钢结构工业厂房设计要点
轻型钢结构厂房设计要点

轻型钢结构厂房设计要点摘要:在进行轻工业厂房设计时,必须严格执行轻型钢结构厂房设计要点,综合考虑可能影响其设计质量的因素,进而全面提高此方面的设计质量。
基于此情况下,本文总结了厂房结构体系的选型、门式刚架柱网尺寸的选择及结构体系的布置、门式刚架设计、檩条,墙梁及拉条、支撑设计与构造、吊车梁设计方面内容做出了综合论述。
关键词:轻型钢;结构;厂房设计;要点分析引言:近年来,轻型钢结构在建筑工程中得到了越来越广泛的应用,例如在高层建筑、大跨度公共建筑中,都有轻型钢结构设计的身影,它已成为一个城市现代建筑的象征。
随着现代轻型钢结构设计水平提高,从而形式由单一的框架式发展到多元化,如肋玻结构形式、钢桁架结构形式。
一、钢结构设计1.1钢结构形式与结构布置。
钢结构在设计之前应该选择合理的结构体系,合理的建筑结构体系应该是刚柔相济。
钢结构常用的结构体系有框架、平面(桁)架、网架(壳)、索膜、轻钢、塔桅等结构形式。
在钢结构设计的整个过程中都应该注重的是概念设计,所得结构方案往往易于手算、概念清晰、定性正确,并可避免结构分析阶段不必要的繁琐运算。
一般地说要刚度均匀,力学模型清晰简便,层次清楚,条理分明,尽可能限制大荷载或移动荷载的影响范围,控制构件的侧移变形,保证结构具有足够的抗弯和抗剪能力,使其结构传力以最直接简单的线路传递到基础,抗侧支撑的分布应均匀,其形心要尽量靠近侧向力(风震)的作用线,否则应考虑结构的扭转。
结构的抗侧应有多道防线,比如有支撑框架结构,柱子至少应能单独随1/4 的总水平力。
1.2 判定结构的合理性。
要正确使用结构软件,还应对其输出结果做正确的判断。
比如评估各向周期、位移、应力、总剪力、变形特征等。
不同的软件会有不同的适用条件和范围,初学者应充分明了。
工程师们不应该过分信任与依赖结构软件。
工程设计中的计算和精确的力学计算本身常有一定距离,为了获得实用的设计方法,有时会用误差和较大的假定,但对这种误差,会通过适用条件、概念及构造的方式来保证结构的安全。
钢结构厂房设计规范标准

钢结构厂房设计规范标准第一篇范本:1. 概述1.1 目的本文档旨在规定钢结构厂房设计的基本原则和技术要求,以确保钢结构厂房的安全、可靠、经济和美观。
1.2 适用范围本文档适用于设计和建造各类钢结构厂房,包括工业厂房、仓库、车间等。
2. 材料选用2.1 钢材2.1.1 钢材种类根据不同构件的要求,应选用相应的国标钢材,如Q235钢、Q345钢等。
2.1.2 钢材质量要求钢材应符合国家相关标准的要求,其力学性能和化学成分应满足设计要求。
2.2 焊材2.2.1 焊材种类根据焊接方式和构件要求,应选用相应的焊材,如CO2保护焊丝、焊条等。
2.2.2 焊材质量要求焊材应符合国家相关标准的要求,其焊接强度和工作性能应满足设计要求。
3. 结构设计3.1 整体布置钢结构厂房的整体布置应符合以下原则:- 结构紧凑、经济高效;- 功能布局合理,满足生产需求;- 建筑形象美观,与周围环境协调。
3.2 框架结构设计3.2.1 刚度要求主体框架的刚度应满足钢结构的使用要求,并考虑风荷载、地震作用等。
3.2.2 节点设计节点设计应满足力学性能要求,保证连接的刚度和强度。
4. 建筑设计4.1 基础设计4.1.1 地基处理根据地质勘察结果,采取相应的地基处理措施,确保地基的承载能力和稳定性。
4.1.2 基础选型根据结构形式和荷载特点,选择适当的基础形式,如浅基础、深基础等。
4.2 墙体和屋面设计4.2.1 墙体设计墙体应具有足够的承载能力和抗风性能,满足隔热、防水和防火的要求。
