工业单层钢结构厂房支撑结构设计及优化
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单层钢结构厂房范文随着工业化的发展,钢结构厂房作为一种经济、安全、美观、快捷的建筑形式得到了广泛应用。
相比于传统砖混结构厂房,钢结构厂房具有重量轻、强度高、施工速度快等优点,因此在现代工业建筑中得到了越来越多的应用。
钢结构厂房通常采用H型钢、C型钢等材料进行建造,结构简洁明了,具有较好的整体稳定性和承载能力。
在设计过程中,为了满足工厂的功能需求和使用要求,必须考虑到厂房的布局、结构形式、采光、通风等方面的因素。
下面我将以一座单层钢结构厂房为例,详细介绍其设计和建设过程。
一、设计方案首先,在设计之初,需要明确厂房的功能定位和使用要求。
比如,该厂房的主要用途是什么?需要承载怎样的荷载?有无特殊的使用要求等等。
然后根据实际情况确定厂房的建筑面积、高度、结构形式等参数。
1.建筑面积:假如该厂房为生产车间,需要考虑到设备摆放的尺寸和工艺流程的需要,因此建筑面积一般会设计得相对较大,以容纳各种设备和工作空间。
2.高度要求:一般来说,生产车间的层高一般会大于普通的仓储厂房,以提供更多的通风、照明、操作空间等方便。
3.结构形式:单层钢结构厂房一般采用简单的梁柱框架结构,便于施工和装修。
4.功能布局:根据实际需要,将车间、办公室、储藏室等功能区域进行合理布局,以方便生产和管理。
二、结构设计1.基础设计:在选址前,应进行地质勘查,根据地质条件确定基础设计方案。
一般情况下,单层钢结构厂房的基础采用浅基础,比如钢筋混凝土基础或桩基。
2.主体结构:主体结构以H型钢或C型钢为桁架结构,柱距和柱高根据不同的荷载和跨度来设计,以保证其承载能力和稳定性。
3.屋面设计:屋面结构通常采用剪力墙或人字形屋面,可以选择夹芯板、彩钢板等作为覆盖材料,同时考虑到通风、保温、防水等要求。
4.墙体设计:墙体采用轻型墙板或外墙保温板,结合隔热、隔声、防火等要求进行设计。
5.采光与通风设计:在设计中应考虑到厂房内部的采光和通风,可以通过设置天窗、通风口等方式提高厂房的舒适性。
单层钢结构厂房摘要:适用于工业生产的厂房有单层与多层之分。
单层厂房是指工业厂房中,层数为一层的厂房,使用于大型机器设备或有重型起重运输设备的工厂,对各种类型的工业生产有较大的适应性,因而其使用范围比较广。
钢结构厂房具有钢结构的优点,钢结构强度高、质量轻、施工周期短、造价低廉。
除此之外,单层钢结构厂房具有较好的抗震性能。
钢结构厂房凭借其独特的优势在如今的工业建筑中越来越受到欢迎。
本文将从单层钢结构厂房的几个方面对其作简要介绍。
关键字:单层钢结构厂房抗震性能特点组成现状正文:一、单层钢结构厂房组成单层厂房钢结构一般由天窗架、屋架、托架、柱、吊车梁、制动梁、各种支撑及墙架等构件组成。
这些构件按所起作用可以归并成以下体系:(1)横向平面框架。
它是厂房的基本承重结构,由框架柱和横梁(或屋架)构成,承受作用在厂房的横向水平荷载和竖向荷载并传递到基础。
(2)纵向平面框架,由柱、托架、吊车梁及柱间支撑组成等,其作用是保证厂房骨架的纵向稳定性和刚度,承受纵向水平荷载,如吊车的纵向制动力、纵向风力等,并传递到基础等。
(3)屋盖结构,由天窗架、屋架、托架、屋盖支撑及檩条等构成。
(4)吊车梁及制动梁,主要承受吊车的竖向荷载及水平荷载,并传递到横向排架和纵向支撑。
(5)支撑,包括屋盖支撑、柱间支撑及其他附加支撑,所起作用是将单独的平面框架连接成空间体系,以保证结构具有必要的刚度和稳定性,同时也有承受风力及吊车制动力的作用。
二、单层钢结构厂房特点1、从建筑上讲,单层钢结构厂房是冶金、机械等车间的主要型式之一。
为了满足在车间中放置尺寸大、较重型的设备生产重型产品,要求单层钢结构厂房适应不同类型生产的需要,构成较大的空间。
2、从结构上讲由于产品较重且外形尺寸较大,因此作用在单层钢结构厂房结构上的荷载、厂房的跨度和高度都往往比较大,并且常受到来自吊车、动力机械设备的荷载的作用,要求单层钢结构厂房的结构构件要有足够的承载能力。
通常状况下,为了满足实际生产工艺要求,与一般工业厂房相对比,钢结构厂房的厂房跨度与吊车轨顶标高等诸多方面的指标均较大。
浅析单层钢结构厂房的柱间支撑体系摘要:随着单层钢结构厂房结构形式的应用越来越广泛,厂房整体结构的安全性可靠性更加被人们重视。
柱间支撑的设计直接关系到厂房的整体稳定,选择适当的柱间支撑形式,合理可靠的布局,再通过明确有效的结构受力计算,可以有效的提升柱间支撑体系的性能,进而提升单层钢结构厂房的整体稳定。
