浅谈轻钢结构厂房优化设计
内容提要：轻钢厂房的优化设计是控制工程成本的关键一步，本文结合工程实际，从各个方面分析了所采取的结构优化措施对轻钢厂房工程用钢量的影响，同时提出经济性轻钢结构设计的要点，并提出优化设计绝不是以降低结构的安全度来取得经济效益。
主题词：轻钢厂房优化设计经济效益
轻钢厂房在不降低结构安全性的前提下，如何做得更合理、更经济，是钢结构设计师，也是建设单位最关注的一个问题，因为它直接关系到工程的造价和施工单位的中标与否。据权威资料分析，在前期规划阶段，影响工程造价的可能性为75%~95%；在初步设计阶段，影响工程造价的可能性为35%~75%；在施工图设计阶段，影响工程造价的可能性为5%~35%。因此，设计质量的好坏，设计是否优化，对工程造价将会产生直接的影响。如果能在前期决策阶段和设计阶段就事先主动参与，进行优化设计，特别是主体结构方案优化，则可能会产生巨大的经济效益，从而使工程项目既安全可靠，又经济实用，当然这需要工程各方特别是建设单位的大力支持和设计施工各方的协助、配合。
下面以某厂房优化设计为例，在结构体系、楼层梁、檩条墙梁、支撑系统、围护系统等方面进行简要分析，说明采取优化设
计措施对工程造价带来的影响，可带来一定的经济效益，供类似工程设计时参考。
一、工程概况
青岛XX精密机电有限公司一期新建工程冲压/电工厂，建筑面积14164㎡，长度87m，宽度117m，中间柱距12m，两侧边跨柱距7.5m，最大柱网尺寸12mX12m，刚架檐口标高12.450m，厂房跨度分别为10.5m+12mX8+10.5m，共10跨，其中边部一侧三跨为局部夹层，其余七跨每跨间均有3t单梁地操吊车多台，屋面为弧形屋面，主体圆弧半径R=117m，不上人轻钢屋面采用双层彩钢板加保温棉形式，屋面采用不锈钢天沟有组织排水。
本工程系台湾独资企业，设计总承包和现场施工管理亦为台资企业。
二、厂房优化设计采取的措施
结合本工程的建筑特点，根据《钢结构设计规范》（GB50017-2003）、《门式刚架轻型房屋钢结构技术规程》（CECS102:2002）等相关国家规范、规程，在满足原使用要求的基础上，为合理降低造价，减少用钢量，从以下各方面进行了优化设计：
1、结构体系的选择
在主体结构设计之前，结构体系的选择对工程起着至关重要的作用，特别是像这样一个既有吊车又有局部夹层比基本的轻钢
厂房稍微复杂一些的结构。本工程原设计对整个厂房采用的是双向刚接，软件计算分析时采用空间三维建模。本人提出单向刚架（横向）+支撑（纵向）体系，厂房总体考虑框排架结构，即一侧为刚架方向（梁柱连接为刚接），另一侧采用设柱间支撑的形式（梁柱连接为铰接），该结构体系得到了业主指定的审图单位台湾XX工程顾问有限公司专家老师的支持，并肯定这种体系构造是最经济的。在主框架结构设计过程中，由于本工程跨度只有12m，为便于构件的制作和实现标准化，均按照等截面梁进行设计。对于其它跨度较大的厂房，一般超过15m，可根据荷载作用下刚架的受力特点，多方考虑构件的制作、运输等情况，对屋面梁进行合理分段和截面设计，框架中间钢梁采用等截面，跨度的两端钢梁采用加腋变截面梁，利用截面变化，使各截面组合内力与材料设计强度的比值尽可能接近，即采用满应力设计，从而使得刚架的设计经济合理。
在单层有吊车部分，在吊车梁标高处因为吊车梁可以兼做系杆，所以此高度可以不设系杆。在设计时为保证房屋的整体刚度，采取了一些必要的措施，如刚架柱柱顶的刚性系杆不再采用双檩条兼做，而是采用圆钢管做系杆，此部分整体设计思路是按门刚的思路进行设计。对于整体厂房（包括有夹层部分），本人对横向框架、纵向排架分别进行平面建模，验算变形，厂房区域柱顶纵向最大位移为5.2mm，夹层区域柱顶纵向最大位移为6.1mm，各轴纵向变形无明显差距，符合现有国家规范的要求。该工程施
工图和设计计算文件整理完毕，一式两份分别报送建设单位指定的台湾XX工程顾问有限公司和当地审图机构，顺利地通过了他们的审核。经公司内相关部门统计，原设计图纸主框架用钢量为1273.7吨，优化后图纸主框架用钢量仅为612.9吨，主框架一项，用钢量就节省了660.8吨，产生了巨大的经济效益。
2、对厂房内夹层楼面次梁的设计方法
楼面钢结构次梁一般按照简支梁考虑，而简支梁又分为组合梁和非组合梁。原施工图对厂房内夹层处按照空间建模，且楼面梁按照非组合梁进行设计计算。本人在优化设计时框架模型由原来的空间结构模型改为平面结构模型，即只建一榀刚架的模型进行计算，框架与框架之间次梁采用铰接连接，次梁亦按照铰接组合梁考虑，设计参数控制均按照《钢结构设计规范》（GB50017-2003）要求。经本人计算比较，组合梁的截面高度和钢板厚度都比原设计小了很多。
3、檩条墙梁的设计考虑
从节省用钢量的角度来看，应尽量减少使用C型简支檩条，而多采用Z型连续檩条，因为根据力学模型，同截面连续梁的承载力远大于简支梁，原设计和本人在该工程的设计时都按照连续檩条考虑，本人在不影响采购制作和安装的情况下，把檩条高度稍微做高、钢板厚度稍微变薄了些，这种做法在一般情况下也比较经济。经过后期统计比较，原设计用钢量为185.6吨，现设计用钢量为169.3吨，具有一定的经济效益。至于墙梁，若工程
中窗洞口或设备洞口较多，则一般不采用Z型连续形式，为施工方便，建议统一采用简支C型，本工程均采用了简支C型墙梁，用钢量未有变化。
4、系杆支撑系统的设置
多数梁柱在计算中，都是平面外稳定起控制作用，我们在梁上或边跨柱上设隅撑，让它和檩条墙梁组成受力系统，可以减少梁柱平面外计算长度，对于中柱，由于没有墙面，无法做隅撑，则可通过设置通长系杆来减少柱平面外计算长度，本工程取消了原施工图中位于柱顶和吊车梁处大量纵向钢梁，柱顶采用圆管系杆，吊车梁标高处则采用吊车梁兼做系杆，来减少柱平面外的计算长度。
由于原设计采用空间结构三维建模，纵向方向的位移控制全部由纵向钢梁承担，优化后的结构体系在横向为平面结构体系，在纵向需要根据结构需要在不同位置设置柱间支撑，来承担厂房的纵向水平力。根据业主的工艺要求，在单层厂房以吊车梁牛腿为界，上柱采用单角钢支撑，下柱采用双角钢支撑，局部采用桁架式支撑；二层结构处为不影响业主的正常使用，考虑设置人字形型钢支撑。无论是单层还是夹层处，柱间支撑的设置位置均与水平支撑位置相对应，以保证纵向水平力的传递，使得整个厂房受力明确，传力直接简捷。在进行支撑系统的施工图绘制时，根据计算后结果，适当加大了支撑的截面，使支撑系统有15%~20%的富余量。优化后的支撑系统用钢量虽然比原图多出
