工业单层钢结构厂房支撑结构设计及优化
单层钢结构厂房范文

单层钢结构厂房范文随着工业化的发展,钢结构厂房作为一种经济、安全、美观、快捷的建筑形式得到了广泛应用。
相比于传统砖混结构厂房,钢结构厂房具有重量轻、强度高、施工速度快等优点,因此在现代工业建筑中得到了越来越多的应用。
钢结构厂房通常采用H型钢、C型钢等材料进行建造,结构简洁明了,具有较好的整体稳定性和承载能力。
在设计过程中,为了满足工厂的功能需求和使用要求,必须考虑到厂房的布局、结构形式、采光、通风等方面的因素。
下面我将以一座单层钢结构厂房为例,详细介绍其设计和建设过程。
一、设计方案首先,在设计之初,需要明确厂房的功能定位和使用要求。
比如,该厂房的主要用途是什么?需要承载怎样的荷载?有无特殊的使用要求等等。
然后根据实际情况确定厂房的建筑面积、高度、结构形式等参数。
1.建筑面积:假如该厂房为生产车间,需要考虑到设备摆放的尺寸和工艺流程的需要,因此建筑面积一般会设计得相对较大,以容纳各种设备和工作空间。
2.高度要求:一般来说,生产车间的层高一般会大于普通的仓储厂房,以提供更多的通风、照明、操作空间等方便。
3.结构形式:单层钢结构厂房一般采用简单的梁柱框架结构,便于施工和装修。
4.功能布局:根据实际需要,将车间、办公室、储藏室等功能区域进行合理布局,以方便生产和管理。
二、结构设计1.基础设计:在选址前,应进行地质勘查,根据地质条件确定基础设计方案。
一般情况下,单层钢结构厂房的基础采用浅基础,比如钢筋混凝土基础或桩基。
2.主体结构:主体结构以H型钢或C型钢为桁架结构,柱距和柱高根据不同的荷载和跨度来设计,以保证其承载能力和稳定性。
3.屋面设计:屋面结构通常采用剪力墙或人字形屋面,可以选择夹芯板、彩钢板等作为覆盖材料,同时考虑到通风、保温、防水等要求。
4.墙体设计:墙体采用轻型墙板或外墙保温板,结合隔热、隔声、防火等要求进行设计。
5.采光与通风设计:在设计中应考虑到厂房内部的采光和通风,可以通过设置天窗、通风口等方式提高厂房的舒适性。
单层工业厂房

单层钢结构厂房摘要:适用于工业生产的厂房有单层与多层之分。
单层厂房是指工业厂房中,层数为一层的厂房,使用于大型机器设备或有重型起重运输设备的工厂,对各种类型的工业生产有较大的适应性,因而其使用范围比较广。
钢结构厂房具有钢结构的优点,钢结构强度高、质量轻、施工周期短、造价低廉。
除此之外,单层钢结构厂房具有较好的抗震性能。
钢结构厂房凭借其独特的优势在如今的工业建筑中越来越受到欢迎。
本文将从单层钢结构厂房的几个方面对其作简要介绍。
关键字:单层钢结构厂房抗震性能特点组成现状正文:一、单层钢结构厂房组成单层厂房钢结构一般由天窗架、屋架、托架、柱、吊车梁、制动梁、各种支撑及墙架等构件组成。
这些构件按所起作用可以归并成以下体系:(1)横向平面框架。
它是厂房的基本承重结构,由框架柱和横梁(或屋架)构成,承受作用在厂房的横向水平荷载和竖向荷载并传递到基础。
(2)纵向平面框架,由柱、托架、吊车梁及柱间支撑组成等,其作用是保证厂房骨架的纵向稳定性和刚度,承受纵向水平荷载,如吊车的纵向制动力、纵向风力等,并传递到基础等。
(3)屋盖结构,由天窗架、屋架、托架、屋盖支撑及檩条等构成。
(4)吊车梁及制动梁,主要承受吊车的竖向荷载及水平荷载,并传递到横向排架和纵向支撑。