关键词:钢结构厂房;柱间支撑;长细比单层钢结构厂房柱间支撑的概述单层钢结构厂房具有结构形式简单、空间大、跨度大,结构构件设计生产标准化、加工制作工厂化和施工机械化的优势,因此,在工业建筑中应用日渐广泛。
钢结构单层工业厂房按照横向抗侧力体系可分为两大类,分别是门式刚架和框(排)架,在两榀钢架或框排架之间设置柱间支撑、屋面支撑、刚性系杆作为纵向抗侧力构件。
柱间支撑的主要作用是使厂房具有良好的纵向刚度和整体稳定性。
合理的柱间支撑体系可有效避免杆件产生过大震动和压杆侧向失稳,保证整体结构稳定、承重结构正常工作。
稳定是钢结构设计施工中最重要的问题。
柱间支撑设计是一个涵盖面非常广泛的重要课题,受到本身知识水平和工作经验的限制,本文仅以常用的支撑形式为出发点,对钢结构厂房设计中柱间支撑的基本布置原则、计算及选取要点和必要的施工措施做简单的介绍和分析。
关于柱间支撑结构的设计要求柱间支撑的主要作用布置柱间支撑的目的是使每个温度区段或分期建设的建筑区段能构成稳定的空间结构体系。
具有简洁明确的传力途径,能够保证支撑本身和结构整体稳定是对柱间支撑的基本要求。
柱间支撑主要承受的纵向荷载包括山墙传来的风荷载、吊车纵向水平力、纵向地震力及温度应力。
同时柱间支撑还可以作为钢架柱的平面外支撑点,可减少柱平面外计算长度。
柱间支撑的形式当厂房无吊车时,柱间支撑主要承受的荷载来自于山墙面的风荷载。
规范中要求将支撑布置于厂房端部第一、二开间,并视支撑间距进行调整。
钢结构设计中为发挥材料特性,会优先利用钢材的抗拉性能,其实才是抗压和压弯性能。
单层钢结构工业厂房施工组织设计一、概述单层钢结构工业厂房是一种常见的建筑类型,其施工组织设计是确保施工过程顺利进行的关键。
本文将介绍单层钢结构工业厂房的施工组织设计,包括施工准备、施工方案、施工进度计划、施工质量保证措施等方面的内容。
二、施工准备1、技术准备:进行图纸会审,确认施工图纸的正确性;编制施工组织设计,明确施工方案、技术要求和安全措施;进行技术交底,确保施工人员了解施工方案和技术要求。
2、物资准备:根据施工需要,采购合格的钢材、焊接材料、涂料等原材料;准备施工机具、检测仪器等设备。
3、劳动力准备:选择具有丰富经验的施工队伍,并进行安全培训和技术交底;合理安排劳动力,确保施工进度。
4、现场准备:进行现场勘查,确定施工场地和临时设施的位置;进行现场清理和整平,确保施工条件符合要求。
三、施工方案1、钢结构制作:按照图纸要求,制作钢结构构件;进行构件检验和校正,确保符合规范要求;进行防腐处理,提高构件的使用寿命。
2、钢结构安装:根据施工图纸,进行钢结构安装定位;按照安装顺序,逐一安装钢结构构件;进行安装检验和校正,确保钢结构安装精度符合要求。
3、焊接与防腐:按照焊接规范进行焊接作业;进行焊缝质量检验,确保焊接质量符合要求;进行防腐处理,提高厂房的使用寿命。
四、施工进度计划1、制定施工进度计划表:根据施工合同和施工方案,制定详细的施工进度计划表;明确各阶段的任务、时间节点和完成标准。
2、进度监控与调整:对施工进度进行实时监控,及时发现并解决问题;根据实际情况,对施工进度计划进行调整,确保按时完成施工任务。
五、施工质量保证措施1、建立质量管理体系:建立完善的质量管理体系,明确质量标准和检测方法;制定质量管理计划,指导施工过程中的质量控制。
2、原材料质量控制:对原材料进行严格把关,确保进场的原材料符合规范要求;进行原材料检验和试验,确保原材料质量稳定可靠。
3、施工过程质量控制:对施工过程进行全面质量控制,包括焊接、防腐处理等关键环节;进行质量检测和验收,确保施工质量符合要求。
钢结构单层工业厂房设计(工字钢)1.1整体布置选型1.1.1 建筑平面的选择工业建筑中生产工艺要求是其设计主要依据,本厂房的生产工艺流程为直线型,生产工艺流程较简单。
充分考虑到生产流程及建筑和结构的简单及合理性,平面采用矩形平面形式,本厂房采用单跨结构。
①柱网的选择本厂房所承受荷载较小,故选择质量较轻,工业化程度较高,施工周期短,结构形式选钢筋混凝土排架结构。
为便于机械化生产,减少造价,横向选择柱距6m,纵向选择柱距6m。
②定位轴线的划分横向定位轴线:从左向右依次编号为1,2,3,4,5……,10。
横向定位轴线一般通过柱截面的几何中心,在厂房纵向尽端处,横向定位轴线位于山墙内边缘,并把端柱中心线内移600mm。
厂房的纵向结构构件如屋面板,吊车梁,连系梁的标志长度皆以横向定位轴线为界。
纵向定位轴线:由下向上依次编号为A,B,……,E。
1.1.2厂房天然采光设计根据我国《建筑采光设计标准》(GB/T50033—2001)规定可知,本厂房的采光等级为Ⅲ级。
本厂房拟采用双侧采光,因此根据《建筑采光设计标准》应大于1/7。