55吨，但保证了厂房的安全性。
5、围护及其它构造的优化考虑
围护系统是指彩钢板、保温层、天沟等。彩钢板由于板型、基板厚度、镀（铝）锌层厚度、厂家的不同，价格会有较大的差别；保温层有超细玻璃丝棉、岩棉等分别；天沟材料分为不锈钢、彩板、钢板。以上任何一方围护材料选择的差异，都会影响厂房的总造价。本工程在不改变原建筑风格的前提下，建议业主采用市场常用的围护材料，也节省了一部分投资，适当避免了一些不必要的浪费。
本示例工程原施工图总用钢量（包括主构件、檩条墙梁、支撑系统）为1494吨，优化后施工图总用钢量为888吨，取得了一定的经济效益。该工程于2007年底建成投入使用，经本人多次回访，得知现已满负荷使用，未出现任何异常。
通过以上论述，我们可知钢结构的优化设计是大有可为的，优化设计不但在经济效益上较为明显，而且使结构的受力更加合理，但优化设计绝不是以降低结构的安全度，来提高经济效益。以上是我在设计工作中的一点心得，希望我提供的一些思路，能够对各位同仁、读者有所启发和帮助。
一、设计资料 1.结构形式 某厂房跨度为24m，总长120m，柱距6m，采用梯形钢屋架、1.5×6.0m预应力混凝土大型屋面板，屋架铰支于钢筋混凝土柱上，上柱截面400×400，混凝土强度等级为C20，屋面坡度为i=1：10。 2.屋架形式及选材 屋架跨度为24m，屋架形式、几何尺寸及内力系数如附图所示。屋架采用钢材及焊条为：钢材选用Q345钢，焊条采用E50型。 3.荷载标准值（水平投影面计） ①永久荷载： 二毡三油防水层 0.4KN/m2 保温层 1.0KN/m2 水泥砂浆找平层 0.4KN/m2 预应力混凝土大型屋面板 1.4KN/m2 屋架及支撑自重（按经验公式q=0.12+0.011L计算） 0.384KN/m2 悬挂管道 0.1KN/m2 ②可变荷载 屋面活荷载标准值
0.5KN/m2 雪荷载标准值 0.7KN/m2 积灰荷载标准值 0.3KN/m2 4.屋架的计算跨度：Lo=24000－2×150=23700mm，端部高度：h=2005mm（轴线处）， h=2990mm（计算跨度处）。 起拱h=50mm 二、结构形式与布置图 屋架支撑布置图如下图所示
图2 上弦支撑布置图 图2 下弦支撑布置图
图2垂直支撑 图2垂直支撑 图一：24m跨屋架（几何尺寸）
图二：24m跨屋架全跨单位荷载作用下各杆的内力值 图三：24m跨屋架半跨单位荷载作用下各杆的内力值 三、荷载与内力计算 1.荷载计算 永久荷载标准值： 二毡三油（上铺绿豆砂）防水层 0.4KN/m2 水泥砂浆找平层 0.4KN/m2 保温层 1.0KN/m2 预应力混凝土大型屋面板
浅谈轻钢结构厂房优化设计 内容提要：轻钢厂房的优化设计是控制工程成本的关键一步，本文结合工程实际，从各个方面分析了所采取的结构优化措施对轻钢厂房工程用钢量的影响，同时提出经济性轻钢结构设计的要点，并提出优化设计绝不是以降低结构的安全度来取得经济效益。 主题词：轻钢厂房优化设计经济效益 轻钢厂房在不降低结构安全性的前提下，如何做得更合理、更经济，是钢结构设计师，也是建设单位最关注的一个问题，因为它直接关系到工程的造价和施工单位的中标与否。据权威资料分析，在前期规划阶段，影响工程造价的可能性为75%~95%；在初步设计阶段，影响工程造价的可能性为35%~75%；在施工图设计阶段，影响工程造价的可能性为5%~35%。因此，设计质量的好坏，设计是否优化，对工程造价将会产生直接的影响。如果能在前期决策阶段和设计阶段就事先主动参与，进行优化设计，特别是主体结构方案优化，则可能会产生巨大的经济效益，从而使工程项目既安全可靠，又经济实用，当然这需要工程各方特别是建设单位的大力支持和设计施工各方的协助、配合。 下面以某厂房优化设计为例，在结构体系、楼层梁、檩条墙梁、支撑系统、围护系统等方面进行简要分析，说明采取优化设
计措施对工程造价带来的影响，可带来一定的经济效益，供类似工程设计时参考。 一、工程概况 青岛XX精密机电有限公司一期新建工程冲压/电工厂，建筑面积14164㎡，长度87m，宽度117m，中间柱距12m，两侧边跨柱距7.5m，最大柱网尺寸12mX12m，刚架檐口标高12.450m，厂房跨度分别为10.5m+12mX8+10.5m，共10跨，其中边部一侧三跨为局部夹层，其余七跨每跨间均有3t单梁地操吊车多台，屋面为弧形屋面，主体圆弧半径R=117m，不上人轻钢屋面采用双层彩钢板加保温棉形式，屋面采用不锈钢天沟有组织排水。 本工程系台湾独资企业，设计总承包和现场施工管理亦为台资企业。 二、厂房优化设计采取的措施 结合本工程的建筑特点，根据《钢结构设计规范》（GB50017-2003）、《门式刚架轻型房屋钢结构技术规程》（CECS102:2002）等相关国家规范、规程，在满足原使用要求的基础上，为合理降低造价，减少用钢量，从以下各方面进行了优化设计： 1、结构体系的选择 在主体结构设计之前，结构体系的选择对工程起着至关重要的作用，特别是像这样一个既有吊车又有局部夹层比基本的轻钢
第一章：设计资料 某单跨单层厂房，跨度L＝24m，长度54m，柱距6m，厂房内无吊车、无振动设备，屋架铰接于混凝土柱上，屋面采用1.5*6.0m太空轻质大型屋面板。钢材采用Q235－BF，焊条采用E43型，手工焊。柱网布置如图2.1所示，杆件容许长度比：屋架压杆【λ】＝150 屋架拉杆【λ】＝350。 第二章：结构形式与布置 2.1 柱网布置 图2.1 柱网布置图 2.2屋架形式及几何尺寸 由于采用大型屋面板和油毡防水屋面，故选用平坡梯形钢屋架，未考虑起拱时的上弦坡度i＝1/10。屋架跨度l＝24m，每端支座缩进0.15m，计算跨度l0＝l－2*0.15m＝23.7m；端部高度取H0＝2m，中部高度H ＝3.2m；起拱按f＝l0/500，取50mm，起拱后的上弦坡度为1/9.6。 配合大型屋面板尺寸（1.5*6m），采用钢屋架间距B＝6m，上弦节间尺寸1.5m。选用屋架的杆件布置和尺寸如施工图所示。
