門式剛架結(jié)構(gòu)廠房防臺(tái)風(fēng)措施設(shè)計(jì)

莫 偉 孫 巖

（湛江南海西部石油勘察設(shè)計(jì)有限公司 廣東湛江 524000）

前言

門式剛架結(jié)構(gòu)廠房廣泛的應(yīng)用在目前工業(yè)建筑設(shè)計(jì)中，具有抗震性能好、建筑總重輕、工程造價(jià)低、施工速度快的特點(diǎn)，但是對(duì)于沿海臺(tái)風(fēng)較多的地區(qū)來(lái)說(shuō)，仍舊需要對(duì)廠房進(jìn)行相關(guān)防臺(tái)風(fēng)加固，在滿足規(guī)范設(shè)計(jì)要求的基礎(chǔ)上，采取必要的構(gòu)造措施來(lái)進(jìn)一步提高門式剛架結(jié)構(gòu)廠的抗風(fēng)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(yè)廠區(qū)的鋼結(jié)構(gòu)廠房建設(shè)工程，該場(chǎng)地基本風(fēng)壓為0.80kN/m2，地面粗糙度類別為A類。其廠房結(jié)構(gòu)形式為輕型門式剛架結(jié)構(gòu)，跨度21.0m，檐口高度為14.0m。受臺(tái)風(fēng)2015年臺(tái)風(fēng)“彩虹”的破壞后廠房維護(hù)結(jié)構(gòu)嚴(yán)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(fēng)破壞的特點(diǎn)

結(jié)合實(shí)際勘察門式鋼結(jié)構(gòu)廠房受風(fēng)破壞情況，發(fā)現(xiàn)門式鋼結(jié)構(gòu)廠房在臺(tái)風(fēng)危害中破壞的特點(diǎn)主要體現(xiàn)在這樣幾個(gè)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(tái)風(fēng)時(shí)，未能承受風(fēng)荷載作用下的向上和向外的風(fēng)吸力，從而造成屋面板、墻面板在臺(tái)風(fēng)中被吹飛、變形。

（2）窗扇玻璃在受臺(tái)風(fēng)影響時(shí)，由于窗框型材較薄，未能承受風(fēng)荷載作用下的壓力，導(dǎo)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(tái)風(fēng)影響時(shí)，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(fēng)吸力的破壞。

（4）屋面檁條和墻面檁條在風(fēng)吸力作用下翼緣受壓的失穩(wěn)破壞，因而檁條的變形間接引起屋面板、墻面板的變形，導(dǎo)致屋面板和墻面板被臺(tái)風(fēng)掀翻。

（5）圍護(hù)構(gòu)件如大面積的門窗未做抗風(fēng)計(jì)算，在臺(tái)風(fēng)作用力下若被破壞，則在廠房?jī)?nèi)會(huì)形成陣風(fēng)，增大屋面構(gòu)件的風(fēng)吸力，造成屋面構(gòu)件的破壞。

3 防臺(tái)風(fēng)加強(qiáng)措施

針對(duì)在臺(tái)風(fēng)災(zāi)害中，門式剛架結(jié)構(gòu)廠房圍護(hù)結(jié)構(gòu)出現(xiàn)的破壞形式，我們可以有針對(duì)性的采取以下構(gòu)造措施，來(lái)加強(qiáng)維護(hù)結(jié)構(gòu)的抗風(fēng)能力。

（1）湛江地區(qū)50年一遇的基本風(fēng)壓為0.80kN/m2，在門式鋼架輕型鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，可以取100年一遇的基本風(fēng)壓0.95kN/m2，同時(shí)地面粗糙度類別取A類，從而提高門式剛架結(jié)構(gòu)的整體抗風(fēng)性能。