(GB/T50033—2001)的规定,窗地面积比为Ac/Ad由于侧面采光的效果较好,应用较多。
又由于单侧采光光线衰减幅度较大,光线不均匀,工作面上近窗点光线强,远光点光线弱,所以本厂房采用双侧采光。
为了满足采光面积又不使窗高过大,本厂房将侧窗开为上下两层。
门窗明细表见表2-1所示。
表2-1 门窗明细表1.1.3厂房屋面排水设计为了减少室内排水设施,避免排水管道对生产工艺的影响,本厂房采用有组织外排水方式。
本厂房采用卷材防水,厂房屋面排水坡度取2%,天沟纵向坡度取1%。
1.1.4 结构选型及排架计算简图确定根据厂房的跨度、吊车起重量的大小、轨顶标高,吊车的运行空间等初步确定出排架结构的剖面如图3-1所示。
为了保证屋盖的整体性,屋盖采用无檩体系。
图3-1 厂房剖面图1.1.5屋面板采用1.5m×6m预应力混凝土屋面板,根据屋面做法求得屋面荷载,采用标准图集04G410-1中的Y—WB—2,屋面板自重标准值为1.4KN/m2(包括灌缝自重)。
工业厂房建筑结构设计优化的措施摘要:在目前的工业厂房建筑中,对建筑结构的设计应该具有一定的可行性,应该符合现实实际情况的相关规律。
另一方面,在对工业厂房建筑进行设计的过程中,还需要很多方面的理论知识,设计的过程中还有着较多的相关环节与内容,有着一定程度上的复杂性。
在这样的情况下,对工业厂房建筑结构设计的优化分析已经变得非常重要,可以对我国的建筑结构设计产生一定的帮助。
关键词:工业厂房;建筑结构;结构设计1工业厂房建筑结构设计中存在的问题分析1.1未能全面认识到图纸从一些项目来看,有的建设单位并没有真正的认识到这一环节的重要性,没有正确的理解图纸在整个项目过程中的重要性和严谨性。
所以,在工程进入施工阶段的时候,无法根据项目的实际施工条件评估图纸,因此很难以适当的方式进行施工活动。
在设计过程中,有很多设计师的综合素质有待提高,而缺乏工作经验也造成了很多设计问题。
如果不能及时发现问题,将影响项目建设的发展,也将失去图纸设计指导的意义。
1.2结构设计中的环节不科学合理有的施工企业设计师在整个图纸的设计过程中,由于设计师没有充分的现场施工经验,只是凭书本知识来设计,并没有了解到现场施工中的一些繁琐细节,和施工人员的专业水平不足。
设计的图纸需要和现场的情况相结合。
所以需要加强结构设计的完整性,并应合理使用多种资源以提高建筑结构的安全性。
土木工程结构的总体设计要求相对来说较高,设计图纸的不合理就会在现场施工中一点点体现出来,会造成施工不顺利。
在项目设计过程中,必须合理的预估项目结构各环节的实际情况。
但是,由于设计人员无法控制整体结构,因此出现了许多偏差,从而导致许多施工问题。
1.3细节不完善目前,在土木工程建筑结构设计的开发中优先考虑的是建筑物主体部分,对于细节尚未得到足够的重视。
因此,在建筑施工过程中会产生许多建筑风险和危机。
例如嵌入组件的问题,区域分隔结构的平衡差,建筑空间内部保留的问题等,都是设计细节缺陷。
探讨钢结构厂房设计现状及优化对策一、钢结构厂房的优点钢结构厂房是厂房中比较普遍的一种,这种厂房具有很多的优点,造型非常美观、色彩较为鲜艳、建筑体型多样化、工程造价较低、建设周期较短、机械化程度较高、安装施工较为简便、平面布局灵活易改造。
并且钢材本身材质重量轻,材质密度均匀,实际受力比与力学计算模型较近似,虽然钢结构厂房具有很多的优点,但是也不能忽略一个致命的潜在问题,那就是钢材致不耐火。
很多人都认为钢材既不是易燃材料怎么会不抗火呢?钢材虽然属于不可燃材料,但是在高温的环境中,其力学性能就会发生变化,比如屈服强度,弹性模量等都会随着温度的升高而降低。
当温度达到500摄氏度以上时,降低幅度更为明显,一般在15min 左右就会丧失承重能力而发生垮塌。
二、钢结构厂房设计现状及优化对策1、钢结构厂房的结构设计由于工艺布置等方面的要求,为了拓展厂房的空间,钢结构厂房一般会采用框架结构,此外,如果厂房的层数比较多且能达到一定的工艺条件时也能采用框剪结构。
钢结构厂房设计对其结构布置的要求是要对称均匀地布置柱网,并使厂房的质量中心与刚度中心接近,达到降低厂房空间的扭转作用的目的。
钢结构厂房的结构体系需要具备规则、简捷以及传力明确的特点,防止凹角、收缩以及现应力集中或者由于竖向过多而导致的内收或外挑等现象的出现,提高竖向刚度的稳定性。
而在多层厂房中,由于其柱距方向尺寸小,柱子多、跨度方向尺寸大,柱子少的特点,所以一般对其采用横向控制的方式,实现纵横向的抗震能力的一致,提高钢结构厂房的抗震性能,促进钢结构厂房设计的经济性和合理性。
