钢结构工业厂房设计要点及注意事项

钢结构工业厂房设计要点及注意事项　　概要：随着国民经济的很快发展，工业建筑要大大符合现代大工业生产，工艺不断更新的拒绝，过去那种单一功能，单一建筑形式早已不适应环境生产方式转变的必须，本文对钢结构工业厂房设计要点及注意事项展开分析探究。　　关键词：钢结构设计,工业厂房,整体设计,构件设计,节点设计　　在工业厂房设计中，现多使用钢结构。

其具备可调重，跨度大，柱网布置灵活性与工艺便于交会，且构件可在加工厂加工制作，施工周期短，工程质量易予确保等特点。但钢结构厂房也具备不易生锈、耐热性劣，稳定性较好等缺点。

在工业厂房整体设计中不应重点考虑到防水、灌溉、通风等方面的问题，结构设计中不应重点对结构体系、结构构件、相连节点展开掌控。根据其特点扬长避短更佳地充分发挥钢结构厂房的起到。　　一、钢结构工业厂房在整体设计中须要考虑到的问题。　　1.钢材的保温防水与屏蔽　　钢材具备很高的导热性能，其导电系数为50w(m.℃)，当加热超过100℃以上时，其抗拉强度就不会减少，塑性减小；温度超过250℃时，钢材抗拉强度不会略为提升，但塑性却减少，经常出现绿质地现象；温度超过500℃时，钢材强度降到很低，不会导致钢结构塌落。

所以当钢结构所处环境温度超过150℃以上时，就必需做到防水防火设计。其作法一般为：钢结构外侧包在耐火砖、混凝土或硬质屏蔽板材，或者钢结构刷屏蔽涂料，厚度按《钢结构屏蔽涂料技术规程》计算出来。　　2.屋面透气及灌溉设计　　屋面的灌溉及透气设计在屋面设计中须要重点考虑到，根据《屋面工程技术规范》的规定，屋面坡度大于为5％，在积雪较小的地区，坡度应适当增大。单坡屋面的长度主要各不相同所在地区的温差以及降雨所构成的仅次于水头高度。

根据工程设计经验，单坡屋面长度宜掌控在70m以内。　　大跨度屋面，彩钢板外板板型建议使用角驰型，板间360度锁住口相连，屋面无射钉，从而增加屋面渗水点。该板型具备温度调节性好，现场作业非常简单等特点；还能避免现场纸带溅铁屑部位引发彩板破损。屋顶风机出风口建议附近屋脊部位设置，以便利开孔处另可选彩板泛水。

通风带上部位可采行局部檩条加高，彩板上翻等方式，局部构成彩板高差，有效地防止有所不同材料相连部位的雨水渗水。当通风带上与彩板间搭接相连时，不应确保通风带上板型与彩钢板板型完全一致，且搭接宽度不得大于一个波峰及波谷。　　屋顶灌溉分成权利灌溉、内天沟、外挂天沟等灌溉方式，根据雨水的废气形式，分成重力流灌溉、虹吸灌溉。因绝大部分屋面渗露及洪水泛滥皆再次发生在天沟部位，且内天沟灌溉所再次发生的费用又很高，故屋面形式设计时应尽量的增加内天沟的数量。

内天沟的灌溉可采行雨落管集水至地下排水沟灌溉，也可使用厂房内设置横吊管分段汇聚外灌溉形式，还可使用天沟内设虹吸斗，虹吸灌溉。一般工业厂房内皆有天车，地下设备基础及管道交错，故现较多的使用后两种灌溉方式。

当厂房单体较小时，且天车顶部距离厂房顶部空间充足时，可采行横吊管灌溉。当厂房单体较小，横向尺寸较小，屋面汇水面积较小时，可使用虹吸灌溉。

虹吸灌溉的工作原理如下：当屋面雨水量较小时，虹吸激未水淹，雨水管内雨水为重力流；当暴雨来临时，虹吸激被水淹，雨水管内构成虹吸有压灌溉，雨水可较慢的排泄；从而有效地防止雨水洪水泛滥的问题。被选为用虹吸灌溉时，不应留意天沟内高度及宽度符合虹吸斗水淹拒绝，且屋面檩条不应加高，以因应天沟高度。现阶段虹吸灌溉耗资较高，但它的优势于是以被人们渐渐了解，更好的工业厂房将搭配虹吸式灌溉。

