સ્ટીલ સ્ટ્રક્ચર ફેક્ટરી ઇમારતોની ડિઝાઇન અને બાંધકામ માટેના નવ મુખ્ય મુદ્દાઓ

સ્ટીલ સ્ટ્રક્ચર ફેક્ટરી ઇમારતોબાંધકામ ઈજનેરીમાં વ્યાપકપણે ઓળખવામાં આવી છે કારણ કે તેઓ બનાવવા માટે ઝડપી છે, સ્વ-વજનમાં હળવા છે, સારી સિસ્મિક કામગીરી ધરાવે છે અને પર્યાવરણને અનુકૂળ છે. ઔદ્યોગિક ઇમારતોની ડિઝાઇનમાં, તેઓએ ધીમે ધીમે ભારે પ્રબલિત કોંક્રિટ માળખાને બદલ્યું છે.

ચાઇનામાં લાંબા સમયથી સ્ટીલ સ્ટ્રક્ચર્સનો ઉપયોગ કરવામાં આવ્યો નથી, અને તેમની વિગતવાર ડિઝાઇન અને બાંધકામ તકનીકો હજુ પણ વિકસાવવામાં આવી રહી છે. જોકે સ્ટીલ સ્ટ્રક્ચર ઔદ્યોગિક ઇમારતો ઘણા ફાયદાઓ પ્રદાન કરે છે, સામગ્રી તરીકે સ્ટીલમાં પણ ખામીઓ છે - ઉદાહરણ તરીકે, નબળી અગ્નિ પ્રતિકાર અને કાટ લાગવાની વૃત્તિ. ડિઝાઇન અને બાંધકામ બંને તબક્કા દરમિયાન આ પરિબળો ધ્યાનમાં લેવા જોઈએ.

I. સ્ટીલ સ્ટ્રક્ચર ફેક્ટરી ઇમારતોના મુખ્ય ફાયદા

સારાંશમાં જણાવ્યા મુજબ, ના મુખ્ય ફાયદાઓસ્ટીલ માળખું ઔદ્યોગિક ઇમારતોનીચે મુજબ છે. પ્રથમ, બાંધકામની ગતિના સંદર્ભમાં: સ્ટીલના ઘટકો ફેક્ટરીમાં મોટા પ્રમાણમાં ઉત્પાદન કરી શકાય છે; બાંધકામ સરળ છે અને ઉત્થાન ઝડપી છે, જે બાંધકામના સમયગાળાને મોટા પ્રમાણમાં ટૂંકાવે છે. બીજું, સ્વ-વજનના સંદર્ભમાં: બિલ્ડિંગનું માળખાકીય વજન લગભગ 30% ઘટાડી શકાય છે; આ ખાસ કરીને ઓછી ફાઉન્ડેશન બેરિંગ ક્ષમતા અથવા ઉચ્ચ સિસ્મિક ફોર્ટિફિકેશનની તીવ્રતા ધરાવતી સાઇટ્સ પર આર્થિક છે, જ્યાં એકંદર અર્થતંત્ર પ્રબલિત કોંક્રિટ માળખાકીય પ્રણાલી કરતાં વધુ સારું છે. અંતે, પર્યાવરણીય સંરક્ષણની દ્રષ્ટિએ: સ્ટીલ સ્ટ્રક્ચર્સ ઇકો-ફ્રેન્ડલી ગ્રીન બિલ્ડીંગ સિસ્ટમ્સના પરિવાર સાથે સંબંધિત છે; સ્ટીલ પોતે ઉચ્ચ રિસાયક્લિંગ મૂલ્ય સાથે ઉચ્ચ-શક્તિ, ઉચ્ચ-કાર્યક્ષમતા સામગ્રી છે, અને તેને બાંધકામ દરમિયાન ફોર્મવર્કની જરૂર નથી.

