浅谈混凝土排架柱H型钢屋面梁厂房结构设计

轻钢厂房主要是指用彩钢板做屋面和墙面,用薄壁型钢做墙梁和檩条,用变截面或者等截面的焊接“H”型截面做梁柱,用螺栓或拼接焊接的门式刚架作为主要结构的一种建筑方式,再配以扣件、零件、门窗等形成一种完善的建筑体系,这就是轻钢结构体系。

1 混凝土框排架柱结构框排架柱结构体系的主要特点是刚度和质量分布较不均匀,所以它在地震的作用下扭转效应非常显著,目前我国对这种结构形式进行了详细的研究。

近些年,随着我国经济的飞速发展,各大企业的厂房的跨度和体型都随之变大,所以横向框排架结构的高度越来越高,为了满足承载力和刚度的要求,采取扁柱的布置形式,纵方向用框架-剪力墙的结构,这是一种新型的框排架柱结构体系,主要特点是:纵方向刚度差距比较大,扭转对结构的抗震能力影响很大。

1.1计算模型的建立为了避免结构形式复杂,我们可以将原结构进行简化:(1)把屋架部分简化成轴力杆件,并且把排架和屋架看成是理想铰接;(2)把实际的结构构件简化为壳单元或者空间杆,也就是把梁柱简化成三维立体的空间杆单元,剪力墙和楼板简化成各个方向同性的壳单元、三维矩形板。

因为这种类型结构被广泛的应用在全国各个地方,所以对于地震波的选择要根据不同地方的地理条件做参考。

1.2框架和排架的协同工作横向的框排架结构主要由框架来承担地震剪力,在弹性阶段,不同的地震波作用下,排架所承担的横向总基底剪力不能超过6%。

因为刚度相差悬殊,所以框架会承担主要剪力中的一部分。

1.3双向地震动输入对结构的影响根据一些计算结果表明:双向输入的地震波对整个框架结构的变形以及受理影响不是很大,即使在三个地震波得作用下,以顶点位移来计算的双向输入仍然小于1. 1倍的单向输入,经过计算显示,在E l-centro地震波的作用下单向输入的结果还是大于双向输入的结果。

所以对于双向地震动输入对框排架柱结构的性能方面的影响还要继续研究。

2 H型钢屋面梁所谓屋面梁,从字面就可以理解,就是指建筑房屋屋面的框架梁。

混凝土柱轻钢屋面的大跨度厂房结构设计摘要：混凝土柱轻钢屋面结构作为一种新型的大跨度厂房结构，具有轻便、经济、可靠、美观等优点，已经逐渐得到广泛应用。

本文主要探讨该结构的设计原则、施工工艺以及结构性能等方面，并结合相关文献进行分析和探讨。

研究结果表明，该结构具有较好的承载能力和稳定性，是一种适用于大跨度厂房的有效结构设计方案。

关键词：混凝土柱；轻钢屋面；大跨度厂房；结构设计；施工工艺引言：随着工业化进程的加速，大跨度厂房建设越来越受到重视。

大跨度厂房一般指跨度在30米以上的建筑物，其结构设计必须考虑多种因素，如承载能力、稳定性、抗震性等。

混凝土柱轻钢屋面结构是一种常用的大跨度厂房结构设计方案，其结构性能较好，适用于各种工业建筑。

本文将以混凝土柱轻钢屋面的大跨度厂房结构设计为研究对象，探讨该结构的设计原则、施工工艺以及结构性能等方面，并结合相关文献进行分析和探讨。

一、混凝土柱和轻钢屋面的基本特性及其应用（一）混凝土柱混凝土柱是一种重要的结构构件，具有强度高、耐久性好、施工简单等优点，广泛应用于各种建筑和桥梁工程中。

它们通常由混凝土和钢筋构成，可以承受各种荷载和力学效应，具有很好的耐震性和抗风性能[1]。

（二）轻钢屋面轻钢屋面是一种轻质、高强度的建筑材料，通常由薄钢板、保温材料和防水层构成。

它们具有重量轻、安装方便、耐腐蚀、抗风、隔热等优点，被广泛应用于各种大跨度建筑和厂房结构中。

二、凝土柱轻钢屋面结构设计原则混凝土柱轻钢屋面结构设计原则如下：（一）合理选择结构形式混凝土柱轻钢屋面结构可以采用钢筋混凝土框架结构、桁架结构或悬链结构等形式，应根据实际情况进行选择。

一般情况下，钢筋混凝土框架结构是一种经济实用的结构形式，具有较好的承载能力和稳定性。

（二）合理选择结构材料混凝土柱轻钢屋面结构中，混凝土柱的选择应满足强度、稳定性和耐久性的要求；轻钢屋面的选择应考虑材料的质量和施工方便性等因素。

同时，需要注意两种材料的连接方式，以保证结构的整体性和稳定性。

混凝土柱上轻钢屋盖房屋结构概念设计混凝土柱上轻钢屋盖房屋结构是一种混合结构体系，也可以上说是一种新的结构体系，现行规范还没对其有明确的条文规定，这让众多设计师很迷茫，甚至给设计带来安全隐患。

