钢结构厂房排架结构设计分析
大跨度超高重型钢结构厂房结构设计
大跨度超高重型钢结构厂房结构设计发布时间：2022-03-29T06:58:24.767Z 来源：《工程建设标准化》2021年20期36卷作者：李兴磊[导读] 大跨度超高重型钢结构厂房具有自重低、荷载力好、工程便捷、布局合理等优点，李兴磊机械工业第六设计研究院有限公司河南省郑州市 450007摘要：大跨度超高重型钢结构厂房具有自重低、荷载力好、工程便捷、布局合理等优点，因此在公共建筑中得到了较为普遍的应用，很多的公共建筑、物流中心、运动场馆都不约而同的使用的钢结构建筑，正是这些建筑的出现促进了钢结构框架管理体系工程建筑的发展，加强对其设计方面问题的研究在提升厂房质量上尤为重要。
关键词：大跨度；重型钢结构；厂房；结构设计一、大跨度重型钢结构发展现状随着我国经济的快速发展,钢产量的稳步增加,基建项目决策理念的转变,越来越多的工业建筑采用了钢结构建造,形成了钢结构厂房。
在钢结构厂房中,钢结构的优势也充分展现：钢结构构件强度高、适应大跨度、延性好、抗变形能力强、抗震抗风性能好、整体重量轻、节省基础投资费用。
构件工厂化制作提高了劳动生产率,提高了加工精度,减少了现场焊接工作量,减少了劳动力成本。
预制构件现场安装,缩短了建设周期短,减少银行贷款利息支付。
施工噪音及“三废”少,符合绿色生态环保理念,符合碳中和,碳达峰节能减排目标。
钢结构建筑完成使命后可全部拆卸回收,再次利用,真正实现资源循环利用,持续发展。
重型钢结构厂房需要进行结构设计,对结构刚度、强度进行控制,满足安全、经济、适用、可行等原则。
对重钢结构设计关键技术问题的探讨,对类似工程设计具有指导意义,可减少探索时间、加快设计进度,提高设计效率,更好地为业主服务,为国家建设服务。
二、大跨度重型钢结构的特点1、强度高、自重轻。
钢材的特点是结构强度高、自重轻、整体结构刚度好、抵抗变形能力强，故用于设计建造大跨度和超高、超重型的建筑物特别适宜。
材料匀质性和各向同性好，属理想弹性体，符合一般土木工程理论力学的基本假定。
工业厂房混凝土排架结构设计相关要点
工业厂房混凝土排架结构设计相关要点工业厂房混凝土排架结构设计是工业建筑设计中的重要环节之一，主要用于支撑输送设备、管线和仓储设施，确保工业生产的正常运行。
下面将介绍工业厂房混凝土排架结构设计的相关要点。
1. 结构形式选择：混凝土排架结构常采用梁柱体系，其中横梁一般采用大跨度预应力预制梁，纵梁一般采用预制砼柱。
对于大跨度的排架结构，可以考虑采用钢结构。
2. 荷载计算：在进行混凝土排架结构设计之前，需要对所承载的荷载进行准确的计算。
主要包括永久荷载、可变荷载和地震荷载。
其中永久荷载包括自重、设备重量和仓库货物重量；可变荷载包括人员活动荷载、设备运行荷载和风荷载；地震荷载要根据厂房所在地的地震烈度进行计算。
荷载计算的准确性直接影响结构的安全性。
3. 结构布局：混凝土排架结构的布局要符合生产工艺的要求，保证工作通道的畅通和设备的合理布置。
