探析钢结构厂房设计的要点
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轻型钢结构厂房设计要点摘要:在进行轻工业厂房设计时,必须严格执行轻型钢结构厂房设计要点,综合考虑可能影响其设计质量的因素,进而全面提高此方面的设计质量。
基于此情况下,本文总结了厂房结构体系的选型、门式刚架柱网尺寸的选择及结构体系的布置、门式刚架设计、檩条,墙梁及拉条、支撑设计与构造、吊车梁设计方面内容做出了综合论述。
关键词:轻型钢;结构;厂房设计;要点分析引言:近年来,轻型钢结构在建筑工程中得到了越来越广泛的应用,例如在高层建筑、大跨度公共建筑中,都有轻型钢结构设计的身影,它已成为一个城市现代建筑的象征。
随着现代轻型钢结构设计水平提高,从而形式由单一的框架式发展到多元化,如肋玻结构形式、钢桁架结构形式。
一、钢结构设计1.1钢结构形式与结构布置。
钢结构在设计之前应该选择合理的结构体系,合理的建筑结构体系应该是刚柔相济。
钢结构常用的结构体系有框架、平面(桁)架、网架(壳)、索膜、轻钢、塔桅等结构形式。
在钢结构设计的整个过程中都应该注重的是概念设计,所得结构方案往往易于手算、概念清晰、定性正确,并可避免结构分析阶段不必要的繁琐运算。
一般地说要刚度均匀,力学模型清晰简便,层次清楚,条理分明,尽可能限制大荷载或移动荷载的影响范围,控制构件的侧移变形,保证结构具有足够的抗弯和抗剪能力,使其结构传力以最直接简单的线路传递到基础,抗侧支撑的分布应均匀,其形心要尽量靠近侧向力(风震)的作用线,否则应考虑结构的扭转。
结构的抗侧应有多道防线,比如有支撑框架结构,柱子至少应能单独随1/4 的总水平力。
1.2 判定结构的合理性。
要正确使用结构软件,还应对其输出结果做正确的判断。
比如评估各向周期、位移、应力、总剪力、变形特征等。
不同的软件会有不同的适用条件和范围,初学者应充分明了。
工程师们不应该过分信任与依赖结构软件。
工程设计中的计算和精确的力学计算本身常有一定距离,为了获得实用的设计方法,有时会用误差和较大的假定,但对这种误差,会通过适用条件、概念及构造的方式来保证结构的安全。
钢结构厂房设计中应注意的几个问题【摘要】:钢结构在建筑设计领域的应用越来越广泛,本文对钢结构厂房设计中存在的问题进行了分析探讨,从结构设计、保温隔热设计、屋面设计等几方面提出一些在设计中应注意的问题和建议,指出厂房结构方案的选择主要从工艺流程、建筑节能设计、技术经济分析等方面综合考虑确定,对于进一步提高钢结构厂房的设计应用技术水平具有一定指导意义。
【关键词】:钢结构;厂房设计;注意问题中图分类号:s611 文献标识码:a文章编号:引言近几十年来,由于我国经济的飞速发展,钢结构在建筑领域起到了至关重要的作用,无论在工业建筑还是在民用建筑中,钢结构以其突出的特点占领的市场越来越广。
其特点有:整体刚度和抗震性能好、施工周期短、自重轻、承载力高、造价低、现场工作量小、工厂化程度高。
因此,在大跨度及超高层建筑中逐渐代替了钢筋混凝土结构,但是钢结构也存在着易腐蚀、防火性能差等缺点,只有在设计中根据其特点扬长避短才能更好地发挥钢结构的作用。
一、结构设计中应注意的问题1、厂房结构选型中应注意的问题厂房结构方案的选择与确定,一般是从满足工艺流程、结构设计分析、节能设计分析、技术经济分析等几个方面综合起来考虑确定的。