笔者根据多年的设计经验，写此文愿与众多同行分享和共同探讨。

标签混凝土柱上钢梁的混合结构；计算方法；细节设计1 概述近年来，采用砖墙维护的混凝土柱配轻钢屋盖的房屋设计越来越多了。

这种混凝土框排架加轻钢屋盖的混合结构体系兼顾了两者的诸多优点。

1.1 耐久性：砼梁柱结构，加上砖墙做维护，比纯粹的轻钢结构耐久性更好，这无用质疑；1.2 功能性：轻钢屋顶的参与使得采用本结构形式的房屋在功能使用上更灵活多变。

比如最为普及的此类大跨度单层或多层厂房，让业主使用起来很舒心；还有甲、乙类仓库、超市等此类房屋设计上有泄压要求，采用轻钢屋顶泄压合适不过。

1.3 经济性：轻钢屋顶的采用是砼柱竖向荷重减轻，基础负荷相应减小，造价相应降低；还有轻钢屋盖结构本身造价就比砼低。

1.4 时间性：轻钢屋顶的参与使得施工进度加快，节约工期。

类似门式刚架的混凝土柱加钢梁是一种新型结构，现行所有规范中均未明确指出其设计方法和构造要求，使得完成的设计方案各异，尤其在市场经济环境下工程承包价钱的进一步降低，使得类似门式刚架的混凝土柱加钢梁的设计中也出现了许多问题，如钢梁挠度过大、柱头混凝土松动破坏等，甚至发生厂房倒塌事故。

在亲历此特殊结构体系的设计及其校核工作的过程中，积累了惯用的或者是周围大家共同认可的设计思路及其方法，现笔者写此文愿与众多同行分享和共同探讨。

2 概念设计2.1 伸缩缝设置这种结构布局，在设计方案时经常会遇到设置伸缩缝的问题，究竟如何来进行设置？对于设置伸缩缝的间距，GB50010-2002《钢结构设计规范》已有定论，具体见规范第8.1.5的注明：“厂房柱为其他材料时，伸缩缝间距按相应规范规定”。

所以尽管屋面为轻钢屋面，但伸缩缝的设置还是应按混凝土柱设置，即采用GB50010-2002《混凝土结构设计规范》上的有关规定，仅轻钢屋盖部分缝的设置根据钢结构GB50010-2002《钢结构设计规范》中第8.1.5条。

工业厂房混凝土排架结构设计分析在社会经济迅猛发展的形势下，我国的工业建设也取得了显著的成就，生产效率日益提高，这也就使得工业厂房的建设工作越来越受到人们的广泛关注。

而要想确保工业厂房能够具有较高的质量，就必须高度重视相应的结构设计工作。

在工业厂房的建设过程当中，钢筋混凝土排架结构设计有着关键性的意义。

因此，相關的设计人员一定要采取有效的设计方式。

基于此，本文针对工业厂房钢筋混凝土排架结构设计展开了分析。

标签：工业厂房；钢筋混凝土排架；结构设计在现阶段的工业厂房建设中，钢筋混凝土排架结构得到了广泛的应用。

这种设计占有非常明显的优势，不但可以在内力方面起到很好的传递和分配效果，而且还可以在很大程度上确保整个厂房具有较强的功能性。

所以，重视工业厂房钢筋混凝土排架结构设计是极其重要的。

1、工业厂房中钢筋混凝土排架的基本结构1.1横向排架在目前大多数的工业厂房混凝土排架结构当中，承重体系主要都是由柱和相应的屋架以及屋盖横梁等一起构成的排架体系，其与工业厂房整体的稳定性有着直接关系。

对于工业厂房而言，横向排架结构起着极其重要的承重作用，主要涉及到的有厂房工程结构的自重与风荷载、雪荷载以及地震作用等。

另外，这种结构设计还可以将其所承受的相应荷载加以分散和传递，以此提高厂房的整体稳定性和安全性。

1.2屋盖结构在目前的工业厂房钢筋混凝土排架结构当中，屋盖结构也是比较重要的一部分，此结构中主要包括了横梁、托架与中间屋架、天窗架以及檩条等，起到传递竖向荷载的作用，以此达到相关的生产和使用要求。

1.3支撑体系在工业厂房钢筋混凝土排架结构中，支撑体系也有着极高的重要性，其和柱的充分结合，可以进一步提高工业厂房中纵向框架的质量，加强结构的整体稳定，提高工业生产的整体效率。

