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探讨抽柱门式刚架厂房设计摘要：由于工艺布置或物流输送的要求，抽柱门式刚架在工程中得到越来越多的应用。
所以当前门式刚架工业厂房的设计中，经常会遇到大开间抽柱的厂房，此类厂房通常采用纵向刚架（或托梁）来支撑屋面。
本文建立了抽柱门式刚架的计算模型，对托梁刚度和水平荷载的分配进行了研究，得出了抽柱情况下对梁柱截面和水平荷载分配的影响，最后结合我国现行规范对抽柱式门式刚架的设计注意事项进行了说明。
关键词：门式刚架；抽柱；设计；托梁随着CECS102：2002《门式刚架轻型房屋钢结构技术规程》的颁布实施，标志着我国门式刚架设计理论及方法已经成熟，门式刚架这种新型钢结构已成为我国现代工业厂房发展最快的一种结构体系。
但工业厂房因为工艺布置或物流输送要求，需要开阔的操作空间而抽去了部分立柱，因此形成了抽柱门式刚架。
所以，本文对抽柱门式刚架的设计方法进行探讨，希望能给相关工程设计人员提供一定的参考。
本文案例讨论的是门式刚架厂房抽中间钢柱。
图1 为抽柱门式刚架示意。
立面示意图图1钢架平面示意图图2抽柱会导致抽柱榀刚架跨度过大，通常设置纵向实腹托梁，并且与屋面支撑系统相连接。
对于抽柱所形成的局部柱网增大，本文认为其不适用于抽柱排架计算方法。
排架的计算假定为梁柱铰接，其不存在柱、梁的弯矩分配问题，并且排架受力时柱端水平位移相等。
而刚架为梁柱刚接，不仅存在梁、柱的弯矩分配而且受力形式完全不一样。
标准榀门式刚架中柱不仅承担该榀刚架传递的荷载而且还承担托梁传递的荷载。
另一方面，因为抽柱会导致抽柱榀刚架的平面内刚度比标准榀刚架的平面内刚度弱，为避免二者刚度相差过于悬殊，导致水平荷载的不均匀分配，通常托梁与标准榀的刚架柱在平面内为铰接。
图2为标准榀钢架、抽柱榀钢架平面布置图。
1.1 托梁刚度的确定抽柱榀中间支座为托梁，托梁具有竖向刚度K1和水平刚度K2，在计算中应首先确定K1和K2。
托梁的竖向刚度K1和水平刚度K2可通过在托梁抽柱位置施加单位水平力计算竖向位移Δ1和水平位移Δ2，按照下列公式计算得到：K1 = 1 /Δ1 （1）K2 = 1 /Δ2 （2）其中，水平刚度K2可以按照托梁两端铰接计算得到，鉴于梁的水平刚度通常都会很小，在结构计算中的刚度贡献也比较小，可以假设该刚度为零。
厂房柱子利用方案(一)厂房柱子利用方案1. 背景介绍•许多厂房内有大量的柱子，但往往这些柱子没有得到有效的利用。
•为了充分利用厂房空间，并提高工作效率，我们需要制定一套厂房柱子利用方案。
2. 目标•提高厂房利用率•提升工作效率和环境美观度3. 方案内容3.1 创新设计•设计并安装可移动式柱子外壳，将柱子表面变成可书写、可贴画的板材，充分利用柱子空间。
•制作巧妙的柱子存储架，将工具、文件等物品放置在柱子旁边，方便使用并节省空间。
3.2 功能改造•安装柱子挂钩，用于悬挂各类小工具和设备，提高工作效率。
•在柱子上安装插座，方便提供电源，以充电等功能。
3.3 空间利用•利用固定柱子做分区，建造小型办公室、会议室等，合理利用空间资源。
•在柱子底部设置橱窗展示区，展示企业产品，有效提升品牌形象。
3.4 美化环境•在柱子外表面进行绿化，利用垂直空间增加植物种植，增加室内空气质量和美化环境。
•使用特殊装饰材料，给柱子涂刷艺术图案或贴上装饰贴纸，提升厂房整体美观度。
4. 实施计划1.阶段一：–获得厂房柱子利用方案的相关许可。
–成立工作小组，负责制定具体实施计划。
2.阶段二：–对厂房柱子的数量和结构进行调研和测量。
–确定柱子利用方案的具体设计和材料需求。
3.阶段三：–进行柱子利用方案的改造工程。
–根据设计方案，对柱子进行外壳安装、功能改造和环境美化等工作。
4.阶段四：–完成柱子利用方案的实施。
–进行相关的验收工作和用户满意度调查。
5. 结论•通过对厂房柱子进行创新利用，可以提高厂房的利用率，增加工作效率和环境美观度。
•实施本方案需要进行一系列调研、设计和改造工程，但最终结果将会带来长期的效益和满意度。
注意：本方案仅供参考，实施时需根据具体情况进行调整和改进。
厂房柱子利用方案（续）6. 实施风险及解决方案6.1 设计风险•风险：设计不合理，不能充分利用柱子空间。
•解决方案：在设计前进行充分调研和数据收集，确保设计方案符合实际需求，并进行模拟测试。
多层工业厂房的结构设计要点论文（大全五篇）第一篇：多层工业厂房的结构设计要点论文摘要:现代工业行业中，多层工业厂房比较常见，工业厂房的设计，要注重实用性和安全性，优化多层工业厂房的整体结构。
随着工业行业的发展，多层工业厂房面临着很大的设计压力，结合工业运营的实际情况，规范设计多层工业厂房，目的是满足工业的需求。
本文主要探讨多层工业厂房结构设计中的要点。
关键词:多层;工业厂房;结构设计多层工业厂房的应用，拓宽了工业厂房的使用范围，增加了厂房的功能设计。
单层工业厂房向多层工业厂房的发展，表明了我国工业行业的发展。
多层工业厂房的结构设计中，全方面的规划好相关的要点，以此来维护多层工业厂房的稳固性和耐用性，一来确保多层工业厂房能够满足工业的需求，二来维护多层工业厂房结构的质量和性能，规避潜在的设计风险。
1多层工业厂房结构设计的特征分析多层工业厂房结构的设计特征，如:(1)结构布局不规则，柱网也不规整，厂房结构的内部空间大，同时涉及到抽柱设计，形成了此类型的结构特征;(2)多为竖向结构，层数很多，多层工业厂房的高度，范围在4～8m范围内，体现了高度上的特征;(3)荷载类型多，厂房结构中荷载有:自重、悬挂荷载、水平荷载等，增加了荷载计算的负担，促使荷载多样，成为多层工业厂房结构设计的明显特征。
2多层工业厂房结构设计的分类分类有:(1)纯框架结构。
纯框架结构在多层工业厂房结构设计中，不涉及柱间支撑，横纵方向上，全部配置框架结构，确保厂房结构具备优质的空间功能。
纯框架结构体系中，配置箱形的柱子，还要增加钢材料的用量;(2)框架与支撑结构。
框架与支撑结构，是指在多层工业厂房结构中，横向设计刚接框架，纵向设计柱+支撑体系，柱间的支撑，抵抗了结构中的水平荷载，降低了多层工业厂房结构的经济成本;(3)钢架与支撑结构。
多层工业厂房中的钢架与支撑结构设计，减少了主结构的纵向弯矩，其对楼面刚度有很大的要求，以免柱间发生矛盾问题，不能影响到柱间支撑。
厂房柱子利用方案(一)厂房柱子利用方案资料一、背景介绍•厂房柱子是工业建筑中常见的结构元素之一，起承重和支撑作用。
•传统上，厂房柱子的利用率相对较低，仅仅起到支撑作用。
•本方案针对厂房柱子的利用进行深入研究和规划，以提高空间利用率和功能性。
二、方案目标•提高厂房柱子的利用率，使之成为空间功能的一部分。
•优化厂房柱子的设计，满足多样化的需求和使用场景。
•提升厂房柱子的美观性，打造舒适、宜人的工作环境。
三、方案内容1. 创意设计•建立创意设计团队，从不同角度出发，思考如何利用厂房柱子。
•运用现代设计理念，提出多样化的设计方案，兼顾实用性和美观性。
•注重用户需求，结合各个部门的具体工作特点，提供个性化的设计解决方案。
2. 功能开发•结合厂房柱子的特点，开发多种功能模块，如书架、储物柜、工作台等。
•引入智能科技，实现柱子内部的智能储物、电源接口等功能。
•考虑人体工学和人机交互原理，打造符合人体工程学的柱子利用产品。
3. 施工与安装•设立专业施工团队，保证工程施工的质量和效率。
•按照设计方案进行安装，注意安全问题。
•配备专业工具和材料，以确保施工过程顺利进行。
4. 美化与装饰•根据使用场景和风格，进行柱子的美化和装饰，提升空间的整体美感。
•使用环保材料，注重健康和可持续性发展。
•结合照明设计，烘托氛围，提升空间的舒适度。
四、方案优势•提高空间利用率，充分利用厂房柱子的功能性。
•个性化设计，满足不同用户的需求和审美追求。
•利用智能科技，提升办公或生产效率。
•有效降低装修成本，提高装修的效果和质量。
•提升工作环境的美观度和舒适度，提高员工的工作满意度。
五、方案实施•以厂房所有者的意见为主导，制定具体实施方案。
•组织专业团队进行施工和装饰工作。
•定期跟进方案实施效果，并进行调整和改进。
•持续关注用户反馈和需求变化，不断改进方案。
注：本方案仅为提供参考，请根据具体情况进行调整和实施。
六、方案预期效果•增加厂房的可用空间，提高厂房的生产能力和效率。
论文范文：大吨位吊车抽柱式门式刚架的设计研究第1章绪论1.1引言轻型钢结构，尤其是轻型门式刚架结构，经过了近半个世纪的发展，成为我国目前最受欢迎的轻钢建筑形式。
从国内外使用情况来看，轻型钢结构主要应用在工业建筑。
轻型钢结构可以用于轻工业厂房，也可以用于类似于钢构件加工、机械装配与修理等属于传统重工业的厂房；它以其外形美观，施工速度快，安装方便，灵活布置大开间、大跨度或大柱距的建筑平面等特点应用到社会的各个领域，并且非承重墙可以灵活布置，比一般结构更符合使用要求，在中国建筑行业占有重要地位。
但这种体系应用到重型厂房中，尤其是遇到需要大空间抽柱的情况，现行规范、规程并没有明确规定。
如何保证门式刚架结构厂房设计的安全、合理、经济是在设计中需要考虑的问题。
对该结构体系进行深入、系统、细致地研究，准确建立结构的计算模型，以保证计算结果精确度。
1.2门式刚架单层厂房的特点轻型门式刚架结构是现阶段轻型钢结构应用最多的结构类型，门式刚架的结构体系通常由基础、主刚架、墙梁、檩条、屋面板、墙面板、抗风柱、屋面支撑、柱间支撑等组成。
轻型门式刚架房屋体系中屋面一般采用预制大型屋面板或压型钢板，檩条与墙梁一般用冷弯薄壁型钢，外墙围护可采用砌体外墙或底部为砌体墙体上部为轻质外墙。
门式刚架单层厂房特点如下：第一，门式刚架自重轻，建筑体系简捷、美观。
截面尺寸小，可有效地利用建筑空间。
第二，柱网布置比较灵活。
门式刚架结构的维护体系采用金属压型板，所以柱网布置不受模数限制，柱距大小主要根据使用要求和用钢量最省的原则来确定。
第三，采用轻型屋面，不仅可以减小梁柱截面尺寸，基础也相应减小。
第四，门式刚架内力分布较为均匀，有利于充分发挥材料的承载力。
刚架可采用变截面，截面与弯矩成正比；变截面时可根据需要改变腹板的高度、厚度及翼缘的宽度，做到才尽其用。
第五，刚架的腹板可按有效宽度设计，即允许部分腹板失稳，并可利用其屈曲后强度。
第六，竖向荷载通常是设计的控制荷载，但当风荷载较大或房屋较高时，风荷载的作用不应忽视。
浅谈工业厂房抽柱改造设计
摘要：介绍了某两跨不等高工业厂房抽柱改造的设计内容，包括抽柱后的结构形式选择、组合托架的设计以及施工工序安排等。
该方案最大程度地减少了施工工作量，使得改造在不破坏屋顶维护结构的情况下在短时间内得以实施。
实践证明加固方案合理、经济，可为同类设计参考。
关键词：抽住托架、工业厂房、改造设计
abstract: this paper introduces two across a range of industrial workshop smoke column high in the reconstruction of design content, including a column of the structure form after selection and combination of design and construction process bracket arrangement. the scheme to minimize the construction work, making reform without the destruction of roof structure maintenance in a short time to implement. practice proves reinforcing scheme, reasonable, economical and reference for the similar designs.
key words: a live brackets, industrial workshop, the transformation design
中图分类号：s611v 文献标识码：a 文章编号：
引言
当前，抽柱改造在工业厂房的改造中已被普遍应用。
因为大多
数工业企业在考虑进一步扩大企业规模时，需要对建筑用房进行改造，在改造过程中，一般都会想到通过抽除某些楼层的柱或墙来扩大使用空间。
以上做法可以最大程度地减少了施工工作量，使得改造在不破坏屋顶维护结构的情况下在短时间内得以实施。
一、工业厂房抽柱改造概述
被改造的工业厂房一般都是既有厂房，它具有稳定的承载结构体系。
由于改造将破坏即有传力结构体系，通过新增结构构件再造承载结构体系，并且改造建筑现场空间有限，受到工艺，设备的限制，再造结构体系的几何尺寸，形状必须适应环境建造。
由于再造后的承载结构体系有可能出现不能完全满足新设计结构标准，其属于非标准结构体系，包括结构形状、尺寸与再改造建筑实施过程的形状随时间变化，最终改造产品是确定性结构体系。
具体改造过程中，可以按现行设计规范设计过程产品是时变性结构体系，必须按实施过程和时间，满足相关规定，进行承载能力极限状态设计，以及必要时进行正常使用时的状态验算。
二、实例分析
某工业厂房为两跨不等高厂房，因生产工艺革新，需要将中列立柱的12 m混凝土托架拓展为18m跨。
由于实际生产任务的需要，需要生产过程的连续性，改造要求少停产、不停产实施。
显然，设计施工方案的原位施工性能至关重要，必须在满足企业生产工艺的前提下，综合考虑对原结构和生产的影响以及施工方
便性，选择安全经济的结构设计与施工方案。
由于受现场条件限制，改造期间的工业建筑结构是随现场环境条件而逐渐变化、逐渐完善的时变结构，因此，厂房结构改造涉及改造最终产品的结构设计和施工过程设计。
基于工业建筑改造环境条件，在调查研究现有结构状况基础上，本文分析研究了其设计施工技术，提出了原位制作18 m托架，然后抽柱的设计施工方案。
下图1为该工业厂房的局部示意图。
图1 工业厂房的局部示意图（单位mm）
1、托架结构形式选择分析
现有12m通道处，支撑屋架的为12m钢筋混凝土托架，设计利用原12 m托架改造为18 m钢筋混凝土与钢结构组合托架，如图2所示。
图2 改造后钢筋混凝土与钢组合托架
2、钢筋混凝土与钢组合托架设计
设计利用原12 m钢筋混凝土托架，通过外包钢的方式形成钢筋混凝土与钢组合18 m托架。
18m托架理论计算模型为铰接杆系模型。
由于该改造结构为型钢与原钢筋混凝土结构组合，支座制作现场实施，由此带来模型的不确定性，为控制由于模型不确定性带来的巨大风险，其设计采用最不利准则：设计模型=max{模型1，模型2，……模型n}。
三、工艺设计分析
1、工艺要求分析
施工按照从下到上的顺序，依次进行基础加固。
柱间支撑移位、柱扩截面加固、托换粱施工、柱切除等工序施工。
托换梁施工是本工程的难点。
由于托换梁是后加的，需待托换梁施工并能够完全承载时方可切除。
施工托换梁时，梁纵筋、吊筋及预应力束均须穿过带抽立柱。
由于穿孔钢筋较多，如一次性钻孔将对带抽立柱处截面造成较大的削弱。
所以，在施工时采用分批跳跃穿孔植筋的方法，即按设计钢筋位置在柱侧面定位后，按每批3—4根进行穿孔植筋。
钻孔时应跳孔进行，并立即穿过钢筋，钢筋穿孔后用植筋胶灌实，待植筋胶养护期满后再进行下一批植筋。
托换梁纵筋穿过带抽立柱，两端钻孔植筋干相邻的加固柱中。
如果三根柱上相应的钢筋孔位不在一条直线上，则只能采用三根柱分别植筋并焊接的方法，必然影响托换梁的受力性能。
本工程对钢筋孔进行了精确定位，实现了梁底纵筋连续无焊接。
体外预应力施工要求比较高，施工时应严格遵守预应力张拉安全操作规程。
此外该加固改造工程尚应注意以下几方面的要求：
(1)粱上钻孔采用取芯钻孔；
(2)粱上钻孔时应先测出粱内钢筋的位置，这样可以避免割断钢筋；
(3)张拉采用一端逐根张拉，群锚体系，张拉时应注意在粱两侧均匀张拉，这样才能避免出现偏心；
(4)工工序应该为先张拉钢绞线，然后再抽掉柱子。
2、抽柱改造工艺控制
该工业厂房的建筑抽柱改造施工要严格按照施工工序要求，控制结构安全。
（1）、施工过程
其具体施工过程可按以下程序进行：首先，根据厂房改造的需要，首先要加固丙01线、丙04线立柱；做施工不完整托架及03线屋架临时支杆；截丙03上柱，完善托架，成带临时支杆托架；卸载拆除临时支杆，18 m托架承受荷载；拆除吊车梁后截丙03下柱；最后，安装18m钢吊车梁。
（2）、施工过程设计
采用前述设计施工方法，通过建立计算模型进行详细计算。
该项目施工完成后实测18m托架最大变形3mm，小于理论值5.9mm，达到钢结构工程施工质量验收规范要求。
在完成改造后的使用情况显示，该工业建筑抽柱改造效果良好，没有出现不良现象。
结论
工业厂房抽柱改造技术，需要从最终建筑产品设计和施工过程设计两个角度进行控制，是在利用原有结构的基础上，选择可行的设计方案。
其改造过程属于时变结构，应选择最不利的结构状态、最不利荷载组合控制，并选择最大荷载效应的结构模型分析，才能达到良好的设计施工效果，取得预期成效。
参考文献
[1] 唐业清等.建筑物改造与病害处理.中国建筑工业出版社.
[2]申跃奎等．某重型工业厂房的抽柱改造设计．建筑结构，2005，35(10).
注：文章内所有公式及图表请以pdf形式查看。