可供选择的结构方案:、格构式钢框架。
它使用桁架和钢缀条柱构成平面框架,以双层保温压型钢板作为墙体和屋盖的围护。
、柱—网架结构。
它采用钢筋混凝土柱或轻钢作为承重结构,屋盖承重采用钢网架,屋盖采用双层保温压型钢板,墙体选用保温压型钢板或砌体结构。
现行方案一般具有结构轻盈、经济性好的优点。
制造与安装的周期短,造价比较低,外形和内部都十分美观,符合建设单位的要求,所以得以实施。
但是已建结构也有它固有的缺点,主要表现在结构刚度比较差。
厂房的生产是在一个高速发展领域中,产品本身具有高替换性,因此这些问题将不会对生产的正常进行造成很大的影响。
2、门式刚架的受力分析过程要点假若计算时屋面活载是均匀分布的,如果荷载取值过大,安全度随之较大,导致用钢量也增大,规程ⅰ规定:当采用压型钢板的轻型屋面时,屋面竖向活荷载的标准取值应为0.5kn/m2,包括檩条、屋面板的计算,当钢屋架构件荷载的水平投影面积大于60m2时,屋面竖向均布活载标准取值不应小于0.3kn/m2。
钢结构厂房重点难点,及解决措施钢结构厂房重点难点及解决措施在现代工业建筑中,钢结构厂房因其具有强度高、自重轻、施工速度快等优点而被广泛应用。
然而,在钢结构厂房的建设过程中,也存在着一系列的重点难点问题。
本文将对这些问题进行详细的探讨,并提出相应的解决措施。
一、钢结构厂房的重点难点(一)钢结构设计钢结构的设计是整个厂房建设的基础,其合理性直接影响到厂房的安全性、稳定性和经济性。
设计过程中需要考虑的因素众多,如厂房的使用功能、荷载情况、抗震要求、防火要求等。
同时,还需要对钢结构的构件尺寸、连接方式、节点构造等进行精确计算和设计,以确保结构的强度和稳定性。
(二)钢结构制作与加工钢结构的制作与加工质量直接关系到厂房的整体质量。
在制作过程中,需要保证钢材的材质符合要求,切割、焊接、打孔等工艺精度要高。
同时,还需要对构件进行防腐处理,以延长其使用寿命。
然而,由于钢结构构件的尺寸较大、形状复杂,制作过程中容易出现尺寸偏差、焊接缺陷、防腐层不均匀等问题。
(三)钢结构安装钢结构的安装是整个建设过程中的关键环节。
安装过程中需要保证构件的垂直度、平整度和水平度,同时要确保构件之间的连接牢固可靠。
由于钢结构厂房的跨度大、高度高,安装过程中需要使用大型起重设备,如吊车、塔吊等,这就对施工场地、起重设备的选型和操作提出了很高的要求。
此外,安装过程中还需要考虑天气因素的影响,如大风、大雨等,会给施工带来很大的困难。
(四)防火与防腐钢结构的防火和防腐性能是影响厂房使用寿命和安全性的重要因素。
由于钢材的导热系数大,在火灾发生时,钢结构容易迅速升温,导致结构强度下降甚至倒塌。
因此,需要对钢结构进行有效的防火处理,如涂刷防火涂料、安装防火板等。
同时,钢材在潮湿的环境中容易发生锈蚀,影响结构的稳定性和耐久性,所以必须采取有效的防腐措施,如涂刷防腐涂料、采用热浸镀锌等。
(五)施工安全钢结构厂房的施工过程中,存在着高空作业、起重作业、焊接作业等多种危险因素,容易发生安全事故。
钢结构设计的八大要点钢结构设计要点钢结构设计简单步骤和设计思路(一)判断结构是否适合用钢结构钢结构通常用于高层、大跨度、体型复杂、荷载或吊车起重量大、有较大振动、高温车间、密封性要求高、要求能活动或经常装拆的结构。
