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《重型鋼結(jié)構(gòu)廠房結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)淺析》由會(huì)員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫(kù)。
1、重型鋼結(jié)構(gòu)廠房結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)淺析 摘要:文章結(jié)合某生產(chǎn)車(chē)間重鋼廠房的設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單介紹了此類(lèi)廠房的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)特點(diǎn),從主要荷載、主要結(jié)構(gòu)布置等方面分析了重型鋼結(jié)構(gòu)廠房結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),提出了重型鋼結(jié)構(gòu)廠房結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)注意的問(wèn)題?! £P(guān)鍵詞:鋼結(jié)構(gòu);廠房;結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 中圖分類(lèi)號(hào):S611文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào): 引言 在工業(yè)建筑中,鋼結(jié)構(gòu)以其獨(dú)特的性能被廣泛采用,為滿(mǎn)足生產(chǎn)需要,跨度大、高度大以及大噸位行車(chē)重型鋼結(jié)構(gòu)廠房不斷涌現(xiàn)。隨著鋼結(jié)構(gòu)的發(fā)展,重型鋼結(jié)構(gòu)廠房在工業(yè)建筑中的比重越來(lái)越大,主要領(lǐng)域用于冶金、機(jī)械、船舶等工
2、業(yè)建筑。本文結(jié)合浙江寧波地區(qū)某生產(chǎn)車(chē)間的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),重點(diǎn)介紹重型鋼結(jié)構(gòu)廠房結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中一些注意事項(xiàng)和要點(diǎn),供類(lèi)似設(shè)計(jì)中參考?! ?重型鋼結(jié)構(gòu)廠房結(jié)構(gòu)特點(diǎn) 重型鋼結(jié)構(gòu)廠房結(jié)構(gòu)相對(duì)于輕型門(mén)式剮架結(jié)構(gòu)具有以下特點(diǎn): 結(jié)構(gòu)用鋼量大。該類(lèi)廠房柱距、跨度、高度一般較大。且吊車(chē)工作級(jí)別、荷載較大,因此導(dǎo)致構(gòu)件超長(zhǎng)、超寬、超重現(xiàn)象,用鋼量一般超過(guò)60kg/m2。由于該類(lèi)廠房結(jié)構(gòu)構(gòu)件重量較重,且上部荷載較大,相應(yīng)基礎(chǔ)費(fèi)用也較高,同時(shí)地震反應(yīng)也較為敏感?! ≥S網(wǎng)布置不規(guī)則。受工藝條件限制,廠房柱距一般為9~1
3、2m,局部柱距由于抽柱,柱距達(dá)到24m甚至更大?! 〗Y(jié)構(gòu)整體剛度要求高。因吊車(chē)沖擊荷載對(duì)結(jié)構(gòu)的影響,在結(jié)構(gòu)的縱向及橫向應(yīng)提高結(jié)構(gòu)整體剛度,以減小整體結(jié)構(gòu)的震動(dòng)?! 」?jié)點(diǎn)構(gòu)造復(fù)雜。節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)應(yīng)考慮超大、超寬、超重構(gòu)件的制造、運(yùn)輸、安裝的工藝要求,并滿(mǎn)足抗震構(gòu)造措施及剛性假定的規(guī)定。 2結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)按《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》、《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》和《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》等相關(guān)規(guī)范設(shè)計(jì)?! ?.1主要荷載 廠房結(jié)構(gòu)所受到的荷載主要有豎向荷載:包括結(jié)構(gòu)自重、吊車(chē)豎向荷載、屋面活荷載及走道板活荷載;水平荷載:
4、包括風(fēng)荷載、廠房積灰荷載,吊車(chē)水平荷載、地震荷載等。上述荷載中除一般輕型屋面自重按/m2輸入外,其它結(jié)構(gòu)自重由程序自動(dòng)計(jì)算。風(fēng)荷載按《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》選用風(fēng)荷載體形系數(shù)后,由程序自動(dòng)布置。屋面活荷載取/m2,屋面積灰荷載在水平投影面,距高爐中心50m內(nèi)取/m2,距高爐中心50~100m時(shí)取kN/m2,走道板活荷載取/m2。基本風(fēng)壓kN/m2。吊車(chē)荷載按照廠家提供的數(shù)據(jù)進(jìn)行輸入?! ?.2主要結(jié)構(gòu)布置 排架柱為單階柱,上階柱采用工字型實(shí)腹焊接截面柱。下階柱除承受上柱荷載外,還需承受?chē)嵨惠^大的吊車(chē)荷載
5、,如果采用實(shí)腹工字型截面柱.則柱截面會(huì)很大,不經(jīng)濟(jì),下柱采用格構(gòu)式鋼管混凝土柱設(shè)計(jì)方案。充分利用了鋼管和混凝土兩種材料的力學(xué)性能,減少了柱子截面尺寸,且外形美觀。肩梁采用單腹壁肩梁。 2.3屋面斜梁設(shè)計(jì) (1)撓度控制:屋面斜梁撓度限值按《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》附錄A規(guī)定,[Vt] (2)腹板高厚比控制:當(dāng)屋面梁軸力相對(duì)較小時(shí)??砂础朵摻Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50017-XX)款規(guī)定,承受靜力荷載和間接承受動(dòng)力荷載的組合粱宜考慮腹板屈曲后強(qiáng)度,并滿(mǎn)足第節(jié)相關(guān)要求??紤]腹板屈曲后強(qiáng)度的屋面斜梁腹板可以設(shè)計(jì)的
6、較薄,且無(wú)需設(shè)置中間橫向加勁板,但考慮到腹板的焊接變形往往難以得到保證,因此重型鋼結(jié)構(gòu)廠房的屋面斜梁腹板厚度不宣設(shè)計(jì)過(guò)薄,一般最小取,且h/t不大于150。 2.4柱子系統(tǒng)設(shè)計(jì) 排架柱以邊柱為例。如圖1所示?! ′撝鶠閱坞A柱。上柱采用實(shí)腹式柱,下柱采用格構(gòu)式鋼管混凝土柱。鋼管材料選用Q345B鋼,管內(nèi)用C45混凝土填充,綴條采用空心鋼管。澆灌混凝土的孔開(kāi)在肩梁以下,孔徑約200mm,可在工廠開(kāi)孔,但不宜將孔板割掉,以免雜物掉進(jìn)管內(nèi).待管內(nèi)混凝土被振搗密實(shí)并達(dá)設(shè)計(jì)強(qiáng)度的50%以后,方可焊接孔板。鋼管
7、中混凝土應(yīng)采用壓力灌漿法澆筑,為使管內(nèi)混凝土密實(shí),在肩梁上翼緣板各開(kāi)有直徑為30mm的泄氣孔:,灌漿時(shí)應(yīng)振搗密實(shí),直到泄氣孔冒漿為止。鋼管中的混凝土必須在吊車(chē)及墻架系統(tǒng)安裝前澆灌,待混凝土強(qiáng)度達(dá)到70%以上,方能安裝吊車(chē)及墻架系統(tǒng)。下柱長(zhǎng),在柱腳處和下柱的中部分別設(shè)置了一道橫隔(橫隔間距不宜大于柱長(zhǎng)邊的9倍和8m)。 柱腳采用插入式柱腳?! 〖缌翰捎脝伪谑郊缌?,腹板高度為1800mm。與鋼管相交的加勁做成一塊整板,下柱的鋼管切口,將加勁板插入鋼管的切口內(nèi),這樣的構(gòu)造做法使吊車(chē)梁傳來(lái)的豎向荷載有效的傳
8、遞至下部鋼管混凝土柱內(nèi),提高了節(jié)點(diǎn)的整體受力性能?! D1:排架柱 柱間支撐設(shè)計(jì) 為保證廠房的縱向剛度和空間剛度,承受山墻風(fēng)力、吊車(chē)縱向剎車(chē)荷載、溫度應(yīng)力和地震作用,沿廠房縱向設(shè)置上、下柱間支撐。下柱柱間支撐設(shè)兩道,原則上應(yīng)該布置在溫度區(qū)段中間三分之一處,但是工藝要求,有些位置不能布置柱間支撐,將其位置做適當(dāng)?shù)恼{(diào)整以滿(mǎn)足工藝要求。上柱支撐設(shè)四道,上柱支撐除在設(shè)有下柱支撐的柱間布置外,在溫度區(qū)段的兩端另設(shè)兩道?! ?.6吊車(chē)梁與柱的連接 吊車(chē)梁下翼