II. ડ્રોઇંગ ડિઝાઇનનું મહત્વ

રેખાંકનો એ કોઈપણ પ્રોજેક્ટમાં બાંધકામનો આધાર છે. સ્ટીલ સ્ટ્રક્ચર ઔદ્યોગિક ઇમારતના ડિઝાઇન તબક્કા દરમિયાન, બાંધકામ એકમના વ્યાવસાયિક ટેકનિશિયનોને સંયુક્ત ચિત્ર સમીક્ષા કરવા માટે ગોઠવવા જોઈએ, "ભૂલો, ભૂલો, અથડામણો અને ખામીઓ" માટે રેખાંકનોની તપાસ કરવી જોઈએ જેથી કરીને બાંધકામ શરૂ થાય તે પહેલાં સમસ્યાઓ હલ થઈ જાય અને ગુણવત્તા અને સમયપત્રક પર ડ્રોઈંગ સમસ્યાઓની અસર ન્યૂનતમ રાખવામાં આવે. સ્ટીલ સ્ટ્રક્ચર પ્રોજેક્ટ માટે, ફેબ્રિકેશન સ્ટેજ અને ઇરેક્શન સ્ટેજ માટે અલગ બાંધકામ સંસ્થાની ડિઝાઇન તૈયાર કરવી જોઈએ; ફેબ્રિકેશન પ્રોસેસ ડોક્યુમેન્ટમાં ફેબ્રિકેશન સ્ટેજમાં દરેક પ્રક્રિયા અને પેટા-આઇટમના ગુણવત્તા ધોરણો અને તકનીકી આવશ્યકતાઓ તેમજ ઉત્પાદનની ગુણવત્તા સુનિશ્ચિત કરવા માટે પસંદ કરાયેલા ચોક્કસ પગલાં આવરી લેવા જોઈએ.

III. બ્રેકિંગ સિસ્ટમ માટે ડિઝાઇન સિદ્ધાંતો

બિલ્ડિંગની અવકાશી વર્તણૂકને સુનિશ્ચિત કરવા, તેની એકંદર જડતામાં સુધારો કરવા, રેખાંશ આડી દળોને પ્રતિકાર અને પ્રસારિત કરવા, સભ્યોની વધુ પડતી વિકૃતિ અટકાવવા, કમ્પ્રેશન સભ્યોના બકલિંગને ટાળવા અને બંધારણની એકંદર સ્થિરતાની બાંયધરી આપવા માટે, એક વિશ્વસનીય સ્વાસ્થ્યવર્ધક સિસ્ટમ બિલ્ડિંગના માળખાકીય સ્વરૂપ અનુસાર ગોઠવવી જોઈએ, ક્રેન અને સ્પૅન, વાઇબ્રેટિંગ અને વર્કઆઉટ, સ્પૅન અને શોપ લાઇટ. દરેક તાપમાન ઝોનની લંબાઈ. દરેક તાપમાન ઝોનને સ્થિર આંતર-સ્તંભ સ્વાસ્થ્યવર્ધક સિસ્ટમ પ્રદાન કરવી જોઈએ, જે છતની બાજુની આડી સ્વાસ્થ્યવર્ધકતા સાથે સંકલનમાં ગોઠવાયેલી હોવી જોઈએ. નીચલા-સ્તંભના સ્વાસ્થ્યવર્ધકની સ્થિતિ એ મુખ્ય પરિબળ છે જે રેખાંશ વિરૂપતાની દિશા નક્કી કરે છે અને થર્મલ તણાવની માત્રાને અસર કરે છે; લોઅર-કૉલમ બ્રેસિંગ તાપમાન ઝોનની મધ્યમાં શક્ય તેટલું નજીક મૂકવું જોઈએ, જેથી ક્રેન બીમ જેવા રેખાંશ સભ્યો તાપમાનમાં ફેરફાર સાથે બંને છેડા તરફ મુક્તપણે વિસ્તૃત અને સંકોચાઈ શકે. જ્યારે ઉષ્ણતામાન ક્ષેત્ર ટૂંકું હોય છે, ત્યારે સામાન્ય રીતે મધ્યમાં નીચલા-સ્તંભના સ્વાસ્થ્યવર્ધકનો એક સમૂહ મૂકવામાં આવે છે. જો કે, જ્યારે ઉષ્ણતામાન ક્ષેત્ર 150 મીટર કરતા લાંબો હોય, ત્યારે રેખાંશની જડતા સુનિશ્ચિત કરવા માટે ઝોનની અંદર લોઅર-કૉલમ બ્રેકિંગના બે સેટ ઇન્સ્ટોલ કરવા જોઈએ; જ્યાં સુધી શક્ય હોય ત્યાં સુધી તેઓને ઉષ્ણતામાન ક્ષેત્રના મધ્ય ત્રીજા ભાગમાં મૂકવું જોઈએ અને બે સેટ વચ્ચેનું કેન્દ્ર-થી-કેન્દ્રનું અંતર 72 મીટરથી વધુ ન હોવું જોઈએ, જેથી અતિશય થર્મલ તણાવ ટાળી શકાય.