直观的说:大厦、体育馆、歌剧院、大桥、电视塔、仓棚、工厂、住宅和临时建筑等。
这是和钢结构自身的特点相一致的。
(二)结构选型与结构布置此处仅简单介绍。
详请参考相关专业书籍。
由于结构选型涉及广泛, 做结构选型及布置应该在经验丰富的工程师指导下进行。
在钢结构设计的整个过程中都应该被强调的是“概念设计”,它在结构选型与布置阶段尤其重要。
对一些难以作出精确理性分析或规范未规定的问题,可依据从整体结构体系与分体系之间的力学关系、破坏机理、震害、试验现象和工程经验所获得的设计思想,从全局的角度来确定控制结构的布置及细部措施。
运用概念设计可以在早期迅速、有效地进行构思、比较与选择。
所得结构方案往往易于手算、概念清晰、定性正确,并可避免结构分析阶段不必要的繁琐运算。
同时,它也是判断计算机内力分析输出数据可靠与否的主要依据。
(无论结构软件如何强大,扎实的结构概念和力学分析,及可靠的手算能力,才是过硬的素质。
)钢结构通常有框架、平面(木行)架、网架(壳)、索膜、轻钢、塔桅等结构型式。
其理论与技术大都成熟。
亦有部分难题没有解决,或没有简单实用的设计方法,比如网壳的稳定等。
结构选型时,应考虑它们不同的特点。
在轻钢工业厂房中,当有较大悬挂荷载或移动荷载,就可考虑放弃门式刚架而采用网架。
屋面上雪压大的地区,屋面曲线应有利于积雪滑落(切线50度内需考虑雪载),如亚东水泥厂石灰石仓棚采用三心圆网壳。
总雪载释放近一半。
降雨量大的地区相似考虑。
建筑允许时,在框架中布置支撑会比简单的节点刚接的框架有更好的经济性。
而屋面覆盖跨度较大的建筑中,可选择构件受拉为主的悬索或索膜结构体系。
高层钢结构设计中,常采用钢混凝土组合结构,在地震烈度高或很不规则的高层中,不应单纯为了经济去选择不利抗震的核心筒加外框的形式。
多层钢结构工业厂房的设计与施工要点分析摘要:建筑施工技术的不断更新,越来越多的建筑企业会在工程项目中应用新型施工技术。
多层钢结构由于其自身优势,通常会被应用于工业厂房项目中。
但由于部分施工单位未能掌握正确施工方法,导致施工质量差,影响工程进度与安全性。
因此本文将结合实际案例,对多层钢结构工业厂房设计方案、施工要点进行分析,以期加强多层钢结构施工技术应用效果。
关键词:多层钢结构;工业厂房;设计要点;施工要点前言:钢结构在应用过程中可发挥极大优势,例如高荷载能力、高抗震能力、节约施工成本、缩短施工周期等。
为拓展钢结构应用范围,需对钢结构进行合理设计、严格施工,加强施工细节管理,才可确保工业厂房建设可靠性,为后期投入使用安全提供保障。
一、工程实例简介A工程项目为多层钢结构工业厂房,总建筑面积为15968.58㎡,建筑平均高度为22.31m,一层地面标高为±0.000m,层高为5.98m。
2-4层层高皆为4.2m。
其中一层于3m标高设置局部夹层。
A工程项目施工前,施工单位、设计单位、业主等工程参与方,共同对项目经济性与施工周期进行对比,结合业主提出要求,对厂房纵横方向柱距均设置为9m,钢柱材料选用H钢,钢梁材料选择成品H型钢,选用楼承板楼面作为该厂房主体楼面,同时选用成品双层压型钢板复合保温墙体作为厂房墙面。
为确保该厂房稳定性、安全性,保障其在应用过程中荷载力足够,设计师将该厂房内的钢柱数量设置30根[1],使用下桩基承台作为主要基础。
