浅析钢结构厂房设计中应注意的几个问题

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1、浅析钢结构厂房设计中应注意的几个问题：文章结合工程实践针对普通钢结构厂房设计中的几个问题进行了分析和探讨，包括钢材的保温隔热与防火、结构整体计算等，以便对类似工程的设计提供参考。　　关键词：钢结构；厂房设计；注意问题　　Abstract:biningsinthedesignalinsulatingandfireprevention,thestructuralcalculation,etc,soastoprovideareferenceforthesimilarprojectsdesign.　　Key

2、s　　　　　　：TU391：A：　　引言　　随着国家经济的快速发展，钢结构在建筑领域起到了举足轻重的作用，扮演着越来越重要的角色，无论在工业还是民用建筑中，钢结构以其突出的特点迅速地占领着越来越广的市场。其特点有：其整体刚度和抗震性能好、施工速度快、自重轻、承载力高，在大跨度及超高层建筑中代替了钢筋混凝土结构，但也存在着防火性能差、易腐蚀等缺点，在设计中根据其特点扬长避短才能更好地发挥钢结构的作用，现在就钢结构工业厂房在设计中的几个问题作简单阐述。　　1钢材的保温隔热与防火　　钢材具有很高的导热性能

3、，其导热系数为50.℃)，当受热达到100℃以上时，其抗拉强度就会降低，塑性增大；温度达到250℃时，钢材抗拉强度会稍提高，但塑性却降低，出现蓝脆现象；温度达到500℃时，钢材强度降至很低，会致使钢结构塌落。所以当钢结构所处环境温度达到150℃以上时，就必须做隔热防火设计。其做法一般为：钢结构外侧包耐火砖、混凝土或硬质防火板材。或者钢结构刷厚涂型防火涂料，厚度按《钢结构防火涂料技术规程》计算。　　2结构整体计算　　目前的结构计算基本上都采用计算软件来进行，对软件的不理解和不熟悉都会造成设计上的不合理

4、，甚至不安全。这里针对以下几个容易出错的问题进行探讨。　　2．1荷载问题　　荷载的取值对结构计算影响较大，取小了不安全，取大了不经济，尤其对于大跨度轻型屋面结构。荷载取值应按照《建筑结构荷载规范》进行。一般情况下屋面恒载应按照实际情况计算取值，屋面活荷载可取O．5kN／m：，风荷载、雪荷载和积灰荷载等按规范，其他附加荷载应按实际情况输入。需要说明的是，屋面活荷载和雪荷载在计算时应取二者的大值作为活荷载输入，有积灰的还应考虑积灰荷载。厂房屋面的通风器由于其高度和宽度都较大，计算时应按照实际情况转化为集

5、中载荷输入。在厂房的高低屋面处，还应考虑积雪的堆积影响，防止由此产生的屋面结构的破坏。同样局部风荷载的增大也会使屋面板和檩条的连接被撕坏，从而将屋面板掀起来。　　2．2结构计算　　目前的钢结构厂房的计算多采用二维软件对其中的—榀钢架进行计算，整体三维分析仍然不够成熟方便。此处对结构计算时的几个问题进行简单分析。　　1)屋面梁的平面外计算长度可取隅撑的间距，一般对有托梁体系的小檩距屋面可取两个檩条的间距(约3m)，对无托梁的大檩距屋面可取檩条间距(约4m)。对重型钢结构厂房，柱子的平面外计算长度不应考

6、虑隅撑的作用，尤其是格构式下柱，否则是不安全的。　　2)阶形柱的平面内计算长度应该按照《钢结构设计规范》[21确定，按线刚度比来确定会导致部分中柱确定的计算长度系数异常。用PKPM系列软件STS(05版)对某工程进行计算时发现，当柱段中间出现刚接梁(如高低跨情况)，程序就按线刚度比确定柱的计算长度系数，导致该柱的计算长度系数特别异常。新版的PKPM(08版)已改为按照阶形柱的方式来确定柱计算长度系数，但仍可以人工按照线刚度比的结果进行修改。笔者认为，对于阶形柱，按《钢结构设计规范》阶形柱来确定柱平面

7、内计算长度系数更合理一些。　　3)用STS软件计算厂房柱，荷载组合中没有单独的恒活吊车的组合，有吊车的组合都有风，有时风作用是有利的，因此在吊车荷载与风荷载同时组合时，对于吊车为主的组合，判断了一下风载是有利还是不利的，不利时，考虑与吊车进行组合，有利时可以不考虑风荷载。STS(05版)对是否有利是按M、Ⅳ、y各自分别判断的，因此可能会出现M含有风的组合，Ⅳ则没有风的组合的不合理情况，导致计算结果偏大；STS(08版)改进为：根据组合的吊车主控制项：如吊1的组合为M。主导作用的组合，则判断风载是否不

8、利只根据M项来判断，当为不利时，则同时都把风载肘、Ⅳ、y组合进来，保证是同时发生的，STS(08版)这样组合更合理。　　2．3构件的局部稳定　　根据《钢结构设计规范》，处理板件局部稳定有两种方式，其一是以屈曲为承载能力的极限状态，并通过对板件宽厚比的限制，使之不在构件整体失效之前屈曲；其二是允许板件在构件整体失效之前屈曲，并利用其屈曲后强度，构件的承载能力由局部屈曲后的有效截面确定。《建筑抗震设计规范》对单层厂房柱、梁的板件宽厚比，较《钢结构设计规范》中的静力弹性设计