文档介绍：多层轻钢结构工业厂房的设计与应用
多层轻钢结构工业厂房的设计与应用
中图分类号:TU391文献标识码:A文章编号:
近年,随着我国经济建设的迅速发展,多层轻型钢结构厂房以其自重轻、用钢量少、抗震性能好、施工速度快等特点获得了广泛应用,具备相当的竞争力。本文结合某多层轻钢结构厂房,论述了其设计方法及结构特点,并进行了经济指标的比较,为今后类似工程的推广与应用提供一些有益的经验。
一、多层轻钢结构厂房的特点

带彩色涂层的压型钢板和夹芯金属板,以其自重轻,保温隔热效果好,安装速度快,外表美观的优点,已经取代传统多层厂房的砌体围护墙体,成为多层轻钢厂房不可缺少的围护材料。轻型围护结构有利于大幅度减轻结构自重和降低对基础的要求。

相对多层民用建筑,多层轻钢厂房根据工艺要求,层高比较大,一般为4-8m,如一个4层厂房的高度可相当于8层民用建筑;多层轻钢厂房内部空间大,柱距多为6-12m,有时达到18m。

由于原料堆放以及生产工艺的要求,-20kN/m2,远大于多层民用建筑的活荷载。

多层厂房的悬挂荷载主要包括安装荷载。工艺流水线,吊车等荷载,而集中荷载主要包括设备自重,有时还会有设备振动荷载。

多层民用建筑的结构多为对称布置,而对于多层轻钢厂房,为了满足工艺要求,常常会出现结构错层现象,这使得楼板不再完整,质量沿高度分布的均匀性被破坏,在地震作用下,可能发生扭转。并且由于“短柱效应”,使得水平剪力成为某些柱段的控制因素。

与传统的钢筋混凝土厂房相比,多层轻钢厂房的设计,生产,施工趋于一体化,加之现场少焊接,少湿作业,这些都有利于缩短周期,加快资金流通。
二、多层轻钢厂房的结构布置

多层厂房宜采用由工形或箱形桩和工形梁组成的空间框架体系,构件多为钢板焊接。这种体系侧向刚度较小,需设置侧向支撑,或结合电梯井的布置,可采用框架一抗剪桁架结构,框架一抗剪钢板剪力墙,框架一钢混剪力墙体系,确保对结构水平位移的控制。

厂房结构设计中首先要解决的问题是如何配合工艺要求进行柱网的平面布置,过去我国习惯上将柱距模数定为3m(常用3m ,6m, 12m等),而对于多层轻型钢结构厂房而言,钢架的间距宜为6m,,,9m,12m。刚架的跨度可根据工程需要灵活设定。

多层厂房轻钢结构侧向刚度较弱,为了抵抗水平风荷载和地震作用,减小层间侧移,应在设置柱间支撑的开间,同时设置屋盖横向支撑,以组成几何不变体系。

多层钢结构厂房柱多采用焊接工形或箱形载面。由于工形载面腹板比较薄,故在弱轴方向与梁的连接多采用铰接,而强轴方向采用刚接形式。同时多层房屋钢结构的板件宽厚比大,应尽量避免工地现场焊缝连接。图1给出了常用的多层轻钢房屋梁柱连接节点示意图。

为了减轻多层厂房的自重,围护结构多采用轻质材料。外墙体常采用非自承重式轻型墙体,底层墙体常采用空心粘土砖砌体。
内隔墙可采用空心砌块、加气混凝土块等轻质填充墙或轻钢龙骨石膏板