二、多层钢结构工业厂房设计要点(一)抗震性能设计要点无论是单层钢结构还是多层钢结构,设计过程中都应严格遵循安全性原则。
地震作为影响工业厂房安全性主要因素之一,设计过程中应注重提升工业厂房整体结构抗震性能。
由于本次工程项目处于地震多发地带,设计师开展抗震设计时,对场地与周边地质条件充分调查,之后结合勘察数据进行抗震设计,同时还对比参考优秀工程案例,为此次工程项目抗震性能、安全性能提供保障。
大型钢结构厂房设计技术要点研究摘要:大型钢结构厂房有空间大、成本低、建成速度快的优势,因此广受青睐,当前钢结构厂房设计不断发展,但仍然存在不同的技术难题。
论文以某工业厂房为例,对大型钢结构厂房设计技术进行探究。
关键词:钢结构厂房设计技术要求中图分类号:tu391文献标识码: a 文章编号:随着市场经济的不断发展以及我国综合国力的提升,国内的大型钢结构厂房的需求量不断增加,钢结构厂房在企业扩大生产经营规模中得到广泛的应用,当前需要加强对钢结构厂房设计的经验进行总结,不断创新技术。
一、工程简介某大型有色矿山生产用房主要从事铜钼矿石选矿生产使用,为扩大生产规模决定兴建面积35000平方米的钢结构厂房,该工程于2012年4月完工,主要的钢结构设计平面图如下。
该钢结构体系采用彩钢夹芯板等新型的墙体材料进行维护,突出了时代感。
二、厂房设计技术要点研究该厂房工程的负荷量大,能否达到厂房使用的要求就必须重视钢结构的设计,主要设计要点如下:(一)厂房结构设计一是加强处理了厂房的纵向伸缩缝问题,其纵向270m的设计于厂房的规范要求符合,设计时因为考虑了钢结构产钢的荷载较大以及跨度交款,根据《钢结构设计规范》(gb50017-2003)对厂房的多项参数进行控制和取用,在这一范围内,又必须以《钢结构设计规范》(gb50017-2003)为依据减少钢材的用量,即在厂房的98.4m 处位置设缝,注意将缝分开,如此能降低工程造价,减少工程设计难度。
二是在进行结构布置时,无论是哪种类型钢结构厂房,一定要重视纵向支撑体系以及钢架体系的设计,构建稳定的钢结构,一定要选取合理科学的布置信形势以及厂房支撑形式,在可靠安全的基础上设计使用功能,延长厂房使用寿命。
三是在对钢结构的加工质量进行设计控制时,须重视钢结构原材料从采购开始一直到成品出厂的把关,尤其重视厂房结构转换梁的构件以及“十字形”截面柱的尺寸精度。
(二)厂房支撑体系设计作为钢结构厂房设计的关键部分,钢结构厂房支撑体系主要是支撑厂房的各个平面框架,构成较为稳定的厂房钢结构系统,兼有承担传递地震力、风荷载以及温度应力等,支撑体系还要提供一个稳定安全的支撑力,确保钢结构系统的稳定。
大跨度钢结构工业厂房设计中要点探析摘要:我国工业门类齐全,工业规模逐年扩大。
随着经济发展,工厂建设标准也在逐步提高。
因大跨度钢结构工业厂房施工速度快,抗震性能好,环保等优点,钢筋混凝土厂房所占的比例逐步降低。
大跨度钢结构工业厂房在工业项目建设过程中发挥着重要的作用。
本篇文章将会围绕钢结构工业厂房设计中的设计内容,并提出一些设计要点,使工业厂房设计安全适用、技术先进、经济合理、方便施工。
关键词:工业厂房钢结构大跨度设计要点引言随着社会经济的发展,工业规模日益壮大,新建工厂数量逐年增加,现代工厂产能升级,生产力逐步提高。