(5)支撑,包括屋盖支撑、柱间支撑及其他附加支撑,所起作用是将单独的平面框架连接成空间体系,以保证结构具有必要的刚度和稳定性,同时也有承受风力及吊车制动力的作用。
二、单层钢结构厂房特点1、从建筑上讲,单层钢结构厂房是冶金、机械等车间的主要型式之一。
为了满足在车间中放置尺寸大、较重型的设备生产重型产品,要求单层钢结构厂房适应不同类型生产的需要,构成较大的空间。
2、从结构上讲由于产品较重且外形尺寸较大,因此作用在单层钢结构厂房结构上的荷载、厂房的跨度和高度都往往比较大,并且常受到来自吊车、动力机械设备的荷载的作用,要求单层钢结构厂房的结构构件要有足够的承载能力。
通常状况下,为了满足实际生产工艺要求,与一般工业厂房相对比,钢结构厂房的厂房跨度与吊车轨顶标高等诸多方面的指标均较大。
浅析单层钢结构厂房的柱间支撑体系

浅析单层钢结构厂房的柱间支撑体系摘要:随着单层钢结构厂房结构形式的应用越来越广泛,厂房整体结构的安全性可靠性更加被人们重视。
柱间支撑的设计直接关系到厂房的整体稳定,选择适当的柱间支撑形式,合理可靠的布局,再通过明确有效的结构受力计算,可以有效的提升柱间支撑体系的性能,进而提升单层钢结构厂房的整体稳定。
关键词:钢结构厂房;柱间支撑;长细比单层钢结构厂房柱间支撑的概述单层钢结构厂房具有结构形式简单、空间大、跨度大,结构构件设计生产标准化、加工制作工厂化和施工机械化的优势,因此,在工业建筑中应用日渐广泛。
钢结构单层工业厂房按照横向抗侧力体系可分为两大类,分别是门式刚架和框(排)架,在两榀钢架或框排架之间设置柱间支撑、屋面支撑、刚性系杆作为纵向抗侧力构件。
柱间支撑的主要作用是使厂房具有良好的纵向刚度和整体稳定性。
合理的柱间支撑体系可有效避免杆件产生过大震动和压杆侧向失稳,保证整体结构稳定、承重结构正常工作。
稳定是钢结构设计施工中最重要的问题。
柱间支撑设计是一个涵盖面非常广泛的重要课题,受到本身知识水平和工作经验的限制,本文仅以常用的支撑形式为出发点,对钢结构厂房设计中柱间支撑的基本布置原则、计算及选取要点和必要的施工措施做简单的介绍和分析。
关于柱间支撑结构的设计要求柱间支撑的主要作用布置柱间支撑的目的是使每个温度区段或分期建设的建筑区段能构成稳定的空间结构体系。
具有简洁明确的传力途径,能够保证支撑本身和结构整体稳定是对柱间支撑的基本要求。
柱间支撑主要承受的纵向荷载包括山墙传来的风荷载、吊车纵向水平力、纵向地震力及温度应力。
同时柱间支撑还可以作为钢架柱的平面外支撑点,可减少柱平面外计算长度。
柱间支撑的形式当厂房无吊车时,柱间支撑主要承受的荷载来自于山墙面的风荷载。
规范中要求将支撑布置于厂房端部第一、二开间,并视支撑间距进行调整。
钢结构设计中为发挥材料特性,会优先利用钢材的抗拉性能,其实才是抗压和压弯性能。
单层钢结构工业厂房施工组织设计

单层钢结构工业厂房施工组织设计一、概述单层钢结构工业厂房是一种常见的建筑类型,其施工组织设计是确保施工过程顺利进行的关键。
本文将介绍单层钢结构工业厂房的施工组织设计,包括施工准备、施工方案、施工进度计划、施工质量保证措施等方面的内容。
二、施工准备1、技术准备:进行图纸会审,确认施工图纸的正确性;编制施工组织设计,明确施工方案、技术要求和安全措施;进行技术交底,确保施工人员了解施工方案和技术要求。
2、物资准备:根据施工需要,采购合格的钢材、焊接材料、涂料等原材料;准备施工机具、检测仪器等设备。