在布局时要考虑排架之间的连接和支撑方式，确保整个结构的稳定性和可靠性。
4. 结构连接：混凝土排架结构的连接方式一般采用焊接和螺栓连接。
对于焊接连接，要保证焊缝的质量和强度；对于螺栓连接，要选择合适的螺栓类型和规格，并进行正确的预紧力控制。
5. 构造措施：为提高混凝土排架结构的抗震性能和使用寿命，可以采取一些构造措施。
如设置抗震支撑、加强节点的刚度和连接、采用钢筋混凝土框架结构等。
6. 混凝土材料选择：在混凝土排架结构的设计中，应选择合适的混凝土材料。
一般情况下，采用C35以上的混凝土强度等级，并参考混凝土标准规范进行配合比设计。
7. 施工工艺：在混凝土排架结构的施工过程中，要采取合理的施工工艺。
包括混凝土浇筑、模板拆除、养护等环节。
应加强施工现场的质量管理，确保混凝土排架结构的施工质量。
8. 监测与维护：在混凝土排架结构竣工后，应定期进行结构监测和维护，及时发现和处理结构的缺陷和病害，确保结构的安全和使用寿命。
工业厂房混凝土排架结构设计要考虑荷载计算、布局、连接方式、构造措施、混凝土材料选择、施工工艺、监测与维护等方面的问题，以确保结构的安全性和可靠性。
第12章 装配式钢筋混凝土排架结构单层厂房构造
非承重的围护墙通常不做墙 身基础，下部墙身通过基础梁将 荷载传至柱下基础；
上部墙身支承在连续梁上， 连墙体与柱子的连接
（1）外墙与厂房柱一般采用 拉结筋连接：沿柱高度方向 每隔500 mm ～600 mm伸出 2φ6钢筋砌入砖缝内，以达 到锚拉作用。 （2）圈梁的布置原则：振动 较大的厂房如锻工车间、压 缩机房等，沿墙高每隔4m左 右设一道，其它厂房在柱顶 及吊车梁附近设置，特别高 大的厂房则应适当增加。
为防止吊车在运行时刹车不及可能对结构的冲撞，应在 吊车梁端部设置止冲装置，即车档。
9、抗风柱 由于单层厂房山墙的面积大，受较大的风荷载作用，在
山墙处设置抗风柱能增加墙体的稳定性。
10、支撑 支撑的作用是增加厂房结构的空间刚度，保证结构构件
在安装和使用过程中的稳定和安全，主要有柱间支撑和屋盖 支撑。
3、内墙面与地坪交接处，做200mm高的1：2水泥砂浆踢脚线。
4、厂房四周的室外地面，要做散水或明沟；外墙面与室外地面接近部
分设置勒脚。散水、明沟及勒脚的做法同民用建筑部分。
二、板材外墙
1、板材的类型
规 格： 长度：4500mm、6000mm、7500mm、12000mm四种； 宽度：900mm、1200 mm、1500mm、1800mm四种。 板厚度为：160 mm ～240 mm。
第12章 装配式钢筋混凝土排架结构单层厂房构造
第一节 结构组成
装配式钢筋混凝土排架结构单层厂房结构组成
装配式钢筋混凝土排架结构单层厂房结构组成
1、柱下基础 柱下基础一般采用预制或现浇的杯口基础，以便插
入预制的柱子。
2、基础梁 装配式钢筋混凝土排架结构单层厂房外墙，墙下不设
钢结构设计总说明
钢结构设计总说明一、设计概述钢结构设计是建筑工程中的重要环节，其主要目标是确保钢结构的安全性、稳定性和功能性。