2、钢材的保温隔热与防火及相关措施钢材的导热性能特别好,当它处于不同温度的环境下,钢结构的抗拉强度和塑性都会有所变化,大致分为四个层次:⑴受热温度在100℃以上;⑵受热温度在100~250℃之间;⑶受热温度在250~500℃之间;⑷受热温度在500℃以上,并且在这四个温度区间钢结构的抗拉强度和塑性会发生不同的变化,随之对钢结构产生不同程度的影响。
引言概述:单层门式钢结构厂房是一种经济、实用、高效的厂房结构,其特点是结构简洁,施工速度快,适用于工业生产、仓储、物流等领域。
本文将从结构设计、材料选择、施工流程、附属设备以及未来发展方向等五个大点,详细阐述单层门式钢结构厂房的相关内容。
正文内容:一、结构设计1.建筑布局:单层门式钢结构厂房在布局上应根据生产流程和使用要求进行合理设计。
2.结构形式:常见的单层门式钢结构厂房结构形式有刚性框架、刚性梁柱、桁架结构等,选择结构形式应根据厂房用途和造价考虑。
3.钢材使用:钢材在单层门式钢结构厂房中起到承载和支撑作用,因此,应选择合适的型钢梁柱和节点设计。
二、材料选择1.钢材选择:钢材的选择应考虑其强度、耐腐蚀性和可焊性等因素,常见的选择包括普通碳素结构钢和低合金高强度钢等。
2.外墙材料:常见的外墙材料有彩钢夹芯板、金属板等,应选择防腐、耐候、保温性能好的材料。
3.屋面材料:常见的屋面材料有彩钢瓦和金属板等,应选择耐腐蚀、防水、保温性能好的材料。
三、施工流程1.土建工程:包括场地平整、基础施工等,土建工程的优质施工直接影响到整个厂房的质量。
2.钢结构制作:包括钢材预处理、焊接、喷漆等,应按照设计要求进行精确制作,确保结构的强度和稳定性。
3.安装调试:包括吊装、焊接、拼装等,应按照施工图纸和工艺要求进行安装调试工作。
4.防火、防腐处理:根据需求,对厂房进行防火、防腐处理,确保厂房的安全使用。
四、附属设备1.门窗:应选择品质好、密封性能强的门窗产品,确保厂房内外的安全和舒适性。
2.照明:应按照标准配置正确数量的照明设备,提供良好的工作环境。
3.排水系统:应设计合理的排水系统,确保雨水排除及时,防止厂房内部积水。
4.电气系统:电气系统的设计应满足生产和工艺设备的需要,考虑到安全和能源效率。
五、未来发展方向1.现代化自动化:随着科技的不断进步,单层门式钢结构厂房将朝着自动化、智能化发展,提高生产效率和产品质量。
单层工业厂房结构设计详解一、工业厂房结构设计的基本原则1.满足使用功能:根据工业厂房的用途和工艺流程的要求,设计合理的建筑间距、层高、柱网和通道分布,以便工作人员顺利完成生产任务。
2.提高使用寿命:选择质量优良、耐久性强的建筑材料,考虑建筑材料的防腐蚀性和抗风荷载能力,确保工业厂房具备长期使用的条件。
3.强化结构安全:根据规范要求和设计荷载,合理选取结构材料、断面尺寸、构造形式等,确保工业厂房在承受荷载时具备足够的强度和刚度,避免发生倒塌等安全事故。
4.提高施工效率:尽可能采用标准化构件,减少现场加工;预制构件的使用,可提高施工速度和质量。
5.提高经济效益:在满足使用功能和结构安全的前提下,通过合理计算和设计,尽可能减少材料使用量,降低建造成本。
二、单层工业厂房的结构形式1.钢结构厂房:采用钢材作为主要结构材料,具有轻质、高强度、可重复使用等特点,适用于大跨度、大空间要求的厂房。
2.砖混结构厂房:采用砖石、混凝土等材料作为主要结构材料,具有良好的保温、隔音、防火性能,适用于小跨度、小空间要求的厂房。
3.钢筋混凝土结构厂房:采用钢筋混凝土作为主要结构材料,结合了钢材和混凝土的优点,适用于中跨度、中空间要求的厂房。
三、单层工业厂房结构设计的要点1.基础设计:根据土壤特性和荷载特点,合理确定基础的类型和尺寸。
常见的基础类型包括浅基础(如承台、承板)和深基础(如桩基)。
2.柱网布置:根据使用要求和受力要求,在厂房内部确定柱网的位置和尺寸,使得柱网能够承受来自屋盖和墙体的荷载,并提供充足的工作空间。
3.屋面结构设计:根据屋面的形状和材料选择,设计屋面的结构形式(如桁架结构、刚架结构),保证其抗风、抗震和自重荷载的安全性。
4.墙体结构设计:根据墙体的高度和使用要求,选择适宜的墙体结构形式(如剪力墙、框架墙),保证其承载力、刚度和稳定性。
5.梁设计:根据荷载特点和柱网布置,设计适宜的梁结构形式(如梁柱节点连接方式、梁跨度),确保梁能够有效传递荷载到柱上。
钢结构厂房施工组织优化设计方案1. 项目背景随着我国经济的快速发展,钢结构厂房作为一种新兴的建筑形式,因其施工周期短、抗震性能好、便于工厂化生产等优点,正逐渐成为工业建筑的主流。
然而,在实际的施工过程中,钢结构厂房的施工组织仍存在一些问题,如施工流程不合理、施工管理不规范、施工现场安全问题等。
为了提高钢结构厂房的施工质量和效率,降低施工成本,有必要对施工组织进行优化设计。