3、劳动力准备:选择具有丰富经验的施工队伍,并进行安全培训和技术交底;合理安排劳动力,确保施工进度。
4、现场准备:进行现场勘查,确定施工场地和临时设施的位置;进行现场清理和整平,确保施工条件符合要求。
三、施工方案1、钢结构制作:按照图纸要求,制作钢结构构件;进行构件检验和校正,确保符合规范要求;进行防腐处理,提高构件的使用寿命。
2、钢结构安装:根据施工图纸,进行钢结构安装定位;按照安装顺序,逐一安装钢结构构件;进行安装检验和校正,确保钢结构安装精度符合要求。
3、焊接与防腐:按照焊接规范进行焊接作业;进行焊缝质量检验,确保焊接质量符合要求;进行防腐处理,提高厂房的使用寿命。
四、施工进度计划1、制定施工进度计划表:根据施工合同和施工方案,制定详细的施工进度计划表;明确各阶段的任务、时间节点和完成标准。
2、进度监控与调整:对施工进度进行实时监控,及时发现并解决问题;根据实际情况,对施工进度计划进行调整,确保按时完成施工任务。
五、施工质量保证措施1、建立质量管理体系:建立完善的质量管理体系,明确质量标准和检测方法;制定质量管理计划,指导施工过程中的质量控制。
2、原材料质量控制:对原材料进行严格把关,确保进场的原材料符合规范要求;进行原材料检验和试验,确保原材料质量稳定可靠。
3、施工过程质量控制:对施工过程进行全面质量控制,包括焊接、防腐处理等关键环节;进行质量检测和验收,确保施工质量符合要求。
解析钢铁工业单层厂房钢结构设计

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并且 上段柱和下段柱在延 刚度上 的比值 偏大 ,这样 的设计 有利于下段柱减少弯矩 。下段柱 的截面高度
比较 小 , 厂房 面 积 应 该 做 相 应 的调 整 。柱 截 面 积 翼
缘 厚度一般情况下在 1 6  ̄3 0 m 之间 ,腹板厚度在
1 2 ~2 O m i l l之 间 。 大 型 厂 房 的柱 肢 翼 缘 已经 达 到 了
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研 究柱距经 济性的时候除 了要考 虑钢 材的消耗量还 应该 考虑 其它的施工因素 以及对 轧制型钢 的使用是 否合理 。一定要严格按照工厂依据尺 寸定制的钢材 来设计所 需的构件。此外要适 当照顾 一下吊车的运 行要 求,尽量保持柱距 的统一 性。同一个 跨 内两侧 相互对应 的吊车梁在跨度 上要保 持一致 。 三 、 处 理 好 屋 盖 的 结构 体 系
钢结构单层工业厂房设计(工字钢)

钢结构单层工业厂房设计(工字钢)1.1整体布置选型1.1.1 建筑平面的选择工业建筑中生产工艺要求是其设计主要依据,本厂房的生产工艺流程为直线型,生产工艺流程较简单。
充分考虑到生产流程及建筑和结构的简单及合理性,平面采用矩形平面形式,本厂房采用单跨结构。
①柱网的选择本厂房所承受荷载较小,故选择质量较轻,工业化程度较高,施工周期短,结构形式选钢筋混凝土排架结构。
为便于机械化生产,减少造价,横向选择柱距6m,纵向选择柱距6m。
②定位轴线的划分横向定位轴线:从左向右依次编号为1,2,3,4,5……,10。
横向定位轴线一般通过柱截面的几何中心,在厂房纵向尽端处,横向定位轴线位于山墙内边缘,并把端柱中心线内移600mm。