目前，工业厂房中主要以屋盖区域支撑和柱间支撑作为支撑体系。

另外，将支撑体系应用于工业厂房中，还可以大大提高承重结构体系的统一性，使工业厂房具有更好的荷载力和支撑力。

工业厂房钢筋砼排架结构设计探讨摘要：钢筋砼结构是建筑工程中最普遍的一种结构，尤其是在工业厂房中，大多数都是钢筋砼结构。

工业厂房的建筑特点是跨度和面积都比较大，在结构设计时，需要根据工业生产的实际需求，利用合理的计算方法，保证设计方案的可实施性。

本文主要介绍了工业厂房钢筋砼排架的基本结构，设计原则及设计要点，希望对相关的工作人员有所帮助。

关键词：工业厂房;钢筋砼排架;结构设计引言：近几年我国工业生产的发展越来越迅速，对生产厂房的要求也越来越高。

在工业厂房的建设中应用钢筋砼排架结构，能够有效的传递内力，提高厂房的承载能力，预防厂房存在的质量缺陷问题，提高生产厂房的质量，为工作人员创造更好的工作环境。

设计人员在设计工业厂房时，要从实际出发，利用科学的设计技术，保证工业厂房的质量。

1.工业厂房钢筋砼排架的基本结构工业厂房钢筋砼排架结构主要由横向排架结构、屋顶盖结构、支撑结构以及托架结构四个部分组成，首先是横向排架结构，它是钢筋砼排架结构的主要承重部位，直接影响着工业厂房的稳定性，因此设计人员在设计方案时要充分考虑厂房结构的自重、各种外界因素所附加的荷载以及地震损害等，务必要保证厂房的安全性。

第二是屋盖结构，屋盖结构主要包括横梁、托架和天窗等，它的主要作用是传递竖向荷载，确保其符合工业使用的需求。

第三是支撑结构，支撑结构在钢筋砼排架中的作用是非常大的，它能够和柱相结合，从而提高厂房的纵向支撑质量，稳定整个结构。

现在我国工业厂房的建设中主要以屋盖支撑和柱支撑作为主要支撑结构，提高整个厂房承重结构的统一性，使其不仅能够具有更好的承载力，还能节约建筑材料。

第四是托架结构，托架结构是钢筋砼排架中最重要的组成部分，直接影响着厂房的安全性，不仅起到竖向和横向荷载力的支撑作用，还有传递荷载的功能，是保证工业厂房稳定性和安全性最重要的部分。

设计人员要考虑当地的实际天气情况和具体的工业生产内容，根据实际要求进行方案设计。

2.工业厂房钢筋砼排架结构的设计原则2.1合理性设计人员在进行方案设计时，务必的要遵守合理性的原则，根据工业生产的实际情况，进行合理的布局，使生产中的每一道工序之间都有很好的衔接。

工业厂房混凝土排架结构设计相关要点【摘要】工业厂房混凝土排架结构设计是工程建设中非常重要的一环。

本文结合研究背景和研究目的，系统性地介绍了排架结构设计原则、混凝土材料选择、设计要点、承重墙和柱的设计及梁和楼板的设计。

通过深入探讨这些关键要点，可以有效提高工业厂房的安全性和稳定性。

结论部分强调了工业厂房混凝土排架结构设计的重要性，并指出未来研究方向和发展趋势。

通过本文的阐述，读者可以更加全面地了解工业厂房混凝土排架结构设计的相关要点，为工程建设提供更加科学和可靠的设计依据。

【关键词】工业厂房、混凝土排架结构、设计原则、材料选择、承重墙、柱设计、梁设计、楼板设计、重要性、未来研究方向、发展趋势1. 引言1.1 研究背景工业厂房混凝土排架结构设计是工程建设中的重要组成部分，对于确保工厂建筑的安全性、稳定性和耐久性具有至关重要的意义。

在工业生产中，厂房的承重结构需要能够承受各种静载和动载作用，以确保整个建筑物的正常运行和生产。

混凝土排架结构的设计显得尤为关键。

随着工业化程度的不断提高，工业厂房的规模和复杂程度也在不断增加，对排架结构设计提出了更高的要求。

深入研究工业厂房混凝土排架结构设计相关要点，不仅有助于提高建筑的抗震性和承载能力，还能够为工程设计师提供更科学、更合理的设计方案。

基于以上背景，本文旨在探讨工业厂房混凝土排架结构设计的关键要点，以期为相关领域的研究和实践提供有益参考，促进工业建筑的安全、高效发展。

1.2 研究目的工业厂房混凝土排架结构设计是工业建筑设计中至关重要的一环，其设计质量直接影响工业厂房的安全性和稳定性。

本文旨在通过对排架结构设计原则、混凝土材料选择、排架结构的设计要点、承重墙和柱的设计以及梁和楼板的设计等方面的详细探讨，提出科学合理的工业厂房混凝土排架结构设计方法，为工程实践提供有效的指导和参考。

具体研究目的包括：总结工业厂房混凝土排架结构设计的相关原则和标准，确保设计符合国家规范和工程要求；探讨混凝土材料在排架结构设计中的应用原则，选择合适的材料提高结构的抗压和抗震能力；明确排架结构设计中的关键要点，确保结构的稳定性和安全性；研究承重墙、柱、梁和楼板的设计方法，保证各部分结构的有效承载能力和协同工作性能。