4.2.2 屋面设计屋面应具有良好的排水性能和抗风性能,保证厂房的安全和可靠。
5. 消防设计5.1 灭火系统设计根据厂房的特点和用途,设计相应的灭火系统,如自动喷水灭火系统、泡沫灭火系统等。
5.2 疏散通道设计根据厂房的安全要求,合理设置疏散通道,确保在紧急情况下人员能够及时疏散。
6. 监管要求6.1 法律法规本设计需符合国家相关的法律法规,如《建筑设计规范》、《消防设计规范》等。
厂房钢结构工程设计方案

厂房钢结构工程设计方案一、项目概况本项目位于XX市工业园区,是一座现代化规模较大的厂房钢结构工程。
建筑设计总面积约为10000平方米,高度约15米,用途为生产车间及相关生产设施。
主要结构包括主厂房及辅助设施。
厂房采用轻钢结构设计,以确保建筑质量和使用寿命。
二、设计理念本工程以安全、耐用、环保为设计理念,主要从以下方面进行设计:1. 结构合理化:通过对厂房使用场景和外部环境特点的分析,确定合理的结构类型和布局设计,满足建筑功能要求,并确保其坚固耐用。
2. 节能环保:采用先进的节能材料和技术,减少资源消耗和能源浪费,降低对环境的影响。
3. 安全稳定:结构设计考虑地震、风压、雨雪等自然灾害的影响,保证厂房在各种恶劣环境下具有足够的稳定性和抗震性。
4. 综合经济:建筑成本与建筑寿命的匹配,从投资、使用成本、维护保养等方面综合考虑,确保建筑物经济实用。
三、设计标准1. 地震设计标准:根据《建筑抗震设计规范》,确定完整的抗震措施,满足地震发生时的安全要求。
2. 风压设计标准:根据《建筑结构荷载规范》,确定合理的风荷载设计值,保证在恶劣风力环境下厂房的安全稳定。
3. 环保设计标准:符合国家环境保护要求,注重建筑材料的环保性能和施工过程的环保措施。
四、工程设计内容1. 结构类型与布局设计:工程采用轻钢结构设计,采用框架结构和活动墙板结构相结合的方式,以确保建筑的抗震抗风能力。
2. 材料选择:主要采用优质钢材,保证结构的牢固度和稳定性,同时提高建筑的使用寿命。
3. 防火设计:结构设计考虑防火要求,采用防火涂料、阻燃材料等措施,加强建筑的防火性能。
4. 环保设计:选用环保建材,符合国家环保标准。
建筑施工过程中尽量减少对环境的影响。
5. 设备布置:合理布置厂房内设备和机械设备,满足生产工艺要求,提高生产效率。
五、结构设计1. 柱和梁:柱梁采用优质的钢材,合理分配结构承载力,确保建筑的稳定性和安全性。
2. 墙体:采用活动墙板结构设计,提高厂房的抗风抗压能力,同时方便厂房的改建和装修工作。
钢结构厂房设计方案

钢结构厂房设计方案一、引言。
钢结构厂房是工业生产中常见的建筑类型,其设计方案的合理性直接关系到厂房的稳定性、安全性和生产效率。
本文将针对钢结构厂房设计方案进行详细介绍,旨在为相关设计人员提供参考和指导。
二、地基处理。
首先,钢结构厂房的地基处理至关重要。
在选择建筑地点时,要考虑地基的承载能力和稳定性,避免选择软弱或不稳定的地质条件。
在地基处理方面,可以采用加固地基、打桩等方式,以确保地基能够承受厂房的重量和外部环境的影响。
三、结构设计。
钢结构厂房的结构设计是设计方案中的关键环节。
在结构设计中,需要充分考虑厂房的功能需求、荷载情况、抗震性能等因素。
合理的结构设计可以有效地提高厂房的稳定性和安全性,同时也能够减少材料的使用量,降低建筑成本。
四、材料选择。
在钢结构厂房的设计中,材料的选择至关重要。
优质的钢材能够提高厂房的承载能力和耐久性,同时也能够减少维护成本。
在选择材料时,需要考虑材料的强度、耐腐蚀性以及成本等因素,以确保厂房的质量和经济性。
五、防火设计。
钢结构厂房的防火设计是设计方案中不可忽视的部分。