图2.2 屋架的杆件尺寸 2.3支撑布置 由于房屋较短，仅在房屋两端5.5m开间内布置上、下弦横向水平支撑以及两端和中央垂直支撑，不设纵向水平支撑。中间各屋架用系杆联系，上下弦各在两端和中央设3道系杆，其中上弦屋脊处与下弦支座共三道为刚性系杆。所有屋架采用统一规格，但因支撑孔和支撑连接板的不同分为三个编号：中部6榀为WJ1a ,设6道系杆的连接板，端部第2榀为WJ1b，需另加横向水平支撑的的连接螺栓孔和支撑横杆连接板；端部榀（共两榀）为WJ1c。 图2.3 上弦平面
12 1 2 1---1 2---2 图2.3下弦平面与剖面 第三章：荷载计算及杆件内力计算 3.1屋架荷载计算 表3.1 屋架荷载计算表 3.2屋架杆件内力系数 屋架上弦左半跨单位节点荷载作用下的杆件内力系数经计算如图所示。屋架上弦左半跨单位节点荷载、右半跨单位节点荷载、全跨单位节点荷载作用下的屋架左半跨杆件的内力
钢结构厂房的消防设计 钢结构厂房由于其施工简便、节约经济等优点，在现代工业建筑中已得到广泛应用，但钢结构耐火性能低，使消防设计显得有为重要。接合工作中遇到的实际问题，通过对钢结构厂房的特点和火灾危险性的分析，提出几点关于钢结构厂房在消防设计中应注意的问题。 1、钢结构厂房的特点 钢结构厂房建设、安全机械化程度高。钢构件所用的材料单一，而且是成品，加工简便，机械化程度高，施工周期短。钢结构厂房自重轻，虽然钢的比重大，但其机械性能很好，可以承受较大负荷，钢结构截面尺寸小，同样荷载时，钢屋架的重量最多不过钢筋混凝土屋架的13或14。钢结构的重量小，便于运输。钢结构标准厂房平面布局灵活，建筑面积利用率高。钢结构厂房灵活多变的车间工艺布置要求和最大限度的空间利用率，同时也能很好的解决厂房的通风、采光、保暖隔热以及屋面排水、生活设施布置、人员疏散等。 2、钢结构厂房的火灾危险性 钢结构厂房具有耐火性能低的弱点，在未进行防火处理的情况下，其本身虽然不会起火燃烧，但火灾时，强度会迅速下降，一般结构温度达到350℃、500℃、600℃时，强度分别下降13、12、23。理论计算显示，在全负荷情况下，钢结构失去静态平衡稳定性的临界温度为500℃左右，而一般火场温度达到800～1000℃，在这样的火场温度下，裸露的钢结构一般在15min 左右，就会出现塑性变形，产生局部损坏，造成钢结构整体倒塌失效。钢结构的特性使必须要对钢结构必须采取措施进行保护。 3、钢结构厂房的防火设计 若用没有防火保护的普通建筑用钢作为建筑物承载的主体，一旦发生火灾，则建筑物会迅速坍塌，对人民的生命和财产安全造成严重的损失。目前，国内的钢结构防火保护时间是按照《建筑设计防火规范》、《高层民用建筑设计防火规范》所规定的建筑结构构件耐火极限来确定的。一是对钢构件进行耐火保护，使其在火灾时温度升高不超过临界温度，结构在火灾中就能保护稳定性；二是对厂房内部进行有效的防火分区，防止火势向其他区域蔓延、扩散。不过对于现代轻钢结构厂房的大跨度、大空间来说，防火分区的设置具有一定难度。 用防火墙将厂房分隔不是非常可行的。不仅因为厂房大空间被分割后影响其通透性，而且从生产工艺的连续性要求心以及厂房内物流组织的；顷畅性来说，也是不太可行的。若从生产管理的角度看，有些建设方也不会接受这样的方案。那么可以使用防火门、防火卷帘等来划分防火分区。利用防火门与防火卷帘进行防火分区，在民用建筑中是轻而易举的。可面对大跨度的轻钢厂房(经常采用13~36m跨)，就很难实现。这不仅因为没有如此跨度的卷帘，而且这样大的跨度，在收放时很难控制，容易卡在滑槽里。所以利用防火门、防火卷帘进行防火分区也不是十分可行的。还可以利用自动喷水灭火划分防火分区，既然《建筑设计防火规范》规定，设自动喷水灭火装置的建筑，每层最大防火分区面积允许增加1倍。首先，根据《自动喷水灭火系统设计规范》，高度超过8m的大空间建筑物，安装自动喷水灭火系统的作用不大，而单层轻钢结构厂房的高度一般都超过8m，其次，虽安装自动喷水灭火系统后，防火分区允许面积扩大1倍也无法覆盖全厂房。所以此方法不完全可行。水幕可以起防火墙
浅谈轻钢结构的设计理念及思路 [摘要] 结合笔者近几年的工作经验，以轻钢结构设计为研究对象，对一些关键问题提出了一些看法并进行了简要分析。从纵横向温度缝、结构布置方案、支撑设置、拉条设置、拉条节点等几方面进行分析和讨论。本文又对同一问题的不同解决方案进行了经济性比较，力争使结构达到安全和经济的统一。 [关键词] 轻钢结构、结构设计、钢结构的防护、建筑设计、支撑 中图分类号：tu392.5 文献标识码：a文章编号： abstract: combined with the author in recent years working experience, with light steel structure design as the research object, some key problems and put forward some ideas and briefly analyzes. from the horizontal and vertical temperature joint, structural layout, support setting, brace node set, several aspects are analyzed and discussed. in this paper and the same problem in different solutions compared to the economy, and strive to make the structure safe and economic unity. key words: light steel structure, structure design, the corrosion protection of steel structures, building design, support 1 轻钢结构建筑系统