2. 优化目标(1)提高施工质量:确保工程质量满足设计和规范要求,减少施工过程中的质量问题。
(2)提高施工效率:缩短施工周期,提高工程进度,降低人力、物力资源的浪费。
(3)降低施工成本:通过合理的施工组织和成本控制,降低工程造价。
(4)保障施工现场安全:加强安全管理,减少安全事故的发生。
3. 优化措施3.1 施工流程优化(1)提前编制详细的施工方案,明确施工顺序、施工方法、质量标准等。
(2)加强施工过程中的动态管理,及时调整施工计划,确保工程进度。
(3)采用先进的施工工艺和设备,提高施工效率。
3.2 施工管理优化(1)建立健全施工现场管理制度,明确各岗位职责,加强现场管理。
(2)加强施工现场沟通协调,确保各施工单位、部门之间的协同配合。
(3)加强施工人员培训,提高施工技能和质量意识。
3.3 资源配置优化(1)合理配置人力、物力、财力等资源,确保施工过程中的需求。
(2)采用信息化手段,对施工现场进行实时监控,提高资源利用率。
(3)加强供应链管理,确保原材料和构件的质量和供应。
3.4 施工现场优化(1)加强施工现场安全防护,严格执行安全规定,减少安全事故的发生。
(2)加强施工现场环境保护,严格执行环保法规,降低施工对环境的影响。
(3)提高施工现场文明施工水平,营造良好的施工氛围。
4. 总结本优化设计方案从施工流程、施工管理、资源配置和施工现场四个方面对钢结构厂房的施工组织进行了全面优化。
通过实施本方案,有望提高钢结构厂房的施工质量、效率和安全性,降低施工成本,为我国钢结构厂房建设提供有力的支持。
刍议钢结构工业厂房设计中的不足及改进策略发布时间:2022-11-13T06:16:34.479Z 来源:《工程建设标准化》2022年第13期7月作者:余潜[导读] 在工业厂房中,钢结构是建筑的重要组成部分,它不但能确保建筑物的整体稳定余潜四川泸天化弘图工程设计有限公司四川泸州 646300摘要:在工业厂房中,钢结构是建筑的重要组成部分,它不但能确保建筑物的整体稳定,而且由于其本身的重量轻,在发生安全事故时,可以降低现场的损失。
为确保工厂的正常生产,设计人员必须明确厂房钢结构的设计要点,解决以往设计工作中所存在问题,突破钢结构中的限制之处,延长结构的使用寿命。
对此,本文介绍了目前我国工业厂房钢结构的设计状况及改善的方法。
关键词:工业厂房;钢结构;设计现状;改进措施前言:在钢结构的工业厂房设计中,由于采用了高度的机械化,可以加速工程的进度,从而缩短工程的实际工期,所以在设计时,要明确钢结构的设计要点,以充分利用钢结构自身的优点,优化现有的工作方案,同时遵循灵活的工作原则。
按照建筑工程的需要,进行合理的规划,以达到整体提高钢结构的设计水准。
一、钢结构工业厂房的设计特点分析在进行工业厂房钢结构的设计时,应先明确钢结构的设计要点,逐步完善现行的施工方案,以达到整体提升的目的[1]。
首先,使用钢结构建设工业厂房可以提升工程的工作效率,在建造厂房时所选择的钢材部件,都是经过高强度和自动化的生产,充分保证了部件的刚度,然后由制造方运输到工地进行装配,对零件进行焊接与固定,从而实现建筑的整体需求。
这样可以减少工程建设的时间和流程。
在设计方案的时候,要根据钢结构的特点,简化不同的设计过程,同时还要考虑到施工的困难程度和周期问题,来不断完善建设方案,从而提高厂房的建设效果。
其次,钢结构的工业厂房具有轻便的优点,与传统的混凝土结构相比,它具有更轻的质量,从而减轻了基础的荷载。
钢结构系统解决了混凝土强度、抗震性能差、施工复杂等问题,在各种住宅中得到了广泛应用。
试论钢结构工业厂房的设计理念的优化作者:陈飞来源:《中国建筑金属结构·下半月》2013年第12期摘要:随着社会主义现代化建设进程的不断推进,我国钢铁工业得到了进一步的发展,钢结构建筑逐渐被成为了一种新型的建筑类型。
钢结构工业厂房由于其构建面积狭小,空间利用效率高,同时造价相对低廉、抗震性能优越、废物回收率较高等特点,因而在建筑领域得到了广泛的好评。
在现阶段,这种绿色节能建筑的应用前景相对较为广阔。
在钢结构工业厂房设计过程中,要想提高厂房的质量以及安全效益与经济效益,就必须要综合各种影响因素,不断优化其设计理念。
本文主要通过结合钢结构工业厂房设计过程中的重点以及难点,从而论述其设计理念,旨在促进钢铁工业的可持续发展。
关键词:钢结构;工业厂房;设计理念;优化中图分类号:TU391 文献标识码:A 文章编号:1671-3362(2013)12-0011-02一般而言,就钢结构性能来讲,主要体现在3个方面:承载性能高、稳定性能优越、安全性能可靠。