在设计防火措施时,需要考虑厂房的功能分区、疏散通道、消防设施等因素,以确保在发生火灾时能够及时疏散人员,并减少财产损失。
六、环境保护。
在钢结构厂房的设计中,环境保护也是一个重要的考虑因素。
在设计方案中,需要考虑厂房对周围环境的影响,采取相应的措施减少废气、废水的排放,保护周围的生态环境。
七、总结。
综上所述,钢结构厂房的设计方案涉及到地基处理、结构设计、材料选择、防火设计和环境保护等多个方面。
合理的设计方案能够提高厂房的稳定性和安全性,降低建筑成本,并对周围环境产生积极影响。
因此,在设计钢结构厂房时,需要综合考虑各个方面的因素,确保设计方案的合理性和可行性。
钢结构厂房设计方案

钢结构厂房设计方案钢结构厂房设计方案一、设计要求:1. 承重能力:根据厂房用途需具备足够的承重能力,能够保证厂房内设备的安全运行。
2. 安全性:设计要符合相关安全规范,能够抵御自然灾害如地震、风等的影响。
3. 空间利用率高:能够合理规划厂房内的空间,最大程度地提高空间利用率。
4. 施工周期短:在设计中尽量考虑到施工周期的缩短,提高工程进度。
二、设计方案:1. 构造形式:①采用梁柱结构:在设计中采用梁柱结构,能够充分发挥钢材的优势,提高整个厂房的承重能力。
②设计加强部位:在设计中加强梁柱连接处的设计,提高连结部位的稳定性。
③预留施工洞口:在梁柱设计中预留施工洞口,方便施工人员搭建和维护。
2. 屋面设计:①采用金属屋面板:金属屋面板具有重量轻、防水性能好等优点,适合用于厂房的屋面设计。
②耐候性好:金属屋面板能够经受住不同气候的考验,具有很好的耐候性。
③隔热性能强:金属屋面板具有优良的隔热性能,能够有效降低厂房内部的温度。
3. 外墙设计:①采用彩钢板:彩钢板具有颜色多样、施工方便、隔热隔音效果好等特点,是厂房外墙设计的理想选择。
②防火性能好:彩钢板具有良好的防火性能,能够提高厂房的安全性。
③耐候性强:彩钢板能够抵御阳光、雨水等对外墙的侵蚀,具有较长的使用寿命。
4. 设备安装:结合厂房设计,提前规划好设备安装的位置和布局,保证设备的安全与顺利运行。
5. 温度控制:根据厂房用途,设计合适的温度控制方案,包括通风、空调等,保证厂房内温度的舒适。
三、材料选取:1. 钢材:选用高强度低合金结构钢,保证整个厂房的承重能力。
2. 金属屋面板:选择抗腐蚀、耐用的金属屋面板,确保屋面的稳定性和耐久性。
3. 彩钢板:选择质量好、颜色多样的彩钢板,提高厂房的美观度和安全性。
四、设计效果:1. 厂房外观:设计简洁大气,利用彩钢板进行装饰,使厂房外观美观大方。
2. 室内空间布局:合理规划厂房内设备的位置,最大限度地提高空间利用率,提供舒适的工作环境。
钢结构厂房重点难点,及解决措施

钢结构厂房重点难点,及解决措施钢结构厂房重点难点及解决措施在现代工业建筑中,钢结构厂房因其具有强度高、自重轻、施工速度快等优点而被广泛应用。
然而,在钢结构厂房的建设过程中,也存在着一系列的重点难点问题。
本文将对这些问题进行详细的探讨,并提出相应的解决措施。
一、钢结构厂房的重点难点(一)钢结构设计钢结构的设计是整个厂房建设的基础,其合理性直接影响到厂房的安全性、稳定性和经济性。
设计过程中需要考虑的因素众多,如厂房的使用功能、荷载情况、抗震要求、防火要求等。
同时,还需要对钢结构的构件尺寸、连接方式、节点构造等进行精确计算和设计,以确保结构的强度和稳定性。
(二)钢结构制作与加工钢结构的制作与加工质量直接关系到厂房的整体质量。
在制作过程中,需要保证钢材的材质符合要求,切割、焊接、打孔等工艺精度要高。
同时,还需要对构件进行防腐处理,以延长其使用寿命。