厂房的纵向结构构件如屋面板,吊车梁,连系梁的标志长度皆以横向定位轴线为界。
纵向定位轴线:由下向上依次编号为A,B,……,E。
1.1.2厂房天然采光设计根据我国《建筑采光设计标准》(GB/T50033—2001)规定可知,本厂房的采光等级为Ⅲ级。
本厂房拟采用双侧采光,因此根据《建筑采光设计标准》应大于1/7。
(GB/T50033—2001)的规定,窗地面积比为Ac/Ad由于侧面采光的效果较好,应用较多。
又由于单侧采光光线衰减幅度较大,光线不均匀,工作面上近窗点光线强,远光点光线弱,所以本厂房采用双侧采光。
为了满足采光面积又不使窗高过大,本厂房将侧窗开为上下两层。
门窗明细表见表2-1所示。
表2-1 门窗明细表1.1.3厂房屋面排水设计为了减少室内排水设施,避免排水管道对生产工艺的影响,本厂房采用有组织外排水方式。
本厂房采用卷材防水,厂房屋面排水坡度取2%,天沟纵向坡度取1%。
1.1.4 结构选型及排架计算简图确定根据厂房的跨度、吊车起重量的大小、轨顶标高,吊车的运行空间等初步确定出排架结构的剖面如图3-1所示。
为了保证屋盖的整体性,屋盖采用无檩体系。
图3-1 厂房剖面图1.1.5屋面板采用1.5m×6m预应力混凝土屋面板,根据屋面做法求得屋面荷载,采用标准图集04G410-1中的Y—WB—2,屋面板自重标准值为1.4KN/m2(包括灌缝自重)。
工业厂房建筑结构设计优化的措施

工业厂房建筑结构设计优化的措施摘要:在目前的工业厂房建筑中,对建筑结构的设计应该具有一定的可行性,应该符合现实实际情况的相关规律。
另一方面,在对工业厂房建筑进行设计的过程中,还需要很多方面的理论知识,设计的过程中还有着较多的相关环节与内容,有着一定程度上的复杂性。
在这样的情况下,对工业厂房建筑结构设计的优化分析已经变得非常重要,可以对我国的建筑结构设计产生一定的帮助。
关键词:工业厂房;建筑结构;结构设计1工业厂房建筑结构设计中存在的问题分析1.1未能全面认识到图纸从一些项目来看,有的建设单位并没有真正的认识到这一环节的重要性,没有正确的理解图纸在整个项目过程中的重要性和严谨性。
所以,在工程进入施工阶段的时候,无法根据项目的实际施工条件评估图纸,因此很难以适当的方式进行施工活动。
在设计过程中,有很多设计师的综合素质有待提高,而缺乏工作经验也造成了很多设计问题。
如果不能及时发现问题,将影响项目建设的发展,也将失去图纸设计指导的意义。
1.2结构设计中的环节不科学合理有的施工企业设计师在整个图纸的设计过程中,由于设计师没有充分的现场施工经验,只是凭书本知识来设计,并没有了解到现场施工中的一些繁琐细节,和施工人员的专业水平不足。
设计的图纸需要和现场的情况相结合。
所以需要加强结构设计的完整性,并应合理使用多种资源以提高建筑结构的安全性。
土木工程结构的总体设计要求相对来说较高,设计图纸的不合理就会在现场施工中一点点体现出来,会造成施工不顺利。
在项目设计过程中,必须合理的预估项目结构各环节的实际情况。
但是,由于设计人员无法控制整体结构,因此出现了许多偏差,从而导致许多施工问题。
1.3细节不完善目前,在土木工程建筑结构设计的开发中优先考虑的是建筑物主体部分,对于细节尚未得到足够的重视。
因此,在建筑施工过程中会产生许多建筑风险和危机。
例如嵌入组件的问题,区域分隔结构的平衡差,建筑空间内部保留的问题等,都是设计细节缺陷。
某单层钢结构厂房结构方案的优化分析