本设计总说明旨在为钢结构设计提供全面的指导和说明，以确保设计过程中的规范性、合理性和可行性。
二、设计依据1、国家相关法规、规范和标准，如《钢结构设计规范》、《建筑结构荷载规范》等。
2、工程合同、技术规格书等项目文件。
3、建筑、结构、水暖电等专业设计任务书。
4、地质勘察报告、环境条件等自然条件。
三、设计参数1、钢材材质：本工程采用Q345B、Q235B等钢材。
2、构件截面尺寸：根据结构计算和构造要求确定。
3、连接方式：采用焊接或螺栓连接，具体根据受力情况和使用要求4、涂装材料：采用醇酸防锈漆、防火涂料等。
四、设计流程1、方案设计：根据项目需求和条件，进行结构方案构思和比选。
2、初步设计：进行结构布置，确定主要构件截面尺寸和材料，进行荷载计算和内力分析。
3、施工图设计：根据初步设计结果，进行详细的结构施工图设计和构件加工图设计。
4、深化设计：对施工图进行深化设计，包括节点详图、构件编号和加工要求等。
5、设计审查：进行专业审查和校核，确保设计的安全性和合理性。
五、注意事项1、设计过程中应充分考虑建筑物的使用功能和荷载情况，选择合适的结构形式和材料。
2、严格遵守国家相关法规、规范和标准，保证设计的安全性和合规3、加强与各专业之间的协调与配合，确保设计的整体性和一致性。
4、对设计中出现的问题及时采取措施进行处理，确保设计的顺利进行。
钢结构厂房设计总说明一、概述钢结构厂房是一种以钢材为主要结构材料的工业建筑形式，其设计的主要目的是为了满足工业生产过程的建筑空间需求和环境保护要求。
本设计总说明旨在为相关人员进行钢结构厂房的设计提供全面的指导和建议。
二、设计原则1、满足生产工艺需求：钢结构厂房的设计应首先满足生产工艺的需求，包括生产流程、设备布置、物流运输等。
2、确保结构安全：钢结构厂房的结构设计应确保其在各种可能出现的荷载条件下都是安全的，包括风载、雪载、地震等自然力。
框架,排架,刚架,框排架
门式刚架：适用于主要承重结构为单跨或多跨实腹门式刚架、具有轻型屋盖和轻型外墙、无桥式吊车或有起重量不大于20t 的A1 ～A5工作级另晰式吊车或3t 悬挂式起重机的单层房屋钢结构的设计、制作和安装。
混凝土排架or钢排架：大型吊车
钢框排架：门式刚架局部有夹层
一、排架与门式刚架以及框架
刚架、排架都指的是二维横向受力的计算模型，纵向设置支撑。
A.刚架-----------梁柱刚接的结构体系，梁柱连接节点处可以传递弯矩。
引用力学概念。
柱底可刚可
铰。
B.排架-----------梁柱铰接的结构体系，梁柱连接节点处不可以传递弯矩。
成排出现，水平力下变形
相同，汉语中“用于成列的事物”称之为“排”。
力学概念应为“铰接框架”，条件之二柱底必须刚接。
所谓刚架和排架都是有历史的,在没有计算机软件计算的时代,刚架和排架是最常用的计算模型,
更复杂一点就是平面框架,现在排架结构也不多用了.从直观的说,刚架和排架的区别只是梁柱连接形式不同,刚架梁柱刚接, 像门钢, 大家见的多了,排架梁柱铰接,一般钢筋混凝土柱钢梁或钢屋架的比较多,电厂的主厂房一般做排架.
