钢结构工业厂房设计中常用方法探讨.pdf

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1、第11卷第7l期2010年2月建筇建盯装饰BuildingMaterialsandDecorationsV01．11．N071Febmary，2010文章编号：1674—3024(2010)02—0037-02钢结构工业厂房设i十巾常用方法捻讨罗泛西(江西省机械工业设计研究院，江西南昌330046)1钢材质量等级和焊缝质量等级在设计中的重要性钢材质量等级和焊缝质量等级是保证钢结构建筑丁程质量最基本的条件，每个钢结构‘T程设计所采用的钢材质量等级和焊缝质量等级应当在设计文件中明确。国家规范规定所有承重构件的钢材应当具有抗拉强度、伸长率、屈服点、和硫、磷极限含量的合格保证；对于焊接结构

2、尚应具有含碳量的合格保证，焊接承重结构以及重要的非焊接承重结构的钢材还应具有冷弯试验的合格保证。对于需要验算疲劳的钢材，除了具有上述合格保证外，还要求具有冲击韧性的合格保证。对冲击韧性的合格保征，还应根据结构不同的工作温度提出不同的要求(在钢结构工业厂房中当吊车起重量等于或大于50T的中级工作制吊车梁，对钢材冲击韧性的要求应与需要验算疲劳的构件相同)。为保证结构有必要的安全储备和足够的塑性变形能力，防止在一定条件下出现膪陛破坏，应根据结构的多方面因素综合考虑选用钢材牌号和材性。由于质量等级为A级的钢材，不能保证钢材的冲击韧性和延性性能，而且Q235A级钢材还不能保证含碳量限值，钢材

3、的含碳量限值是保证钢材可焊性的重要指标。因此钢结构工业厂房的主要受力构件设计中一般采用Q235B及以上等级的碳素结构钢和Q345B及以上等级的低合金高强度结构钢。焊接连接是钢结构连接的最基本的方法，焊缝质量的好坏直接影响到结构安全，所以除了我们要通过仔细的计算确定焊缝的尺寸外，还应当根据结构或构件的重要性和受力性能及焊缝的受力情况，准确确定焊缝的质量等级。通常板材的对接焊缝，承受动力荷载构件的较重要的焊缝，需要作疲劳验算的焊缝，以及须与钢材等强的受拉、受弯对接焊缝，其焊缝应采用破口全熔透对接焊缝，其焊缝质量等级不得低于二级。其他部位的焊缝一般均可采用角焊缝。角焊缝由于应力集中现象严

4、重，内部探伤亦很困难，其焊缝质量等级一般只能是三级，其中某些重要角焊缝可允许要求其外观缺陷符合二级的要求。。2协调设置房屋支撑体系为了保证钢结构T业厂房的空间工作，提高其整体刚度，承受和传递纵向水平力，防止杆件产生过大的变形，避免压杆失稳，以及保证结构的整体稳定性，应根据厂房结构的形式，厂房内吊车的设置，工艺设备以及厂房的跨度、高度，温度区段的长度等情况布置完善且协调的支撑系统。厂房各处的支撑会相互作用，应该如何布置使其相互协调，设计中应处理好以下几种情况：(1)柱间支撑布置应尽量避开厂房的大门和厂房内工艺通道，如果必须在大门和工艺通道设置柱间支撑，可以采用门式柱间支撑，但门式柱间

5、支撑比交叉式柱间支撑增加造价15％。(2)厂房下柱支撑的位置是决定厂房纵向结构变形方向的重要因素，并影响温度应力的大小，下柱支撑应尽可能设在温度区段的中部，使吊车梁等纵向构件能随着温度变化比较自由地向区段两端伸缩。(3)厂房屋面横向水平支撑和柱间支撑布置应在同一跨内，这样才能形成独立的空间支撑体系，有利于抗震。(4)由于每个厂房的温度区段的长度不同，一般支撑位置应尽可能布置在温度区段中间1／3的范围内，为了避免过大的温度应力，两道支撑的中心距离不宜大于72m。有时屋面横向水平支撑设在厂房端部第二开间，这时应当在厂房端跨相应屋面横向水平支撑刚性系杆位置设置刚性纵向系杆，使山墙的风荷载

6、等水平力能可靠传递。(5)屋面横向水平支撑的分区布置应与山墙抗建筇建埘装饰风柱的位置相协调，使抗风柱的柱顶反力能直接传到屋面横向支撑的节点上。(6)当厂房内无设置吊车且荷载较小时，屋面支撑和柱间支撑可采用柔性圆钢拉，但一定要安装张紧装置，当厂房内设置吊车或荷载较大时，屋面支撑和柱间支撑应采用型钢。3适当设置隅撑隅撑虽小，但作用很大，它是保证斜梁下翼缘和刚架柱内侧翼缘受压稳定的重要构造措施。对于厂房内吊车吨位小且荷载较小的轻钢丁业厂房，斜梁和刚架柱的平面外计算长度一般取隅撑的间距，因此在檩条或墙梁与刚架的连接处，在斜梁下翼缘的受压区或刚架柱内侧翼缘的受压区，至少每隔一根檩条或墙梁应设

7、置按受压构件设计的隅撑，将檩条或墙梁与翼缘受压区直接连接起来，屋面板不管是单层还是双层亦应设置隅撑，这样斜梁和刚架柱的平而外计算长度也减小了，斜梁和刚架柱的设计截面也能大大减小，节约了造价。但对于厂房内吊车吨位大且荷载较大的重钢工业厂房也应设置隅撑，但建议刚架柱的平面外计算长度不要取隅撑的间距，还是应取平面外有效刚性支撑的间距，而如果屋面采用的是轻型材料，屋面斜梁的平面外计算长度可取隅撑的间距。4合理设置压型钢板轻型屋面的拉条对于有檩条体系的压型钢板轻型屋而，为了减少