建筑设计
CONSTRUCTION
工业厂房钢筋砼排架结构设计探讨
张鲁鹰 １ 宋春霞 ２
1.山东电力工程咨询院有限公司 250013；2.国核电力规划设计研究院 100094
摘 要：所谓排架结构是指由屋架、柱和基础组成，柱与屋架铰接，而与基础刚接的一种结构形式。排架结构具有传力明确，构造简单，方 便施工等特点，特别适用于厂房大空间的特殊要求。屋盖结构主要由屋面板，屋架和天窗架组成。屋面板起覆盖、围护作用；屋架承受屋架结构 自重和屋面活荷载，并将这些荷载传至排架柱；天窗架主要用于通风采光。屋面板是由其上覆建筑面层做法（恒载）与屋面活荷载的基本组合 设计值来确定的。屋架也是由屋面恒载（包括屋面板自重）与活载的基本组合设计值来确定。
单身职工宿舍布置在基地的北端，学生宿舍的北侧，与食堂形成 了一个相对独立的生活区域。
教师家属楼设计于单身宿舍的西端，其出入口面向扬子六路，如 此一来，避免了与学校人流相互交叉的干扰。
4.单体平面设计 (1)教学楼、办公楼、实验楼 教学楼利用入口处地形。布置在学校大门正入口处，尽端设置相 对大一些的空间：阅览、藏书等功能空间。平面采用单廊式，与北侧的 实验楼，自然地围合成宁静的相对独立的内部庭院，交通路线清晰明 了。辅以绿化，硬质铺地，形成了既交通便利，同时又是良好的交流， 课间休息场所。 实验楼与教学楼相连接部分灵活的设置办公空间，面向西侧体
364 城 市 建 设
2009 年总第 43 期
万方数据
工业厂房钢筋砼排架结构设计探讨
作者： 作者单位： 刊名：
英文刊名： 年，卷(期)：
张鲁鹰， 宋春霞 张鲁鹰(山东电力工程咨询院有限公司,250013)， 宋春霞(国核电力规划设计研究院,100094)
城市建设与商业网点 CHENGSHI JIANSHE YU SHANGYE WANGDIAN 2009(29)

浅谈混凝土柱上轻钢屋盖结构房屋设计摘要：鉴于混凝土柱上轻型钢屋盖结构房屋在我市应用得较多，国内还没有相关的设计标准，本文着重介绍其结构设计要点。

关键词：混凝土柱上轻型钢屋盖；框排架；结构设计Abstract: in view of the concrete columns of light steel roof structure housing in the city more applications, domestic haven’t related design standards, th is paper introduces the structure design essentials.Keywords: concrete columns of light steel roof; Box bent; Structure design0引言轻型钢结构房屋用钢省，造价低，制作安装简便，工期短，适用范围广泛，外形美观，拆迁方便。

我国于１９９８年第一次颁布实施《门式刚架轻型房屋钢结构技术规程》CECS１０２：９８以来，有力地推动了门式刚架轻型房屋钢结构的发展，并出现了混凝土柱上轻钢屋盖结构房屋，即是型钢拱梁与钢筋混凝土柱结合的框排架结构。

这种结构的防火及防腐性能均比全钢的门式刚架轻型房屋有所提高，深受不少业主的喜爱，目前在我市应用较多。

本人从事设计工作以来，先后设计了多间混凝土柱上轻钢屋盖结构房屋，现在粗略谈谈自己的设计心得。

1结构形式混凝土柱上轻钢屋盖结构房屋的混凝土柱脚均为固接，由于混凝土柱顶与钢拱梁的连接不同通常采用以下三种形式，见图1。

a：柱顶与钢拱梁铰接。

由于拱脚位移对钢拱梁受力的影响相当敏感，这种形式的结构跨度不宜大于２４米。

b：柱顶与钢拱梁铰接，柱顶设有单拉杆。

单拉杆只能受拉力，不能受压力。

在风吸力作用下，拉杆仍应保持受拉，否则不宜采用这种结构形式。

因此，对于轻钢屋盖，只用当钢拱梁上有较大的悬挂荷载而在风吸力作用下单拉杆仍受拉时才适宜采用这种结构形式。

浅谈钢管砼柱、吊车梁及屋面梁的制作随着钢铁冶金行业的发展，在大中型工业厂房建筑中，因为承载力高、减少用钢量、方便施工、投资见效快的原因，钢管混凝土柱门式钢架结构被越来越多的采用。

钢管混凝土柱门式钢架厂房的组成有：钢架柱系统、吊车梁系统、屋面系统及墙皮系统，文章意在以钢管混凝土柱门式钢架结构形式为背景，探讨钢管砼柱、吊车梁及屋面梁的制作。

标签：钢管砼柱；吊车梁；屋面梁；制作1 钢管砼柱的制作1.1 图纸审核核对深化施工图纸是否有误，主要内容包括构件的材质、构件的标高、截面尺寸、钢管柱柱脚与基础的连接、柱肩梁与吊车梁的连接、柱身与各层平台梁的连接、柱头与屋面梁、托梁的连接、柱子与柱间支撑的连接等，尽可能的把这些连接件都焊接在柱子上，以方便现场安装，缩短安装工期。

1.2 钢管柱制作钢管混凝土柱用的钢管可采用卷制焊接管（长直焊管和螺旋焊管）和无缝焊管，一般应优先采用螺旋焊管，没有螺旋焊接管时，也可自行卷制钢管，管径较大时，卷管的方向宜与钢板压延方向一致，但管的长度相对较短；卷管方向与钢板压延方向垂直时卷制的钢管长度较长，但对管的内径有一定的限制。