然而,由于钢结构构件的尺寸较大、形状复杂,制作过程中容易出现尺寸偏差、焊接缺陷、防腐层不均匀等问题。
(三)钢结构安装钢结构的安装是整个建设过程中的关键环节。
安装过程中需要保证构件的垂直度、平整度和水平度,同时要确保构件之间的连接牢固可靠。
由于钢结构厂房的跨度大、高度高,安装过程中需要使用大型起重设备,如吊车、塔吊等,这就对施工场地、起重设备的选型和操作提出了很高的要求。
此外,安装过程中还需要考虑天气因素的影响,如大风、大雨等,会给施工带来很大的困难。
(四)防火与防腐钢结构的防火和防腐性能是影响厂房使用寿命和安全性的重要因素。
由于钢材的导热系数大,在火灾发生时,钢结构容易迅速升温,导致结构强度下降甚至倒塌。
因此,需要对钢结构进行有效的防火处理,如涂刷防火涂料、安装防火板等。
同时,钢材在潮湿的环境中容易发生锈蚀,影响结构的稳定性和耐久性,所以必须采取有效的防腐措施,如涂刷防腐涂料、采用热浸镀锌等。
(五)施工安全钢结构厂房的施工过程中,存在着高空作业、起重作业、焊接作业等多种危险因素,容易发生安全事故。
钢结构设计的八大要点

钢结构设计的八大要点钢结构设计要点钢结构设计简单步骤和设计思路(一)判断结构是否适合用钢结构钢结构通常用于高层、大跨度、体型复杂、荷载或吊车起重量大、有较大振动、高温车间、密封性要求高、要求能活动或经常装拆的结构。
直观的说:大厦、体育馆、歌剧院、大桥、电视塔、仓棚、工厂、住宅和临时建筑等。
这是和钢结构自身的特点相一致的。
(二)结构选型与结构布置此处仅简单介绍。
详请参考相关专业书籍。
由于结构选型涉及广泛, 做结构选型及布置应该在经验丰富的工程师指导下进行。
在钢结构设计的整个过程中都应该被强调的是“概念设计”,它在结构选型与布置阶段尤其重要。
对一些难以作出精确理性分析或规范未规定的问题,可依据从整体结构体系与分体系之间的力学关系、破坏机理、震害、试验现象和工程经验所获得的设计思想,从全局的角度来确定控制结构的布置及细部措施。
运用概念设计可以在早期迅速、有效地进行构思、比较与选择。
所得结构方案往往易于手算、概念清晰、定性正确,并可避免结构分析阶段不必要的繁琐运算。
同时,它也是判断计算机内力分析输出数据可靠与否的主要依据。
(无论结构软件如何强大,扎实的结构概念和力学分析,及可靠的手算能力,才是过硬的素质。
)钢结构通常有框架、平面(木行)架、网架(壳)、索膜、轻钢、塔桅等结构型式。
其理论与技术大都成熟。
亦有部分难题没有解决,或没有简单实用的设计方法,比如网壳的稳定等。
结构选型时,应考虑它们不同的特点。
在轻钢工业厂房中,当有较大悬挂荷载或移动荷载,就可考虑放弃门式刚架而采用网架。
屋面上雪压大的地区,屋面曲线应有利于积雪滑落(切线50度内需考虑雪载),如亚东水泥厂石灰石仓棚采用三心圆网壳。
总雪载释放近一半。
降雨量大的地区相似考虑。
建筑允许时,在框架中布置支撑会比简单的节点刚接的框架有更好的经济性。
而屋面覆盖跨度较大的建筑中,可选择构件受拉为主的悬索或索膜结构体系。
高层钢结构设计中,常采用钢混凝土组合结构,在地震烈度高或很不规则的高层中,不应单纯为了经济去选择不利抗震的核心筒加外框的形式。
多层钢结构工业厂房的设计与施工要点分析

多层钢结构工业厂房的设计与施工要点分析摘要:建筑施工技术的不断更新,越来越多的建筑企业会在工程项目中应用新型施工技术。
多层钢结构由于其自身优势,通常会被应用于工业厂房项目中。
但由于部分施工单位未能掌握正确施工方法,导致施工质量差,影响工程进度与安全性。
因此本文将结合实际案例,对多层钢结构工业厂房设计方案、施工要点进行分析,以期加强多层钢结构施工技术应用效果。
