汽车制造厂冲压车间钢结构厂房设计.doc

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1、汽车制造厂冲压车间钢结构厂房设计摘要：木文重点介绍了江西某汽车制造厂冲压车间的结构设计，对设计过程的方案比较、技术处理进行了详细探讨，希望能对以后的类似工程起到良好的借鉴作用.关键词：汽车冲压车间实腹式组合柱吊车梁系统中图分类号：F407.471文献标识码：A文章编号：一、前言伴随着汽车工业的迅猛发展及市场竞争的口益趋烈，业主对汽车厂房的设计提出了较高的要求。在汽车制造工艺中，冲压是首要工艺。冲压车间的显著特点是出车吨位大，结构复杂,地面荷载大等特点。本文将从结构安全和经济上对江西某汽车厂房冲压车间的上部钢结构设计进行介绍，供大家参考。二、工程概况该冲压车间为全钢结构的单层

2、厂房，工艺要求该冲压车间的柱距15・in,跨度为2@30+2@30M；每跨选用1台中级工作制(A5)的50t行车，行车轨顶标高为14.50m；根据所选行车的高度确定屋面净高度需满足最小18.Oin,框架图如下：设计荷载的取值：结构自重、施工或检修集中荷载、屋面雪荷载、积灰荷载和吊车荷载,应按现行国家标准《建筑结构荷载规范》GB50009-2012的规定采用，悬挂荷载按实际情况取用。冲压车间平面布置方案选择1・平面布置方案的选择冲压车间采用为排架结构，纵向通过设置连续的柱间支撑形成抗侧力体系，屋面设置屋面支撑形成空间整体结构。冲压车间平面布置在满足工艺使用要求的前提下，可考虑

3、采用两种设计方案。方案一：中间柱距为15.0米，边柱柱距为7.5米，跨度为2@30+2@30米,15.0米柱距之］'可设置托梁，墙面、屋而標条的跨度为7.5米。方案二：边柱、中间柱距为15.0米，跨度为2@30+2@30米，墙面、屋面標条的跨度为15.Oino木工程的车间建筑面积较人，墙面和屋面I韦I护结构的面积较大,相应的围护结构的材料用量较大，同时由于工程建于东北地区，屋而恒载、积雪荷载大，对冲压车间的经济性研究是很有必要的。墙面、屋面檳条的经济跨度一般为6〜12米，方案一中標条的跨度为7.5米，计算出的標条用钢量较小，通常采用连续连接薄壁標条便能满足设计要求，但主体结

4、构增加了托梁和相应的钢架系统，主钢架的用钢量增加。方案二中標条的跨度为15.0m,常规的標条即使采用连续连接也可能不能满足要求，应该采用II型钢作为標条，但这样会产生標条用钢量大大增加，但主钢架的用钢量相应减少。通过综合比较，方案一的用钢量相对较小，故选择了方案一。四、冲压车间的结构设计1.1屋面构造冲压车间屋面I韦I护材料采用双层压型钢板，中间铺设100厚的毯式保温棉，屋面坡度为5%o双跨主厂房采用内天沟，双面斜坡排水,从而有效的降低厂房的高度，减少材料用量，降低车间能耗。屋面標条选用Z200型连续標条，连续標条相比简支標条能极人的降低標条用钢量,一般屋面標条间距小于等于

5、1・5m,在屋面拐角处、边跨通过局部加密標条间距或增加標条壁厚来满足堆积雪荷载或风荷载局部增大的影响。標条设置双层圆钢拉条，上侧拉条作为標条在恒载作用下標条的上侧受压翼缘的侧向支点，下侧拉条作为標条在风吸力作用下受压侧翼缘的侧向支点，提高標条在风荷载作用下的整体稳定，降低標条的用钢量。1・2屋面钢梁由于冲压车间屋面采用轻型卷材压制成型，JL屋面没有工艺荷载，针对于本项冃中的跨度，采用屋面实腹梁能满足结构的计算要求。根据抗震规范，屋曲钢梁受力是由非地震组合控制，强度和稳定承载力能满足两倍多遇地震下的要求(YGSGE+yEHSGEWR/yRE),按现行钢结构设计规范弹性设计阶段

6、的板件宽厚比限值控制实腹梁的高厚比，从而减少结构用钢量，同时实腹梁屋面支撑系统简单。1.3屋面支撑系统屋而支撑的主要作用是确保钢排架在安装和使用过程中的整体稳定性，减少屋面梁的平曲外计算长度。本项目柱距大，檐口高度较高，多吊车且吨位大、使用频率高，因此在车间设计中应加强屋盖的整体刚度。屋面支撑采用双向刚度较好的方管；在端跨、中间跨设置屋面横向支撑，同时在托梁范围内设置屋面纵向支撑，车间纵横向屋面支撑形成封闭的平面桁架；为了加强车间屋而刚度，而是在所有柱顶、屋脊的位置沿车间全长设置刚性系杆，在屋血檐口，屋脊处沿车间全长设置柔性系杆。1・4主体结构的主要连接节点屋面梁与钢柱采用

7、刚接，梁与柱、梁与梁节点通过端板连接，连接构造简单，便于现场快速方面安装。在中间跨15.0m柱距范围设置托梁，屋面梁搁置于托梁上方，屋面梁在托梁位置不设置节点而是整根梁通过，确保了梁的连续性。为防止托梁的下翼缘受压失稳，在屋架梁下设置隅撑。1.5边柱冲压车间排架柱根据冲压车间的受力情况选用采用阶形柱，上柱采用工字型实腹柱，下柱采用组合实腹柱。冲压车间下柱在排架平面外的计算长度较大，如采用平面外较弱的工字钢用钢量将增大，往往钢柱平面外计算应力满足要求后，平面内的强度有较大的富裕，而采用组合实腹柱平面内和平面外的应力比