IV. સિસ્મિક ડિઝાઇન માટેના મુખ્ય મુદ્દા

સ્ટીલ સ્ટ્રક્ચર ઔદ્યોગિક ઇમારતની સિસ્મિક ડિઝાઇન હાથ ધરતી વખતે, નીચેના મુદ્દાઓ ધ્યાનમાં લેવા જોઈએ. પ્રથમ, સામાન્ય લેઆઉટની દ્રષ્ટિએ, માળખાના સમૂહ અને જડતા સમાનરૂપે વિતરિત થવી જોઈએ જેથી બિલ્ડિંગ એકસરખી રીતે લોડ થાય અને સંકલિત રીતે વિકૃત થાય; અસમાન જડતા ટાળવી જોઈએ, કારણ કે તે સિસ્મિક પ્રભાવ પર પ્રતિકૂળ અસર કરે છે. ટ્રાંસવર્સ સ્ટ્રક્ચર માટે, એક કઠોર ફ્રેમ, અથવા એક ફ્રેમ કે જેમાં છતની ટ્રસ સ્તંભો સાથે સખત રીતે જોડાયેલ હોય, તે અપનાવવી જોઈએ, જેથી સ્ટીલના લોડ-બેરિંગ પ્રદર્શનનો સંપૂર્ણ ઉપયોગ કરી શકાય અને ટ્રાંસવર્સ વિકૃતિ ઘટાડી શકાય. બીજું, સ્ટીલ સ્ટ્રક્ચરની ઇમારતો સામાન્ય રીતે સભ્યોની તાકાત અપૂરતી હોવાને કારણે નિષ્ફળ જાય છે, પરંતુ સભ્યો બકલ કરે છે તેથી; તેથી, એક સુવ્યવસ્થિત સ્વાસ્થ્યવર્ધક સિસ્ટમ કે જે બિલ્ડિંગની એકંદર સ્થિરતાની ખાતરી આપે છે તે ખાસ કરીને મહત્વપૂર્ણ છે. છેલ્લે, ધરતીકંપની ક્રિયા હેઠળ, ઓછા ચક્રનો થાક થાય છે, અને ઇમારત પર તેની અસર ડિઝાઇનમાં ધ્યાનમાં લેવી આવશ્યક છે. માળખાકીય જોડાણોની રચનાએ સુનિશ્ચિત કરવું જોઈએ કે માળખાકીય સભ્યોના સંપૂર્ણ-વિભાગની ઉપજ પહેલાં સંયુક્ત નિષ્ફળતા ન થાય; સભ્યોને પ્લાસ્ટિક સ્ટેજમાં પ્રવેશવાની મંજૂરી આપવી જોઈએ જેથી કરીને તેઓ સિસ્મિક ઉર્જાને સંપૂર્ણપણે શોષી શકે અને તેમની સિસ્મિક ક્ષમતાનો વિકાસ કરી શકે.

V. ગરમી- અને આગ-પ્રતિરોધક ડિઝાઇનનું મહત્વ

સ્ટીલ માળખું ઔદ્યોગિક ઇમારતોનબળી આગ પ્રતિકાર છે. જ્યારે સ્ટીલને 100 °C થી ઉપર ગરમ કરવામાં આવે છે, ત્યારે તેની તાણ શક્તિ ઘટે છે અને તાપમાન વધે તેમ તેની પ્લાસ્ટિસિટી વધે છે. 250 °C આસપાસ, સ્ટીલની તાણ શક્તિ થોડી વધે છે જ્યારે તેની પ્લાસ્ટિસિટી ઘટે છે - એક ઘટના જે વાદળી બરડતા તરીકે ઓળખાય છે. 250 °C થી ઉપર, સ્ટીલ સળવળવાનું શરૂ કરે છે. લગભગ 500 °C પર, સ્ટીલની મજબૂતાઈ એટલી ઓછી થઈ જાય છે કે સ્ટીલનું માળખું તૂટી શકે છે. તેથી, જ્યારે પણ સ્ટીલ સ્ટ્રક્ચરનું સપાટીનું તાપમાન 150 °C કરતાં વધી જાય, ત્યારે થર્મલ ઇન્સ્યુલેશન અને ફાયર પ્રોટેક્શન ડિઝાઇન પ્રદાન કરવી આવશ્યક છે (સામાન્ય રીતે ગરમી-પ્રતિરોધક, અગ્નિ-રક્ષણાત્મક કોટિંગ્સ લાગુ કરીને પ્રાપ્ત થાય છે).