关键词:多层钢结构;工业厂房;设计要点;施工要点前言:钢结构在应用过程中可发挥极大优势,例如高荷载能力、高抗震能力、节约施工成本、缩短施工周期等。
为拓展钢结构应用范围,需对钢结构进行合理设计、严格施工,加强施工细节管理,才可确保工业厂房建设可靠性,为后期投入使用安全提供保障。
一、工程实例简介A工程项目为多层钢结构工业厂房,总建筑面积为15968.58㎡,建筑平均高度为22.31m,一层地面标高为±0.000m,层高为5.98m。
2-4层层高皆为4.2m。
其中一层于3m标高设置局部夹层。
A工程项目施工前,施工单位、设计单位、业主等工程参与方,共同对项目经济性与施工周期进行对比,结合业主提出要求,对厂房纵横方向柱距均设置为9m,钢柱材料选用H钢,钢梁材料选择成品H型钢,选用楼承板楼面作为该厂房主体楼面,同时选用成品双层压型钢板复合保温墙体作为厂房墙面。
为确保该厂房稳定性、安全性,保障其在应用过程中荷载力足够,设计师将该厂房内的钢柱数量设置30根[1],使用下桩基承台作为主要基础。
二、多层钢结构工业厂房设计要点(一)抗震性能设计要点无论是单层钢结构还是多层钢结构,设计过程中都应严格遵循安全性原则。
地震作为影响工业厂房安全性主要因素之一,设计过程中应注重提升工业厂房整体结构抗震性能。
由于本次工程项目处于地震多发地带,设计师开展抗震设计时,对场地与周边地质条件充分调查,之后结合勘察数据进行抗震设计,同时还对比参考优秀工程案例,为此次工程项目抗震性能、安全性能提供保障。
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钢结构工业厂房设计要点在工业厂房设计中,现多采用钢结构。
其具有自重轻,跨度大,柱网布置灵活与工艺便于衔接,且构件可在加工厂加工制作,施工周期短,工程质量易予保证等特点。
但钢结构厂房也具有易腐蚀、耐热性差,稳定性较差等缺点。
在工业厂房整体设计中应重点考虑隔热、排水、通风等方面的问题,结构设计中应重点对结构体系、结构构件、连接节点进行控制。
根据其特点扬长避短更好地发挥钢结构厂房的作用。
一、钢结构工业厂房在整体设计中需考虑的问题。
1.钢材的保温隔热与防火钢材具有很高的导热性能,其导热系数为50w(m. °C),当受热达到100°C以上时,其抗拉强度就会降低,塑性增大;温度达到250C时,钢材抗拉强度会稍提高,但塑性却降低,出现蓝脆现象;温度达到500 C时,钢材强度降至很低,会致使钢结构塌落。
所以当钢结构所处环境温度达到150C以上时,就必须做隔热防火设计。
其做法一般为:钢结构外侧包耐火砖、混凝土或硬质防火板材,或者钢结构刷防火涂料,厚度按《钢结构防火涂料技术规程》计算。
2.屋面防水及排水设计屋面的排水及防水设计在屋面设计中需重点考虑,根据《屋面工程技术规范》的规定,屋面坡度最小为5%,在积雪较大的地区,坡度应适当加大。
单坡屋面的长度主要取决于所在地区的温差以及降雨所形成的最大水头高度。
根据工程设计经验,单坡屋面长度宜控制在70m 以内。
大跨度屋面,彩钢板外板板型建议采用角驰型,板间360度锁口连接,屋面无射钉,从而减少屋面渗漏点。
该板型具有温度调节性好,现场作业简单等特点;还能避免现场打孔飞溅铁屑部位引起彩板锈蚀。
屋顶风机出风口建议靠近屋脊部位设置,以方便开孔处另附加彩板泛水。
采光带部位可采取局部檩条垫高,彩板上翻等方式,局部形成彩板高差,有效避免不同材料连接部位的雨水渗漏。
当采光带与彩板间搭接连接时,应保证采光带板型与彩钢板板型一致,且搭接宽度不得小于一个波峰及波谷。
屋顶排水分为自由排水、内天沟、外挂天沟等排水方式,根据雨水的排放形式,分为重力流排水、虹吸排水。
