施保證質量合理定價維護企業利益。這次門式剛架輕型鋼結構廠房的受損和破壞是嚴重的,雖然這次廠房倒塌的面積估計只占百分之幾,大部分還是好的,但是由于這次破壞的幾乎都是門式剛架輕型鋼結構和壓型鋼板輕型屋面,人們是否會對這種結構型式的抗風抗雪災害能力產生一些懷疑和看法。在調查過程中我們對沒有破壞和破壞嚴重的廠房進行分析比較,在現行規程規范沒有修改的情況下,對于多雪及強風地區的輕型鋼結構房屋可以采取一些構造補強措施,以增強抗風抗災能力,做到災害中不坍塌、災后可修復,把損失降到最低。例如:這次雪災廠房倒塌大多從女兒墻處開始,女兒墻高度有1.2米,1.5米,2米,3.6米,最高達4.1米,造成安全隱患,今后對于風雪大的地區不宜設女兒墻,一定要設女兒墻必須限制?度且采取加強措施。對于檐口處柃條要加密,壓型鋼板與柃條的連接要加強。另外,這次雪災倒塌廠房中也反映出一些廠家自己設計自己施工,設計圖紙審核不夠嚴格,一些設計構造問題考慮不夠周到,為了降低造價,過分“優化”降低用鋼量,使得本來就很低的承載力儲備進一步降低,這也是造成廠房倒塌的原因。
          3.開展壓型鋼板的試驗研究,盡快組織《壓型金屬板設計施工規程》YBJ216-88的修訂或重編工作。該規程是在學習引進日本壓型鋼板新產品新技術的基礎上,通過大量的試驗研究和上海寶鋼一期工程等項目的實踐編制出來的,二十年來為我國壓型鋼板新技術的推廣應用起了很好的指導作用,隨著新材料的出現、技術的進步,該規程已遠遠滿足不了發展的需要,這次暴風雪災中壓型鋼板輕型屋面的破壞更顯示出編制規程手冊的重要性?!独鋸澅”谛弯摻Y構技術規范》GB50018-2002中第7章只規定了壓型鋼板的計算和構造原則,《門規》中6.6.2條規定:一般建筑屋面或墻面采用的壓型鋼板,其厚度不宜小于0.4mm。對于多雪和強風地區用作屋面壓型鋼板厚度是小了點,最好把屋面和墻面用的壓型鋼板厚度分別規定,屋面應厚一些。,目前工程上屋面板越來越薄有用0.3mm的,屋面坡度越來越平,C型冷彎薄壁型鋼柃條?度越來越高、壁厚越來越薄,柃距大小隨意,拉條形同虛設,所以屋面壓型鋼板被風吹跑,屋面漏水的問題不少。嚴格壓型鋼板的設計安裝質量管理,編制壓型鋼板設計施工規程和手冊很有必要的。
          4.加強門式剛架輕型鋼結構的試驗研究,盡快組織《門式剛架輕型房屋鋼結構技術規程》CECS102:2002的修訂工作。我國現行《門規》規定:當采用壓型鋼板輕型屋面時,屋面豎向均布活荷載的標準值應取0.5KN/M2,而荷載面積大于60M2的剛架構件,屋面豎向均布活荷載的標準值可取0.3KN/M2。而美國MBMA規定當屋面坡度小于1/3時,屋面活荷載為0.98KN/M2,荷載分布面積大于600平方英尺時為0.59KN/M2,比我國規定的荷載約大一倍,所以我們的門式剛架房屋承載力儲備小是個問題。另外美國MBMA的設計手冊中對廠房高低跨、女兒墻、屋面高差處都規定要根據地面雪壓和房屋實際尺寸按公式計算雪荷載的增大值,最大值可達4~5倍,這方面也比我國積雪分布系數2.0大,規程修訂時也應考慮這些問題。在修訂中建議對我國多雪地區、強風地區給出特殊的要求。二十年來,門式剛架輕型鋼結構的發展速度、建設規模和普及程度在世界上和國內都是空間的,但是由于研究開發和技術培訓的欠缺,影響了行業整體水平的提高,有關門式剛架輕型鋼結構、壓型鋼板、冷彎薄壁型鋼的設計施工規程規范急待修改和完善,并且需要進行大量的調查研究和必要的試驗研究作為修改的依據。





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