轻型钢结构建筑论文：浅谈轻型钢结构建筑【摘要】近些年来，随着国民经济发展，轻型钢结构建筑以其外形美观，施工进度快，符合环保及综合造价低等优势，在工业及民用建筑得到广泛应用。近年来轻型钢结构建筑在我国出现了非常快的发展势头，应用范围不断扩大，目前，我国轻型钢结构建筑的发展处在建国以来最好的一个时期。 【关键词】轻钢架构；应用发展；问题；发展建议 1.轻型钢结构的应用 1.1低层轻型钢建筑方面 低层轻钢建筑，指两层以下（含两层）的轻钢房屋建筑，主要采用实腹式或格构式门式平面钢架结构体系。 目前国内轻钢结构低层建筑主要应用有：工业厂房、机库、候车室、码头建筑、超市、农贸市场、饮食娱乐用房、体育设施以及各种临时性建筑。我国已建成的门式钢架轻钢结构房屋有800多万平方米，而且以每年约100万平方米的速度增加。 1.2多层轻钢建筑方面 多层轻钢建筑是另一种很有发展前途的建筑形式，一般可定义10层以下的住宅；总高度低于24米的公共建筑，楼面荷载小于8kn/m2的工业厂房。这类建筑多采用三维框架
架构体系，亦可采用平面钢架结构体系。 国内多层轻钢建筑主要有：住宅、多层工业厂房、学校、医院、办公、娱乐等公共建筑，超市、零售、百货等商业建筑，旧建筑加层，改扩建等。 2.我国轻钢结构的发展现状 钢结构体系具有自重轻、安装容易、施工周期短、抗震性能好、投资回收快、环境污染少等综合优势，与钢筋混凝土结构相比，更具有在“高、大、轻”三个方面发展的独特优势。最近在我国建筑工程领域中已经出现了产品结构调整，长期以来混凝土和砌体结构一统天下的局面正在发生变化，钢结构以其自身的优越性引起业内关注，已经在工程中得到合理的、迅速的应用。 2.1改革开放20年来，我国轻钢结构得到飞速发展，取得了一定的成果。我国钢产量已跃居世界首位，2007年钢产量达4 9亿吨。长期短缺的各种尺寸热轧h型钢、t型钢、原钢板、冷弯薄壁型钢和彩色涂层钢板等问题不复存在，为轻钢结构发展创造了物质基础。 2.2国家和地方制定了《门式刚架轻型房屋钢结构技术规程》、《轻钢结构设计规程》，这些对普通钢结构设计规范中的许多限制进行了适当的放松和放宽，接近国外同类规范的水平。
贵州大学高等教育自学考试实践考试 钢结构课程设计 课程代码：02443 题目：单层工业厂房屋盖结构——梯形钢屋架设计 年级：2 0 1 3 级 专业：建筑工程 层次：本科 姓名：张伟 准考证号：21001181132 衔接院校：贵州大学 指导老师：张筱芸 完成日期： 2015. 4. 24
附件：设计资料 1、设计题目：《单层工业厂房屋盖结构——梯形钢屋架设计》 2、设计任务及参数： 第五组： 某地一机械加工车间，长84m，跨度24m，柱距6m，车间内设有两台40/10T中级工作制桥式吊车，轨顶标高18.5m，柱顶标高27m，地震设计烈度7度。采用梯形钢屋架，封闭结合，1.5×6m预应力钢筋混凝土大型屋面板（1.4KN/m2），上铺100mm厚泡沫混凝土保温层（容重为1KN/m3），三毡四油（上铺绿豆砂）防水层（0.4KN/m2），找平层2cm厚（0.3KN/m2），卷材屋面，屋面坡度i=1/10，屋架简支于钢筋混凝土柱上，混凝土强度等级C20，上柱截面400×400mm。钢材选用Q235B，焊条采用E43型。屋面活荷载标准值0.7KN/m2，积灰荷载标准值0.6KN/m2， 3、设计任务分解 学生按照下表分派的条件，完成梯形钢屋架设计的全部相关计算和验算及构造设计内容。 表-3 4、设计成果要求 在教师指导下，能根据设计任务书的要求，搜集有关资料，熟悉并应用有关规范、标准和图集，独立完成课程设计任务书（指导书）规定的全部内容。 1）需提交完整的设计计算书和梯形钢屋架施工图。 2）梯形钢屋架设计要求：经济合理，技术先进，施工方便。 3）设计计算书要求：计算依据充分、文理通顺、计算结果正确、书写工整、数字准确、图文并茂，统一用A4纸书写（打印）。 A、按步骤设计计算，各设计计算步骤应表达清楚，写出计算表达式及必要的计算过程，对数据的选取应写明判断依据。 B、计算过程中，必须配以相应的计算简图。 C、对计算结果进行复核后，为保证施工质量且方便施工，应按规范要求对计算结果进行调整并写明依据。 4）梯形钢屋架施工图共两张，图纸绘制的要求：布图合理，版面整齐，图线清晰，标注规范，符合规范/图集要求。
浅谈钢结构工业厂房的抗震设计 陈将奇 昊华工程有限公司，北京，100143 【摘要】钢结构抗震设计工作不是单纯的依靠建筑工程，还需要对土地地基以及钢结构做好性能着手工作，考虑好构件的特点性能以及部件的深度要求，只有做好地基的设计、构件的处理，才可以有效的提高钢结构抗震性能。 【关键词】钢结构工业厂房抗震设计 前言 钢结构具有强度高、塑性韧性好、自重小、制作简便、施工工期短、节能环保等优点。随着经济的发展，单层钢结构厂房在工业建筑中得到广泛应用。采用单层工业厂房，生产工艺流程相对简洁，地面上可以放置较重的机器设备和产品，内部生产运输容易组织。但是在强烈地震作用下厂房有局部破坏、甚至倒塌现象的事故发生。 一、做好钢结构地形设计 1、选择好钢结构的场地 为了有效的提高建筑场地的质量，做好地基抗击地震能量，需要在钢结构厂房设计方面做好以下几个方面： （1）选择薄的场地覆盖层 钢结构厂房由于其自身具有良好的刚柔性特点，而根据世界上多次地震，数次实验可知，在厚土地层上，地震对钢结构危害较重，而薄的场地覆盖层对钢结构的影响较小，因此，在进行场地选择时，优先选择薄的场地覆盖层。 （2）选择坚实的场地土壤 在建设钢结构厂房方面，场地土壤的刚度大的话，抵抗地震性能要比场地土壤刚度小的好，即场地刚强度小，震害指数大，因此，为了减少钢结构的厂房土地破坏程度，在建设中，应选择场地土壤坚实，土地广阔平坦，并且具有较大的剪切波速的坚实坚硬场地，有利于提高钢结构厂房抵抗地震的性能。 （3）避免产生共振现象 发生地震现象时，如果地震震动周期与建筑物一致或者建筑物的震动周期与地震周期接近，很容易导致地震发生时，产生共振现象。因此，在钢结构厂房设
