浅谈重型钢结构厂房设计

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1、浅谈重型钢结构厂房设计毛利强1卫佳2（昆明冶金研究院（云南省冶金研究设计院）昆明650031）摘要：在社会经济飞速发展过程中，钢结构形式逐渐取代了过去的混凝土排架或框架形式，这是因为钢结构形式具有一系列的优势，侃是在具体实践中，还有诸多的问题需要注意。木文以某重型钢结构厂房为例，对厂房设计中的结构、典型节点等重要内容进行了分析。关键词：重型钢结构；厂房设计；问题在经济发展过程中，在较大程度上改变了工业项目结构形式，钢结构形式得到了广泛应用；实践表明，钢结构形式有着较高的强度和较好的延展性，可以比较方便的安装和施工，不需要较长的施工周期，因此

2、，钢结构厂房己经出现于各个行业中。1工程概述木文以昆钢保山锅炉厂的重型钢结构厂房为例，它有14580平方米的建筑面积，宽度和长度分别为60米和243米，工程为两连跨，总高度为16.5米，高跨将各一台50吨和20吨的双梁桥式起重机给安装过来，低跨则是将2台32吨双梁桥式起重机给安装过来。在木工程中，应用的是格构柱+变截面H型钢梁，利用冷弯薄壁C型钢来制作墙面和屋面，利用现场复合保温板来制作围护结构。木工程主结构有950吨左右的用钢量，结构总用钢量在1500吨左右，平均用钢量达到了每平方米100千克。2结构设计分析2.1结构设计在木工程中，将双

3、肢格构柱应用到高跨部分，将H型阶梯柱应用到低跨部分，将变截面H型钢梁作为梁，刚接梁和柱。对于重型钢结构厂房来讲，一般将框排架结构给应用过来，钢屋架采用的是梯形或者三角形，铰接钢屋架和钢柱。木工程则将轻型门式钢架中的楔形梁单元给应用了过来，木结构可以非常方便的制作和安装，并且有着较好的经济效益。在设计重型钢结构厂房的过程中，需要严格控制结构的稳定性，将刚性支撑作为工程中柱间支撑和屋面水平支撑，这样结构的整体稳定性就可以得到强化。在主钢架计算过程中，需要对吊车梁节点处和檐U处的水平位移严格控制。因为本工程将楔形梁单元给应用了过来，在相关规范中虽

4、然对艽作了规定，但是在具体实践中，计算方面依然将其等效为截面H型单元，因此，我们就可以分为两个过程来计算主钢架，促使结构的可靠性和安全性得到提升。首先，要套用GB50017-2003来计算钢柱和钢梁，对柱梁科学调整，保证与相关要求所符合。结合相关规范来计算钢柱，对柱梁科学调整，保证与相关要求所符合。2.2结构分析调查研究发现，本工程有着较大的吊车吨位，很容易较大程度的厂房振动出现于吊车运行过程中，因此，在设计过程中，就需要充分考虑厂房的整体稳定性。将角钢支撑作为屋面支撑，并II纵向屋盖支撑和横向支撑都是必须要有的，以便构成一个封闭体系，这样

5、就可以在较大程度上强化厂房整体刚度。将刚性系杆设置于厂房的屋檐、屋脊、转折处。3典型节点构造3.1柱脚设计在本次设计中，刚接设计柱脚，将分离式中型靴梁柱脚和平板式柱脚给应用过来，在柱底板面积进行确定时，充分考虑了基础混凝土的抗压强度和柱承受的轴力，因此我们对靴梁和腹板加劲肋隔板进行了设置，这样底板厚度就得到了较大程度的减少，将1.2作为底板塑性发展系数。因为奋摩檫力存在于底板和基础混凝土之间，那么就可以有效传递柱脚底板的水平反力，我们将0.4作为摩擦系数。在本工程中，因为摩擦力比水平反力小，那么就可以将抗剪键设置于柱底板下部，有效强化。3.

6、2肩梁和柱梁连接节点设计在本工程设计中，我们按照0.4-0.6之间的范围来取值肩梁高度和下柱截面高之比。此种直接贴板加厚的方式来加强吊车肢侧的肩梁腹板，在施工过程中，可以比较便捷的开展施工。上柱将H型截面给应用过来,在梁方面,则将变截面楔形梁单元给应用过来,按照刚接设计柱梁连接。4其他设计要点首先，在钢柱选型方面，为了更加方便的取材，考虑经济性因素，如果厂房吊车吨位在50吨以上，采用的是实腹柱，那么采用的钢排架截面高度控制在700毫米以上，翼缘板厚度保证不小于18毫米，那么设计人员就需要将格构柱的设计方案给纳入考虑范围，对综合分析各个方面的

7、内容，如实腹柱、格构柱的用钢量、是否能够方便的加工等等，最后确定设计方案，最大限度的降低返工几率。其次，在屋面变形控制指标方面，从相关规定可以得知，规范严格规定了吊车轨顶处的水平位移，如果屋面梁只奋较小的刚度，那么位移要求就无法满足，就需要向柱子上转移用钢量，那么就需要冇较人的柱子截面。过去通常将桁架屋面梁给应用过来，因为当时采用的是大型屋面板，奋着较大的荷载，漏水问题比较容易出现，而桁架屋面梁奋着较大的刚度和较高的结构安全度。因为我国己经使用了较长时间的桁架梁，积累了比较丰富的经验，冇着较为成熟的技术，以至于现在还在应用。实际上，将实腹式

8、梁给应用到普通厂房中，漏水问题也不会出现，并且实践表明，有着不错的效果。针对这种情况，笔者认为，对于重型钢结构厂房，如果严格控制了钢梁挠度，那么就会浪费掉较多的资源，如今很多工程