　　3.通风设计　　根据厂房内通风及烟囱拒绝，屋面可设置天窗、通风器，墙面可设置打开窗或排风扇。当工位相同时，也可设置工位集中于送风。工程设计时，可根据工艺特点区别搭配。

例如铸车间、焊接车间等热气、废气较多的车间，屋面不应设置天窗或通风器集中于通风。当个别区域并未坐落于屋脊下方时，可设置顺坡通风器，以解决问题通风问题。　　总之，钢结构厂房的设计，不应根据其特点展开综合设计，使设计安全可靠，经济合理且符合工艺拒绝。

　　二、结构体系布置不应合理，传力具体。　　1.设计常用的结构体系如下，可根据工程实际情况区分搭配：　　1）框架一支撑体系。纵向设计成刚接框架，纵向设计成柱一支撑体系，用柱间承托抵抗水平荷载。

这种体系限于于横向较长，纵向较短的厂房。其具备经济节约的特点，但柱回答承托有时不会影响用于。　　2）.显框架体系。

把厂房交错两个方向都设计成刚接框架，不设置柱间承托。其优点是用于空间不不受影响，缺点是柱不应使用工字型柱，而要使用两个方向惯性矩差异并不大的横截面形式(如箱形柱)，用于钢量减少。　　（3）.钢架特承托的混合体系。这种形式与第一种形式不同之处在把纵向设计成钢架和承托混合的型式，靠两者联合抵抗水平力。

这种形式可以有效地增加柱的横向弯矩，但拒绝楼面刚性大，否则柱子间的变形不协商，无法充分发挥柱间承托的起到。　　2.单层工业厂房不应重点强化支撑体系的布置，柱间承托及水平承托协商设置，以确保厂房构成平稳体系，以最合理的路径传送内力。

柱间承托布置时，不应考虑到厂房内部设备布置、物流及人流路径。柱间承托可根据厂房情况区分上柱承托和下柱承托，并可采行诸如交叉承托、人字型承托、门式承托、双片承托、单斜式承托、横向门式刚架等形式，受限传送内力。　　屋盖承托系统的布置不应根据厂房跨度、高度、柱网布置、屋盖结构形式、吊车吨位和所在地区的抗震设防烈度等条件来要求。

一般情况下无论有檩或无檩体系的屋盖结构皆不应设置水平承托；对于以下情况的工业厂房不应设置横向水平承托：屋架间距不大于12m的厂房，抽柱厂房，厂房内另设A6、A7等工作制桥式吊车或吨位多达20T天车，屋面挂天车或有较小振动设备的情况。当厂房强弱横跨布置时，承托布置不应在有所不同屋面高度内构成堵塞支撑体系。

　　3.多层厂房因为工艺布置的拒绝，一般都必须大空间，结构一般来说使用框架结构，在层数较多、工艺条件许可的情况下也可以使用板剪成结构。结构布置的原则是：尽可能使柱网平面均匀分布布置，使房屋的刚性中心与质量中心相似，以增大房屋的空间挽回起到，结构体系拒绝简捷、规则、传力具体。尽量避免应力集中和变形变异的凹角和膨胀，以及线脚变化过多的外滚和内缴，力求沿线脚的刚性不变异或少变异。　　（1）掌控纵向框架与横向框架的周期。

由于多层厂房跨度方向尺寸较小，柱子较少；而柱距方向尺寸较小，柱子多，故周期偏移一般都是纵向掌控。结构设计时不应使交错向的抗震能力大致相同，不仅不利于抗震，也能使设计更加经济合理。　　（2）合理布置电梯间、楼梯间的方位。