简易轻钢结构厂房 轻钢厂房是一种以轻钢为骨架，以夹芯板为围护材料，以标准模数系列进行空间合，构件采用螺栓连接，全新概念的环保经济型轻钢厂房。可方便快捷地进行组装和拆卸，实现了临时建筑的通用标准化，树立了环保节能、快捷高效的建筑理念，使临时房屋进入了一个系列化开发、集成化生产、配套化供应、可库存和可多次周转使用的定型产品领域。 钢结构安装程序 钢柱安装→ 柱间支撑安装→ 钢吊车梁临时就位→ 屋面梁、屋面支撑→ 钢吊车梁等校正固定→维护结构安装。 简易轻钢结构厂房安装工艺要求： (1)、冬天运输堆存钢结构时，必需采取防滑措施。构件堆放园地必需平整坚实，无水坑、地面无结冰。统一型号构件叠放时，必需包管构件的水平度，垫块必需在统一铅直线上，防止构件溜滑。 (2)、钢结构安装前除按通例检查外，尚须根据负温度条件对构件质量进行详细复验。凡是在建造中漏检和运输堆放中造成的构件变形等,偏差大于规定影响安装质量时,必需在地面进行修理、矫正.切合预设要乞降标准规定后方能起吊安装。 ⑶、绑扎、起吊钢构件的钢索与钩件直接接触时，要加防滑隔垫。凡是与构件同时起吊的节点板、安装人员使用的挂梯、校正用的卡具、绳索必需绑扎牢固。直接使用吊环、吊耳起吊构件时要检查吊环、吊
耳毗连焊缝有没有损伤。 (4)、在负温度下安装构件，要编制钢构件安装挨次图表，动工中严酷按照规定挨次安装。平面上应从修建物的中心逐步向周围扩展安装，立面上宜从下部逐件往上安装。 ⑸、钢结构的烧焊工作要编制烧焊工艺。在一节柱的一层构件安装、校正栓接并预留焊缝收缩量后，平面上从结构中心开始向周围对称扩展烧焊。严禁在结构外圈向中心烧焊，一个构件的两端不得同时进行烧焊。 (6)、构件上有积雪、结冰、结露时，安装前应清除洁净，但不得损伤涂层。 ⑺、在负温度下安装钢结构的专用机具应按负温度要求进行查验。 ⑻、在负温度下安装钢结构时，柱子、主梁、支撑等大构件安装后应立即进行校正.校正后立即进行永久固定。当天安装的构件，要形成空间稳定体系，包管钢结构的安装质量和结构的安全。 (9)、高强螺栓接头安装时，构件的摩擦面必需洁净，不得有积雪、结冰，不得雨淋，接触泥土、油污等脏物。 (10)、多层钢结构安装时，楼面上堆放的荷载必需限定，动工活荷载、积雪、结冰的重量不得超过钢梁和楼板的承载能力。 (11)、栓钉烧焊前，应根据负温度值的大小，对烧焊电流、烧焊时间等参数进行标定，包管栓钉在负温度下的烧焊质量。
1.设计资料：（1）某地一机械加工车间，长84m，跨度24m，柱距6m，车间内设有两台40/10T 中级工作制桥式吊车，轨顶标高18.5m，柱顶标高27m，地震设计烈度7度。采用梯形钢屋架，封闭结合，1.5×6m预应力钢筋混凝土大型屋面板（1.4KN/m2），上铺100mm厚泡沫混凝土保温层（容重为1KN/m3），三毡四油（上铺绿豆砂）防水层（0.4KN/m2），找平层2cm厚（0.3KN/m2），卷材屋面，屋面坡度i=1/10，屋架简支于钢筋混凝土柱上，混凝土强度等级C20，上柱截面400×400mm。钢材选用Q235B，焊条采用E43型。屋面活荷载标准值0.7KN/m2，积灰荷载标准值0.6KN/m2，雪荷载及风荷载见下表。 (1) 3.荷载计算 (2) 4.内力计算 (3) 附件：设计资料 1、设计题目：《单层工业厂房屋盖结构——梯形钢屋架设计》 2、设计任务及参数： 第五组： 某地一机械加工车间，长84m，跨度24m，柱距6m，车间内设有两台40/10T中级工作制桥式吊车，轨顶标高18.5m，柱顶标高27m，地震设计烈度7度。采用梯形钢屋架，封闭结合，1.5×6m预应力钢筋混凝土大型屋面板（1.4KN/m2），上铺100mm厚泡沫混凝土保温层（容重为1KN/m3），三毡四油（上铺绿豆砂）防水层（0.4KN/m2），找平层2cm厚（0.3KN/m2），卷材屋面，屋面坡度i=1/10，屋架简支于钢筋混凝土柱上，混凝土强度等级C20，上柱截面400×400mm。钢材选用Q235B，焊条采用E43型。屋面活荷载标准值0.7KN/m2，积灰荷载标准值0.6KN/m2，雪荷载及风荷载见下表，7位同学依次按序号进行选取。 3、设计任务分解 学生按照下表分派的条件，完成梯形钢屋架设计的全部相关计算和验算及构造设计内容。 表-3 4、设计成果要求 在教师指导下，能根据设计任务书的要求，搜集有关资料，熟悉并应用有关规范、标准和图集，独立完成课程设计任务书（指导书）规定的全部内容。 1）需提交完整的设计计算书和梯形钢屋架施工图。 2）梯形钢屋架设计要求：经济合理，技术先进，施工方便。 3）设计计算书要求：计算依据充分、文理通顺、计算结果正确、书写工整、数字准确、图文并茂，统一用A4纸书写（打印）。 A、按步骤设计计算，各设计计算步骤应表达清楚，写出计算表达式及必要的计算过程，对数据的选取应写明判断依据。 B、计算过程中，必须配以相应的计算简图。 C、对计算结果进行复核后，为保证施工质量且方便施工，应按规范要求对计算结果进行调整并写明依据。 4）梯形钢屋架施工图共两张，图纸绘制的要求：布图合理，版面整齐，图线清晰，标注规范，符合规范/图集要求。 单层工业厂房屋盖结构——梯形钢屋架设计 1.设计资料：（1）某地一机械加工车间，长84m，跨度24m，柱距6m，车间内设有两台40/10T中级工作制桥式吊车，轨顶标高18.5m，柱顶标高27m，地震设计烈度7度。采用梯形钢屋架，封闭结合，1.5×6m预应力钢筋混凝土大型屋面板（1.4KN/m2），上铺100mm厚泡沫混凝土保温层（容重为1KN/m3），三毡四油（上铺绿豆砂）防水层（0.4KN/m2），找平层2cm厚（0.3KN/m2），卷材屋面，屋面坡度i=1/10，屋架简支于钢筋混凝土柱上，混凝土强度等级C20，上柱截面400×400mm。钢材选用Q235B，焊条采用E43型。屋面活荷载标准值0.7KN/m2，积灰荷载标准值0.6KN/m2，雪荷载及风荷载见下表。
