某鋼管混凝土柱重型廠房設(shè)計(jì)分析.pdf

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1、某鋼管混凝土柱重型廠房設(shè)計(jì)分析■潘小樟李勰李衛(wèi)秋[摘要]鋼管混凝土柱在重型鋼結(jié)構(gòu)廠房中的應(yīng)用正在不廠房?jī)煽缇O(shè)有雙層多臺(tái)大噸位橋式吊車，上為0.9s，多遇地震下水平地震影響系數(shù)最大值為斷推廣。本文通過某重型鋼結(jié)構(gòu)廠房采用鋼管混凝土柱和層起重量分別為650t、400t（單臺(tái)），軌頂標(biāo)高為0.08；鋼管混凝土柱框架阻尼比0.035，鋼格構(gòu)柱鋼格構(gòu)柱對(duì)比分析，更加明確了鋼管混凝土柱在大噸位吊24m；下層起重量為（150+75）t（控制組合），軌框架阻尼比0.05。車廠房中應(yīng)用的良好的經(jīng)濟(jì)性和技術(shù)性。頂標(biāo)高為16m。二、方案對(duì)比分析[關(guān)鍵詞]重型工業(yè)

2、廠房鋼管混凝土柱鋼格構(gòu)柱1.兩種對(duì)比形式針對(duì)主框架中柱的兩種形式（鋼管混凝土格構(gòu)隨著國(guó)內(nèi)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，大型特重甚至超大柱和鋼格構(gòu)柱）的選型方案（具體見下），用軟件超重型設(shè)備的需求逐年增加，廠房均朝著大跨度、STS進(jìn)行橫向平面框架的結(jié)構(gòu)計(jì)算。大柱距、大噸位吊車的方向發(fā)展。對(duì)于大跨度、大A為鋼管混凝土柱+實(shí)腹梁（見圖1）；柱距、重噸位吊車的廠房，為保證吊車的安全運(yùn)行B為鋼格構(gòu)柱+實(shí)腹梁。和正常使用，通常采用傳統(tǒng)的混凝土或鋼格構(gòu)式柱2.設(shè)計(jì)參數(shù)22和有較大剛度屋蓋（如平面桁架加支撐的屋蓋或空屋面恒載（包括吊重）1kN/m，活載0.5kN/m，間網(wǎng)

3、架上鋪剛性屋面板的屋蓋）的結(jié)構(gòu)形式。隨著吊車系統(tǒng)靜載上層600kN，下層350kN；吊車荷載建筑技術(shù)水平的發(fā)展，新型結(jié)構(gòu)層出不窮。對(duì)于設(shè)（根據(jù)吊車輪壓、輪距按影響線法計(jì)算所得作用于有300或400t吊車的高大重型廠房，鋼管混凝土柱上的力）：圖1鋼管混凝土柱+實(shí)腹梁方案立面示意圖柱在工程中應(yīng)用逐漸增多。本文通過具體設(shè)計(jì)實(shí)例上層650t吊車豎向力：7375kN/1907kN；3.構(gòu)件截面——鋼管混凝土柱和鋼格構(gòu)柱方案對(duì)比，進(jìn)一步明上層650t吊車橫向剎車力：278kN；A、B兩種形式的平面框架主要構(gòu)件截面參數(shù)見確了鋼管混凝土柱在大噸位吊車廠房中應(yīng)

4、用的優(yōu)越上層400t吊車豎向力：4427kN/942kN；表1。性。上層400t吊車橫向剎車力：153kN；4.分析結(jié)果一、工程概況下層吊車豎向力：2926kN/735kN；兩種平面框架在上述相同荷載、各自特有的計(jì)某重型工業(yè)廠房平面軸線尺寸為362.5m×下層吊車橫向剎車力：91kN。算參數(shù)條件下采用STS軟件進(jìn)行結(jié)構(gòu)分析，其主要73.6m，柱頂標(biāo)高為34m；縱向20×18m柱距，橫地震作用：抗震設(shè)防烈度為7度，場(chǎng)地類別為計(jì)算結(jié)果見表2、表3。向2×36m跨度，縱向中部設(shè)有一道伸縮兼抗震縫。IV類，基本地震加速度值為0.1g，場(chǎng)地特征周期表1

5、單榀框架主要構(gòu)件參數(shù)構(gòu)件類型構(gòu)件外形尺寸（m）構(gòu)件主要截面（mm）邊（1.6×3.0）四肢D550×12（內(nèi)灌C40砼）鋼管砼格構(gòu)式下柱中（1.6×3.6）腹桿D300×8邊柱上柱肢2L200×20×30(貼板)邊（1.2×3.0）鋼格構(gòu)式下柱邊柱吊車肢1200×650×20×34中（1.2×3.6）中柱雙肢1200×650×20×34邊（0.5×1.2）翼緣厚24實(shí)腹上柱中（0.5×1.25）腹板厚16邊（0.3×1.9～1.4)翼緣厚18、20變截面實(shí)腹梁中（0.3×1.4～2.2）腹板厚12表2單榀框架技術(shù)指標(biāo)應(yīng)力比對(duì)比組合類型邊下柱中

6、下柱邊上柱中上柱上弦或梁邊支座下弦或梁跨中腹桿或梁中支座A0.490.560.950.70.80.480.87B0.740.811.010.710.820.510.91表3單榀框架技術(shù)指標(biāo)（變形等）對(duì)比組合類型自振周期風(fēng)載下柱頂水平位移角吊車水平荷載作用下軌頂處位移角A0.9551/25021/2414B1.1311/14361/1344從上述技術(shù)指標(biāo)對(duì)比中可以看出：采用鋼格構(gòu)式柱節(jié)約鋼材29%。所以發(fā)生火災(zāi)時(shí)，鋼管里面的混凝土?xí)珍摴軅髟谥孛娓叨瘸叽缦嗤覞M足強(qiáng)度、變形條5.其他方面的比較來的大部分熱量，減慢了鋼管的升溫速度，增加了件

7、下，采用鋼管混凝土格構(gòu)式柱比采用鋼格構(gòu)式柱（1）施工方面柱子的耐火時(shí)間。一旦鋼管部分屈服，溫度不高的具有更好的結(jié)構(gòu)側(cè)向剛度和更大的強(qiáng)度安全儲(chǔ)備。鋼柱施工周期短但板件較厚，焊接工作量較大；混凝土部分仍具有承載力，防止結(jié)構(gòu)的倒塌。另外，上述兩種形式的平面框架，其單榀結(jié)構(gòu)的用鋼鋼管壁厚較薄，焊接工作量較小，但多一道混凝土鋼管混凝土在火災(zāi)搶險(xiǎn)時(shí)、在消防沖水時(shí)不會(huì)像鋼量和造價(jià)見表4。澆灌工序，且混凝土被外圍鋼管包覆，管內(nèi)混凝土筋混凝土那樣會(huì)發(fā)生爆裂。表4單榀框架經(jīng)濟(jì)指標(biāo)對(duì)比的澆灌質(zhì)量無法像鋼筋混凝土那樣直觀的檢查，其（3）耐腐蝕性能組合類型用鋼量（t）

8、澆灌質(zhì)量必須依靠嚴(yán)格的施工。鋼管混凝土柱表面為圓形且總表面積小于型鋼柱屋蓋合計(jì)比值A(chǔ)79.81796.81（2）耐火性能柱，其防腐處理比鋼結(jié)構(gòu)更方便，防腐性能更好。