浅谈钢结构工业厂房设计.pdf

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1、规划与设计建材与装饰2014年2月浅谈钢结构工业厂房设计陈小平（中冶长天国际工程有限责任公司长沙410007）摘要：随着经济的发展和社会的进步，钢结构工业厂房的应用范围越来越大。钢结构工业厂房由于其自身具有的特点已经在工业厂房设计中得到了广泛的采用。钢结构工业厂房施工比较简单，因此，完工的速度较快，可以适应工业厂房的快节奏要求。而且相对于传统的混凝土工业厂房，其在成本方面也占了一定的优势。由于工业厂房的要求比较特殊，钢结构工业厂房可以满足相应的抗震要求。钢结构工业厂房的材料设备可以重复利用，从这个角度来说，在一定程度上起到了环

2、保的作用。虽然钢结构工业厂房有很多优点，如塑性韧性好、质量轻和施工速度快等，但它也有很多缺点，在设计的过程中一定要考虑到这些因素，本文将根据作者的实际工程设计中的经历，主要探讨了五个方面的内容：即结构选型与结构布置、结构分析及判定，、荷载和材料强度、节点与次结构设计、图纸编制。关键词：钢结构厂房设计；结构选型与布置；结构分析及判定；荷载和材料强度；节点与次结构设计；图纸编制中图分类号：TU273.2文献标识码：B文章编号：1673-0038（2014）06-0026-021结构方案的选择与布置法，一般比较常见的结构可查力学手册

3、之类的工具书直接进行分“概念设计”应该贯穿于钢结构设计的整个过程中，并且在析，而比较简单结构可通过手算进行分析，只有复杂结构才进行确定结构方案的阶段尤其重要，对一些难以作出很精细的分析建模计算分析。或规范未规定的问题，可依据从整体结构体系与分体系之间的对结构运用计算机进行建模计算，须对其输出结果的做“工力学关系、破坏机理、震害、试验现象和工程经验所获得的设计程判定”。根据“工程判定”来判断计算模型是否能切实体现结构思想，从全局的角度来分析结构受力体系，从而确定一个受力明的实际受力状态。确，传力路径清晰的结构形式。这样在计算当中

4、也可避免结构分应用软件进行设计时要明确软件的适用范围及条件。由于工析时繁琐的运算。程设计中的计算和精确的力学计算本身常有一定距离，有时为了钢结构通常有框架、网架、桁架、索膜、轻钢、塔桅等结构型获得实用的设计方法，有时会用误差较大的假定，这时设计者们式。结构选型时，应根据它们不同的特点来做出选择。一般而言就要通过“适用条件、概念及构造”的方式来保证结构的安全。在轻钢厂房中，有较大悬挂荷载或移动荷载时，优先采用网架结3荷载和材料强度构。雪荷载大的地区，屋面曲线应有利于积雪滑落的屋面形式，结构的恒荷载要根据构件重量计算的结果实际选取

5、。荷载的降雨量大的地区相似考虑。在不影响工艺等使用功能的前提下，计算值和计算过程要反映在计算书上。各项荷载分项系数及风荷在框架结构的钢结构房屋体系中设置支撑会取得更好抗侧能载计算应根据《建筑结构荷载规范》来进行选取及计算。力。而屋面覆盖跨度较大的建筑中，可采用构件受拉为主的悬钢结构设计规范中规定（第1.0.5条）：“在钢结构设计文件索、索膜等结构体系。中，应注明建筑结构的设计使用年限、钢材牌号、连接材料的型号结构方案的布置要根据工艺流程设备的要求、荷载分布情（或钢号）和对钢材所要求的力学性能、化学成分及其他的附加保况及特点等综

6、合考虑。一般说结构的整体刚度均匀，力学模型简证项目。此外还应注明所要求的焊缝形式、焊缝质量等级、端面刨单明了，并尽可能限制动力荷载或移动荷载的影响范围，使其以平顶紧部位及对施工的要求。”[1]对结构主体用材要求的力学性最直接的线路传递到基础，柱间抗侧支撑的分布应均匀，其形心能、冷弯性能、化学成分、延伸率等指标应交代清楚或说明应具有要尽量靠近侧向力（风震）的作用线，以减小结构的扭转，并应考符合材料标准的合格证明书。一般钢结构工业厂房用材料比较常虑设置多道抗侧防线。用的钢材为Q235和Q345，通常结构使用单一种钢材以便于工程楼层

7、平面次梁的布置，可根据不同的使用要求调整其荷载管理。当然从造价经济方面考虑，也可以选择用不同强度钢材的传递方向以满足。例如通常为了减小截面高度而沿短向布置次组合截面。当构件是由截面强度起控制作用时，可选用Q345；当梁，但却导致长跨方向的框架主梁截面过高，从而影响了楼层净构件是由截面稳定控制时，宜选用Q235。高，受力角度方面对边柱截面要求比较高，此时若把次梁支撑在4节点与次结构设计较短的主梁上问题或许可以得到解决。钢结构体系当中，合理的设计节点是保证结构各个部位联成2结构分析及判定整体，实现设计功能的关键。钢结构的节点设计包

8、括梁原梁、柱原目前钢结构设计一般采用一阶或二阶弹性分析方法进行结柱、梁原柱、柱脚、柱帽等节点等。设计节点时应尽量避免节点现场构分析。的焊缝等工艺，优先采用简捷、稳定、可靠的施工工艺，确保节点运用有限元软件进行设计时可以对结构进行几何非线性和的安全可靠。钢节点的按传力特性大体可