某机场货运仓库钢结构设计

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1、某机场货运仓库钢结构设计：本文以某机场货运仓库钢结构设计为例，详细论述了该结构的非常规之处，提出了合理的解决方案。通过本文的论述，旨在提出遇到此类特殊情况时的设计思路，以供类似工程参考。　　关键词：钢结构设计；超长结构；大柱距框架；刚性框架支撑；温度缝设置　　　　　　近些年来，我国经济飞速发展，国内建设了大量的轻型钢结构厂房。随着轻钢结构规范规程的修订完善，以及轻钢厂房结构的科研、设计、制作经验积累，常规类型、尺寸、荷载范围内的轻型钢结构厂房设计已经比较成熟。但对于某些非常规条件下的建筑使用要求，轻钢结构的设计也遇到一些特殊挑战，比如超长、过大柱

2、距、柱间不允许设置支撑、纵向通常夹层、超长温度缝等。这些特殊情况能否得到合理的解决，直接影响到结构的安全性、经济性。　　1工程概况　　1.1总体介绍　　本工程为某国际机场三期改扩建工程的东、西货库钢结构工程，包括国际、国内货运库和客机载货库。　　国际货运库长192m，宽105m，建筑轴线面积20160m2，柱距12m，跨度为5×21m；国内货运库长96m，宽105m，建筑轴线面积10080m2，柱距12m，跨度为5×21m。货运库檐口柱顶标高均为8.1m，屋面采用单脊双坡，屋脊标高为12.000m；　　客机载货库长168m，宽54m，建筑轴线面积

3、10584m2，柱距12m，跨度为3×18m。其中客机载货库有部分夹层。客机载货库檐口柱顶标高均为8.4m，屋面采用单脊双坡，屋脊标高为11.200m。　　1.2建筑特殊要求　　为了保证货物纵横方向的快速转运，库房内不允许设置任何影响通行的柱间支撑，对于结构体系的选择和抗侧能力的要求与一般轻钢结构有较大区别。　　结构纵向采用12m柱距，为常规6~9m柱距的1.3~2倍，对主钢架结构、纵向抗侧结构、屋面檩条次结构等的设计都有更高要求。　　客机载货库局部设置纵向通长夹层，夹层楼面为混凝土结构。特殊的建筑条件对结构体系划分、温度区段划分、设计规范选取等

4、带来特殊的要求。　　　　钢结构设计思路　　2.1结构体系选择和抗侧力体系设计　　常见轻钢结构房屋的结构体系，横向抗侧依靠平面刚架，纵向抗侧依靠柱间支撑体系，本工程由于其用途及部分条件限制，房屋内不能设置落地的柱间支撑体系。　　2.1.1货运库两个单体，通过设置纵向刚性框架体系替代柱间支撑，通过计算能满足设计要求。　　　　　　常规的柱间支撑设置如图2-1和图2-2，这种支撑刚度大、构造简单，但会影响建筑空间的使用要求。　　为了满足柱间无撑的使用要求，沿纵向通长设置刚性框架，与屋面水平支撑构成空间稳定的支撑体系，以传递风或地震水平荷载，设置如图2-3

5、。这种框架要求顶部钢梁与钢柱采用刚性连接，柱间可不再设置支撑体系，通过计算保证抗侧要求。该措施符合《门式刚架轻型房屋钢结构技术规程》第4.5.6条“……当不允许设置任何支撑时，可设置纵向刚架。”）　　2.1.2客机载货库采用边列柱设置柱间支撑，中间内列柱不考虑设置支撑系统。　　《门式刚架轻型房屋钢结构技术规程》第4.5.2条第3款“当建筑物宽度大于60m时，在内柱列宜适当增加柱间支撑”。本建筑宽度为54m，故在内列柱亦可不设柱间支撑，仅考虑在边列柱设置柱间支撑，屋面水平力通过屋面加强的水平支撑分摊到两侧A轴和D轴列柱柱间支撑（屋面水平支撑桁架受力

6、方向挠度控制在1/1000）。　　　　　　另本工程处于8度抗震设防区，屋面荷载又比较大，计算结构表明本工程地震作用较风荷载效应大，支撑的内力控制为屋面水平地震作用，而不象常规轻钢房屋由风载控制。通过计算屋面水平支撑需采用角钢支撑，使得屋面刚度也进一步提高。　　2.2主体框架设计　　本工程属于门式刚架轻型房屋钢结构，故选取设计计算规范为《门式刚架轻型房屋钢结构技术规程》，客机载货库局部夹层部分为钢筋混凝土楼板，楼面及其以下梁柱结构超出门式钢结构范围，故此部分的设计按《钢结构设计规范》和《建筑抗震设计规范》执行。　　框架计算时，屋面恒荷载为0.5kN

7、/m2，屋面活荷载取雪载0.8kN/m2，刚架跨度小而柱距较大，所以设计控制因素为屋面恒载＋活载为主的工况组合下的强度控制。　　2.2.1主刚架设计　　为了使本工程的结构做到安全适用、经济合理，此次主结构设计我们着重进行了两种方案的分析比较。两种方案主要区别是屋架间距不同，方案一为12m屋架间距，方案二为柱顶加12m跨度托梁，采用6m屋架间距。　　方案一刚架截面较大；檩条跨度12m，截面也相对较大，其中端跨檩条还需加密布置，但结构受力情况明确简单。方案二屋架受荷面积小，檩条跨度6m，故屋面构件截面都比较小，但构件数量多，施工也较为复杂。用钢量指标

8、两种方案基本持平。　　综上所述，并考虑到方案一在制作、运输、安装等方面构件数量少很多，施工速度较快，所以本次设计采用12m屋架间距的方案