根据内径与板厚之比，选用冷卷或热卷的卷管方法。

卷管用的板材进入车间后应核对其规格、材质，板面要平直，否则要在平板机上进行矫正，不得有翘曲、表面锈蚀或冲击痕迹，表面平整度应符合有关规定。

卷管前，在有焊缝的地方将板端开成所要求的坡口。

1.3 钢管柱焊接钢管坡口端应与管轴严格垂直，用手工焊接时，宜采用直流电焊机焊接。

钢管焊缝需与母材等强，且满足二级焊缝的要求。

钢管对接时要在在专用的钢管对接支撑架上进行，支撑架须有足够的刚度和稳定性，支撑架定位由测量放线确定，以确保钢管对接的直线度和水平度，接头的两端部根据管径厚度开成设计要求的坡度，管内加6×50的套管作为衬管，按照管径大小可分成2～4个焊缝区域几个人按照焊接顺序同时焊接，钢管对接后管肢必须平直。

钢管柱组装好后，经检查尺寸无误后方可进行焊接工作。

混凝土框排架柱H型钢屋面梁厂房结构设计
轻钢结构在工业设计中越来越多的被采用。

尤其是，厂房柱采用混凝土柱、屋面梁采用H型实腹钢梁的结构形式。

对于该结构形式规范还没有提出明确的规定。

文章就上述问题进行初步探讨。

关键词：刚接铰接挠度允许值
0引言
所谓轻钢厂房是指以彩钢板作为屋面和墙面，以薄壁型钢作檩条和墙梁，以等截面或变截面的焊接H型截面作为梁柱，现场用螺栓或焊接拼接的门式刚架为主要结构的一种建筑，再配以零件、扣件、门窗等形成比较完善的建筑体系，即轻钢结构体系。

这种体系由工厂制作，现场按要求拼装形成。

轻钢建筑在一些发达国家已被广泛应用于工厂、仓库、体育馆、展览馆、超市等建筑。

在我国，随着压型钢板、冷弯薄壁型钢、H型钢的引进和发展，轻钢结构体系也引起了普遍的重视。

在工业建筑设计中，钢结构以其自重轻、建设周期短、适应性强、外表美观、造价低、可作大跨度、抗震性能好、现代感强、易维护等优势越来越受到建设单位的青睐，跨度也越做越大，30米以上跨度已屡见不鲜。

这必将成为以后设计的主导方向。

1计算模型
混凝土柱与钢梁采用铰接连接，混凝土柱底采用刚接（图1），多跨情况下的中间混凝土柱与钢梁的连接，钢梁连续，混凝土柱铰撑于钢梁底面。

2设计的规范依据。

试论混凝土柱轻钢屋面厂房的设计【摘要】随着社会的发展，经济、科学、技术均得到了显著的发展，在建筑工程中也应用了各种新技术与新设备。

在采用轻钢屋面设计建筑工程的过程中，我们绝不能够引用传统的全钢结构屋面来对其进行设计，不能只是将门式钢架中的钢柱转变为混凝土柱，更不能够根据混凝土工程来对其进行计算，因为这样做并不能够达到施工的目的，不利于工程的正常使用。

本文就混凝土柱轻钢屋面厂房设计方法进行分析，以供参考。

【关键词】混凝土柱；轻钢屋面；厂房设计引言能源与资源是促进国家健康发展的必备条件，然而由于我国资源能源相对比较缺乏，导致我国面临着非常大的压力。

为了缓解这一压力，促进国民经济与社会经济的快速发展，国家需要坚持科学发展观，从可持续发展的角度来实现国家的发展，尽量降低资源与能源的消耗。

目前，我国正在大力倡导节能环保，建设节约型社会已经成为我国发展的必然趋势，不管是钢结构产业还是施工单位，都必须要实现可持续发展战略，向节约型社会不断发展。

建筑行业是近年来发展最迅猛的行业之一，已占据市场的主导地位。

在建筑工程建设过程中，越来越多的施工单位将新型的构架模式应用在其中，以提高其稳定性，满足人们的要求。

随着人们生活水平的提高，传统的钢架结构已经无法满足人们的要求，轻钢屋面应运而生，引起具有美观、实用等优点而受到业界人士的广泛关注与青睐。

一、屋面主要结构的受力情况新技术、新设备已随着社会生产技术的发展而不断涌现，轻钢屋面厂房也顺应了社会及人们的要求而不断发展起来。

在其设计与施工过程中，轻钢屋面厂房具有钢结构跨度大、成本低、施工工期短等优点，并且其承载力非常大。

轻钢屋面主要是采用钢梁以及檩条作为主要结构而形成的一种新的结构方式，在其设计过程中，我们一般是将其荷载直接从钢板传递到檩条之中，然后再由檩条直接传递到钢梁，最后传递给柱与基础层当中，这样能够有效的保证屋面结构的稳定性。

在混凝土柱与钢梁连接的过程中，由于与其他材料的连接方式存在差异，因此在实际工作中我们很难将其作为刚接，在对其计算的过程中，应该尽量将其简化为铰接的方式进行，如此一来，就可以直接将钢梁转变为简支梁，简化了其连接方式。

