浅谈钢结构门式刚架厂房设计

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1、浅谈钢结构门式刚架厂房设计　　【摘要】目前，钢结构在工业厂房设计中的应用越来越广泛，相对于传统的工业厂房形式，钢结构厂房设计优势明显，而且正日益向大型化、复杂化以及多功能化方向发展，钢结构门式刚架厂房就是其中的代表之一。下面本文对钢结构门式刚架厂房的设计进行了分析，以期对相关从业人员有所借鉴意义。【关键词】钢结构厂房；构筑物；结构布置一、钢结构的特点7传统的厂房设计中使用钢筋混凝土结构，这种结构不尽施工时间长、抗震性差，而且很难做成大跨度的车间形式。钢结构厂房就很好的克服了这些缺点，钢结构工业厂房有

2、较强的承载力，强度也比较高。而且厂房空间开阔，建筑布置比较灵活。这些特点都为厂房的设计提供了空间和余地，可以将其设计成开放性的厂房。由于钢结构厂房的构件尺寸比较小，墙体又比较薄，可以将管线布置在墙体中去，这样就大大增加了厂房的使用面积，这也是钢结构厂房在空间上的优势所在。同时钢结构厂房有比较强的塑性，其内部组织十分均匀，近似于同性体的性质，具有较大的变形能力，这种性质能加强结构对动力荷载的适应性。不仅如此，钢结构密度和强度比较大，因此承受相同的荷载时，钢结构所需的截面最小。在截面相同时，钢结构的承载

3、力又是最大的。即使在超载的情形下，也不容易发生断裂，安全性能比较强。另外，与其它结构形式相比，钢结构厂房的大部分构件都可以在加工厂中进行制作，运输起来也比较方便，构件到达施工现场时，通过焊接或者螺栓直接进行组装就可以，非常方便和高效，大大缩短了施工周期。而且对环境的污染和影响比较少，改造和加固也很方便，因此得到广泛的推广和使用，关于钢结构厂房的设计自然成了研究的热点。二、钢结构厂房设计的注意事项7钢结构优势明显，但缺陷也是存在的，需要在设计时格外加以注意。1、钢结构的耐热性比较差，温度在100℃时，

4、钢结构的强度没有太大的变化，但是当温度达到150℃，钢结构就会出现软化现象，在设计中如果没有利用隔热层进行保护，就会发生火灾事故。特别是一些对防火要求很高的车间，例如存放易燃材料的仓库等，在设计时必须添加防火涂料。2、钢结构的耐腐蚀性也比较差，在一些潮湿的环境中很容易被腐蚀，所以就需要进行防腐设计，而且还需要工作人员定期进行维护和保养，成本较高。3、钢结构比较脆，有时在焊接的情况下，如果不注意或者在焊接残余应力的作用下，很可能会发生脆断的情形。焊接是钢结构厂房施工中必须进行的环节，焊接工艺使得钢结构

5、厂房施工简单快捷，但其缺点也很明显，焊接不仅会造成钢结构的脆断，而且由于焊接速度不均匀或者应力变化，会引起钢结构构件出现凹陷、焊瘤、裂纹等等缺陷。上述问题是钢结构厂房设计中必须高度注意的问题。三、钢结构门式刚架厂房的具体设计与排架结构及其他轻钢结构相比，门式刚架结构使用范围比较广，下面对其具体设计进行了分析。1、结构组成门式刚架钢结构厂房一般由横向刚架、支撑体系、围护结构等组成，有时还设有托梁、吊车梁、制动桁架等，并由这些构件组成空间刚性体系，这些构件按其作用可分为：（1）横向刚架：由柱和屋面斜梁组

6、成，是门式刚架的主要承重体系。（2）支撑体系：包括屋面支撑和柱间支撑，它一方面与柱、吊车梁等组成门式刚架钢结构的纵向受力体系，承担纵向水平荷载；另一方面又把主要承重体系由单个平面结构连成空间整体结构，保证了门式刚架钢结构所必需的刚度和稳定。（3）围护结构：门式刚架的围护结构通常采用压型钢板、玻璃棉和冷弯薄壁型钢等轻质材料，屋面板和墙面板作为围护材料，起到围护和封闭的作用；屋面檩条和墙梁则是围护材料的支承结构，主要承受围护材料的自重及风荷载；同时也为横向刚架提供了部分侧向支承。（4）吊车梁和制动梁主要

7、承受吊车竖向及水平荷载，并将这些荷载传到横向刚架和纵向受力体系上。72、结构布置（1）建筑尺寸门式刚架的跨度取横向刚架柱轴线间的距离，一般主要依据工艺和建筑要求而定，宜采用9～36m；门式刚架的合理间距应综合考虑刚架跨度、荷载条件及使用要求等因素，一般宜取6m、7.5m或9m；门式刚架的高度应根据使用要求的室内净高确定，有吊车的厂房应根据轨顶标高和吊车净空的要求确定，宜取4.5～9m，必要时可适当放大。门式刚架钢结构的构件和围护结构通常刚度不大，温度应力也相对较小，因此其温度分区与传统结构形式相比可

8、适当放宽，但应符合下列规定：纵向温度区段的长度应该小于300m，横向温度区段的长度应该小于150m，如果有相关的计算根据，温度区段的长度可以相对加大点。如果房屋的平面尺寸超过上述规定，需设计伸缩缝。（2）檩条和墙梁的布置屋面处的檩条应该布置成等间距，同时还应于天沟处设置一道檩条，前者是为了防止屋面板外伸宽度过长，后者是为了固定天沟。在计算檩条间7距时，不仅要考虑天窗、采光带、屋面材料的影响，还要考虑通风屋脊、檩条形式等因素。墙梁的布置则应考虑设置门窗、挑檐、遮雨篷等构