因绝大部分屋面渗露及倒灌均发生在天沟部位,且内天沟排水所发生的费用又很高,故屋面形式设计时应尽可能的减少内天沟的数量。
内天沟的排水可采取雨落管集水至地下排水沟排水,也可采用厂房内设置横吊管分段汇集外排水形式,还可采用天沟内设虹吸斗,虹吸排水。
一般工业厂房内均有天车,地下设备基础及管道纵横,故现较多的采用后两种排水方式。
当厂房单体较小时,且天车顶部距离厂房顶部空间足够时,可采取横吊管排水。
当厂房单体较大,纵向尺寸较大,屋面汇水面积较大时,可采用虹吸排水。
虹吸排水的工作原理如下:当屋面雨水量较小时,虹吸斗未淹没,雨水管内雨水为重力流;当暴雨来临时,虹吸斗被淹没,雨水管内形成虹吸有压排水,雨水可较快的排出;从而有效避免雨水倒灌的问题。
当选用虹吸排水时,应注意天沟内高度及宽度满足虹吸斗淹没要求,且屋面檩条应垫高,以配合天沟高度。
现阶段虹吸排水造价较高,但它的优势正被人们逐渐认识,更多的工业厂房将选用虹吸式排水。
3.通风设计根据厂房内通风及排烟要求,屋面可设置天窗、通风器,墙面可设置开启窗或排风扇。
当工位固定时,也可设置工位集中送风。
工程设计时,可根据工艺特点区别选用。
例如铸造车间、焊接车间等热气、废气较多的车间,屋面应设置天窗或通风器集中通风。
当个别区域未位于屋脊下方时,可设置顺坡通风器,以解决通风问题。
总之,钢结构厂房的设计,应根据其特点进行综合设计,使设计安全可靠,经济合理且满足工艺要求。
二、结构体系布置应合理,传力明确。
1.设计常用的结构体系如下,可根据工程实际情况区分选用:1)框架一支撑体系。
横向设计成刚接框架,纵向设计成柱一支撑体系,用柱间支撑抵抗水平荷载。
这种体系适用于纵向较长,横向较短的厂房。
其具有经济节约的特点,但柱问支撑有时会影响使用。
2).纯框架体系。
把厂房纵横两个方向都设计成刚接框架,不设置柱间支撑。
其优点是使用空间不受影响,缺点是柱不宜采用工字型柱,而要采用两个方向惯性矩差别不大的截面形式(如箱形柱),使用钢量增加。
(3).钢架加支撑的混合体系。
这种形式与第一种形式不同之处在把纵向设计成钢架和支撑混合的型式,靠两者共同抵抗水平力。
这种形式可以有效地减少柱的纵向弯矩,但要求楼面刚度大,否则柱子间的变形不协调,无法充分发挥柱间支撑的作用。
2.单层工业厂房应重点加强支撑体系的布置,柱间支撑及水平支撑协调设置,以保证厂房形成稳定体系,以最合理的路径传递内力。
柱间支撑布置时,应考虑厂房内部设备布置、物流及人流路径。
柱间支撑可根据厂房情况区分上柱支撑和下柱支撑,并可采取诸如交叉支撑、人字型支撑、门式支撑、双片支撑、单斜式支撑、纵向门式刚架等形式,有限传递内力。
屋盖支撑系统的布置应根据厂房跨度、高度、柱网布置、屋盖结构形式、吊车吨位和所在地区的抗震设防烈度等条件来决定。
一般情况下无论有檩或无檩体系的屋盖结构均应设置水平支撑;对于以下情况的工业厂房应设置纵向水平支撑:屋架间距不小于12m 的厂房,抽柱厂房,厂房内设有A6、A7 等工作制桥式吊车或吨位超过20T 天车,屋面悬挂天车或有较大振动设备的情况。
当厂房高低跨布置时,支撑布置应在不同屋面高度内形成封闭支撑体系。
3.多层厂房因为工艺布置的要求,一般都需要大空间,结构通常采用框架结构,在层数较多、工艺条件许可的情况下也可以采用框剪结构。
结构布置的原则是:尽量使柱网对称均匀布置,使房屋的刚度中心与质量中心相近,以减小房屋的空间扭转作用,结构体系要求简捷、规则、传力明确。
避免出现应力集中和变形突变的凹角和收缩,以及竖向变化过多的外挑和内收,力求沿竖向的刚度不突变或少突变。
(1)控制横向框架与纵向框架的周期。
由于多层厂房跨度方向尺寸较大,柱子少;而柱距方向尺寸较小,柱子多,故周期位移一般都是横向控制。
结构设计时应使纵横向的抗震能力大致相同,不仅有利于抗震,也能使设计更为经济合理。
(2)合理布置电梯间、楼梯间的位置。
多层厂房由于设备、货物很重,竖向运输的需要,多设置多部电梯和提升设备,楼板开洞削弱较多。
在结构布置上尽量避免电梯、楼梯井筒布置在建筑物的角部和端部。
布置楼梯或电梯部位应对周围的楼板及框架采取加强措施,并沿两个方向设置柱间支撑以增强楼梯部位的稳定性。
楼板局部开洞较多时,应注意楼层加设水平支撑,以增强楼板面内刚度及稳定性。
三、工业厂房钢结构的构件设计与节点设计1.构件设计(1)构件的设计首先是材料的选择。
比较常用的是Q235(类似A3)和Q345(类似16Mn)。
通常主结构使用单一钢种以便于工程管理。
经济考虑,也可以选择不同强度钢材的组合截面。
当强度起控制作用时,可选择Q345;稳定控制时,宜使用Q235.(2)当前的结构软件,都提供截面验算的后处理功能。
由于程序技术的进步,一些软件可以将验算时不通过的构件,从给定的截面库里选择加大一级。
并自动重新分析验算,直至通过,如pkpmSTS、sap2000等。
这是常说的截面优化设计功能之一。
它减少了结构师的很多工作量。
但是应注意以下两点:①软件在做构件(主要是柱)的截面验算时,计算长度系数的取定有时会不符合规范的规定。
目前所有的程序都不能完全解决这个问题。
所以,尤其对于节点连接情况复杂或变截面的构件以及多层天车情况,结构师应该逐个检查。
②当预估的截面不满足时,加大截面应该分两种情况区别对待。
强度不满足,通常加大组成截面的板件厚度,其中,抗弯不满足加大翼缘厚度,抗剪不满足加大腹板厚度。
变形超限,通常不应加大板件厚度,而应考虑加大截面的高度,否则,会很不经济。
使用软件的前述自动加大截面的优化设计功能,很难考虑上述强度与刚度的区分,实际上常常并不合适。
(3)目前钢结构实际设计中,门钢厂房一般均采用变截面,轻型门式刚架多采用轻型门式刚架设计规程中规定对变截面构件进行验算。
但当厂房内天车吨位较大,存在夹层等情况时,设计需要按照钢结构设计规范进行验算。
然而现阶段钢结构设计规范对变截面构件的计算存在空白,故在实际设计时应结合多种设计规范对一些构件进行综合控制。
复杂建筑分别按不同钢构设计软件进行设计并比较,以保证工程设计满足工程实际。
2.节点设计连接节点的设计是钢结构设计中重要的内容之一。
在结构分析前,就应该对节点的形式有充分思考与确定。
按传力特性不同,节点分刚接,铰接和半刚接;设计人员应保证节点选用符合设计要求。
常常出现的一种情况是,最终设计的节点与结构分析模型中使用的形式不完全一致,这必须避免。
比如,有的刚接节点虽然承受弯矩没有问题,但会产生较大转动,不符合结构分析中的假定,会导致实际工程变形大于计算数据等的不利结果。
多跨厂房设计时,应着重注意附跨或高低跨连接部位节点的选用,此部位设计经常出现问题。
附跨设计时,附跨钢梁与主跨钢柱间连接多设置为铰接连接。
但当附跨跨度较大,附跨钢梁截面较高时,程序自动生成的节点,四根螺栓均集中于连接截面的中部,实际节点会发生较大转动。
连接节点处接触面发生脱离,造成摩擦型高强螺栓接触面不足,摩擦型节点工作基础丧失。
且转角过大使螺栓产生较大的翘曲力,存在很大的安全隐患。
设计应注意当厂房跨度较大时应将计算模型中将该节点定义为刚接节点;当跨度较小时,仍选用铰接节点时,应人为调整节点处螺栓分布情况,以减小转角。
四、结语做好工业厂房结构设计的关键在于:概念应清楚,结构选型应做到合理;施工图的设计应与施工相结合,避免施工困难;结构计算要准确,计算中应反复试算,调整截面,以达到最佳设计。