门式轻钢结构厂房用钢量与柱距的关系比较

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1、门式轻钢结构厂房用钢量与柱距的关系比较：通过算例对不同柱距门式轻钢结构厂房的用钢量进行了研究比较，对厂房总体用钢量受柱距影响的变化趋势进行了探讨，得出一些规律性的结论，采用合理的厂房柱距可使门式轻钢结构厂房用钢量节省5%~10%。　　关键词：门式轻钢结构厂房用钢量柱距　　0前言　　随着门式轻型钢结构的应用日益增多，轻钢厂房设计市场的竞争也越来越激烈，若要在这片市场中占有一席之地，就必须不断总结经验，积累资料，以求在技术性及经济性方面做到合理。因此有必要对轻型钢厂房的用钢量进行比较研究。　　1厂房用钢量初析及研究对象　　在轻型钢

2、厂房结构中，用钢量较多的部分主要有屋面檩条，墙面墙梁，吊车梁以及厂房门式刚架。对于屋面檩条，墙面墙梁及吊车梁部分（以下称为甲类构件），在厂房柱距增大时，由于刚架敏感的梁跨及柱高并未改变，只是框架的受荷范围有所增大，单榀刚架用钢量有所增加，但幅度不大，且在厂房长度一定的条件下，增加柱距可减少框架的数量，因而刚架部分的用钢量在柱距增大时应呈下降趋势。　　为了验证以上分析，本文探讨了厂房总体用钢量受柱距影响的变化趋势，对单跨无吊车，双跨无吊车，单跨有吊车，双跨有吊车柱距分别为6m，7.5m，9m总计12种轻钢厂房进行了计算。由于影响

3、厂房用钢量的因素相当多，不同的设计条件，会使厂房的用钢量差别很大。为了便于比较研究，所的得数据而又不失其参考价值，本次计算分析的12种情况，尽可能选用实际设计中常见的结构形式及其受荷状况。　　2设计资料　　2．1本场地条件　　（1）地理位置：唐山市区　　（2）基本风压：0.4KN/m2　　（3）地面粗糙度：按B类考虑　　（4）基本雪压：0.4KN/m2　　（5）场地土类别：Ⅱ类　　（6）基本设防烈度：8度（近震）　　2．2厂房基本尺寸　　（1）房屋总长度：54m。　　（2）层数：单层。　　（3）跨度：21m（单跨或双跨）。　　

4、（4）柱距：6m，7.5m，9m。　　（5）柱顶标高：11m　　（6）轨顶标高：8m左右。　　（7）屋面坡度：1/10。　　2.3材料选用　　（1）门式钢架：焊接工字钢Q345。　　（2）檩条，墙梁：C型薄壁型钢Q235。　　（3）吊车梁：焊接工字钢Q235。　　2.3荷载　　（1）屋面均布荷载（标准值）。验算檩条，屋面板：0.5KN/m2；验算钢架时：0.3KN/m2。　　（2）雪荷载：0.4KN/m2。　　（3）基本风压：0.40KN/m2。　　（4）屋面恒载：0.15KN/m2。　　（5）墙自重标准值（双面挂板）：0.2

5、2KN/m2。　　（6）檩条检修荷载（集中荷载）1.5KN。　　（7）有吊车厂房没跨采用一台20/5A5级工作制桥式吊车，其基本参数如下：　　工作级别：A5　　最大轮压：187KN　　轨距Lk19.5m.　　轮距k=4.1m.　　3．计算方式　　在《钢结构设计规范》GBJ17—88中，对受压延构件及受弯构件的局部稳定都进行了严格的限制，尤其是截面的腹板部分，允许高厚比很低，着对于受力较大的中，重型厂房而言是适合的，但对于受力较小的轻型厂房来说则无必要。因此上海标准《轻型钢结构设计规程》DBJ08—68—97参考欧美等国规范的有

6、关规定，进行了改进，允许考虑门式刚架工形截面构件腹板的屈曲后强度。这样就使得门式刚架薄壁构件的承载力得到充分发挥，用钢量大大减少。在本次研究中，采用了中国建筑科学院PKPM工程部开发的STS软件来完成，此软件对门式刚架的腹板，允许局部屈曲，并利用起屈曲后的强度，较好的体现了轻钢规程的设计意图。　　对于屋面的构件，墙面构件及吊车梁，由于目前尚无适当的辅助设计软件，故主要采用手算及电算来完成。　　4．计算内容　　轻型构件的稳定及刚度较差，往往强度尚未达到容许值便已失稳破坏或变形过大，构成用钢量的不必要增加，也使比较研究的准确性受到

7、影响。因此实际操作时应尽量改善构件的受力性能及约束环境，使稳定应力与强度容许值接近，同时挠度又不致过大。　　在本次研究中，屋面采用压型钢板，有效的控制了檩条在重力作用下上翼缘的侧向弯扭屈曲，但在吸风情况下，檩条下翼缘尚存在稳定问题，故在离檩条下翼缘1/3腹板高度处设置了拉条，6柱距设一根，7.5，9柱距各设两根。墙面由于压型钢板的存在，未涉及稳定问题，故设置拉条主要是用来减小墙梁的竖向挠度及竖向弯应力，其设置方式同屋面。吊车梁部分，承受竖向轮压及横向水平制动力，根据其受力特点，将吊车梁截面高度及上翼缘宽度适当调整，便可比较容易

8、地使其强度，稳定及刚度性能接近，避免出现上述问题。框架梁柱部分，存在平面内和平面外的稳定问题，平面内可通过加高构件截面来改善其受力性能，提高其稳定能力，这对增强厂房的侧向刚度也是有利的，但应尽量避免加宽构件翼缘的不经济做法。框架平面外截面特性很弱，长细比相对较大，如果单纯靠加