鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)廠房的設計

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1、鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)廠房的設計　　摘要：隨著我國可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的實施，耗能低、效率高的新型環(huán)保材料將逐步取代耗能高、效率低、危害環(huán)境的建筑材料，迅速占領建材市場，鋼結(jié)構(gòu)材料在工業(yè)廠房的應用中越來越廣泛。但是在鋼結(jié)構(gòu)設計中仍存在很多問題，如何應根據(jù)實際需求，優(yōu)化工業(yè)廠房鋼結(jié)構(gòu)的設計方案，更新工藝技術，提高廠房的安全性、穩(wěn)定性，降低建設成本以及抗震能力，成為設計人員在實踐中不斷探索追求的新課題?！　￡P鍵詞：工業(yè)廠房；鋼結(jié)構(gòu)；設計　　在我國，鋼結(jié)構(gòu)還沒有普遍的應用于工業(yè)廠房的建設中，因為使用的時間不長，所以有些內(nèi)容還在探索之中。盡管采用這

2、種結(jié)構(gòu)的廠房優(yōu)點很多，比如說它的重量比較輕、施工的速度很快、抗震性能極好，還具有環(huán)保的優(yōu)點；但是它也存在很多的問題，比如說它比較容易腐蝕、防火性也比較差等。所以，在設計時一定要對這些因素進行全面的分析。在設計廠房時，要組織相關的工作人員對圖紙進行仔細的檢查，看看圖紙是不是存在問題。盡量將圖紙中存在的問題都解決了，降低這些因素對工程質(zhì)量和工程質(zhì)量的影響，防止出現(xiàn)工程質(zhì)量問題。在進行鋼結(jié)構(gòu)工程的設計工作時，要在工程的制作階段和安裝階段進行不同的設計。這樣才能夠使各個工序和各個部分的質(zhì)量都得到保障。下面針對工程實例，對鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)

3、廠房的設計進行了探討?！　?工程概況　　某工業(yè)廠房總面積約為1×105，長和寬分別為350m和300m。廠房由上而下依次為上部鋼結(jié)構(gòu)、中間為鋼結(jié)構(gòu)網(wǎng)架、基礎部分為承臺樁結(jié)構(gòu)。廠房采用不等距的柱間距，有8m、10m、12m、26m幾個主要的間距。在橫向方向上，分為8個跨段，每個跨段距離在40m左右?！　」こ炭拐鹪O防烈度為7度，考慮到廠房的重要程度，按百年一遇確定基本風壓為/。地面粗糙度類別為A類?；狙?，所有吊車均為軟鉤吊車，吊車工作級別均為A5。　　2鋼結(jié)構(gòu)設計典型問題分析　　吊車載荷的確定　　《建筑結(jié)構(gòu)載荷規(guī)范》中關

4、于吊車數(shù)量的規(guī)定如下表1所示?！　”?吊車數(shù)量規(guī)定　　載荷方向參與組合的吊車數(shù)量　　豎向載荷單跨廠房不多于2臺　　多跨廠房不多于4臺　　橫向載荷不多于2臺　　目前，工業(yè)廠房鋼結(jié)構(gòu)設計工藝也在不斷發(fā)展，單就柱間距這一參數(shù)來看，設計也在不斷擴大其間距值，12m已成為設計主流，在本文研究的廠房中，最大的柱間距已達25m。在不考慮雙層吊車的情況下，如果只考慮不多于4臺的吊車，同時還要考慮到載荷的安全系數(shù)，跟實際的10臺左右的實際容量相比，如果這樣設計安全漏洞就較為明顯了。對于本例中多層吊車的廠房設計問題，在設計上要通過分析吊車數(shù)量

5、，并通過最大可能性設計，得出影響線來計算豎向載荷?！　≡跈M向上的水平載荷的分配，也應結(jié)合車輪的實際情況開判定。若車輪為單櫞形式，則水平載荷將集中于小車的一側(cè)，依靠車輪與軌道之間的摩擦力承擔水平載荷。依據(jù)公式：Hk=aPkmax吊車的最大水平載荷的計算，是以最大的豎向載產(chǎn)生的輪壓乘以鋼軌與輪子之間的滑動摩擦系數(shù)a來確定的。一般a取值在左右。關于橫向載荷規(guī)范指出：吊車制動時，能夠產(chǎn)生的摩擦力應足以應對制動所需的最大制動力。同時水平載荷應等分與小車的兩端，兩邊架橋應各承受一半的載荷。但是實際上，車輪的寬度比車軌的要大，行車時基本

6、不會產(chǎn)生卡軌的現(xiàn)象，滑動摩擦系數(shù)a已經(jīng)是按照最大的卡軌力來計算的，其安全性已經(jīng)得到考慮。因此，不區(qū)分吊車的輪緣形式可以簡化橫向載荷的分配設計。　　水平位移控制指標　　《鋼結(jié)構(gòu)設計規(guī)范》附錄A中指出，柱頂位移可取H/400。在本工程中，Lmax=H/400=，位移比為1/443。位移比在結(jié)構(gòu)計算中起核心作用?？紤]風載荷和吊車載荷的作用，對位移進行了設計核算，將本工程中的柱間距12m、26m兩種情況在的位移計算結(jié)果列表2如下?！　τ贏6級吊車所做的規(guī)定1/1250為限制。從以上計算結(jié)果分析，本工程中制作采用A5，遠小于規(guī)定的

7、限制，由于考慮風載荷作用，還是要著重考慮吊車梁頂?shù)奈灰朴嬎?。其計算?nèi)容主要包括：吊車梁頂左右兩側(cè)的位移差，若位移差大于一定的限制，則容易發(fā)生卡規(guī)的現(xiàn)象，規(guī)范中未強調(diào)，設計中要予以重視；另一種情況也容易造成卡規(guī)，那就是如果同一側(cè)的吊車梁的高度差大于一定限制，則容易造成吊車梁和軌道的變形，同樣容易卡軌。目前在設計中要減小此類位移差帶來的不良后果，通常是通過減少位移值的絕對量來減少位移差。　　3鋼結(jié)構(gòu)設計典型問題分析　　排架柱　　在本工程中，廠房采用雙層吊車的鋼結(jié)構(gòu)設計，排架柱由上至下分為3個不同的截面設計，依次為實腹H型截面、

8、H型截面、H型截面。在下部分中，柱間采用角鋼連接。中柱與下柱采用同種截面，設計優(yōu)勢在于減少了截面的改變，從而減少了連接接頭，并且豎向載荷在傳動過程中沒有水平轉(zhuǎn)換過程，傳動更為直接?！　〉踯嚵骸　≡诠I(yè)廠房的鋼結(jié)構(gòu)設計中，如果柱距較小，則可以將吊車梁簡化視為用于支撐的水平桿。當柱距較大時，就會因為細長比的