浅谈混凝土排架柱H型钢屋面梁厂房结构设计随着现代社会的不断发展，为了满足厂房的抗震和功能要求，轻钢结构在工业厂房中被越来越多采用。

H型钢在各个方向上都具有抗弯能力强、结构重量轻、施工简单、节约成本等优点，因此其作为屋面梁的结构形式成为目前一种重要的轻钢结构形式。

本文针对混凝土排架柱H型钢屋面梁厂房结构设计进行相关论述。

标签：混凝土排架柱；H型钢屋面梁；结构设计目前轻钢厂房经常采用混凝土柱和H型钢屋面梁的结构形式，即混凝土排架柱H型钢屋面梁厂房，本文主要是指人字型H型钢屋面梁。

一、概述H型钢是一种截面面积分配更加优化、强重比更加合理的经济断面高效型材，其具有以下优点：翼缘宽，侧向刚度大；抗弯能力强，比工字钢大约5%-10%；与焊接工字钢相比，成本低，精度高，残余应力小，无需昂贵的焊接材料和焊缝检测，节约钢结构制作成本30%左右；相同截面负荷下，比传统钢结构重量减轻15%—20%；翼缘两表面相互平行使得连接、加工、安装简便；与砼结构相比，可增大6%的使用面积，而结构自重减轻20%—30%。

H型钢屋面梁就是采用H 型钢作为厂房屋面梁的结构形式，他是在屋面结构中承受来自檩条、屋面板压力的主要结构构件，主要承受弯矩和剪力。

混凝土排架柱是指由屋架（或屋面梁）、混凝土柱和基础组成的，柱与屋架铰接，与基础刚接的基本结构形式，它是厂房的主要承重体系。

其中两边的柱子是一排一排的，屋架支撑在柱子上。

排架柱结构体系的主要特点是刚度和质量分布较不均匀，在地震的作用下扭转效应非常显著。

混凝土排架柱H型钢屋面梁厂房是由H型钢屋面梁、混凝土柱和基础构成横向平面排架，再通过屋面板、吊车梁、支撑等纵向构件将平面排架联结起来，构成整体的空间结构。

其不仅具有排架柱结构体系良好的抗震特点，又具有轻钢结构质量轻的特点，因此被广泛应用于厂房结构中。

二、厂房结构设计特点1.排架结构结构布置的原则是：尽量使柱网对称均匀布置，使房屋的刚度中心与质量中心相近，以减小房屋的空间扭转作用，结构体系要求简捷、规则、传力明确。

混凝土柱实腹钢梁单层厂房在STS中的实现柱采用混凝土柱，屋面体形采用轻钢体系，屋面梁采用实腹式钢梁，这类结构体系在近几年国内的实际应用中较常见。

由于混凝土柱与屋面钢梁的连接处较难达到刚接连接，因此梁柱的连接一般采用铰接连接形式，而一般门式刚架结构中边柱与梁的连接均采用刚接连接形式，由于连接形式的不同，致使这种体系单榀刚架的受力截然不同于一般的门式刚架，设计的时候就不能简单的把门式刚架的钢柱替换为混凝土柱。

采用这种结构形式通常是因为厂房的防火（防腐）等级较高，而钢柱在防火防腐方面是很不理想的，所以一般采用混凝土排架，但业主为了节约成本，屋面就采用轻钢体系，钢梁来代替混凝土梁。

大部分情况是原来设计采用混凝土排架，混凝土柱浇筑了一部分，业主要采用钢梁来代替混凝土梁，这时候，边刚架柱还可以考虑刚接，具体形式为：在混凝土柱头设一段钢柱，钢柱与混凝土柱的连接类似外包柱脚，混凝土柱作为钢柱的嵌固端。

这样钢柱与钢梁即可以采用普通门式刚架节点连接，整体模型可以按门式刚架规范计算（混凝土柱按混凝土规范计算），屋面梁的挠度等控制参数可以按《CECS102：2002》来控制了。

不过这种节点较少采用，建模可以按普通门式刚架操作，就不赘述了。

这种体系中节点的连接形式一般为混凝土柱柱底刚接，柱头与钢梁铰接，多跨情况下的混凝土柱与钢梁的连接采用钢梁连续，混凝土柱铰接于钢梁底部的方法。

这类结构已经超出门刚的使用范围了，结构类型应该选“单层钢结构厂房”，如果为抗震地区且计算地震作用，STS程序会自动按照抗震规范第九章单层钢结构厂房中的规定进行控制；混凝土柱按照混凝土结构设计规范进行设计，满足混凝土设计规范相应要求，钢梁应满足钢结构设计规范相关要求。

当屋面梁采用变截面H型钢梁是，屋面梁的承载力验算应按照门式刚架规程进行验算，以考虑轴力的影响与变截面的稳定验算，但局部稳定应满足钢结构设计规范、抗震规范的要求，挠度控制可以考虑轻型屋面体系对挠度的不敏感，可以较钢结构设计规范中的L/400放宽。