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工业单层钢结构厂房支撑结构设计及优化
发表时间:2019-07-01T17:03:34.020Z 来源:《建筑学研究前沿》2019年5期作者:程苏雷
[导读] 现阶段,我国建筑施工技术的水平已经有了极为明显的提升,钢结构厂房数量与日俱增。
机械工业第四设计研究院有限公司上海分公司上海 200433
摘要:现阶段,我国建筑施工技术的水平已经有了极为明显的提升,钢结构厂房数量与日俱增。
钢结构工业厂房的应用优势比较显著,但是该类型的厂房在使用时,仍旧会受到外界因素的干扰以及影响,需要对其问题进行重视。
本文主要就工业单层钢结构厂房支撑结构的设计以及优化进行分析,了解钢结构工业厂房的优点,高度重视支撑结构的优化设计工作工业单层钢结构厂房的承载力会比较强,且施工时间比较短,具有较高的综合效益,所以建筑施工单位需要合理的开展支撑结构的优化设计工作,保障建筑设施的质量。
关键词:工业;单层钢结构;支撑结构;优化设计
引言:一般情况下,钢结构可以大致分成两类,其分别是普通钢结构以及轻钢结构。
普通钢结构和轻钢结构的界限划分的并不是十分的清晰,二者的计算规则相同。
轻钢结构的荷载数值会比较小,结构的杆件也较小,其构件的墙壁会比较薄。
会使用门式钢架、屋架进行支撑,起到一个承重的效用。
轻钢结构的上部荷载数值低下,因此,其结构效应的内力较小,其结构的强度并不会出现问题,但是其构件的断面较小,结构的刚度会随着截面惯性距减小而减小。
怎样保障其结构整体以及局部的稳定性,成为了建筑施工单位需要重视的关键。
1工业单层钢结构厂房的主要优势
工业单层钢结构厂房和传统的工业厂房相比较,其所展现出的应用优势会比较显著。
首先,工业单层钢结构厂房在构建的过程中,其主要使用的材料为钢结构,这会极大程度的减小厂房的构建施工时间,而传统的厂房建筑施工材料会比较复杂,所涉及到的层面也比较广泛,其建造的时间大约为一年。
工业单层钢结构厂房的各类部件都可以在车间铸造制备,直接将钢结构构件依照设计图纸以及施工方案开展模型的组装工作。
其次,工业单层钢结构厂房的自身重量会比较小,通常状况下,其是传统工业厂房重量的7/10,这会降低其对于地基的压力,可以将工业单层钢结构厂房构建于地质结构不稳定或者产生地质灾害的位置区域,其厂房的经济效益极为显著,其自身的经济性会明显高于传统钢筋混凝土结构体系。
最后,工业单层钢结构厂房施工给周围生态环境所造成的压力会比较微弱,这主要是因为钢结构无论是在生产还是在制备过程中,其产生出的污染物质量都比较小,其组装带有极强的绿色化特征,并不会给生态环境造成威胁,更好的满足了绿色建筑的相关标准要求。
钢结构材料在实际的使用寿命时间段内,可以再次循环性的使用,这就有效的节省了资源能源,降低其损耗,有效的提升总体施工的经济效益,减小施工成本费用。
2工程概况
本文主要以我国某一工业单层钢结构厂房项目为例进行支撑结构优化设计的分析。
该工业厂房的面积约为21万平方米,其跨度数值分别为27m、30m、39m、42m,轨顶的标高数值约为13m。
图1为主厂房1区柱网图。
图2
3工业单层钢结构厂房支撑结构设计优化措施
3.1檩条
3.1.1檩条的作用
檩条在厂房中主要起到承担屋面荷载的效用,将其荷载力传递到钢架中。
檩条会和螺栓以及每榀刚架连接在一起,构成空间结构。