多层厂房由于设备、货物很轻，线脚运输的必须，多设置多部电梯和提高设备，楼板开洞巩固较多。在结构布置上尽量避免电梯、楼梯井筒布置在建筑物的角部和端部。

布置楼梯或电梯部位应付周围的楼板及框架采行强化措施，并沿两个方向设置柱间承托以强化楼梯部位的稳定性。楼板局部开洞较多时，不应留意楼层加设水平承托，以强化楼板面内刚性及稳定性。　　三、工业厂房钢结构的构件设计与节点设计　　1.构件设计　　（1）构件的设计首先是材料的自由选择。

较为常用的是Q235（类似于A3）和Q345（类似于16Mn）。一般来说主结构用于单一钢种以便于工程管理。

经济考虑到，也可以自由选择有所不同强度钢材的人组横截面。当强度起掌控起到时，可选择Q345；平稳掌控时，宜用于Q235.　　（2）当前的结构软件，都获取横截面验算的后处理功能。由于程序技术的变革，一些软件可以将验算时不通过的构件，从等价的横截面库里自由选择增大一级。并自动新的分析验算，以后通过，如pkpmSTS、sap2000等。

这是经常说道的横截面优化设计功能之一。它增加了结构师的很多工作量。但是不应留意以下两点：　　①软件在做到构件（主要是柱）的横截面验算时，计算长度系数的取定有时不会不符合规范的规定。

目前所有的程序都无法几乎解决问题这个问题。所以，特别是在对于节点相连情况简单或变横截面的构件以及多层天车情况，结构师应当逐一检查。　　②当预估的横截面不符合时，增大横截面应当分两种情况区别对待。

　　强度不符合，一般来说增大构成横截面的板件厚度，其中，抗弯不符合增大翼缘厚度，抗剪不符合增大腹板厚度。变形若然，一般来说不不应增大板件厚度，而不应考虑到增大横截面的高度，否则，不会很不经济。用于软件的前述自动增大横截面的优化设计功能，很难考虑到上述强度与刚性的区分，实质上经常并不适合。　　（3）目前钢结构实际设计中，门钢厂房一般皆使用逆横截面，轻型门式刚架多使用轻型门式刚架设计规程中规定对变横截面构件展开验算。

但当厂房内天车吨位较小，不存在夹层等情况时，设计必须按照钢结构设计规范展开验算。然而现阶段钢结构设计规范对变横截面构件的计算出来不存在空白，故在实际设计时应融合多种设计规范对一些构件展开综合掌控。

简单建筑分别按有所不同钢构设计软件展开设计并较为，以确保工程设计符合工程实际。　　2.节点设计　　相连节点的设计是钢结构设计中最重要的内容之一。在结构分析前，就应当对节点的形式有充份思维与确认。

按传力特性有所不同，节点分刚接，无轨电车和半刚接；设计人员不应确保节点搭配合乎设计拒绝。经常经常出现的一种情况是，最后设计的节点与结构分析模型中用于的形式不完全一致，这必需防止。

比如，有的刚接节点虽然忍受弯矩没问题，但不会产生较小旋转，不合乎结构分析中的假设，不会造成实际工程变形小于计算出来数据等的有利结果。多横跨厂房设计时，不应侧重留意附跨或强弱横跨相连部位节点的搭配，此部位设计经常出现问题。

所附横跨设计时，所附横跨钢梁与主跨钢柱间连接多设置为无轨电车相连。但当所附横跨跨度较小，所附横跨钢梁横截面较高时，程序自动分解的节点，四根螺栓皆集中于相连横截面的中部，实际节点不会再次发生较小旋转。

相连节点处接触面再次发生瓦解，导致摩擦型高强螺栓接触面严重不足，摩擦型节点工作基础失去。且转角过大使螺栓产生较小的翘曲力，不存在相当大的安全隐患。设计不应留意当厂房跨度较小时应将计算出来模型中将该节点定义为刚接节点；当跨度较小时，仍搭配无轨电车节点时，不应人为调整节点处螺栓产于情况，以增大转角。　　四、结语　　作好工业厂房结构设计的关键在于：概念不应确切，结构选型不应做合理；施工图的设计不应与施工结合，防止施工艰难；结构计算出来要精确，计算出来中不应重复试算，调整横截面，以达到最佳设计。

.。

本文来源：澳门威斯尼斯wns888入口-www.sdtxzh.com