ના બાંધકામમાંસ્ટીલ માળખું ઔદ્યોગિક ઇમારતો, ઘણી વ્યવહારુ સમસ્યાઓ ઊભી થાય છે; અહીં આપણે ફક્ત સૌથી પ્રખ્યાતનું વિશ્લેષણ કરીએ છીએ.

VI. બાંધકામ દરમિયાન એન્કર બોલ્ટ્સને એમ્બેડ કરવું

એવું કહી શકાય કે એન્કર બોલ્ટ્સ નિશ્ચિતપણે સ્થાપિત થયેલ છે કે કેમ તે સ્ટીલ માળખાના ઔદ્યોગિક મકાનની સ્થિરતા માટે મૂળભૂત છે. એન્કર બોલ્ટ્સની ચોકસાઈ સ્ટીલ સ્ટ્રક્ચરની સ્થિતિને સીધી અસર કરે છે. એન્કર બોલ્ટ સખત ચોકસાઇ સાથે એમ્બેડ કરેલા હોવા જોઈએ: અક્ષ વિચલન ±2.0 mm, અને એલિવેશન ±5.0 mm. કૉલમ એન્કર બોલ્ટ્સ ઇન્સ્ટોલ કરતાં પહેલાં, કૉલમ ફાઉન્ડેશનની ટોચની સપાટી પર આડા નિયંત્રણ નેટવર્કની દરેક અક્ષને પ્રોજેક્ટ કરો અને લૂપ બંધ કરો, જેથી બોલ્ટના ઇન્સ્ટોલેશનની ચોકસાઈની ખાતરી આપી શકાય; પછી અક્ષો અનુસાર સ્તંભોની બાહ્ય ધારને ચિહ્નિત કરો. એકવાર કોલમ એન્કર બોલ્ટ્સ માટે સપોર્ટ ફ્રેમ (શોરિંગ) ઊભી થઈ જાય, પછી જરૂરી એલિવેશનને સ્ટીલ-ટ્યુબ ફ્રેમ પર સ્થાનાંતરિત કરો. 

VII. હોસ્ટિંગ દરમિયાન સાવચેતીઓ

મુખ્ય સાવચેતીઓ નીચે મુજબ છે. સૌપ્રથમ, સ્તંભના પગની બેઝ પ્લેટ અને એન્કર બોલ્ટની મધ્ય રેખાઓ પર ક્રોસ સેન્ટરલાઈનને ચિહ્નિત કરો અને કોલમ બેઝમાં શીયર હોલ્સને સાફ કરો; સ્ટીલ કૉલમ સ્થિતિમાં હોય તે પછી, તેની ઊંચાઈને સમાયોજિત કરો અને બદામને સજ્જડ કરો. બીજું, એક વિસ્તારમાં સ્ટીલના સ્તંભો ઊભા થયા પછી, ટાઈ સળિયા (જોડાતા સભ્યો) સ્થાપિત કરો, જેથી સ્તંભોની એકંદર સ્થિરતા સુનિશ્ચિત કરી શકાય અને જ્યારે સ્ટીલના બીમ ફરકાવવામાં આવે ત્યારે તેને વિકૃત થતા અટકાવી શકાય. છેલ્લે, સ્ટીલના બીમને લહેરાવો: મધ્ય-હવામાં બીમની જોડીને જોડો અને ઉચ્ચ-શક્તિવાળા બોલ્ટને પ્રારંભિક કડક કરો; પ્રથમ બીમ ચાર ગાય વાયર વડે સુરક્ષિત હોવો જોઈએ જેથી તે એક બાજુ નમતું ન રહે.

