鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)廠房設計中應注意的問題

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1、鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)廠房設計中應注意的問題熱[作者：蘭文清

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4、更新時間：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：通過多年的國內(nèi)外鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)廠房的設計經(jīng)驗，總結(jié)介紹了鋼結(jié)構(gòu)廠房設計流程、前期資料的收集及設計中應該著重注意的一些問題，以期對工程設計有所參考。關(guān)鍵詞：鋼結(jié)構(gòu)；廠房；設計；資料收集中圖分類號：TU391.04文獻標識碼：A文章編號：1007—6921(2008)08—0199—011鋼結(jié)構(gòu)專業(yè)前

6、期資料準備1.1氣象資料基本風速，基本風壓及測定計算方法（設計使用年限內(nèi)）；基本雪壓及測定計算方法（設計使用年限內(nèi)）；當?shù)氐卣鸹玖叶燃敖ㄖ锟拐鹪O防烈度及設計基本地震加速度值；場地土類別；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、標準的收集規(guī)范、標準采用的版本及種類應指明是中國規(guī)范還是當?shù)匾?guī)范，或是ISO國際標準規(guī)范。1.3結(jié)構(gòu)設計習慣做法鋼結(jié)構(gòu)與鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的選用范圍。習慣做法應了解例如：坡口焊與刨平頂緊的使用，插入式柱腳和錨栓式柱腳

7、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?shù)丶皹I(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)材料的采購地及施工方；當?shù)丶笆┕し骄邆涞氖┕C械、安裝能力，例如施工起吊能力等；業(yè)主對鋼結(jié)構(gòu)的防腐要求及涂裝顏色要求；應明確鋼結(jié)構(gòu)設計深度，是設計圖還是施工詳圖等。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

8、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、吊車梁及制動梁或桁架、墻梁等組成。2.2柱網(wǎng)柱網(wǎng)應根據(jù)工藝要求、經(jīng)濟柱距及跨度、建筑美的要求等方面確定。經(jīng)濟指標是綜合的，包括基礎費用，鋼材用量、制作安裝難度及進度等?？缍纫话愀鶕?jù)工藝要求確定。通過多年設計經(jīng)驗總結(jié)，經(jīng)濟柱距為：重型廠房地基差時宜采用24m，中型廠房地基差時采用18m、15m，輕型廠房采用12m；地基較好時廠房一般宜采用12m、18m柱距。廠房劃分由起重量Q確定，當Q≤20t為輕型

9、廠房；當30t≤Q≤75t為中型廠房；當100t≤Q≤250t為重型廠房；當Q>250t為特重型廠房。經(jīng)濟柱距的確定還應考慮吊車軌面標高等因素。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)采用搖擺柱或采用滾動支座來實現(xiàn)伸縮。3廠房各系統(tǒng)設計中應特別注意的問題廠房設計屬于比較復雜的結(jié)構(gòu)設計，應考慮的問題很多，通過多年的設計經(jīng)驗，對設計中經(jīng)常忽略的問題給出自己的看法，以供參考。3.1鉸接屋架上承及下承做法對柱的影響上承式屋架優(yōu)點：屋架支座處傳

10、力好。屋架在安裝時的穩(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的影響。上弦在豎向荷載作用下的壓縮變形可補償屋架下?lián)蠒r（坡度變直時）支座向外的位移。其總位移量的消長情況與屋面坡度有關(guān)，當屋面坡度i≥1/6，柱頂仍將向外推移。當i≤1/10柱頂非但不會向外推移，甚至有向里移動的可能，這個優(yōu)點在多跨廠房中更為重要。上承式屋架缺點：上承屋架端支座底部至端節(jié)點中心的距離較大，約為下承式屋架的2~3倍。因此，在柱頂水平剪力作用下對支座節(jié)點的偏心彎矩較大，設計時應引起注意。一般可采取以下兩種方式解決：①采用側(cè)接法

11、與柱頂相連，以減少甚至消除偏心彎矩；②在與支座節(jié)點相連的屋架桿件設計中，考慮此偏心彎矩的影響，下承式屋架做法優(yōu)缺點正好與上承式相反。3.2柱柱截面選用時，為了經(jīng)濟，宜優(yōu)先選用鋼管混凝土柱或型鋼格構(gòu)柱。為了經(jīng)濟，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算長度。3.3柱間支撐支撐桿件采用單拉桿設計或一鐮一壓桿件設計，應根據(jù)受力大小及桿件長度確定。目前流行采用單桿既在前后片桿件之間不打綴條設計，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標圖集與鋼結(jié)

12、構(gòu)設計規(guī)范不同（鋼結(jié)構(gòu)設計規(guī)范要求刨平頂緊后焊接，國標圖集僅采用焊縫），建議采用刨平頂緊后焊接。平板支座處加勁肋國標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)點設計節(jié)點構(gòu)造設計在鋼結(jié)構(gòu)設計中很重要，鋼結(jié)構(gòu)的設計可以說是桿件設計（桿件內(nèi)力分析）加上節(jié)點設計（節(jié)點構(gòu)造分析）。在抗震理論中，要求強節(jié)點弱構(gòu)件，所以說鋼結(jié)構(gòu)的安全性在很大程度上取決于節(jié)