随着科学技术的不断进步以及社会经济的快速发展,多层钢结构工业厂房如雨后春笋般崛地而起,已经逐渐成为了一种我国当前工业厂房建设发展过程中的新型建筑类别。
在钢结构工业厂房设计过程中,相关的设计人员要考虑到厂房的节点构造、支撑体系以及楼面构造等诸多内容,从而不断优化厂房的设计思路以及设计参数计算方法,从而从根本上保障保钢结构工业厂房整体的稳定性、可靠性以及安全性,最大限度地提高厂房的安全使用性能,实现钢铁工业的稳步发展。
1 钢结构工业厂房概述1.1 钢结构工业厂房特点就其钢结构工业厂房而言,具有很强的优越性,主要表现在4个方面:1.1.1 对于施工速度来讲钢结构构件可在厂房里可以实现批量生产,因而施工工艺简单,同时安装便捷,在一定程度上缩短了施工的周期。
1.1.2 在材料上钢结构构件结构体系主要运用轻钢,与其他钢材料性能相比,具有很大的优越性能,其自身的重量相对较轻。
浅析单层钢结构厂房的柱间支撑体系1 前言在单层钢结构厂房设计中,支撑体系的布置和设计是一个重要的内容。
为了保证结构的空间工作,提高结构的整体刚度,承担和传递水平力(风荷载、吊车水平力、温度作用及地震作用等),防止杆件产生过大的震动,避免压杆的侧向失稳,以及保证结构安装时的稳定,应根据结构及其荷载的不同情况设置可靠的支撑系统,在建筑物每一个温度区段或分期建设的区段中,应分别设置独立的空间稳定的支撑系统。
2 单层钢结构厂房柱间支撑体系设计方案2.1 设计原则(1)明确合理、简捷地传递纵向水平作用,尽量缩短传力的途径;(2)保证结构体系平面外的稳定,为结构和构件的整体稳定提供侧向支点;(3)便于结构安装;(4)满足必要的强度、刚度要求,具有可靠的连接。
2.2 支撑形式柱间支撑的形式对整个厂房的纵向刚度,自振特性及塑性铰产生部位等有重要影响。
柱间支撑由以下各部分组成:(1)屋架端部高度范围内的垂直支撑和上、下系杆;(2)在吊车梁或吊车桁架以上至屋架下弦间设置的上段柱支撑;(3)在吊车梁或吊车桁架以下至柱脚处设置的下段柱支撑和下段柱系杆。
上段柱支撑的形式一般选用十字交叉形、人字形及K形。
当柱间距较大时,上段柱支撑还可采用V形及八字形,下段柱支撑的形式一般选用单层十字交叉形、双层十字交叉形、人字形及K形,当柱距大于和等于12m,工艺上有特殊要求时,可采用门形、L形、刚架形、八字形及单斜杆等。
在单层主厂房柱间支撑系统中,以上形式大多涉及,总的布置原则是在没有生产工艺要求,且斜杆与水平面的夹角在35°~55°的情况下,多选用十字交叉形;如遇跨度与高度相差较大时,就可选用人字形及K形或八字形;当跨度不大,柱边又必须布置设备时,可选用Y形,当跨度较大,而Y形在刚度上又无法满足要求时,就必须选用L形;刚架形下柱支撑一般仅在特殊情况下采用;当下柱较高时,还可采用多种形式的组合。
十字交叉形支撑由于构造简单、传力直接、用料节省,所以使用最为普遍。
钢结构单层厂房方案钢结构单层厂房方案是一种经济、灵活和可持续的厂房建设解决方案。
在工业化和城市化快速发展的时代,钢结构单层厂房方案因其独特的优势逐渐受到业界的青睐。
本文将介绍钢结构单层厂房方案的设计特点、建设流程以及未来的发展趋势。
一、设计特点钢结构单层厂房方案的设计特点多样且灵活,主要包括以下几个方面:1. 结构轻巧:相比传统混凝土厂房,钢结构单层厂房方案采用轻质钢材作为主要结构材料,重量轻、强度高,大大减少了建筑物的自重,提高了设计的灵活性。
2. 施工方便:钢结构单层厂房方案采用工业化制造和现场装配的模式,施工速度快,节省人力和时间成本。
同时,由于钢结构的可塑性强,适应性广,可以容易地进行变更和扩建。
3. 能效优化:钢结构单层厂房方案的设计注重节能和环保,通过合理的隔热材料、通风系统和自然光利用等手段,最大程度地优化建筑能源的使用效率,降低能源消耗。
4. 安全可靠:钢结构单层厂房方案采用优质钢材,并经过严格的计算和测试,确保了结构的强度、稳定性和抗震性能。
同时,在建设过程中,严格遵守相关的安全规范,保障工人的安全。
二、建设流程钢结构单层厂房的建设流程一般包括以下几个阶段:1. 方案设计:根据工厂的使用需求和地理条件,设计师将综合考虑厂房的功能布局、结构设计等方面,制定出合适的方案设计。
2. 材料采购:钢结构单层厂房的建设需要大量的钢材和其他辅助材料,施工方需要根据设计需求和预算,选择合适的材料供应商进行采购。
3. 基础施工:在施工前,首先需要进行场地平整、基坑开挖和地基处理等工作,确保厂房的基础牢固稳定。
4. 结构安装:在基础施工完成后,进行结构的组装和安装工作。
利用吊装设备和专业工具,将钢结构件逐步安装起来,形成厂房的骨架。
5. 完工装饰:在结构安装完成后,进行厂房的内外装修和设备安装工作。