刚接与铰接，柱子的计算长度系数
各种约束条件下等截面细长压杆的长度系数
对排架：
对框架：
二、框排架or多层钢结构厂房（用于多层工业厂房）
框排架：由钢筋混凝土框架与排架侧向连接组成的侧向框排架结构厂房、下部为钢筋混凝土框架上部顶层为排架的竖向框排架结构厂房
多层钢结构厂房：钢结构的框架、支撑框架、框排架等结构体系的多层厂房混凝土柱，钢屋架也可
最后，注意门式刚架摇摆柱：。
厂房的建筑结构特点要求分析
厂房的建筑结构特点要求分析1、满足生产工艺要求这是确定工业建筑设计方案的基本出发点。
与工业建筑有关的工艺要求是：①流程。
直接影响各工段、各部门平面的次序和相互关系。
②运输工具和运输方式。
与厂房平面、结构类型和经济效果密切相关。
③生产特点。
如散发大量余热和烟尘，排出大量酸、碱等腐蚀物质或有毒、易燃、易爆气体，以及有温度、湿度、防尘、防菌等卫生要求等。
2、合理选择结构形式根据生产工艺要求和材料、施工条件，选择适宜的结构体系。
钢筋混凝土结构材料易得,施工方便，耐火耐蚀,适应面广，可以预制，也可现场浇注，为中国目前的单层和多层厂房所常用。
钢结构则多用在大跨度、大空间或振动较大的生产车间，但要采取防火、防腐蚀措施。
最好采用工业化体系建筑，以节省投资、缩短工期。
3、保证良好的生产环境①有良好的采光和照明。
一般厂房多为自然采光见工业建筑采光，但采光均匀度较差。
如纺织厂的精纺和织布车间多为自然采光，但应解决日光直射问题。
如果自然采光不能满足工艺要求，则采用人工照明见工业建筑照明。
②有良好的通风。
如采用自然通风，要了解厂房内部状况散热量、热源状况等和当地气象条件，设计好排风通道。
某些散发大量余热的热加工和有粉尘的车间如铸造车间应重点解决好自然通风问题。
③控制噪声。
除采取一般降噪措施外，还可设置隔声间。
④对于某些在温度、湿度、洁净度、无菌、防微振、电磁屏蔽、防辐射等方面有特殊工艺要求的车间，则要在工业建筑平面、结构以及空气调节等方面采取相应措施。
⑤要注意厂房内外整体环境的设计，包括色彩和绿化等。
4、合理布置用房生活用房包括存衣间、厕所、盥洗室、淋浴室、保健站、餐室等，布置方式按生产需要和卫生条件而定。
车间行政管理用房和一些空间不大的生产辅助用房，可以和生活用房布置在一起。
5、总平面布置这是工业建筑设计的首要环节。
在厂址选定后，总平面布置应以生产工艺流程为依据，确定全厂用地的选址和分区、工厂总体平面布局和竖向设计，以及公用设施的配置，运输道路和管道网路的分布等。
[PKPM] 桁架、支架、排架建模设计
桁架结构的优化
• 结构类型选择桁架 • 桁架的杆件都以轴力为主，所以如果为了达到用 钢量最小，在分组时可以参考内力情况来分组。
上下弦可分别单设一组，腹杆按内力相近情况可 分多组进行优化。 • 优化以当前截面的类型的最大尺寸为上限，如果
偏心的原则，如何实现柱对齐
• 对于边列的阶型柱，考虑到墙面的布置和连接，应尽量 做到柱子的边皮对齐。程序中提供了偏心对齐的功能。
• 程序内对于偏心给出三种处理方式：中心对齐即形心对 齐，而左右边对齐则是搜索截面最边侧外皮对齐。
• 对于某些截面程序不能很好对齐的，可以通过查看截面 数据来手算处理。
屋面体系的选择以及和柱的连接
• 挠度的控制：按桁架下弦中心点的位移量/桁架的 跨度来确定桁架的整体挠度。
• 如果使用了铰接立柱作为支座，则桁架的水平位 移没有参考意义
施工图和节点设计
• 注意程序对上下弦杆和腹杆的识别是否正确 • 使用快速建模时选择的支座腹杆可以在施工图中 进行调整，但注意不要偏移过大。