3.1.2截面宽度的确定
实腹式檩条的截面宽度B,由截面高度H所选的型钢规格确定,空间桁架式檩条上弦的总宽度B,取截面总高度的1/1.5~1/2.0。
当采用
压型钢板轻型屋面时,屋面竖向均布活荷载的标准值(按水平投影面积计算)应取0.50KN/m2。
3.1.3拉条和撑杆。
首先,在设置拉条时,其必须要综合性的考量檩条的侧向刚度数值,若该檩条的侧向刚度数值比较大,那么可以不设置拉条,一般来说轻型H型钢钢和空间桁架式檩条都需要设置拉条。
若其侧向刚度数值比较小,实腹时和平面桁架式檩条需要设置拉条,通过安装拉条的方式来避免其檩条在安装以及使用产生侧向变形以及扭转等的问题,切实的保障檩条使用的稳定程度。
将拉条当做侧向的支撑点。
如果檩条的跨度不超过4米,那么就应当依照相关的公式去计算,综合性的考量其是否应当设置拉条。
如果屋面的坡度超过10%,且檩条的跨度超过4米,那么就应当在檩条的跨中区域安装拉条。
如果其檩条的跨度超过6米,那么就需要在檩条跨度三分之一的位置区域安装拉条以及撑杆,并在其檐口安装斜拉条和撑杆。
拉条的直径数值要始终处于8至12毫米的范围内,就其荷载以及檩距离的大小进行调整,适当的选用。
其次,在设置撑杆时,檩条的撑杆长细比按压杆要求不可高于220,使用钢管以及方管等制备。
现阶段,我国存在钢管内设置拉条的现象,该种处理方式相对来说会比较简便,且总体的构造十分的简单化,在撑杆位置区域设置斜拉条。
最后,将拉条和撑杆连接在一起,弯折斜拉条与檩条腹板的连接位置,其实际的弯折的直段长度不可过大,防止其在受力的影响下,出现局部弯曲等的问题。
调整斜拉条弯折点的距离,让其距离处于10至15毫米的数值范围内,在条件允许的状况下,可以不弯折斜拉条,利用斜垫板或角钢等将其连接在一起。
3.2屋盖支撑与柱间支撑的确定
3.2.1屋盖支撑系统设计
在开展厂房屋盖支撑系统的设计工作时,应当合理的选择支撑系统,并处理好屋面的防水问题。
通常来说,屋盖支撑系统的设计和厂房自身的跨度等各类参数息息相关,一般状况下,不管该厂房的屋盖结构是否存在檩条,都会将其厂房设置成为垂直的支撑体系结构。
在一些没有檩条的支撑体系之中,大型的屋面板会把三点和屋架连接在一起,开展焊接的工作,使得其产生上弦支撑的效用。
在施工条件等问题的约束下,想要更好的满足其安装层面的需求,就需要在屋架上弦和天窗架上弦设置上弦横向支撑。
图3屋盖支撑系统设计
3.2.2柱间支撑。
想要防止厂房支撑刚度数值过大所产生的温度应力问题,就需要精确的计算出支撑腹杆按柔性拉杆数值。
交叉体系的下层支撑当吊车较小时一般用圆钢,较大时通常采用角钢或槽钢。
交叉斜杆常按拉杆设计,但为了提高厂房的纵向刚度,当吊车较大时,应按压杆设计。
结语:现阶段,工业单层钢结构厂房的数量越来越多,其厂房在实际的工业生产中的应用范围也开始逐渐的扩大,其相关技术也趋于成熟化,该类型的厂房优势逐渐的显现出来。
目前,我国资源环境的压力比较大,钢结构构筑而成的绿色建筑厂房可以更好的满足可持续化发展需求,在设计该类型的厂房时,需要选择适宜的优化方式,就该工程项目的地质状况以及实际施工条件等进行分析,结合其项目的使用要求,开展建筑设计施工活动,不断的积累施工经验,处理好支撑结构设计中存在的各项问题。
参考文献
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