浅谈管房屋钢结构设计与施工.doc

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1、浅谈管房屋钢结构设计与施工江苏省淮海盐化有限公司机修分厂周景才近年来，随着我国改革开放的不断深入,经济建设得到了迅速的发展，伴随看各地工业园区的兴起，轻型房屋钢结构因其经济实用以及建筑周期短等原因，而被广泛推广。大型房屋钢结构属永久性建筑物，其位置一般处在公共场所、繁华闹市地带,并且多数是建在已建的生产建筑群中,因此，结构设计中，对其造型、规模及效益等方面的要求不断提高，其结构的安全性也尤显重要。另外,其基础工程的施工一般受邻近已建建筑物的制约影响比较大。本文根据江苏省淮海盐化有限公司品种盐仓储及装运

2、库工程设计及实际施工的经验，対大型管房屋钢结构设计和施工特点作一些探讨。工程概况及设计要求该库房位于江苏省淮海盐化有限公司品种盐生产厂房旁，单跨17叫其一侧为混凝土浇筑的工业卤池，另一侧为两组在用房屋钢厂房。根据现场勘查，工程场地的土层自上而下分为三层:表层为简易碗基,层厚为20〜30cm,含碎砖块、块石及有机质等，该层软硬不均,强度低，未经处理不宜作建筑物的基础持力层;第二层为粉质垃圾土，层厚为30〜35cg含少量的煤渣;第三层为粘土层，位于离地面1.5m以下，土质呈硬塑状态，该层粘土分布面广，厚度

3、人,强度高，是良好的基础持力层。工程场地内的地下水类型主耍为埋藏于表层填土中的上层滞水，地下水主耍受大气降水及地表水入渗补给，水位、水量均受气候变化影响。设计要求，该库房由6m高的双钢柱离地面6.5m后撑起拱跨17m的圆拱形钢结构双梁。该地区基本风压为w=0.3kN/m2,地震设防裂度为7度。结构设计结构型式选择双立钢柱大型钢结构主梁、彩钢瓦屋面的主体结构,H前常采用的形式有两种:一种为人字型，其主骨架由两根独立钢柱和丄部一组人字梁栓接而成，该体系主体结构受力明确，计算简单。另一种为桁架式，其主骨架由

4、两根独立钢柱和上部两片相互平行的拱形主梁焊接而成，主梁之间由水平及斜向支撑连接，形成空间桁架体系。经过比选，该库房结构型式采用桁架式。其理由是:第一，库房结构的控制设计荷载是风载，风压主要作用在彩钢瓦屋面上，再由面板传至骨架，此时，在不同立架上的儿道主梁可把风载较均匀地传至立柱，因而可减小主梁与立柱连接处的应力集中;其次,平行式双片桁架结构，可在每道主梁高程设置内检修梯，这样给结构的维护、检修及標条、面瓦安装带来了极大的方便，可保证操作人员的人身安全。第三，库房主材选用主要是该公司生产线更换下的废旧卤

5、水管，经除重锈、防腐加工成立柱及预制拱梁。体现了经济实用的原则。结构布置本工程采用双立钢结构圆柱，通过端面托板搭焊拱梁两搭焊面，主梁之间设置横隔梁和斜向支撑，形成空间桁架受力休系，主、横梁间距主要考虑屋面板骨架网格的布置，并使面板骨架节点与主骨架节点相一致，以加强面板与主骨架的连接。主梁选用閃7废旧卤管钢，横、斜撑选用彳32废旧省煤气钢管,。钢立柱为呢19卤管，格构梁的选择除考虑其强度及稳定性外，还要综合考虑装运库整体尺寸协调及美观等方面的因素。结构分析荷载和荷载组合结构承受的主要荷载有：1）自重;2

6、）风荷载;3）温度荷载;4）雨雪荷载;5）地震荷载。荷载组合有三类：1）基本组合;2）特殊组合;3）施工吊装。应力分析由于钢立柱为成型管件，其承载力取决于柱的长细比、支承条件、截面尺寸以及作用于柱上的荷载等，计算表明，钢立柱的承载力一般由稳定控制。根据钢结构设计理论，对接焊缝在截面不减小的情况下，其强度可达到母材的强度，因而无需验算焊缝应力，但应严格检查焊缝质量及饱满度。上部桁架杆件间的连接主要是角焊缝焊缝承受杆件间的应力传递，其受力大小已由上部结构计算得岀，対轻型房屋之类结构，上部结构杆件受力一般不

7、大，为施焊方便，可用围焊,并统一取焊脚尺寸为hf=Wmm,可满足规范要求;但对主梁骨架与立柱架挂点处焊接须逐一核算。变位控制库房拱点高9叫在水平风载作用下会产生顺风向水平位移,上部结构为搭接桁架，在风载及自重作用下，拱梁端部也会产生相应的变位，如果这些变位过大，将直接影响到库房的使用及感观效果，重要的是，这些变位还将引起附加内力,增大结构内部的应力，降低结构的安全性，为此，在库房设计中应严格限制变位。根据《钢结构设计规范》(GBJ17�88)的规定，主梁、檳架水平向设计变位应控制在10mm以内为

8、宜。基础工程设计基础型式及布置作为该类型库房的基础型式主要有两种:一种是平衡重力式，即上部荷载主要由大体积基础重力来平衡，开挖方量大，混凝土用量也较多，但施工简单，节省钢材，适宜在土质松软且有开阔的施工场地时利用。列一种为桩基式，其中乂以扩孔桩为主,该类基础可在施工场地受限的情况下采用，其优点是基础施工场面很小，混凝土用量仅为平衡重力式基础的三分之一左右，但施工难度略有增大。由于库房建在生产厂房旁，又横跨装运路道，若放坡开挖基坑，势必破坏生产厂房和水泥混