• 节点设计按照钢结构规范条文说明中的表10，由 支撑的轴力，直接决定后面施工图的节点板厚度。
• 传统的排架工业厂房的屋面体系一般都选择刚性 屋架并铺设大型屋面板，但是相对而言，重量较 大，水平地震力也较大。
• 用轻钢屋面梁的形式在目前比较常见，成本和重 量都相对较小。但是带来的问题是梁的刚度较小， 挠度较大；同时梁柱连接情况和规范中表D给出 的条件有一定差异，也给计算长度系数的确定带 来了困难。
• 由于节点板的转动约束，实际的腹杆平面内的计算长度系 数都偏小，规范中认为可以按0.8取值 • 由于节点板平面外基本没有刚度，腹杆平面外的计算长度 可按原长（节点之间的距离）取，而对于上下弦杆来说， 则是平面外的支撑点间距离。
钢结构设计：钢结构的设计方法
0 1.1; 对安全等级为二级或设 计使用年限为 50年的结构构件， 0 1.0; 对安全等级为 三级或设计使用年限为 5年的结构构件， 0 0.9;
rR — 材料抗力分项系数：对 于Q235钢，rR 1.087 ；对于Q345 、Q390及Q420钢，rR 1.111. rG — 永久荷载分项系数，当 永久荷载效应对结构的 承载能力不利时式（ 3 3）取1.2， 对（3 4）取1.35 。但是当永久载效应对 承载能力有利时，不应 大于1.0。
《钢结构设计规范》GB50017-2003规定：
§3-2 概率极限状态设计法
二、结构的失效概率 Pf 和可靠指标
可靠概率 Ps ：完成预定功能的概率； 失效概率 Pf ：不能完成预定功能的概率。
Ps Pf 1
设计结构需要处理两方面的因素
结构抗力R—取决于材料性能和结构构件的几何特征 荷载效应S—取决于荷载在结构和结构构件中产生的效应（内力的总和） R、S都是随机的变量，应按它们各自的统计数值应用概率理论来分析。
关于R和S的概率运算用一下功能函数Z表达：
ห้องสมุดไป่ตู้
Z g ( R, S ) R S
Z=R-S＞0，即R ＞ S，结构处于可靠状态 Z=R-S=0，即R=S，结构处于极限状态 Z=R-S＜0，即R ＜ S，结构处于失效状态
§3-2 概率极限状态设计法
三、概率极限设计法的设计表达式
一、分项系数 G、 Q、 R 的取值
n
（ 3 —4 ）
§3-3 概率极限状态的设计表达式
③对于一般的排架、框架结构，可采用下列简化的极限状态设计表达式：
o ( G Gk Qi QiK ) f
实腹钢梁结构设计探讨
实腹钢梁结构设计探讨一、前言实腹钢梁混凝土柱的结构形式严格地讲，他并不是真正意义上的门式刚架，也不是钢筋混凝土排架，类似于单层工业厂房混凝土柱加梯型钢屋架或者轻型钢屋架的做法。
但它又不同于排架结构，排架结构及计算假定屋面是刚性的，水平方向无变形；而钢筋混凝土柱加钢梁体系中，斜梁对柱产生水平推力。
二、设计时规范及限值的选用1. 规范选用由于这类结构己经超出《门式刚架轻型房屋钢结构技术规程》（以下简称《门刚规程》）的使用范围，其规定仅供参考，可以按照《建筑抗震设计规范》（以下简称《抗规》）规范第九章关于单层钢结构厂房的规定进行控制，混凝土柱按照《混凝土结构设计规范》进行设计，满足混凝土结构设计规范相应要求，钢梁宜满足《钢结构设计规范》（以下简称《钢规》）相关要求。
2. 挠度控制考虑到所采用的轻型屋面体系对钢梁挠度不是非常敏感，按照钢结构设计规范挠度控制指标（L/400）偏严，跨度较大时很难实现，建议没有悬挂起重机情况下可适当放宽，可采用《门刚规程》斜梁挠度限值（L/180～L/240）。