１３４缔客世界2019年12月第12期混凝土柱钢结构屋架厂房设计思路分析郭亮（宁夏第六建筑工程有限公司　宁夏　石嘴山　753200）[摘要]钢筋混凝土柱钢结构屋架结构体系中竖向构件采用钢筋混凝土构件，屋面采用轻型钢结构屋架体系，不同于已有成熟结构体系，兼具轻钢门式刚架跨度大、施工方便和混凝土结构耐久性好等特点。

设计人员采用了钢筋混凝土柱、钢梁、混凝土屋面板、砖砌墙体的围护结构组成的钢筋混凝土柱与钢结构屋架的混合结构，这样既保留门式刚架的优点，又保证了屋面与墙面的适用性和耐久性。

[关键词]轻型房屋；混凝土柱—钢结构屋架；厂房；设计思路[中图分类号]TV544 [文献标识码]A1 屋架结构与柱顶的连接钢结构屋架与混凝土柱的连接大体可分为刚接、半刚接及铰接。

在门式刚架结构中钢梁和钢柱的连接是采用刚接，然而钢梁与混凝土柱的连接不宜采用刚接，根据现有的研究资料和实际工程，这种连接会带来不安全的后果。

有以下原因：（1）混凝土柱和钢梁是两种不同的材料，混凝土的抗压性能很好，但抗拉、抗冲切性能很差，钢结构则是一种延性较强的材料，虽然节点可以通过配筋承受弯矩和剪力，但在外力作用下很容易出现松动和破坏；（2）刚接节点的施工较复杂，很难实现梁柱完全刚接，如果现场施工工艺不行，导致刚接节点松动，钢梁的跨中弯矩就会比设计值大很多；（3）钢梁与混凝土柱铰接连接时，柱不受梁端弯矩影响，导致钢筋混凝土框架柱的截面配筋就小很多。

因此，本工程设计屋架结构与柱顶的采用铰接。

2 屋面板的做法屋面板采用压型钢板混凝土板中的非组合楼板，其中压型钢板只起模板作用，相当于普通钢筋混凝土楼板模板的作用，只参与施工阶段受力，不参与使用阶段的受力。

压型钢板在施工使用的过程中，省去混凝土模板的施工流程，而且压型钢板还可以为施工提供的工作面，使整个施工的过程更加便利，为企业节省了成本。

与此同时，压型钢板混凝土板作为钢梁的侧向支撑的主要构件，大大的加强了钢梁的面外稳定性。

PKPM 型钢梁、混凝土柱框架结构分析要点1、参考规范《型钢混凝土组合结构技术规程》（JGJ 138-2001）《钢骨混凝土结构技术规程》（YB 9082-2006）2、型钢混凝土组合结构的相关构造规定1）抗震等级确定：4.1.1 型钢混凝土组合结构分为全部结构构件采用型钢混凝土的结构和部分结构构件采用型钢混凝土的结构。

注意：整体框架结构仅少量几根转换梁使用型钢梁，其他均为普通混凝土构件，整体框架结构可按普通框架结构按《抗规》确定抗震等级，再在此基础上将转换梁及转换柱抗震等级提高一级即可；2）位移比、挠度及裂缝限值要求：在PKPM中，应在梁施工图模块中查看梁挠度（为弹塑性挠度），不应在SATWE中查看弹性挠度（该数值永远不会变红），若弹塑性挠度飘红，可考虑受压楼板翼缘作用，该选项有利于减少计算挠度值；3）钢筋直径及混凝土保护层厚度要求：4）型钢宽厚比要求：5）栓钉直径要求：4.3.5 在需要设置栓钉的部位，可按弹性方法计算型钢翼缘外表面处的剪应力，相应于该剪应力的剪力由栓钉承担；栓钉承载力应按国家标准《钢结构设计规范》GBJ 17-88的规定计算。

型钢上设置的抗剪栓钉的直径规格宜选用19mm和22mm，其长度不宜小于4倍栓钉直径，栓钉间距不宜小于6倍栓钉直径。

6）型钢含量控制/p-287805885.html托柱型钢混凝土转换梁的设计与应用硕士论文P28.也可参考：《钢骨混凝土结构技术规程》（YB 9082-2006）P1067)含型钢梁的框架结构中其他普通构件的配筋率要求普通混凝土转换柱配筋率尽量不超过4%,普通混凝土梁纵筋配筋率不应超过2%。

；当柱配筋率飘红时，可提高混凝土强度等级、增大截面宽度等措施；3、PKPM分析要点1）在PMCAD中确定型钢钢材型号《型钢混凝土组合结构技术规程》（JGJ 138-2001）规定：2）在特殊构件中需定义转换梁和转换柱2）指定薄弱层3）计算结果分析SATWE用户手册说明如下：(并没有解释上图中STEEL-C的含义）4）PKPM中如何查看型钢混凝土梁中型钢的应力？5）用PKPM进行型钢混凝土梁设计时，哪些内容需要设计者进行手工复核？（1）在型钢截面尺寸初估时需手工复核是否满足宽厚比要求。