根据使用需求,进行办公室、生产区域以及设备安装等工作。
6. 竣工验收:在所有工程施工完成后,需要进行竣工验收,检查工程质量是否符合相关标准和规范。
单层门式刚架厂房钢结构设计摘要:近年来,单层门式刚架以其自重轻、跨度大、工业化程度高、安装方便快捷以及可拆卸重复使用等优点被广泛应用于厂房设计中。
对单层门式刚架厂房的设计经验与注意事项进行了分析总结,并结合理论和实例分析对厂房优化设计进行了初步探讨。
关键词:钢结构设计;单层门式刚架厂房1. 计算模型与整体分析(1)计算模型:对于大多数厂房而言,由于其长宽比较大,结构最不利方向比较明显,且横向主刚架采用刚接,纵向采用刚性系杆等构件铰接连接,通过设置支撑来形成几何不变体系,所以多采用二维平面结构计算模型进行分析;而对于一些长宽比较小的厂房,如果纵向采用支撑桁架来连接,刚架两个方向刚度相差不大,此时结构形式已接近框架结构,则应采用空间结构计算模型进行分析计算。
(2)荷载:应注意悬挂荷载不可遗漏;对于多跨多坡厂房或有女儿墙、天沟的厂房还应注意考虑风、雪荷载不利作用和活荷载的不利布置对结构的影响。
当采用压型钢板轻型屋面时,屋面竖向均布活荷载的标准值(按水平投影面积计算)应取0.5kN/m2(如檩条等构件的设计),但对受荷水平投影面积大于60m2的主刚架构件,屋面竖向均布活荷载的标准值可取不小于0.3kN/m2。
(3)风荷载和地震作用:风荷载不与地震作用同时考虑。
由于单层门式刚架质量较轻,地震反应较小,在不大于7度区的地方,厂房的整体计算通常由风、雪、活荷载控制,因此在这些地方,一般不需作刚架的抗震验算。
对浙江地区而言,由于风荷载较大,一般单层厂房(无吊车或吊车较轻)的整体计算通常由风荷载控制,构件设计由变形控制。
(4)变形验算:相对于强度验算,单层门式刚架厂房的变形验算往往容易忽视。
刚架的变形验算应注意以下几个问题:计算刚架变形时,钢结构构件可不考虑螺栓孔引起的截面削弱,而直接采用全截面计算。
刚架的变形验算主要包括刚架柱顶位移和刚架梁的挠度验算两个方面,具体要求见表1[2]。
2. 柱脚及基础(1)柱脚:单层门式刚架厂房多采用外露式柱脚,且多按铰接设计;当厂房有5t以上桥式吊车时,宜将柱脚设计成刚接。
工业单层钢结构厂房支撑结构设计及优化
发表时间:2019-07-01T17:03:34.020Z 来源:《建筑学研究前沿》2019年5期作者:程苏雷
[导读] 现阶段,我国建筑施工技术的水平已经有了极为明显的提升,钢结构厂房数量与日俱增。
机械工业第四设计研究院有限公司上海分公司上海 200433
摘要:现阶段,我国建筑施工技术的水平已经有了极为明显的提升,钢结构厂房数量与日俱增。
钢结构工业厂房的应用优势比较显著,但是该类型的厂房在使用时,仍旧会受到外界因素的干扰以及影响,需要对其问题进行重视。
本文主要就工业单层钢结构厂房支撑结构的设计以及优化进行分析,了解钢结构工业厂房的优点,高度重视支撑结构的优化设计工作工业单层钢结构厂房的承载力会比较强,且施工时间比较短,具有较高的综合效益,所以建筑施工单位需要合理的开展支撑结构的优化设计工作,保障建筑设施的质量。
关键词:工业;单层钢结构;支撑结构;优化设计
引言:一般情况下,钢结构可以大致分成两类,其分别是普通钢结构以及轻钢结构。
普通钢结构和轻钢结构的界限划分的并不是十分的清晰,二者的计算规则相同。
轻钢结构的荷载数值会比较小,结构的杆件也较小,其构件的墙壁会比较薄。
会使用门式钢架、屋架进行支撑,起到一个承重的效用。
轻钢结构的上部荷载数值低下,因此,其结构效应的内力较小,其结构的强度并不会出现问题,但是其构件的断面较小,结构的刚度会随着截面惯性距减小而减小。
怎样保障其结构整体以及局部的稳定性,成为了建筑施工单位需要重视的关键。
1工业单层钢结构厂房的主要优势
工业单层钢结构厂房和传统的工业厂房相比较,其所展现出的应用优势会比较显著。
首先,工业单层钢结构厂房在构建的过程中,其主要使用的材料为钢结构,这会极大程度的减小厂房的构建施工时间,而传统的厂房建筑施工材料会比较复杂,所涉及到的层面也比较广泛,其建造的时间大约为一年。
工业单层钢结构厂房的各类部件都可以在车间铸造制备,直接将钢结构构件依照设计图纸以及施工方案开展模型的组装工作。
其次,工业单层钢结构厂房的自身重量会比较小,通常状况下,其是传统工业厂房重量的7/10,这会降低其对于地基的压力,可以将工业单层钢结构厂房构建于地质结构不稳定或者产生地质灾害的位置区域,其厂房的经济效益极为显著,其自身的经济性会明显高于传统钢筋混凝土结构体系。
