混凝土柱钢梁结构仓库设计心得

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1、混凝土柱钢梁结构仓库设计心得：本文结合设计工作中的工程项目，从结构布置、屋面梁选形、梁柱节点设计、建模计算、规范选择、支撑设置、围护墙、隔墙设计等几个主要方面，介绍方案设计过程中涉及的一些技术问题和经讨论确定的方案结果。　　关键词：混凝土柱；钢梁；结构设计；心得体会　　Abstract:thispaperbinesomeofthetechnicalissuesinvolvedinthedesignprocessanddiscussiontodetermineprogramresultsfromthestructuralarrangement,

2、roofbeamselectionshapedbeam-columnjointsdesign,modeling,calculation,specification,supportsetting,retainingns;steelbeams;structuraldesign;theirfeelingsandexperiences　　　　　　：TU375：A：2095-2104（2012）02-　　　　门式刚架结构以其自重轻、跨度大、施工周期短等优点，早已成为建筑结构中应用最广泛的类型之一。近年来，由于防腐防火处理、后期维护等多方面的原因，一些业

3、主提出采用混凝土柱代替门式刚架中的钢柱。于是，这种混凝土柱钢梁新型结构形式也得到越来越多的应用。　　但是，对于设计人员而言，这种结构类型目前还没有相应的规范、标准可以参照，这给设计工作带来了很多麻烦，特别是对设计经验不丰富的新手，如果对这种结构体系认识不清楚，盲目着手设计，可能会使结构存在很多安全隐患，甚至造成结构倾覆、垮塌等工程事故。　　1、工程概况　　本工程为一个成品存储仓库，长90m，宽30m，位于8度地震区，业主希望采用混凝土柱---轻钢屋盖结构，檐口高5m，围护墙为砖墙。　　建筑方案初步定为：现浇混凝土柱，纵向柱距7.5m，柱外侧贴

4、砌240mm砖墙，钢梁屋架，彩钢板夹聚苯乙烯保温板屋面，坡度1:10。　　2、结构平面布置　　因仓库长度为90m，依据《混凝土结构设计规范》大于55m需设置伸缩缝，而依据《钢结构设计规范》，屋盖伸缩缝的最小间距也可达120m，不需要设置。针对这一矛盾，有两种方法解决：一是在纵向柱间设型钢支撑，杆件连接的螺栓孔处理成长圆孔来消化温度变形；二是设置双柱，并在双柱两侧屋盖设置横向水平支撑。　　从保证仓库整体性和施工方便性角度考虑，确定选用方案一。　　3、屋面梁选形　　这类混合结构屋面梁的常见形式有两种：梁底面接近水平的变截面实腹钢梁和等截面人字形实

5、腹钢梁。　　底平变截面实腹钢梁结构在竖向荷载作用下，柱顶不产生水平推力及由水平推力产生的柱顶水平位移，柱底也无弯矩，柱子受力简单，内力较小，基础面积也较小，但钢梁在跨中屋脊处挠度较大，需增大梁截面，这给钢梁焊接和施工增加了难度，同时也提高了造价。　　等截面人字形实腹钢梁结构在竖向荷载作用下，柱顶会产生一定的推力和水平位移，在计算和分析时比较复杂，但结构形式比较简单，制作和施工难度小，工程造价也相对较低。　　结合本工程的特点及业主的要求，确定采用等截面人字形实腹钢梁。　　4、梁柱节点设计　　排架柱采用现浇混凝土柱，柱底刚接。　　柱顶与钢梁的节点

6、连接形式主要有刚接和铰接两种形式。　　由于混凝土柱属于脆性材料，钢梁属于弹性材料，即使通过加强配筋来提高柱顶的抗弯剪能力，两者的连接也很难达到刚接要求，且节点设计和施工都比较复杂，故一般不采用刚接，而使用铰接形式。　　按铰接形式设计时，人字形钢梁相当于两端铰接的折线拱，应按拱的受力特点进行计算。钢梁与柱顶一般采用锚栓连接，螺栓不传递剪力，剪力由焊接于节点板底的抗剪键承担，也有采用柱顶埋设预埋钢板的方法与钢梁拱脚连接。　　对于较大跨度结构，柱顶水平推力较大，会导致柱底弯矩和柱配筋很大，基础面积也会偏大，提高了工程造价。本工程中仓库的跨度为30m

7、，属于较大跨度结构，按1:10的坡度计算，屋脊处的矢高达1.5m，跨中弯矩和挠度都会很大，由水平推力产生的柱底弯矩也非常大。　　为解决这一问题，考虑在钢梁底部增设拉杆来承受其产生的水平推力。梁柱节点采用4M30锚栓铰接，拉杆可采用圆钢或油浸钢绞线。　　5、建模计算和规范选择　　这类结构的设计仍可采用PKPM软件进行。用STS门式刚架的程序建模，顺序跟设计门式刚架一样，钢梁与混凝土柱的连接连接形式改为铰接，由于连接形式的不同，致使这种体系单榀刚架的受力与一般的门式刚架不同，设计时不能简单的把门式刚架的钢柱替换为混凝土柱，应采用混凝土柱与钢梁整体

8、建模分析，并以整体分析的结果来设计基础、混凝土柱的配筋与钢梁。若把混凝土柱和钢梁分开进行设计时，往往给设计结果带来安全隐患。　　在目前版本的STS中，可以考虑混凝土