（2）廠房窗扇單塊玻璃面積大于1.5m2時(shí)應(yīng)采用安全玻璃。玻璃厚度按照《建筑玻璃應(yīng)用技術(shù)規(guī)程》（JGJ113-2009）計(jì)算，風(fēng)壓計(jì)算時(shí)地面粗糙度類別取A類。窗型材規(guī)格、型號(hào)應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求且應(yīng)有出廠合格證。窗框型材厚度滿足設(shè)計(jì)要求且應(yīng)不小于1.4mm。窗框型材連接應(yīng)預(yù)埋，如后裝宜采用M12以上結(jié)構(gòu)用膨脹螺絲固定，間距不應(yīng)大于1m。通過(guò)加強(qiáng)外窗的強(qiáng)度，可以防止臺(tái)風(fēng)災(zāi)害時(shí)，窗框變形、玻璃破碎后風(fēng)灌入廠房?jī)?nèi)部，從內(nèi)部向外掀翻屋面板、外墻板等。

（3）廠房大門地面導(dǎo)向軌設(shè)計(jì)成凹槽型深100mm，同時(shí)設(shè)計(jì)大門在臺(tái)風(fēng)時(shí)的臨時(shí)加固卡扣或者插銷。保證在臺(tái)風(fēng)災(zāi)害時(shí)，大門能有多個(gè)固定點(diǎn)抗風(fēng)而不被臺(tái)風(fēng)吹壞。

（4）計(jì)算墻面板、屋面板等時(shí)基本風(fēng)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(guò)加強(qiáng)板材的厚度，從而增加加強(qiáng)屋面板、墻面板的剛度，可以有效增強(qiáng)屋面板及墻面板的抗風(fēng)性能。

（5）減小屋面、墻面邊緣帶的檁條間距，取中間區(qū)相應(yīng)檁條間距的一半。

（6）屋脊、檐口等邊角區(qū)域設(shè)置通長(zhǎng)鍍鋅扁鋼-45X3壓邊，加強(qiáng)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(yīng)確保螺紋區(qū)穿過(guò)檁條壁厚，至少漏出兩個(gè)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(huì)使用年限長(zhǎng)了銹蝕影響其強(qiáng)度。

（8）螺栓（錨栓）間距、數(shù)量應(yīng)按計(jì)算確定。根據(jù)相關(guān)規(guī)范規(guī)定，螺栓（錨栓）每波不少于1個(gè)，短向間距不宜大于300mm，長(zhǎng)向間距為檁條間距。房屋端部、屋脊、轉(zhuǎn)角、挑檐、天窗、采光帶、鋼板端頭及其他薄弱部位應(yīng)按計(jì)算和構(gòu)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(yīng)采用自攻螺釘。這樣可以加強(qiáng)屋面板和屋面檁條、墻面板和墻面檁條的連接強(qiáng)度，從而增加結(jié)構(gòu)的整體剛度，提高抗風(fēng)性能。

（10）對(duì)屋面檁條可通過(guò)設(shè)置雙拉條來(lái)約束檁條上下翼緣，從構(gòu)造上保證風(fēng)吸力下檁條下翼緣的穩(wěn)定性。

4 結(jié)束語(yǔ)

結(jié)合實(shí)際工程設(shè)計(jì)中，在對(duì)此門式剛架結(jié)構(gòu)廠房受臺(tái)風(fēng)破壞的情況進(jìn)行分析之后，采取必要的構(gòu)造措施加固處理設(shè)計(jì)。在構(gòu)造措施的加固過(guò)程中，需要嚴(yán)格按照國(guó)家所規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)及設(shè)計(jì)的要求來(lái)進(jìn)行施工，且嚴(yán)格按照規(guī)范進(jìn)行驗(yàn)收，以此來(lái)保證施工的整體質(zhì)量，保證抗風(fēng)承載力能滿足防臺(tái)風(fēng)設(shè)計(jì)要求。

[1]宋建生.鋼結(jié)構(gòu)維護(hù)結(jié)構(gòu)防臺(tái)風(fēng)措施[J].經(jīng)營(yíng)管理者，2013（10）：379.