最后,工业单层钢结构厂房施工给周围生态环境所造成的压力会比较微弱,这主要是因为钢结构无论是在生产还是在制备过程中,其产生出的污染物质量都比较小,其组装带有极强的绿色化特征,并不会给生态环境造成威胁,更好的满足了绿色建筑的相关标准要求。
钢结构材料在实际的使用寿命时间段内,可以再次循环性的使用,这就有效的节省了资源能源,降低其损耗,有效的提升总体施工的经济效益,减小施工成本费用。
2工程概况
本文主要以我国某一工业单层钢结构厂房项目为例进行支撑结构优化设计的分析。
该工业厂房的面积约为21万平方米,其跨度数值分别为27m、30m、39m、42m,轨顶的标高数值约为13m。
图1为主厂房1区柱网图。
图2
3工业单层钢结构厂房支撑结构设计优化措施
3.1檩条
3.1.1檩条的作用
檩条在厂房中主要起到承担屋面荷载的效用,将其荷载力传递到钢架中。
檩条会和螺栓以及每榀刚架连接在一起,构成空间结构。
3.1.2截面宽度的确定
实腹式檩条的截面宽度B,由截面高度H所选的型钢规格确定,空间桁架式檩条上弦的总宽度B,取截面总高度的1/1.5~1/2.0。
当采用
压型钢板轻型屋面时,屋面竖向均布活荷载的标准值(按水平投影面积计算)应取0.50KN/m2。
3.1.3拉条和撑杆。
首先,在设置拉条时,其必须要综合性的考量檩条的侧向刚度数值,若该檩条的侧向刚度数值比较大,那么可以不设置拉条,一般来说轻型H型钢钢和空间桁架式檩条都需要设置拉条。
若其侧向刚度数值比较小,实腹时和平面桁架式檩条需要设置拉条,通过安装拉条的方式来避免其檩条在安装以及使用产生侧向变形以及扭转等的问题,切实的保障檩条使用的稳定程度。
将拉条当做侧向的支撑点。
如果檩条的跨度不超过4米,那么就应当依照相关的公式去计算,综合性的考量其是否应当设置拉条。
如果屋面的坡度超过10%,且檩条的跨度超过4米,那么就应当在檩条的跨中区域安装拉条。
如果其檩条的跨度超过6米,那么就需要在檩条跨度三分之一的位置区域安装拉条以及撑杆,并在其檐口安装斜拉条和撑杆。
拉条的直径数值要始终处于8至12毫米的范围内,就其荷载以及檩距离的大小进行调整,适当的选用。
其次,在设置撑杆时,檩条的撑杆长细比按压杆要求不可高于220,使用钢管以及方管等制备。
现阶段,我国存在钢管内设置拉条的现象,该种处理方式相对来说会比较简便,且总体的构造十分的简单化,在撑杆位置区域设置斜拉条。
最后,将拉条和撑杆连接在一起,弯折斜拉条与檩条腹板的连接位置,其实际的弯折的直段长度不可过大,防止其在受力的影响下,出现局部弯曲等的问题。
调整斜拉条弯折点的距离,让其距离处于10至15毫米的数值范围内,在条件允许的状况下,可以不弯折斜拉条,利用斜垫板或角钢等将其连接在一起。
3.2屋盖支撑与柱间支撑的确定
3.2.1屋盖支撑系统设计
在开展厂房屋盖支撑系统的设计工作时,应当合理的选择支撑系统,并处理好屋面的防水问题。
通常来说,屋盖支撑系统的设计和厂房自身的跨度等各类参数息息相关,一般状况下,不管该厂房的屋盖结构是否存在檩条,都会将其厂房设置成为垂直的支撑体系结构。
在一些没有檩条的支撑体系之中,大型的屋面板会把三点和屋架连接在一起,开展焊接的工作,使得其产生上弦支撑的效用。
在施工条件等问题的约束下,想要更好的满足其安装层面的需求,就需要在屋架上弦和天窗架上弦设置上弦横向支撑。
图3屋盖支撑系统设计
3.2.2柱间支撑。
想要防止厂房支撑刚度数值过大所产生的温度应力问题,就需要精确的计算出支撑腹杆按柔性拉杆数值。
交叉体系的下层支撑当吊车较小时一般用圆钢,较大时通常采用角钢或槽钢。
交叉斜杆常按拉杆设计,但为了提高厂房的纵向刚度,当吊车较大时,应按压杆设计。
结语:现阶段,工业单层钢结构厂房的数量越来越多,其厂房在实际的工业生产中的应用范围也开始逐渐的扩大,其相关技术也趋于成熟化,该类型的厂房优势逐渐的显现出来。
目前,我国资源环境的压力比较大,钢结构构筑而成的绿色建筑厂房可以更好的满足可持续化发展需求,在设计该类型的厂房时,需要选择适宜的优化方式,就该工程项目的地质状况以及实际施工条件等进行分析,结合其项目的使用要求,开展建筑设计施工活动,不断的积累施工经验,处理好支撑结构设计中存在的各项问题。
参考文献
[1]赵广军;;用于支撑的单层钢结构框架性能分析[J];低温建筑技术;2011年10期
[2]记者殷雷通讯员吴昉;安宁4.4万标准厂房建成[N];昆明日报;2011年
[3]赵锋;;单层钢结构安装工程中的技术关键[A];中国煤炭学会成立五十周年系列文集2012年全国矿山建设学术会议专刊(下)
[C];2012年
[4]何文涛;单层钢结构厂房的设计优化研究[D];中冶集团建筑研究总院;2012年
[5]王亚杰;吊车位位置对单单层钢结结构厂房房地震反反应的影影响[D];内蒙古科技大学;2012年。