VIII. ક્રેન બીમ સિસ્ટમ ઇન્સ્ટોલ કરવામાં મુશ્કેલીઓ

બાંધકામ દરમિયાન, વિશિષ્ટતાઓ અનુસાર, ક્રેન બીમને કૉલમ-બ્રેસ્ડ ખાડીમાંથી સખત રીતે ઇન્સ્ટોલ કરવું આવશ્યક છે. એકવાર ઇન્ટર-કૉલમ બ્રેકિંગ ઇન્સ્ટોલ થઈ જાય અને કનેક્ટ થઈ જાય, તે પ્રમાણમાં સ્થિર અવકાશી જડતા એકમ બનાવે છે; આ ખાડીમાંથી સ્થાપિત કરવું વધુ સુરક્ષિત છે અને તે પણ સુનિશ્ચિત કરે છે કે ક્રેન બીમનું ઉત્થાન સ્તંભોની ઊભીતાને અસર કરતું નથી. ઇન્સ્ટોલેશન દરમિયાન, શિમ પ્લેટ્સને મોટા અંત-વિભાગના વિચલનો સાથે ક્રેન બીમ હેઠળ મૂકવામાં આવવી જોઈએ; ક્રેન બીમ સિસ્ટમ એડજસ્ટ કર્યા પછી આ શિમ્સને સ્થાને વેલ્ડિંગ કરવું આવશ્યક છે, અને બીમ પ્રી-સેટ પોઝિશનિંગ લાઇનની સામે ચોક્કસ રીતે ગોઠવાયેલ હોવા જોઈએ. બ્રેકિંગ સિસ્ટમ ઔપચારિક રીતે ક્રેન બીમને સમાયોજિત અને નિશ્ચિત કર્યા પછી જ કનેક્ટ થવી જોઈએ. જ્યારે બ્રેક પ્લેટ ઉચ્ચ-શક્તિવાળા બોલ્ટ્સ દ્વારા ક્રેન બીમ સાથે અને વેલ્ડીંગ દ્વારા સહાયક ટ્રસ સાથે જોડાયેલ હોય છે, ત્યારે ક્રમ મહત્વપૂર્ણ છે: પ્રથમ બ્રેક પ્લેટને ઉચ્ચ-શક્તિવાળા બોલ્ટ્સ સાથે ક્રેન બીમ સાથે જોડો અને પ્રારંભિક કડક કરો; પછી સહાયક ટ્રસને સમાયોજિત કરો, તેને બ્રેક પ્લેટ પર ટેક-વેલ્ડ કરો અને ઉચ્ચ-શક્તિવાળા બોલ્ટ્સને અંતિમ કડક કરો; અંતે, બ્રેક પ્લેટને સહાયક ટ્રસમાં વેલ્ડ કરો. પ્લેટમાં આંતરિક તણાવ ઘટાડવા માટે, ઉચ્ચ-શક્તિવાળા બોલ્ટને કડક બનાવવા અને બ્રેક પ્લેટનું વેલ્ડિંગ બંને દરેક પ્લેટની મધ્યથી બંને કિનારીઓ તરફ આગળ વધવું જોઈએ.

IX. સ્ટીલ ઘટકોનું સ્ટેકીંગ

ઉત્થાન સરળ બનાવવા માટે, સ્ટીલના ઘટકો સાઇટ પર આવ્યા પછી વાજબી રીતે સ્ટેક કરવા જોઈએ. સિદ્ધાંતો છે: ઉત્થાન માટે તાત્કાલિક જરૂરી ઘટકોને સ્થળ પર સીધા જ સ્ટેક કરવા જોઈએ, ફરકાવાના ક્રમને અનુસરીને-જેને પહેલા લહેરાવવામાં આવે છે તે ટોચ પર જાય છે, અને જે પાછળથી ફરકાવવાના હોય છે તે નીચે જાય છે; ઘટકો કે જેની તાત્કાલિક જરૂર નથી તે અસ્થાયી રૂપે સાઇટની બહાર સંગ્રહિત થવી જોઈએ. સ્ટેકીંગ કરતી વખતે, સ્તંભો અને બીમને અલગ રાખો અને તેમને ધરી દ્વારા સ્ટેક કરો. સ્ટોરેજ યાર્ડનું સંચાલન નિયુક્ત કર્મચારીઓ દ્વારા થવું જોઈએ; ઘટકોની ગણતરી પુરવઠાની જરૂરિયાતો અને ડિલિવરી સૂચિ સામે થવી જોઈએ, અને રેકોર્ડ્સ ફાઇલ કરવા જોઈએ. એચ-સેક્શનના સભ્યો સીધા જ સંગ્રહિત હોવા જોઈએ, ક્યારેય સપાટ નહીં. દરેક ઘટક ઓછામાં ઓછા બે બિંદુઓ પર આધારભૂત હોવું જ જોઈએ; સપોર્ટ પોઈન્ટ સભ્યોના છેડાથી લગભગ એક-સાતમા ભાગમાં સ્થિત હોવા જોઈએ. સ્તરોમાં સ્ટેકીંગ કરતી વખતે, ત્રણ કરતાં વધુ સ્તરોની મંજૂરી નથી; ટિમ્બર બ્લોક્સ સ્તરો વચ્ચે યોગ્ય રીતે મૂકેલા હોવા જોઈએ જેથી તેઓને સ્તર બનાવી શકાય, અને સપોર્ટ પોઈન્ટ ઊભી રીતે સંરેખિત હોવા જોઈએ.