浅谈钢结构工业厂房设计及施工问题分析田娇 发表时间：2018-07-24T13:43:36.133Z 来源：《建筑学研究前沿》2018年第6期作者：田娇高栋逄俊杰[导读] 本文将分析钢结构厂房设计与施工问题，旨在为提升钢结构厂房建设质量提供有益参考。 中冶焦耐（大连）工程技术有限公司辽宁大连 116085 摘要：近年来，在国民经济高速发展的背景下，建筑工程行业取得了显著发展成就，钢结构具有施工速度快、强度高和自重轻的显著优势，钢结构工业厂房在建筑行业得到了广泛应用。设计与施工环节是影响钢结构工业厂房质量的最关键因素，因此，本文将分析钢结构厂房设计与施工问题，旨在为提升钢结构厂房建设质量提供有益参考。关键词：钢结构工业厂房；设计；施工 随着科学技术的进步和建筑行业的快速发展，钢结构工业厂房在我国得到了广泛应用，有效规避了传统混凝土工业厂房高成本、施工周期长的弊端，实现了建筑行业的突破。相对于住宅等其他建筑而言，工业厂房的要求比较特殊，钢结构工业厂房不仅仅能够满足工业使用需求，而且还具有相应的抗震能力，钢结构工业厂房的材料设备能够实现重复利用，起到节省成本和环境保护的良好作用。钢结构工业厂房是科学技术快速发展的产物，具有一定的时代感和革新性，必将在未来的厂房建设中得到更加广泛的应用。 一、钢结构工业厂房设计时的注意事项 1.防火与隔热设计 众所周知，钢材温度超过一定限额时，其可塑性会得到大大提升，极易发生钢材弯曲现象，一旦温度超过500℃，钢材就具有断裂坍塌的风险，因此，做好防火隔热设计工作是增强钢结构厂房安全性的有效手段。相关设计人员要严格按照国家建筑防火设计规范标准划分危险等级，采取科学有效的防火措施保障钢结构厂房的安全性，如根据建筑耐火等级要求，在钢结构上涂装防火耐高温涂料，也可以在钢结构厂房外部包裹一层具有良好耐火性的材料，保障钢结构达到相应的耐火等级，同时还需对钢架构厂房划分防火分区，并科学设计疏散通道的位置与大小，避免产生重大的人身事故和财产损失。 2.抗震设计 在设计钢结构工业厂房时，针对地震烈度大于或等于6度的地区，需要设计防震缝来避免地震对房屋产生破坏。防震缝要从基础顶面断开并贯穿建筑物全高，房屋立面高差在6m以上亦或是有错层且楼板高差较大时，要对防震缝进行科学调整，在钢结构厂房高度大于15m 时，建筑物边缘与防震缝中间的距离要达到150mm。总之，防震缝需要按照建筑物的高度做出科学合理的设计，严格根据钢结构厂房的抗震规范要求，采用冲击韧性好的钢材，为提升钢结构厂房建设质量奠定良好基础。 3.温度伸缩缝设计 与传统混凝土建筑对比而言，钢结构自身的独特特性导致其对温度变化更加敏感，在外界温度发生变化时，钢结构发生变形的可能性较大，温差和材质等因素共同决定了钢结构的变形程度。若是钢结构厂房有着很大的平面尺度，横向与纵向位置都需要设置温度伸缩缝，一般情况下设计人员会采取双柱的方式，若是横向温度伸缩缝，就需要在框架梁与檀条连接处采取椭圆孔滑动或者槽钢夹板活动的方式来设计，针对纵向温度伸缩缝，可以在钢结构屋架支座位置处设计滚动支座，以此来实现温度伸缩缝的设计。 4.屋盖支撑系统与屋面设计 柱网布置、厂房高度和跨度、屋盖结构、吊车吨位等要素是设计屋盖支撑系统需要考虑的重要内容，一般情况下，垂直支撑机构是屋盖结构必须要设计的，还需要在屋架上弦与天窗架上弦设计上弦支撑结构，在钢结构厂房屋架间距大于12m或者内部需要使用较大振动设备时，就需要设计相应的纵向水平支撑结构。设计人员通常会采取两种方式设计屋面：其一，复合柔性钢屋面系统，系统由屋面彩钢板内板、隔汽层、防水层与保温层共同构成，一般不会受到温度变化的影响，但是需要大量的成本支出；其二，双色彩色压型钢板内夹保温棉，这是应用范围最广的屋面设计方式，但是极易受到温度变化的影响，热胀冷缩现象极为严重。 二、提升钢结构工业厂房施工质量的措施 1.选择符合使用要求的钢结构材料 钢结构材料的质量直接影响着钢结构工业厂房的建设质量，是保障钢结构厂房安全性与稳定性的关键，施工单位要根据设计方案和规范要求，采购高质量的钢结构材料，并需要建材供应商提供合格的检测报告，甚至微小的螺栓都要严格把关，确保所有零件的质量都满足使用要求，并利用辅助吊车来检验钢结构材料的承载能力。与此同时，施工人员也需要具有相应的操作能力和丰富的工作经验，切实避免不必要安全问题的产生。 2.增强涂层作业的科学性 针对钢结构工业厂房进行涂层作业时，温度会直接影响钢结构的整体工程质量，5—40摄氏度是进行涂层作业的合理温度，一旦温度大于40摄氏度就需要停止涂层作业工作，这是由于温度高于40摄氏度时，在对钢结构表面进行刷漆时，极易产生一些气泡，这样就会显著降低漆膜的附着力，在温度小于5摄氏度时，可以采用低温涂层材料进行涂层作业，以此来保障钢结构涂层作业的效果。 3.合理开展吊装与码放工作 因为钢结构构件较大，一般施工单位会采取拼装后的整体吊装模式来进行施工，保障钢梁稳定性是促使吊装工作安全进行的关键。吊装需要从柱间支撑跨开始安装，针对端部截面误差较大的吊车梁底部要及时给予调整垫板，通过螺栓把吊车梁与制动板有效连接，并利用焊接的方法来固定，保持焊缝的干净。与此同时，合理码放钢结构构件也是提升厂房质量的有效方式，科学设计吊装次序，把最后吊装的构件放置在厂房外部，H型钢件需要立放，支点位置要设计在构件端部的1/7处，增强钢件码放的稳定性。 三、结论 总而言之，在建筑技术不断发展的新时期，钢结构已经逐步在工业厂房建筑领域得到了广泛应用，在社会经济发展中发挥着极其重要的作用。相关设计与施工人员要积极研究钢结构厂房设计与施工过程中的问题，努力促使先进的建筑技术在实际的设计与施工工作中得到应用，不断提升钢结构厂房的建设质量，推动社会经济健康发展。
毕业设计(论文)任务书 专业(班级)： 姓名： 指导教师： 下发日期： 题 目 某给水设备厂生产车间 专 题 轻型门式刚架单层工业厂房 一、主要内容、任务及要求 拟在某开发区内建造一生产车间。结构形式：采用轻钢结构单层工业厂房形式，围护结构采用双面复合彩钢夹心板。立面应时尚、简洁、美观；平面应满足生产工艺的制作要求。应认真贯彻“适用、安全、经济、美观的设计原则，设计中应掌握建筑与结构设计全过程的基本方法和步骤，认真考虑影响设计的各项因素，认真处理好结构与建筑的总体与细部关系，了解和掌握与本设计有关的设计规范和规定，并在设计中正确运用它们。选择合理的结构与构造型式、结构体系和结构布置，掌握工业建筑钢结构的计算方法和基本构造要求。 养成独立分析思考的习惯，勇于创新，小组成员方案有所不同。 图1 厂区总平面图 玩具厂 拟建 人民路 民主路 农田 北