为了满足生产规模扩大的需求,对厂房提出了在保证安全经济的前提下采用大跨度的需求。
与钢筋混凝土厂房相比大跨度钢结构厂房有跨度大、环保、施工周期短的优势。
实践过程中分析设计主要内容,提出大跨度钢结构工业厂房的设计要点。
一.钢结构工业厂房设计的主要内容1.结构体系1.1大跨度钢结构工业厂房的结构体系主要分为平面结构和三维结构两种。
平面结构有受力分析简单明显的特点,从结构类型可细分为:门式刚架结构,排架结构,平面框架。
工业厂房在设计过程中,首先需要根据工艺布置等要求进行柱网布置。
根据吊车起重吨位、高度、跨度、柱距、屋面排水等条件确定选择结构体系和构件形式。
2.结构构件2.1厂房柱常用的厂房柱有:等截面或变截面实腹式H型钢、双肢或三肢格构柱、钢管混凝土柱。
柱底在基础处通常采用刚接,柱顶与屋面梁或屋架采用铰接或刚接。
2.2吊车梁吊车梁根据吊车吨位、厂房柱距选择实腹式焊接吊车梁、桁架式吊车梁、箱形吊车梁。
两侧吊车梁跨度相差较大时,为保证轨道标高一致且共用支座,跨度较大一侧吊车梁可做成鱼腹式或变截面式,跨度较小一侧也可以在支座处附加支座。
根据吊车2.3屋面结构根据跨度和柱距可选择实腹式H型钢梁、三角形角钢屋架、梯形角钢屋架、梯形方钢管(圆钢管)屋架、网架、网壳。
2.4托梁生产要求对工业厂房结构局部抽柱时,采用托加或托梁以支承抽柱后无下部的支承的屋面梁或屋架结构。
工业厂房钢结构基础设计的要点摘要:基础是建筑的根基,基础的优劣直接影响工业厂房的上部结构达到最基本的强度与稳定指标,确保钢结构工业厂房的安全生产和可持续发展。
上部厂房钢结构的承载能力和正常使用得以发挥,直接取决于钢结构的基础部位设计。
因此,本文探讨了对于钢结构工业厂房进行的基础设计基本思路,合理给出厂房钢结构基础设计的相关对策。
关键词:工业厂房;钢结构;基础设计要点在目前的现状下,钢结构的工业厂房总体建设规模正在快速趋向于扩大。
钢结构厂房具有荷载性能良好、抗震性能较高以及灵活布置可控的基本特征。
工程设计人员具体针对于厂房钢结构在全面开展实施合理设计的过程中,总体实施目标应当体现在结合厂房钢结构的建筑材料特性,从而具有针对性的实现钢结构优化设计效果。
厂房钢结构的工程设计人员有必要重点针对于厂房桩型选择、桩基承台结构、厂房柱脚、基础的埋深和基础的防腐予以科学的布局设计,旨在明显提升厂房的合理设计,优化基础的布置和后期厂房的改扩建。
一、工业厂房的钢结构设计实例张家港某钢结构的工业厂区红线面积为65.6亩,生产原料为高级润滑油,基础油,废矿物油,初级基础油,润滑油添加剂,精制溶剂(作为催化剂使用)等,本项目所在地场地类别为Ⅲ类。
本项目抗震设防类别划为乙类,其抗震措施按提高一度设计。
本区域稳定性好,地震活动总的特点是震级小,强度弱,频率低。
本场区地面粗糙度为B类。
根据《建筑抗震设计规范(2016版)》、《中国地震动参数区划图》的规定,该项目抗震设防烈度为6度(g=0.05g),特征周期值0.55s,设计地震分组为第二组。
地下水及土对砼中钢筋微腐蚀,干湿交替环境下具有弱腐蚀性。
建设项目位于长江岸边,属冲积平原地区,本地区建筑场地类别为Ⅳ类,根据建厂地区临近地块的地质勘探报告描述,场地地基为第四纪全新世沉积物,土层含水量高,压缩性高,强度低,本场地无液化土层存在,地下水位埋深1.0~1.2m以下,对混凝土无侵蚀作用。
