鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)廠房設(shè)計(jì)中應(yīng)注意的問(wèn)題

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1、鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)廠房設(shè)計(jì)中應(yīng)注意的問(wèn)題熱[作者：蘭文清

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4、更新時(shí)間：2009-2-13

5、文章錄入：imste2008年第8期](中冶東方工程技術(shù)有限公司，內(nèi)蒙古包頭014010)摘要：通過(guò)多年的國(guó)內(nèi)外鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)廠房的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，總結(jié)介紹了鋼結(jié)構(gòu)廠房設(shè)計(jì)流程、前期資料的收集及設(shè)計(jì)中應(yīng)該著重注意的一些問(wèn)題，以期對(duì)工程設(shè)計(jì)有所參考。關(guān)鍵詞：鋼結(jié)構(gòu)；廠房；設(shè)計(jì)；資料收集中圖分類號(hào)：TU391.04文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1007—6921(2008)08—0199—011鋼結(jié)構(gòu)專業(yè)前期資料準(zhǔn)備1.1氣象資料基本風(fēng)速，基本風(fēng)壓及測(cè)定計(jì)算方法（設(shè)計(jì)

6、使用年限內(nèi)）；基本雪壓及測(cè)定計(jì)算方法（設(shè)計(jì)使用年限內(nèi)）；當(dāng)?shù)氐卣鸹玖叶燃敖ㄖ锟拐鹪O(shè)防烈度及設(shè)計(jì)基本地震加速度值；場(chǎng)地土類別；大氣中是否含腐蝕介質(zhì)及成分；冬季采暖室外計(jì)算溫度（或最低日平均溫度）；冬季施工規(guī)定日期等。1.2規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)的收集規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)采用的版本及種類應(yīng)指明是中國(guó)規(guī)范還是當(dāng)?shù)匾?guī)范，或是ISO國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范。1.3結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)習(xí)慣做法鋼結(jié)構(gòu)與鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的選用范圍。習(xí)慣做法應(yīng)了解例如：坡口焊與刨平頂緊的使用，插入式柱腳和錨栓式柱腳的使用，建筑墻體采用開敞還是封閉，屋面板墻板的材料，檁條采用冷彎薄壁檁條還是熱軋型鋼檁條等。1.4其他業(yè)主要求盡可能多的了解當(dāng)?shù)?/p>

7、及業(yè)主的要求，例如：結(jié)構(gòu)方案的確定、結(jié)構(gòu)體系的確定等；明確結(jié)構(gòu)材料的采購(gòu)地及施工方；當(dāng)?shù)丶笆┕し骄邆涞氖┕C(jī)械、安裝能力，例如施工起吊能力等；業(yè)主對(duì)鋼結(jié)構(gòu)的防腐要求及涂裝顏色要求；應(yīng)明確鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)深度，是設(shè)計(jì)圖還是施工詳圖等。2結(jié)構(gòu)體系和柱網(wǎng)確定2.1結(jié)構(gòu)體系單層廠房鋼結(jié)構(gòu)體系主要由橫向結(jié)構(gòu)和縱向結(jié)構(gòu)系統(tǒng)組成。橫向系統(tǒng)就是排架。名稱可以稱作框排架、剛架等。也可以稱為鉸接排架及剛接排架。具體情況根據(jù)工藝要求、廠房剛度要求、結(jié)構(gòu)受力情況、材料選用情況等確定?？v向系統(tǒng)一般由柱及其支撐、托架、吊車梁及制動(dòng)梁或桁架、墻梁等組成。2.2柱網(wǎng)柱網(wǎng)應(yīng)根據(jù)工藝要求、經(jīng)濟(jì)柱距及跨度、建