图2 平面布置图 图2 平面布置图 二、主要技术参数 (一)工程概况 1、建筑面积：2000m 2 ±10%，土建总投资：250万元。 2、建筑等级：结构安全等级Ⅱ级，耐火等级为Ⅱ级，采光等级为Ⅲ级。 3、结构形式与结构体系：单层带吊车的轻钢结构体系，跨度24m 。 4、生产工艺概况 (1) 工艺流程如下：材料库 → 机械加工(包括焊接) → 部件组装，半成品检验 → 总装 → 成品检验。平、立面布置图见附图1。 (2) 定员：车间一班制，总人数200人，其中女工占20％，管理人员占10％。 (3) 生活间设计要求：按照工作人员人数设置卫生间和淋浴室。 (4) 层高、层数：生产区为单层，生活区为二层，层高自定。室内外高差自定。 (5) 生产特征：采光可选用自然采光与人工采光相结合。生活间每层设有男女厕所、存衣室、盥洗室及办公室等，生活间要与车间联系方便。 (二) 自然条件 1、 气温：冬季采暖计算温度－7℃，夏季通风计算温度27℃。 2、 风向：夏季主导风向东南，冬季主导风向西北。 3、 降雨量：年降雨量767.4mm ，小时最大降雨量120.4mm 。 19.2t 吊车总重附图3 5t大车轮距示意图中级 级别台数1 起重量5t 22.5m 吊车跨度软钩 钩制小车重1.8t 8.5t 最大轮压19.2t 吊车总重附图3 5t大车轮距示意图 中级 级别台数1 起重量5t 22.5m 吊车跨度软钩 钩制小车重 1.8t
浅谈轻钢结构工程施工要点 摘要：如何做好轻钢结构工程，笔者以经历过的几个轻钢结构工程为例，对轻钢结构工程在准备阶段（包含图纸审核、市场 了解、对比规范、找出重点等）、工厂制作（设置制作质量 控制点、现场制作控制工序等）、现场安装施工（设置安装 质量控制点、现场安装控制工序、重点难点分析及处理措施 等）等方面的施工经验进行小结，浅谈轻钢结构工程施工的 施工要点。 关键词：项目实施；轻钢结构；施工 1 引言 门式刚架轻型房屋钢结构工程(轻钢结构工程)因其施工快、经济、方便，目前被广泛用于单层厂房、仓库和首层改造工程（设置夹层）中。如何做好轻钢结构工程，笔者以经历过的几个轻钢结构工程为例，对轻钢结构工程在准备阶段（包含图纸审核、市场了解、对比规范、找出重点等）、工厂制作（设置质量控制点、现场制作控制工序等）、现场施工（设置质量控制点、现场安装控制工序、重点难点分析及处理措施等）等方面的施工经验进行小结，浅谈轻钢结构工程施工的施工要点。 2 轻钢结构准备阶段的工作要点 2.1 认真审图市场调研 2.1.1 钢柱与钢梁节点：第一，弄清节点是高强螺栓刚接接头还是高强螺栓铰接接头；第二，弄清钢柱与钢梁连接高强螺栓的数量、
排列方式。 2.1.2 预埋安装：以钢柱基预埋地脚螺栓安装大样图为例说明，一 般设计人员会在地脚螺栓的大样图上标明丝扣长度，但是，一般设计标明的长度仅是压在钢柱底板上2个螺栓加外露3~5丝扣长度，而实际施工当中，为了精确控制钢柱底板标高，在钢柱底板下加了1个螺栓来控制标高，所以预埋螺栓的实际丝扣长度应是设计丝扣长度+50㎜。（这个问题如存在，应在图纸会审上提出，经设计确认） 2.1.3 构造措施：钢柱、钢梁加肋钢板的间距，一般设计对加肋钢板的间距没有标明，相关规范也找不到依据，所以都是施工单位凭经验去做，尤其在钢梁上两块钢板连接处（薄弱部位），焊缝两侧应有加肋钢板，所以如果设计没有写明加肋钢板的构造措施（如加肋钢板间距）应在图纸会审上提出，经设计、甲方、监理、施工等四方确认后实施。 2.1.4 材料选型：对设计选用材料（主材）应进行市场调查，笔者监 理过一工程，楼层板（压型金属板）设计选用yx—75—230—690（1）—0.8厚型，这种板市场上没有卖，只有类似楼层板kc—3w—76—780—0.8厚型出售，如能事先对材料选型问题进行预控，就能避免因材料变更而引起的工期延期，保证工程如期、顺利完工。 2.2 对比规范找出重点 2.2.1 相关规范、规程（施工阶段）主要有：
浅谈钢结构工业厂房的特点及施工 发表时间：2018-04-02T15:08:49.633Z 来源：《建筑学研究前沿》2017年第31期作者：张营[导读] 本文浅谈了有关钢结构工业厂房的特点及施工。 沈阳沈飞旭达建筑安装工程有限责任公司 110034 摘要：近些年，随着科技的不断进步，经济的迅猛发展，钢结构工程在建筑施工领域得到了广泛的发展和应用，尤其体现在钢结构工业厂房方面的大力推广。钢结构工业厂房因其可工厂化加工，施工速度快，取材方便，节能环保，重量轻，跨度大，抗震性能好，可再利用等诸多优点，得到了业内人士的广泛好评和认可。本文浅谈了有关钢结构工业厂房的特点及施工。关键词：钢结构，工业厂房，特点，施工 钢结构厂房是指：采用钢板和热轧、冷弯或焊接型材，通过连接件连接而成的能够承受和传递荷载的国际流行的门式钢架轻钢结构体系形式。钢结构厂房主要用于不承受大荷载的建筑体系，是采用轻型H型钢焊接或轧制做成门形钢架支撑，C型、Z型冷弯薄壁型钢作为檩条、墙梁等，用彩色压型单层钢板或轻质夹芯保温板作为屋面、墙面等的围护结构，并用高强螺栓、普通螺栓或自攻螺丝等连接件和其它密封材料组装起来的门式钢架钢结构体系。目前，钢结构厂房广泛应用于工业厂房。 一、钢结构工业厂房的特点 1、与钢筋混凝土结构相比，钢结构厂房具有如下几个优点：⑴钢结构构件可以实现工厂化加工，批量生产，钢结构工业厂房安装快捷，施工速度快，施工方法简单、灵活、易操作，可以大大缩短施工周期，且施工不受季节影响；⑵有效减少建筑垃圾的产生和对环境的污染，钢结构厂房拆装方便，建筑材料可重复利用，且能够拉动其他新型建材行业的发展；⑶钢结构构件自重轻，钢结构与钢筋混凝土结构相比要轻30% ~ 50%，钢结构厂房强度大，空间大，跨度大，整体刚性好，变形能力强，抗冲击性好，抗震性能好，结构使用寿命长； ⑷钢结构占用面积小，使用面积大，结构布局灵活，在使用过程中易于改造，调整相对容易，施工灵活方便，且钢结构厂房密封性能好。 2、钢结构厂房也有其自身的缺点：⑴防火性能差，与钢筋混凝土结构相比，没有混凝土和水泥等的隔绝，一旦发生火灾，后果非常严重，当周围环境温度达到600℃的时候，钢结构就基本失去其全部的强度和刚度，因此钢结构厂房的消防系统设施尤为重要；⑵耐腐蚀性能差，由于钢构件长期暴露在空气中，钢材表面的铁原子与空气中的氧化合生成氧化铁，造成的锈蚀能够引起集中应力，从而危害钢结构建筑工程的使用安全，减短钢结构建筑的使用寿命，因此必须对钢结构建筑进行有效的防腐措施，以确保其使用时间。 尽管钢结构工程存在着一定缺点，但由于钢结构工程相比于砖混类、钢筋混凝土类结构工程在建筑节能、环保、高效、经济、工厂化生产等诸多方面仍具有明显的优势，因此也越来越多的被建筑设计应用，市场前景广阔。 