浅谈型钢混凝土组合结构中的钢结构深化设计型钢混凝土组合结构是把型钢埋入钢筋混凝土中的一种独立的结构型式。

由于在钢筋混凝土中增加了型钢，型钢以其固有的强度和延性。

以及型钢、钢筋、混凝土三为一体地工作使型钢混凝土结构具备了比传统的钢筋混凝土结构承载力大、刚度大、抗震性能好的优点。

与钢结构相比，具有防火性能好，结构局部和整体稳定性好，节省钢材的优点。

有针对性地推广应用此类结构，对我国多、高层建筑的发展、优化和改善结构抗震性能都具有极其重要的意义。

针对此类结构钢结构的深化，提出以下个人见解。

一、了解混凝土结构的平法标注（03G101-1 平面标注法）1、钢筋常用的分类钢筋种类很多，通常按化学成分、生产工艺、轧制外形、供应形式、直径大小，以及在结构中的用途进行分类：a、按轧制外形分⑴光面钢筋：I级钢筋（Q235钢钢筋）均轧制为光面圆形截面，供应形式有盘圆，直径不大于10mm，长度为6m~12m。

⑵带肋钢筋：有螺旋形、人字形和月牙形三种，一般Ⅱ、Ⅲ级钢筋轧制成人字形，Ⅳ级钢筋轧制成螺旋形及月牙形。

⑶钢线（分低碳钢丝和碳素钢丝两种）及钢绞线。

⑷冷轧扭钢筋：经冷轧并冷扭成型。

b、按直径大小分：钢丝（直径3~5mm）、细钢筋（直径6~10mm）、粗筋（直径大于22mm）。

c、按力学性能分Ⅰ级钢筋（235/370级）；Ⅱ级钢筋（335/510级）；Ⅲ级钢筋（370/570）和Ⅳ级钢筋（540/835）d、按生产工艺分热轧、冷轧、冷拉的钢筋，还有以Ⅳ级钢筋经热处理而成的热处理钢筋，强度比前者更高。

e、按在结构中的作用分：受压钢筋、受拉钢筋、架立钢筋、分布钢筋、箍筋等。

2、钢筋名称的注解a、架立筋架立筋是指梁的上部中间连接负弯矩筋的连接筋，在复合箍筋的内上角处，其非抗震搭接长度为150mm。

b、主筋主筋以前是指梁的下部纵筋，板的下部纵筋，柱的立筋，楼梯板的下部纵筋。

c、弯起筋自从推广《平法》以来，弯起筋已经很少采用，但在个别的设计中依然可见，其要点是弯起角度，斜长的计算和减延伸率。

PKPM 型钢梁、混凝土柱框架结构分析要点1、参考规范《型钢混凝土组合结构技术规程》（JGJ 138-2001）《钢骨混凝土结构技术规程》（YB 9082-2006）2、型钢混凝土组合结构的相关构造规定1）抗震等级确定：4.1.1 型钢混凝土组合结构分为全部结构构件采用型钢混凝土的结构和部分结构构件采用型钢混凝土的结构。

注意：整体框架结构仅少量几根转换梁使用型钢梁，其他均为普通混凝土构件，整体框架结构可按普通框架结构按《抗规》确定抗震等级，再在此基础上将转换梁及转换柱抗震等级提高一级即可；2）位移比、挠度及裂缝限值要求：在PKPM中，应在梁施工图模块中查看梁挠度（为弹塑性挠度），不应在SATWE中查看弹性挠度（该数值永远不会变红），若弹塑性挠度飘红，可考虑受压楼板翼缘作用，该选项有利于减少计算挠度值；3）钢筋直径及混凝土保护层厚度要求：4）型钢宽厚比要求：5）栓钉直径要求：4.3.5 在需要设置栓钉的部位，可按弹性方法计算型钢翼缘外表面处的剪应力，相应于该剪应力的剪力由栓钉承担；栓钉承载力应按国家标准《钢结构设计规范》GBJ 17-88的规定计算。

型钢上设置的抗剪栓钉的直径规格宜选用19mm和22mm，其长度不宜小于4倍栓钉直径，栓钉间距不宜小于6倍栓钉直径。

6）型钢含量控制/p-287805885.html托柱型钢混凝土转换梁的设计与应用硕士论文P28.也可参考：《钢骨混凝土结构技术规程》（YB 9082-2006）P1067)含型钢梁的框架结构中其他普通构件的配筋率要求普通混凝土转换柱配筋率尽量不超过4%,普通混凝土梁纵筋配筋率不应超过2%。

；当柱配筋率飘红时，可提高混凝土强度等级、增大截面宽度等措施；3、PKPM分析要点1）在PMCAD中确定型钢钢材型号《型钢混凝土组合结构技术规程》（JGJ 138-2001）规定：2）在特殊构件中需定义转换梁和转换柱2）指定薄弱层3）计算结果分析SATWE用户手册说明如下：(并没有解释上图中STEEL-C的含义）4）PKPM中如何查看型钢混凝土梁中型钢的应力？5）用PKPM进行型钢混凝土梁设计时，哪些内容需要设计者进行手工复核？（1）在型钢截面尺寸初估时需手工复核是否满足宽厚比要求。