混凝土框架顶层加建钢结构设计探析一、设计要点加建顶层钢结构的设计要点主要有以下几个:1. 确定负荷要求初步确定负荷要求,包括雨水、风荷载、雪荷载等要求,同时还要考虑加建后原有楼房提供支撑的部分,以确保加建的稳定性和安全性。
2. 结构选型在加建钢结构的选型时,需要根据现有建筑的结构形式和规模来选择合适的结构方案。
比如选用悬挑式或支撑式的钢结构方案等。
3. 加建形式在确定加建形式时,需要考虑原建筑的结构形式、屋面形式、外立面形式等,以确保加建后的结构与原有建筑的风格协调,并且不影响原有建筑的使用。
4. 施工方案在进行钢结构加建时,需要注意施工方案的制定和排除施工安全风险,选用科学的的施工方法能够减少施工危险和提升施工效率。
二、设计流程首先,需要确定加建使用的场地的雨水、风荷载、雪荷载等结构要求,以及现有建筑对增加承载荷载的影响,同时还需要根据这些负荷要求分析原有建筑和新建钢结构加建方案。
选定钢材强度等级、承载力,内力计算、验算和分析,根据相关的要求进行设计。
3. 材料与规格设计在确定了结构模型后,需要制定具体的设计方案,包括每个构件的材质和规格、容量的计算、连接方式、补强方法等等。
制定施工方案,确定设备选择、工程布点等,同时根据现场环境和其他的影响因素进行综合检查和评估,最终确定施工方案。
三、结论在进行混凝土框架顶层加建钢结构设计时,需要注意以下几个方面:首先,要根据现有建筑的要求来确定负载要求,同时也需要考虑加建后对原有建筑的承载影响。
其次,在结构设计中,需要进行强度等级和承载力的计算验算,从而确保加建的稳定性和安全性。
最后,需要在设计施工方案时,科学方便和排除安全风险,以确保施工顺利进行。
工业厂房结构设计中钢结构设计要点分析工业工厂是生产和加工产品的重要场所,而工业厂房的结构设计对于工厂运营和生产效率有着至关重要的影响。
在工业厂房的结构设计中,钢结构设计是其中一个重要的环节,它承担着支撑和连接工厂各个部分的重要任务。
本文将就工业厂房结构设计中的钢结构设计要点进行分析,以便更好地指导和规划工业厂房的结构设计。
1. 承重能力和稳定性工业厂房是一个巨大的空间,它需要承载大量的设备和货物,因此钢结构的承重能力是设计中的重中之重。
结构设计师需要充分考虑到工厂中各个区域的承重要求,从而设计出能够稳定支撑整个工厂的钢结构框架。
除了承重能力外,钢结构的稳定性也是至关重要的,结构设计师需要考虑工厂所处的地理环境和气候条件,确保钢结构在各种情况下都能够稳定地支撑工厂的运营。
2. 建筑布局和空间利用钢结构设计应当根据工厂的实际需要进行布局,合理利用空间,实现最佳的布局效果。
在设计中需要充分考虑到工厂的功能分区,如生产车间、仓储区、办公区等,确保每个区域都能够得到充分的支撑和连接。
钢结构设计还需要考虑到设备和流程的布局,以便确保工厂内部的通道畅通,为生产和物流提供便利。
3. 防火和安全工业厂房是一个极易发生火灾的场所,因此在钢结构设计中需要考虑防火和安全。
结构设计师需要选择符合防火要求的材料,设计出具有良好防火性能的钢结构,并合理布局消防设施,以便在发生火灾时能够及时有效地进行应对。
钢结构设计还需要考虑到工人的安全,确保工厂内部的通道和设备能够符合安全要求,减少工人在工作中发生意外的概率。
