文档介绍：某重型钢结构厂房结构设计剖析
(中国城市建设研究院有限公司,北京100120)
摘要:目前我国经济处于一个快速发展的时代,各个行业发展都很迅速,重型钢结构厂房在各个领域中的应用也是日新月异。本文以一个100t桥式吊车重型钢结构厂房为例,着重介绍了重型钢结构厂房的结构、典型节点的设计等方面。例子中的重型刚接过厂房主结构为格构柱加变截面钢梁的设计方法,围护结构则采用了复合保温板,就是指金属波纹外板加玻璃丝保温棉再加金属波纹内板的方式。
关键词:工业厂房;重型刚结构;结构分析
前言
近些年来,随着我国钢结构产业的飞速迅猛发展,钢结构厂房广泛运用于我国的很多的行业领域,气质重型钢结构厂房在冶金行业中应用最多。钢结构的厂房有很多种特点,比如自重轻、工厂化程度高、建造时间段、工作强度小、环保、抗震性良好等等特点,相比于钢筋混凝土结构来说,具有高、大、轻三方面的独特优势。随着钢结构厂房设计技术发展的愈来愈成熟,设计软件也变的越来越先进化、人性化,相信在不就的将来,钢结构厂房在各个领域的应用会越来越广泛,发展前景一片大好。
1工程概况
某重型钢结构厂房总长度为102m,总宽度为41m,建筑总面积为4218m2。该厂房为高低两连跨,跨度分别是21m与18m,,高跨安装一台100t与一台32t双梁桥式起重机,低跨安装一台32t双梁桥式起重机。该钢结构采用格构柱加变截面H型钢梁,冷弯薄壁C型钢用于墙面与屋面次结构;在围护结构中采用复合型保温板,即金属波纹外板、玻璃丝保温棉与金属波纹内板同时采用。下图为该厂房剖面图:
此钢结构厂房的主体结构的用钢量约为295t,,,,,。
2厂房的结构设计与分析
此钢结构厂房的高跨部分采用的是双指格构柱,低跨部分则采用H型阶梯柱,梁采用变截面H型钢梁与柱刚接。在一般的重型钢结构的厂房建造中,通常采用框排架的结构,就是指利用提醒或者三角形的钢屋架,钢屋架与钢柱铰接。但是这个厂房建造中采用的是轻型门式钢架中的楔形梁单元,这种结构具有制作简单、安装方便且经济适用的特点。
在重型钢结构的建造中,设计的关键点在于控制结构的稳定性。在本工程中,柱间支撑与屋面水平支撑都是采用刚性支撑去加强整个结构的稳定性;在主钢架计算中严格控制吊车梁节点处于檐口处的水平位移,都控制在1/1250的范围内。在工程中采用的是楔形梁单元,在《门式钢架轻型房屋钢结构技术规程》中对计算方法有着明确的规定,但是在《钢结构设计规范》中又将其等效成等截面H型单元去计算,为了保证本工程中的结构构造安全的目的,主钢架的计算方式使用以上两个标准进行共同计算。在工程施工中,钢柱与钢梁结构都采用《钢结构设计规范》中的计算方式来计算,然后进行调整,直到达到设计要求;之后钢柱利用《钢结构设计规范》、钢梁则采用《门式钢架轻型房屋钢结构技术规程》中的方法进行计算,计算完成之后进行再次调整,直至符合工程要求。
吊车的重量普遍很大,在厂房建造完成之后使用中,容易导致厂房发生振动,所以钢结构厂房的稳定性是设计中的重中之重。屋面支撑利用角钢,而且一般情