8、筑美的要求等方面確定。經(jīng)濟(jì)指標(biāo)是綜合的，包括基礎(chǔ)費(fèi)用，鋼材用量、制作安裝難度及進(jìn)度等。跨度一般根據(jù)工藝要求確定。通過(guò)多年設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)總結(jié)，經(jīng)濟(jì)柱距為：重型廠房地基差時(shí)宜采用24m，中型廠房地基差時(shí)采用18m、15m，輕型廠房采用12m；地基較好時(shí)廠房一般宜采用12m、18m柱距。廠房劃分由起重量Q確定，當(dāng)Q≤20t為輕型廠房；當(dāng)30t≤Q≤75t為中型廠房；當(dāng)100t≤Q≤250t為重型廠房；當(dāng)Q>250t為特重型廠房。經(jīng)濟(jì)柱距的確定還應(yīng)考慮吊車軌面標(biāo)高等因素。2.3廠房溫度伸縮縫橫向溫度伸縮縫一般采用雙柱伸縮縫。廠房縱向溫度伸縮縫一般采用單柱伸縮縫，方法是廠房一側(cè)采用搖擺柱

9、或采用滾動(dòng)支座來(lái)實(shí)現(xiàn)伸縮。3廠房各系統(tǒng)設(shè)計(jì)中應(yīng)特別注意的問(wèn)題廠房設(shè)計(jì)屬于比較復(fù)雜的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，應(yīng)考慮的問(wèn)題很多，通過(guò)多年的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，對(duì)設(shè)計(jì)中經(jīng)常忽略的問(wèn)題給出自己的看法，以供參考。3.1鉸接屋架上承及下承做法對(duì)柱的影響?yīng)ド铣惺轿菁軆?yōu)點(diǎn)：屋架支座處傳力好。屋架在安裝時(shí)的穩(wěn)定性好，而且基本上可不必考慮屋架受力后弦桿彈性伸長(zhǎng)的影響。上弦在豎向荷載作用下的壓縮變形可補(bǔ)償屋架下?lián)蠒r(shí)（坡度變直時(shí)）支座向外的位移。其總位移量的消長(zhǎng)情況與屋面坡度有關(guān)，當(dāng)屋面坡度i≥1/6，柱頂仍將向外推移。當(dāng)i≤1/10柱頂非但不會(huì)向外推移，甚至有向里移動(dòng)的可能，這個(gè)優(yōu)點(diǎn)在多跨廠房中更為重要。上承式屋

10、架缺點(diǎn)：上承屋架端支座底部至端節(jié)點(diǎn)中心的距離較大，約為下承式屋架的2~3倍。因此，在柱頂水平剪力作用下對(duì)支座節(jié)點(diǎn)的偏心彎矩較大，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)引起注意。一般可采取以下兩種方式解決：①采用側(cè)接法與柱頂相連，以減少甚至消除偏心彎矩；②在與支座節(jié)點(diǎn)相連的屋架桿件設(shè)計(jì)中，考慮此偏心彎矩的影響，下承式屋架做法優(yōu)缺點(diǎn)正好與上承式相反。3.2柱柱截面選用時(shí)，為了經(jīng)濟(jì)，宜優(yōu)先選用鋼管混凝土柱或型鋼格構(gòu)柱。為了經(jīng)濟(jì)，在工藝允許的情況下可增加縱向系桿，以減小廠房柱的平面外計(jì)算長(zhǎng)度。3.3柱間支撐支撐桿件采用單拉桿設(shè)計(jì)或一鐮一壓桿件設(shè)計(jì)，應(yīng)根據(jù)受力大小及桿件長(zhǎng)度確定。目前流行采用單桿既在前后片桿

11、件之間不打綴條設(shè)計(jì)，便于中間穿行管道、鋼梯及參觀走道。3.4吊車梁系統(tǒng)吊車梁中間加勁肋板與上翼緣的焊縫國(guó)標(biāo)圖集與鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范不同（鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范要求刨平頂緊后焊接，國(guó)標(biāo)圖集僅采用焊縫），建議采用刨平頂緊后焊接。平板支座處加勁肋國(guó)標(biāo)圖集中是上下刨平頂緊，為了便于施工，建議改為上端坡口焊，下端刨平頂緊后焊接。3.5節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)節(jié)點(diǎn)構(gòu)造設(shè)計(jì)在鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中很重要，鋼結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)可以說(shuō)是桿件設(shè)計(jì)（桿件內(nèi)力分析）加上節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)（節(jié)點(diǎn)構(gòu)造分析）。在抗震理論中，要求強(qiáng)節(jié)點(diǎn)弱構(gòu)件，所以說(shuō)鋼結(jié)構(gòu)的安全性在很大程度上取決于節(jié)