大吨位吊车工业厂房的不同结构体系的对比分析

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1、大吨位吊车工业厂房的不同结构体系的对比分析【】在带有大吨位吊车的钢结构厂房的结构设计中,如何正确理解规范并合理选择结构体系，保证结构设计的合理与经济性，是设计人员认真解决的问题。　　【关键词】工业厂房，门式刚架，分析比较，结构体系　　【abstract】,ensurethestructuredesignofthereasonableandeconomy,itisdesignpersonnelearnestlysolveproblems.　　【keye,theanalysisandparison,thestructuresystem　　　　　　：DF412：A：　　一、概述　　随着我国经

2、济建设的讯速发展，由于中小企业的不断壮大和生产的需要，钢结构因其施工方便、速度快，自重小，开间大和跨度大（可以自由调整）等特点，采用钢结构厂房已是许多企业和甲方的首选。近年来钢结构门式刚架厂房已广泛应用于大吨位、大跨度，工艺复杂的厂房。就我公司而言，近两年来接触较多的有：变压器厂房、造船厂、冶金厂房等。面对此种结构，选择合理的结构形式和采用合理的规范就相当重要，在结构安全的前提下，做到最经济。　　前几年，一般的工业厂房采用《门式刚架轻型房屋钢结构技术规程》基本都能适用，但是现在一些工程往往会因为工艺，生产需要等原因会超出《门式刚架轻型房屋钢结构技术规程》的适用范围，所以如果直接采用《钢

3、结构设计规范》的话，结构用钢量就会大大提高，不尽合理，也不经济；又如果是一味地控制用钢量而在没有理论依据的前担下，采用《门式刚架轻型房屋钢结构技术规程》进行设计就可能造成结构安全度的降低，不能“好钢用在刀刃上”。所以此时设计人员就必需要具体工程具体分析，让结构体系合理，使工程造价经济。　　基于现阶段的这种情况，我们就要寻找一条将《钢结构设计规范》和《门式刚架轻型房屋钢结构技术规程》（以下简称《钢规》、《门钢》）结合起来的设计思路，进行大吨位吊车重型钢结构厂房的轻型化设计，现我们结合一个工程实例加以讨论，以供参考。　　二、工程概况　　本工程为某铝业有限公司的冷轧车间，长385米，宽169

4、米，柱距12米，共7跨，分别为（21米+27米*2跨+32米+30米*2跨+24米）共两个屋脊。在E轴处设伸缩缝，将车间分为两个区域，A～D轴为轻钢厂房，每跨设2台5T或2台10吨吊车，E～J轴为重钢区，每跨设40T～100T两台吊车，此车间总建筑面种积为67765.65平方米，为典型的单层钢结构厂房，总高度为21.3米，屋面板采用单层压型钢板，局部设采光带，现重点讨论　　（E～J轴）详见（图一）　　　　　　　　　　　　（图一）E～J轴为重钢区剖面图　　三、控制标准确定　　本工程结构布置为开间12米、跨度（32m+30m+30m+24m）的四跨单脊双坡的钢结构厂房，经过对整个工程的分析

5、并结合规范认为可以按照《钢规》控制刚架柱侧移和吊车梁变形，刚架梁和维护结构的变形则偏向按《门钢》控制的基础上可稍加提高。具体如下：　　1、40T、50T、100T吊车均超过了《门钢》的适用范围，故在设计主刚架时柱顶位移按《钢规》的要求1/400控制，且用《钢规》控制柱子的高厚比和长细比。　　2、虽然吊车吨位较大，但屋面板和墙面板均采用了自重较轻的彩钢板，如按《钢规》的1/400控制，就过于保守；但考虑到吊车吨位较大，如按《门钢》的1/180控制屋面钢梁刚度过小，挠度过大，对整体结构刚度的影响不合理，综合以上二个因素，我们刚架梁挠度按1/250梁跨来控制，既保证安全又有一定经济性的措施。

6、　　3、屋面钢梁按《门钢》验算，而钢柱按《钢规》定义计算。　　四、钢柱截面形式和结构选型及计算分析　　根据柱距、跨度、和吊车吨位情况，此工程都比较大，故中柱（F轴G轴H轴）采用构格式柱子，边柱E轴采用H钢柱，J轴则采用异型柱。梁柱节点形式有3种选择：　　第一种：刚架梁柱节点全剖做成铰接（即铰接排架结构）　　第二种：刚架梁柱节点全剖做成刚接（即刚接排架结构）　　第三种：E-F、H-J跨采用刚结，F-H跨采用铰接　　针对上述三种结构体系，我们就具体工程实例进行分析比较。现我们将E～J轴取出来做为计算单元，且钢柱按左风，右风均存在计算比较（这样更具有通用性）　　工程荷载情况如下：　　抗震设防

7、烈度：6度，设计基本地震加速度：0.05g，2类场地，　　设计地震分组：第一组　　荷载取值：　　屋面恒载：0.40KN/m2屋面活载：0.35KN/m2(刚架)　　悬挂荷载：0.02KN/m20.50KN/m2(檩条)　　风载：0.55KN/m2雪载：0.35KN/m2：　　计算软件：软件采用中国建筑科学研究院－PKPM计算软件STS、STPJ（2008版）。　　　　　　从对比表中可以看出，第二种形式刚架梁柱刚接不但整体性好、应力比和挠度也明显