3. 钢梁高厚比控制注意梁构件承载力的校核平面梁单元计算时，应考虑轴力的影响与变截面梁的稳定计算，局部稳定建议满足《钢规》、《抗规》的要求。
《门刚规程》6.1.1.1条规定钢梁的腹板高厚比不应大于，此规范较为宽松，混凝土柱实腹钢梁结构中钢梁受力不同于门式刚架，高厚比不宜按照《门刚规程》体系进行设计。
钢梁高厚比控制建议按照《抗震》（2010版）9.2.14第2款，轻型屋盖厂房：塑性耗能区板件的宽厚比限值可根据其承载力的高低按性能目标确定。
按照2倍多遇地震作用下或1.5倍多遇地震作用下的内力组合值与结构抗震调整的承载力比较确定，高厚比限值在～区间，限值和构件长细比、应力梯度、受力形式有关。
三、设计应注意的问题1. 整体分析注意事项单榀平面二维分析建议采用混凝土柱与钢梁整体建模分析，因为钢梁对混凝土柱的约束反力与混凝土柱本身的刚度是直接相关，为反映真实的内力情况，宜进行整体分析，并以整体分析的结果来设计基础、混凝土柱的配筋与钢梁。
浅析框排架结构厂房设计要点
浅析框排架结构厂房设计要点发表时间：2020-06-16T03:11:19.683Z 来源：《建筑细部》2020年第6期作者：叩立刚[导读] 随着我国的工业发展取得了巨大的进步，工业厂房的面积、跨度也随着工艺和产能的提升变得越来越大。
中铝山东工程技术有限公司山东淄博 255052摘要：随着我国的工业发展取得了巨大的进步，工业厂房的面积、跨度也随着工艺和产能的提升变得越来越大。
为了协调不断增长的车间面积需求和紧张的土地供应之间的矛盾，只有结合工艺流程，将大跨厂房与常规厂房联合建设，多层的框排架厂房便应运而生。
本文通过对框排架厂房结构设计的论述，对框排架结构主厂房的力学特点和计算要求进行讨论。
关键词：框排架结构；层间位移；抗震性能；屋面支撑；计算长度随着我国的工业发展取得了巨大的进步，工业厂房的面积、跨度也随着工艺和产能的提升变得越来越大。
为了协调不断增长的车间面积需求和紧张的土地供应之间的矛盾，只有结合工艺流程，将大跨厂房与常规厂房联合建设，多层的框排架厂房便应运而生，应用于各行各业的工业厂房。
我国GB50191-2012《构筑抗震设计规范》（以下简称《构规》）自2012年10月起开始实施，作为涵盖工业厂房及特种结构在内的抗震设计规范和GB50011-2010 建筑抗震设计规范（2016版）（以下简称《抗规》），完善了框排架结构体系设计理论。
本文针对框排架结构中比较关注的问题，并结合《构规》的具体条文与《抗规》的有关内容进行分析和梳理。
1 结构体系介绍框排架结构的规范对应工业厂房框排架结构属于一种结构体系比较复杂的联合结构，按照《抗规》附录Ｈ的界定，属于多层工业厂房中的一类，钢筋混凝土框排架结构分为竖向框排架结构体系（见图1）和侧向框排架结构（图2）。
上述限值的意义在于，对于框排架结构，由于结构刚度分布不均，楼板或屋面板不是完全刚性，不可避免地出现扭转效应，框架部分满足h/550的位移角时不一定能保证排架柱顶位移小于h/400的要求，因此应按照框架柱和排架柱的柱顶位移分别验算；而对于纯排架结构或竖向框排架结构，在高烈度地区要满足1／400 的弹性位移限值是比较困难的，因此限制了纯排架结构（竖向框排架）在高烈度区的使用。
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钢结构厂房排架结构设计分析
摘要：现阶段，钢结构被广泛地应用于工业的建设中，而且发展的速度也越
来越快。
工业建筑在进行结构设计时，每个设计者的设计经验不同，对规范的了
解程度也会有差异，因此，在设计问题时，所选择的处理方式也会有所不同。