二、钢结构工业厂房的施工 与钢筋混凝土结构施工不同，钢结构工业厂房的钢构件加工可实现工厂化批量生产，对于能批量加工的部件，应由专业钢结构厂家加工制作，制作完成后运输到工地进行现场安装。由此，钢结构工业厂房施工可分为两部分：1、工厂生产；2、现场安装。下面对钢结构工业厂房在制作和安装方面存在的常见问题进行分析。 1、放样、制作。钢结构厂房施工制作的第一道工序就是放样，放样尺寸正确可减少之后各道工序的累积误差，保证工程质量。放样前必须先熟悉图纸，核对图纸各部件的尺寸有无错误，并检查与土建施工和其他安装工程是否有矛盾，核对无误后，按照1：1的比例画出各构件的尺寸及真实图形。样板制作后，须在上面标注图号、零件名称、数量、位置等信息，方便保管和校核。制作样板时，还应注意预留增加余量，以防下料不当造成废品，保证产品质量。 2、样板的拼接。样板拼接应按图纸的质量要求完成，下料时应考虑到切割焊缝所需要的余量，切割缝宽通常为2-3mm，焊缝余量的长度应放15-35mm，焊接前还应除去切割时所留下的锈蚀、油渍等污物，严格按照工艺要求开坡口，必要时应采取一些措施，以保证焊接质量。 3、构件组立。翼腹板对接焊焊缝应注意错开210mm以上，组立时须确保腹板中心线的垂直度偏差，以满足埋弧焊的需要。 4、钢结构制孔。制孔采用钢模钻孔，各种钻孔应全部采用钻床钻孔，以提升各种效率。制孔钢结构安装时预留的A、B级螺栓孔应具有H12的精度，且孔壁表面粗糙度Ra应不大于12.5μm，如若螺栓孔的允许偏差超过上述标准，不得用钢块填塞，应采用与母材料性质相匹配的焊条补焊后，再重新制孔。 5、基础预埋件。基础中预埋的螺栓是质量控制的重点，每个螺栓或每组螺栓之间的高度间距偏差，直接影响工程的整体质量，螺栓间间距及高低必须在规定的偏差范围之内。在混凝土浇筑前，应用经纬仪将螺栓组进行精确的定位，再进行下一道工序施工。 6、柱、梁的安装。在安装钢柱、梁时，主要检查柱底板下的垫铁是否稳定，柱是否垂直和偏移，梁的垂直、平直、弯曲，螺栓的拧紧程度及摩擦面清理验收合格后，方可起吊。 7、高强螺栓。使用前应检查螺栓的合格证和复试检验单，安装过程中叠板接触面要平整，接触面必须大于75%边缘缝隙不大于0.8mm，高强螺栓应自由穿入，不能用工具扩孔敲打，不能强行穿入。高强螺栓不能代替普通螺栓使用，螺栓须按一个方向拧紧，对欠拧、超拧的要及时补拧或更换。 8、钢屋架。由于其侧向刚度较差，安装前需进行吊装稳定性验算，稳定性不足应进行临时吊装加固，通常在钢屋架上、下弦处绑扎木杆加固。若吊装机械性能允许，可采用扩大拼装的方法对屋面系统结构进行组合吊装，即是在地面上将两榀屋架及其上的檩条、支撑、天窗架等构件拼装成整体后一次吊装。 9、围护结构。彩色压型钢板进场后，要对其进行检查，复核施工安装有关的钢构件的安装精确度，清除檩条安装时的焊缝药皮和飞溅物等，涂刷防锈漆、防火涂料等。安装彩板时，应按照墙面顺序进行排版，从墙面的一侧开始施工，螺钉固定，墙板接缝处要做好防水密封处理。 参考文献 [1]陈禄如.中国钢结构的发展和问题.钢结构2006（1）
钢结构课程设计 班级： 姓名： 学号：2 指导老师： 2012年12月30日
梯形钢屋架课程设计 一、设计资料 （1） 题号72，屋面坡度1：10，跨度30m ，长度102m ，，地点：哈尔滨，基本 风压：0.45kN/m 2,基本雪压：0.45 kN/m 2。该车间内设有两台200/50kN 中级工作制吊车，轨顶标高为8.000m 。 （2） 采用1.5m ×6m 预应力混凝土大型屋面板，80mm 厚泡沫混凝土保护层， 卷材屋面，屋面坡度i=1/10。屋面活荷载标准值0.7kPa ，血荷载标准值为 0.1 kN/m 2，积灰荷载标准值为0.6 kN/m 2。屋架绞支在钢筋混凝土柱上，上柱截面为400mm ×400mm 。 （3） 混凝土采用C20，，钢筋采用Q235B 级，焊条采用 E43型。 （4） 屋架计算跨度：l 0=30m-2×0.15m=29.7m （5） 跨中及端部高度：采用无檩无盖方案。平坡梯形屋架，取屋架在30m 轴 线处的端部高度m h 210.20=',屋架的中间高度h=3.710（为lo/8）。屋架跨 中起拱按500/0l 考虑，取60mm 。 二、结构形式与布置 屋架形式及几何尺寸如下图：
梯形钢屋架支撑布置如下图： 1、荷载计算
屋面荷载与雪荷载不会同时出现，计算时取较大值进行计算，故取屋面活荷载0.7 kN/m 2进行计算。 屋架沿水平投影面积分布的自重（包括支撑）按经验公式2(0.120.011)/k g l kN m =+计算，跨度单位为米（m ）。荷载计算表如下： 荷载名称 标准值（kN/m 2） 设计值（kN/m 2） 预应力混凝土大型屋面板 1.4 1.4×1.35=1.89 三毡四油防水层 0.4 0.4×1.35=0.54 找平层(厚20mm) 0.2×20=0.4 0.4×1.35=0.54 80厚泡沫混凝土保护层 0.08×6=0.48 0.48×1.35=0.648 屋架和支撑自重 0.12+0.011×030=0.45 0.45×1.35=0.608 管道荷载 0.1 0.1×1.35=0.135 永久荷载总和 3.23 4.361 屋面活荷载 0.7 0.7×1.4=0.98 积灰荷载 0.6 0.6×1.4=0.84 可变荷载总和 1.3 1.82 设计屋架时，应考虑以下三种荷载组合 （1） 全跨永久荷载+全跨可变荷载： kN F 629.5565.1)82.1361.4(=??+= （2） 全跨永久荷载+半跨可变荷载 全跨节点永久荷载： kN F 249.3965.1361.41=??= 半跨节点可变荷载： kN F 38.1665.182.12=??= （3）全跨屋架（包括支撑）自重+半跨屋面板自重+半跨屋面活荷载 全跨节点屋架自重： kN F 47.565.1608.03=??= 半跨接点屋面板自重及活荷载： kN F 83.2565.1)98.089.1(4=??+= （1）、（2）为使用节点荷载情况，（3）为施工阶段荷载情况。 4、内力计算 屋架在上述三种荷载组合作用下的计算简图如下: