工業(yè)廠房結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要點(diǎn)分析

《工業(yè)廠房結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要點(diǎn)分析》由會(huì)員分享，可在線(xiàn)閱讀，更多相關(guān)《工業(yè)廠房結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要點(diǎn)分析（6頁(yè)珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、工業(yè)廠房結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要點(diǎn)分析 摘要 [摘要]隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，我國(guó)的工業(yè)也取得了快速的進(jìn)步，工業(yè)廠房建設(shè)也不斷地增多。確保工業(yè)廠房的質(zhì)量可以在增加工業(yè)生產(chǎn)安全系統(tǒng)的同時(shí)提升工人的生活質(zhì)量。工業(yè)廠 　　[摘要]隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，我國(guó)的工業(yè)也取得了快速的進(jìn)步，工業(yè)廠房建設(shè)也不斷地增多。確保工業(yè)廠房的質(zhì)量可以在增加工業(yè)生產(chǎn)安全系統(tǒng)的同時(shí)提升工人的生活質(zhì)量。工業(yè)廠房采用鋼結(jié)構(gòu)可以有效提高自身的靈活性以及穩(wěn)定性，確保正常開(kāi)展工業(yè)廠房的建設(shè)施工，同時(shí)在目前鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)廠房的設(shè)計(jì)中，也在不斷地運(yùn)用新技術(shù)、新工藝。這些新技術(shù)和新工藝的應(yīng)用對(duì)鋼結(jié)構(gòu)在廠房結(jié)構(gòu)中的應(yīng)用

2、起到了推動(dòng)的作用，并且有效地保證了工業(yè)廠房的建設(shè)質(zhì)量。分析了工業(yè)廠房結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的關(guān)注要素，對(duì)工業(yè)廠房鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的要點(diǎn)進(jìn)行了探討，可為相關(guān)的行業(yè)提供一定的參考。 　　[關(guān)鍵詞]工業(yè)廠房,鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),結(jié)構(gòu)支撐 　　在進(jìn)行設(shè)計(jì)的過(guò)程中，要應(yīng)用到各種新型的設(shè)計(jì)理念，同時(shí)根據(jù)工業(yè)廠房建筑的實(shí)際情況制訂設(shè)計(jì)方案。只有這樣，當(dāng)工業(yè)廠房選擇結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)時(shí)才能夠保證合理運(yùn)用，從而不斷提高工業(yè)廠房的質(zhì)量和安全性能。 　　1工業(yè)廠房結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要素 　　1.1確保生產(chǎn)工藝和結(jié)構(gòu)布置的協(xié)調(diào) 　　在工業(yè)廠房結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過(guò)程中的生產(chǎn)工藝和結(jié)構(gòu)布置需要進(jìn)行協(xié)調(diào)，在進(jìn)行設(shè)計(jì)前，

3、要對(duì)工業(yè)廠房中的工業(yè)生產(chǎn)需求做到充分了解，使生產(chǎn)工藝和結(jié)構(gòu)布置盡量的為對(duì)方提供方便。在實(shí)際的工業(yè)廠房結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，通常會(huì)由于二者的溝通問(wèn)題產(chǎn)生不協(xié)調(diào)的現(xiàn)象，這樣，在工業(yè)廠房的應(yīng)用過(guò)程中，就會(huì)產(chǎn)生矛盾。因此在進(jìn)行工藝設(shè)計(jì)的階段，要對(duì)廠房的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)進(jìn)行充分了解。如布設(shè)設(shè)備的位置，承受的荷載等都要對(duì)其進(jìn)行掌握。 　　具體來(lái)講，要想發(fā)揮出生成工藝的最大能力，則應(yīng)做好工業(yè)廠房的設(shè)計(jì)，將工業(yè)廠房的用途和生產(chǎn)工藝緊密的結(jié)合起來(lái)。但是由于設(shè)計(jì)人員并不是很熟悉具體的生產(chǎn)工藝，因此在進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的過(guò)程中，往往沒(méi)有考慮具體的工藝要求，使設(shè)計(jì)不能和生產(chǎn)工藝相協(xié)調(diào)。 　　在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，要遵循動(dòng)荷載

4、設(shè)備布置原則，在進(jìn)行工藝布置圖設(shè)計(jì)前，要求建設(shè)方提供工藝圖，設(shè)計(jì)人員要對(duì)柱間支撐位置設(shè)置與工藝布置的關(guān)系進(jìn)行充分的理解，同時(shí)工業(yè)廠房結(jié)構(gòu)要滿(mǎn)足泄爆的需求，確保結(jié)構(gòu)的安全性、合理性。此外，設(shè)計(jì)時(shí)必須特別關(guān)注鋼材的結(jié)構(gòu)性能，在選擇鋼材時(shí)，一定要充分掌握工業(yè)廠房的工藝設(shè)計(jì)方案，按照相關(guān)的要求購(gòu)買(mǎi)合適的鋼材，從而確保工業(yè)廠房的整體性能。 　　1.2重視結(jié)構(gòu)計(jì)算問(wèn)題 　　目前，在計(jì)算工業(yè)廠房結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的相關(guān)方面，一般均利用計(jì)算機(jī)軟件來(lái)完成，通過(guò)計(jì)算機(jī)軟件進(jìn)行計(jì)算具有很多優(yōu)勢(shì)，不僅能保證結(jié)果的準(zhǔn)確性，而且工作效率非常高，還可把多種設(shè)計(jì)方案進(jìn)行比較，同時(shí)也可以讓設(shè)計(jì)師更加關(guān)注結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的

5、優(yōu)化、概念設(shè)計(jì)等，將精力更多的運(yùn)用于構(gòu)造系統(tǒng)措施的優(yōu)化上面。 　　這樣可以使工業(yè)廠房建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)更具經(jīng)濟(jì)性、合理性，實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的優(yōu)化。但針對(duì)目前的情況而言，在利用計(jì)算機(jī)進(jìn)行結(jié)構(gòu)計(jì)算時(shí)，為了確保設(shè)計(jì)的合理性，減少錯(cuò)誤的發(fā)生，還需要對(duì)計(jì)算機(jī)計(jì)算的結(jié)果進(jìn)行復(fù)核，這樣可更大程度地降低結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的隱患，增加建筑結(jié)構(gòu)的安全性。同時(shí)，在進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)還要尤其注重動(dòng)荷載與變形擾度產(chǎn)生的影響。 　　2工業(yè)廠房的鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要點(diǎn) 　　本文主要以廣西柳州市建設(shè)1550mm冷乳板帶主廠房的案例來(lái)分析工業(yè)廠房的鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要點(diǎn)。主廠房二區(qū)的平面圖為圖1，總建筑面積為15100m2，其

6、中軸線(xiàn)尺寸為252mx57m。建設(shè)施工中面臨的主要難題在于起重機(jī)噸位很大，軌頂標(biāo)高很高，跨度也比較大。對(duì)于建筑圍護(hù)系統(tǒng)選擇彩色涂層鋼板，其中上部結(jié)構(gòu)大部分都是鋼結(jié)構(gòu)，只有剛架柱的下肢柱使用鋼管混凝土雙肢柱。地下結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，選擇天然基礎(chǔ)，酸洗跨配套的設(shè)備基礎(chǔ)最深處能夠達(dá)到地下12m。 　　基本風(fēng)壓W(|=0.30kN/m2，基本地震加速度值是0.05g，抗震設(shè)防烈度達(dá)到6度。此外，在施工中配備一輛A7工作制65/20t橋式起重機(jī)，兩輛32/51橋式起重機(jī)和兩輛25/51橋式起重機(jī)，兩跨起重機(jī)梁梁頂標(biāo)高分別是13.870m和10.850m，起重機(jī)凈跨度分別是27.5m和24.5m。

7、 　　2.1抗震設(shè)計(jì) 　　鋼結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計(jì)也是工業(yè)廠房鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中非常關(guān)鍵的環(huán)節(jié)，在進(jìn)行鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，需要全面地提升鋼結(jié)構(gòu)的抗震能力，使工業(yè)廠房具備較強(qiáng)的抗震性，尤其是在地震多發(fā)的地區(qū)，更要重視抗震設(shè)計(jì)，這樣才能增加工業(yè)廠房的安全性。在進(jìn)行工業(yè)廠房結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的過(guò)程中，要確保鋼結(jié)構(gòu)的布置具有均勻性、對(duì)稱(chēng)性，對(duì)結(jié)構(gòu)的傳力進(jìn)行明確。 　　同時(shí)要確保結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的連接方式也要更加的具有科學(xué)性和理性，為防止節(jié)點(diǎn)產(chǎn)生破壞的情況發(fā)生，要確保屋架與屋面板、屋架與柱子之間的連接具有可靠性，這樣可減少震動(dòng)，進(jìn)而減少給工業(yè)廠房帶來(lái)的破壞性。若想提高工業(yè)廠房的抗震性能，還要加強(qiáng)柱與墻之間的

8、拉結(jié)，對(duì)其寬高比進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整，注重減震方式的選擇。 　　2.2剛架系統(tǒng)和柱間支撐 　　此案例中通過(guò)全面分析廠房施工的實(shí)際情況，為了有效降低鋼材的使用數(shù)量，選擇剛架系統(tǒng)。 　　2.2.1剛架斷面和連接在柱頂屋面檁條和天溝兼作系桿的共同作用下，剛架系統(tǒng)可以不安裝柱頂系桿。在主廠房的屋面梁以及柱子上選擇剛接，由于施工中需要用到重級(jí)工作制起重機(jī)，而且橋架比較高，為了確保順利施工，上柱需要比較高。 　　同時(shí)，為了保證上柱的剛度以及檢修走道的人孔，滿(mǎn)足肩梁和屋面梁的連接要求，上柱選擇焊接H型鋼實(shí)腹式柱。下柱選擇鋼管混凝土格構(gòu)式雙肢柱，同時(shí)用軸壓來(lái)進(jìn)行控制，

9、能夠很好的禁住軸心受壓，節(jié)約鋼材用量，而且容易操作，極大的緩解了工作人員的壓力。剛架計(jì)算時(shí)可變荷載一般從起重機(jī)荷載、屋面活荷載、地震荷載以及風(fēng)荷載方面考慮，其中風(fēng)和地震不能同時(shí)進(jìn)行考慮。 　　在設(shè)計(jì)剛架、墻梁、屋架以及檁條的過(guò)程中，一定要全面分析風(fēng)吸力作用對(duì)構(gòu)件內(nèi)力的影響，對(duì)于永久荷載的荷載分項(xiàng)系數(shù)選定為1。對(duì)于屋面上的活荷載選定為0.3kN/m2。對(duì)于起重機(jī)方面的荷載，需要符合GB50009-2012《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》的相關(guān)要求，起重機(jī)豎向荷載對(duì)于單跨剛架，兩輛起重機(jī)來(lái)參與組合，對(duì)于多跨剛架，不能超過(guò)4輛起重機(jī)來(lái)參與組合。起重機(jī)水平荷載，兩輛起重機(jī)來(lái)參與組合。對(duì)于風(fēng)荷載的體型系

10、數(shù)，需要根據(jù)規(guī)范要求來(lái)選擇。 　　利用STS程序來(lái)計(jì)算剛架結(jié)構(gòu)，先在程序中輸入上下柱的剛度選取截面，然后根據(jù)分析剛架之后得到的幾組不利的內(nèi)力組合對(duì)桿件分別計(jì)算。在計(jì)算剛架平面外以及實(shí)腹式梁和柱的長(zhǎng)度時(shí)，要選擇檁條以及墻梁間的準(zhǔn)確距離。主廠房剛架的上柱和肩梁選擇Q345-B，下柱鋼管、柱間支撐和屋面梁選擇Q235-B。下柱直螺旋鋼管的尺寸選擇550X10，二肢之間用尺寸為245X8的無(wú)縫鋼管進(jìn)行連接。 　　在設(shè)計(jì)鋼管混凝土結(jié)構(gòu)或者構(gòu)件之間的連接以及施工安裝環(huán)節(jié)的承載力、穩(wěn)定性以及變形時(shí)，需要作為鋼結(jié)構(gòu)來(lái)考慮。鋼管里的混凝土選擇C30，還可以根據(jù)實(shí)際情況，加入一定量的

11、混凝土膨脹劑來(lái)降低鋼管里混凝土的收縮量，此案例中選擇菜送頂升澆灌法來(lái)進(jìn)行鋼管里混凝土方面的操作，同時(shí)，選擇結(jié)構(gòu)力學(xué)中的辦法來(lái)計(jì)算鋼管混凝土結(jié)構(gòu)的變形。在這過(guò)程中，需要做到以下幾個(gè)方面。 　　(1)鋼管內(nèi)壁不能存在油漬等污物，以免影響鋼管里混凝土和鋼管內(nèi)壁之間的緊密粘結(jié)。(2)鋼管插入的基礎(chǔ)部分表面不能涂抹油漆。(3)必須連續(xù)進(jìn)行鋼管里混凝土的澆灌工藝。(4)待鋼管里混凝土結(jié)硬之后再進(jìn)行屋面系統(tǒng)的安裝。 　　上柱焊接的H型鋼選擇HA90〇x50〇xl6> 　　此案例中，選擇插入式進(jìn)行柱和基礎(chǔ)之間的連接，這種柱腳構(gòu)造非常簡(jiǎn)單，而且可靠安全，還能夠節(jié)省大量的鋼材。插入式柱

12、腳的杯口構(gòu)造設(shè)計(jì)和預(yù)制鋼筋混凝土柱的基礎(chǔ)杯口一樣。需要注意的是柱腳插入深度大于等于鋼管直徑的2倍。具體參照?qǐng)D2。 　　根據(jù)剛架橫梁的壓彎構(gòu)件來(lái)計(jì)算在平面內(nèi)的強(qiáng)度以及平面外的穩(wěn)定，在選擇平面外的計(jì)算長(zhǎng)度時(shí)，一般以受壓翼緣側(cè)向支承點(diǎn)之間的距離為準(zhǔn)，此案例中的屋面檁條處都設(shè)置著隅撐，所以，對(duì)于平面外的計(jì)算長(zhǎng)度，選擇隅撐之間的距離，大致為3.5m。 　　2.2.2柱間支撐 　　柱間支撐具有非常重要的作用，主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面。(1)屬于柱的側(cè)向支撐，影響著柱在平面外的計(jì)算長(zhǎng)度。(2)確保廠房骨架的縱向剛度以及整體穩(wěn)定。(3)承受廠房山墻傳來(lái)的溫度應(yīng)力、風(fēng)力、

13、起重機(jī)的縱向水平荷載以及其他縱向水平力。在各個(gè)溫度區(qū)間，柱間支撐需要分別建立體系，確保可以獨(dú)立形成空間穩(wěn)定結(jié)構(gòu)。其中，溫度區(qū)間的中部通常設(shè)置為下層柱間支撐，這樣在溫度發(fā)生改變時(shí)，廠房結(jié)構(gòu)可以從支撐向兩側(cè)逐漸伸縮，從而有效降低柱子、支撐以及縱向構(gòu)件的溫度應(yīng)力。此案例中將各個(gè)溫度區(qū)間的中點(diǎn)部位設(shè)置為下柱柱間支撐，將各個(gè)溫度區(qū)間的兩端部位設(shè)置為上柱柱間支撐，從而使山墻傳來(lái)的風(fēng)力能夠順利傳遞，確保廠房的縱向剛度以及整體穩(wěn)定。 　　2.3起重機(jī) 　　系統(tǒng)設(shè)計(jì)起重機(jī)分為上下兩層，上層選擇65/20t橋式起重機(jī)，下層選擇32/5t橋式起重機(jī)。壁行起重機(jī)選擇上懸臂梁和下懸臂梁，一般情況

14、下很少使用，實(shí)心方管軌道為60mmx60mm。65/20t橋式起重機(jī)的制動(dòng)結(jié)構(gòu)選擇桁架式，起重機(jī)梁選擇實(shí)腹式，而且都利用水平角鋼桁架來(lái)連接實(shí)腹式起重機(jī)梁的上下翼緣，同時(shí)，在上翼緣水平桁架上鋪設(shè)花紋鋼板走道板，這樣有利于起重機(jī)上相關(guān)人員開(kāi)展工作。此外，選擇垂直支撐來(lái)連接兩起重機(jī)梁，使空間結(jié)構(gòu)更加穩(wěn)定。 　　當(dāng)柱兩側(cè)起重機(jī)梁或者柱邊跨高度不相等時(shí)，可在起重機(jī)梁的另一側(cè)安裝輔助桁架，和上下翼緣桁架以及垂直支撐構(gòu)成空間結(jié)構(gòu)，增強(qiáng)穩(wěn)定。起重機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)過(guò)程中需要全面分析壁行起重機(jī)梁和實(shí)腹起重機(jī)梁的關(guān)系、焊接變形及構(gòu)件運(yùn)輸?shù)纫蛩?，還要加強(qiáng)和相關(guān)施工人員的交流溝通，使設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)更加的可靠、安全，確保

15、順利施工。 　　3結(jié)束語(yǔ) 　　鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)廠房具有輕質(zhì)、抗震、施工周期短、節(jié)能環(huán)保以及美觀等特點(diǎn)，在工業(yè)廠房的建設(shè)中，鋼結(jié)構(gòu)已經(jīng)取代了傳統(tǒng)的混凝土結(jié)構(gòu)，而且隨著一些新技術(shù)、新工藝在工業(yè)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的運(yùn)用以及高強(qiáng)度建材、高效防火及耐腐蝕性的涂料的應(yīng)用，工業(yè)廠房中鋼結(jié)構(gòu)已經(jīng)取得了良好的應(yīng)用效果。 　　參考文獻(xiàn) 　　[1]王新超.工業(yè)廠房鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)現(xiàn)狀及改進(jìn)措施[J].住宅與房地產(chǎn)，2017(5)：101. 　　[2]常有.多層鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)廠房結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)分析[J].江西建材，2017(5)：36-37. 　　[3]王劍.鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)廠房設(shè)

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