下
面本文就钢结构厂房排架结构设计进行简要探讨。
关键词：钢结构厂房；排架；结构设计
1钢结构工业厂房特点及发展历程
1.1钢结构工业厂房特点
第一个特点是钢结构的大跨度。
目前国内很多工厂的设计，都是为了满足大
跨度的需要，采用的是大跨度的钢结构，钢结构最大跨径可达48米，相对于传
统的钢筋混凝土框架，在不改变梁高的前提下，实际开口间距比钢筋混凝土大50%以上，因此能有效地增加立柱的弹性。
该特性使得钢结构在纵向温区长度超过
300米，横向温带长度为150m，完全符合有关要求。
第二个特点就是钢制的建筑
比较轻巧。
在厂房的设计和施工中，钢结构相对于常规混凝土结构来说，具有较
低的质量，从而极大地减轻了基础的荷载。
此外，钢结构体系在很大程度上克服
了混凝土结构抗震能力差、施工技术复杂等缺点，其是一种应用于民用建筑项目
的材料，其耐久性得到了极大的提高，可以有效地延长轻钢结构的使用寿命。
1.2钢结构的发展历程
20世纪50年代中期，国内率先对预应力钢结构进行了研究，率先应用于输
料栈桥，国内某年建造了一座25米左右的煤炭栈桥，这是国内首次采用预应力
钢栈桥。
此后，国内部分学者逐步开发出了冷弯薄壁钢结构，以使其更加符合我
国国情。
到了70年代末，我国一家工厂已经成功地开发出了一种新的自动式高
架仓库，仓库的高度大约在15米，共有13层。
随着我国经济的快速发展，钢结
构工程建设的步伐也越来越快，空间结构和相应的轻型钢结构也逐渐被开发出来。
2工业厂房排架结构设计要点
2.1构件设计要点
首先，验算各构件组合系数、地震作用效应及重力荷载代表值效应等，获取
构件内力设计值后，根据现行《建筑抗震设计规范》，以钢结构厂房排架结构为
对象，验算各节点及构件的抗震承载力。
同时，在设计构件抗震时，需对地震作
用下可能有局部失稳现象出现的框架梁与柱的翼缘、腹板等部位或刚度强度可能
退化的情况予以高度重视，避免受地震的影响而出现损坏。
基于此，在设计节点
及构件时，梁、柱板件需以规定限制为依据设计宽厚比。
2.2屋面设计要点
屋架结构体系存在有檩和无檩的设计方案。
前者具备构件用料省、重量轻、
安装运输方便等优点，但其构造复杂性较高、屋盖构件数量偏多，且屋盖横向不
具备良好的整体刚度。
屋架形式设计中，有必要综合考虑屋面坡度、经济指标、
天窗形式、施工及柱子连接方式等。
在确定檩条形式时，应以实腹构件为主，较
大檩距与跨度的情况下，建议采取格构式或空腹式构件。
设计檩条时，通常以单
跨简支构件为主，实腹式檩条对应的构件多采取连续型。
2.3节点设计要点
采取增加螺栓或焊缝的方式，能为构造连接强度提供可靠保障。
加厚梁柱节
点与腹板厚度，或进行斜向、水平加劲肋的增设。
节点处采取节点板结合双角钢
截面杆件的方式连接，于节点中心汇聚各杆轴线。
角钢需保持垂直于其轴线的切
断面。
2.4柱脚设计要点
以柱脚受力分析结果为根据，通常由钢接柱脚和铰接柱脚两类组成。
钢接柱
脚包含外包式、外露式与埋入式三类。
外包式的应用常见于单层厂房、低层框架
或高层裙房，设计中可依据钢接或铰接。
单层柱底是钢接柱脚主要适用范围之一，抗震构造中涉及较高的要求，超过12层的高层钢结构中多采取埋入式柱脚。
轻
型工字形柱中，在埋入钢柱脚时需以钢柱截面高度至少两倍的数值控制深度；大
截面箱型截面柱和H型钢柱，高度需保持钢柱截面高度的3倍以上。
外包式柱脚中，可在基础梁顶面或地下室墙内直接安置钢柱。
2.5支撑设计要点
屋架纵向支撑的安置中，安置区域多选择排架横梁支座反力的传递平面，与
横向支撑相结合的基础上构成封闭型支撑框架，能赋予厂房骨架更强的空间刚度。
从垂直支撑布置屋架的原则出发，屋架不超过30m的跨度时，于跨度中部进行一
道垂直支撑的设置即可。
温度区段中，在安装使用屋架受压弦杆时，为了保证稳
定性或促进受拉弦杆长细比的减少，建议从厂房两端屋架出发，沿纵向设置水平
系杆至横向支撑桁架节点间。
3工程概况
某市一小区内的工程，为二层结构，底层层高16m，二层为7.9m的层高，
15T桥式吊车位于11m标高处，设置单梁吊车（5T）在垂直楼面的6.0m部位处，
屋面设计选择轻钢。
两跨，单跨跨度21m，开间7m共计17个。
厂房长、宽分别
为39m和120m。
该厂房屋面从第二个开间起，至倒数第二个开间结束，皆仅需天
窗架采光的设计。
以现行《建筑抗震设计规范》为参照，结合该地区7°的抗震
设防烈度，设计地震加速度值为0.10g即可。
房屋为丙类的抗震设防。
参照《建
筑抗震设计规范》，确定该厂房抗震等级为四。
在确保工艺要求得到充分满足，
并突出安全性与可靠性的基础上，合理进行力学参数控制指标的制定。
4钢结构厂房排架结构设计
4.1结构选型
该工程二楼楼面涉及相对较大的荷载，因此选择组合楼板，并引入轻钢屋面
和框架结构的底层设计，选择排架结构设计二楼。
综合各方面因素，厂房结构最
终确定为上下部分别为排架与框架的形式。
两个方向跨度有着较大差别，故刚度
差别较为显著，所以选择框架+支撑结构的框架。
现行《建筑抗震设计规范》中
提出抗震等级四级且在50m高度以内的钢结构建议选择中心支撑，中心支撑以交
叉的框架形式为主，支撑轴线需要交汇两主构件轴线交点。
以现行《抗震规范》
为根据，应在同一柱间上下贯通的前提下进行支撑的布置，故同样在第5、第13
个开间处沿底层布置部位进行二层排架支撑的设置，选择L型角钢的支撑。
因设
置了天窗架的缘故，为实现天窗架荷载的有效传递，于开间第1和第17的部位
进行屋面竖向、水平支撑的设置。
如图1所示。
4.2柱截面选型
结构涉及较大的跨度，即21m，底层为16m的层高，开间为7m，存在相对较
大的荷载比，如果选择“工”字形钢焊接，长细比要求难以得到满足，基于此，
建议选择“十”字钢柱的焊接。
二层为7.9m的层高，为轻钢屋面，荷载比偏小，且存在方向一致的受力，因此选择“工”字钢焊接。
图1 层间梁顶标高平面内水平支撑结构
4.3节点设计
框架部分引入STAWE展开计算，连接STS接口，同时围绕全楼展开连接节点
的设计。
工字形梁连接十字形柱时选择钢柱与悬臂梁端刚性连接的连接类型。
梁
柱与悬臂段连接中，引入全焊接方式，现场梁拼接时以翼缘焊接腹板螺栓方式进行。
为减少材料耗费，与跨度较大的框架梁相比，柱截面翼缘厚度需尽量减小，
由此可能引起不乐观的悬臂梁与钢柱连接计算结果。
如以梁柱连接为对象，参照
抗震规范计算其极限承载力：Mu=487.664＞1.3Mp=473.311,满足。
增大盖板需求
的厚度Tgb=6，梁翼缘厚与盖板厚总计比柱翼缘厚更大，与设计要求相符合。
5结论
本文简单介绍钢结构厂房排架结构设计要点和抗震设计要点。
从结构整体出发，依次明确构件、屋面、节点、柱脚及支撑的设计要点，同时计算厂房纵向刚度，阐明柱与吊车梁的连接，设计出的结构符合标准。
同时，从总体布置入手阐明结构抗震性能设计要点并明确结构抗震变形控制与抗震构造细节，最后引入实例展开了设计分析。
经验证后确定，本文设计的结构整体与现行《建筑抗震设计规范》相关条例要求相符合。
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