4. 节能和环保在当今社会,节能和环保已成为工业厂房结构设计中不可忽视的重要要素。
钢结构设计师需要考虑到如何降低工厂的能耗,提高工厂的能源利用率。
在设计中可以采用节能材料,设计出有利于能源节约的钢结构布局,从而达到节能和环保的目标。
钢结构设计还需要考虑到对环境的影响,选择符合环保标准的材料和工艺,确保工厂的运营对环境产生最小的影响。
谈钢结构厂房的结构设计摘要:由于钢结构厂房具有施工速度快、抗震性能好、承载力高、整体刚度强等优点,所以随着经济发展,越来越得到普遍的应用和推广,然而同时,由于以钢作为材料,应用时间也尚短,难免存在很多缺陷和不足之处,本文对钢结构厂房的设计应用进行了探析。
关键词:钢结构;厂房;设计中图分类号:tu391 文献标识码:a 文章编号:随着经济社会不断发展,人们对建筑建设的要求也在不断提高,如不仅要满足施工速度,还要求具有很好的环保性、灵活性和抗震性等。
同时随着各种工艺技术也在不断进步。
钢结构厂房在这方面就很好的凸显了其优越性,不断获得普遍的推广和使用。
一、钢结构厂房的优越性及其特点(一)钢结构厂房具有施工速度快,安装极其方便的优点。
由于钢结构构件可以工厂化批量化生产,同时采用设备下料、焊接、开孔,并作表面处理,可极大的方便现场拼装施工,大大缩短了施工的周期。
(二)由于钢结构厂房体系使用的材料具有强度高、投资低等特点,所以钢结构厂房拆迁也方便,可多次回收利用,大大节约了材料消耗,环保性好,结构寿命使用长。
而且节省了制模工序,属于环保型绿色建筑体系。
(三)钢结构相对于混凝土结构主要优势在重量上,这也可以大大减轻地基的负载,而且混凝土结构建筑工艺复杂,防震程度低,钢结构体系都可以有效弥补这些不足。
二、钢结构厂房设计的特点钢结构厂房是指采用钢板和热扎、冷弯或焊接型材,通过连接件连接而成的能承受和传递荷载的国际流行的门式刚架轻钢结构体系形式。
门式刚架钢结构厂房在国内技术成熟,受到用户普遍接受和认可,成为目前国内发展速度最快的一种钢结构形式。
门式刚架钢结构厂房可以做成大跨度,大空间,便于内部灵活布置和使用。
(钢结构厂房采用门式刚架体系其单跨度甚至可达到80米。
多跨可达到180米甚至跨度更大)钢结构厂房主要是用在不承受大载荷的承重建筑。
采用轻型h型钢(焊接或轧制;变截面或等截面)做成门形刚架支承,c型、z型冷弯薄壁型钢作檩条和墙梁,压型钢板或轻质夹芯板作屋面、墙面围护结构,采用高强螺栓、普通螺栓及自攻螺丝等连接件和密封材料组装起来的门式刚架钢结构体系。
工业厂房钢结构设计要点工业厂房钢结构设计是指通过对厂房的结构系统、构件进行合理的力学分析和计算,选择适当的结构形式和工艺,确定合理的结构尺寸和构件材料,以满足工业厂房的使用要求和安全性能。
下面将介绍工业厂房钢结构设计的要点。
1.结构形式选择:根据工业厂房的使用要求、功能和场地特点,选择适当的结构形式。
常见的形式包括桁架结构、平面网架结构、柱梁结构等。
结构形式的选择应综合考虑结构承载能力、经济性和施工便利性等因素。
2.力学分析:通过对工业厂房施工荷载、使用荷载和地震荷载等进行力学分析,确定各个构件的受力状态和受力情况。
力学分析是设计的基础,可以确保结构的安全性和稳定性。
3.构件选择:根据结构形式和力学分析结果,选择合适的构件,包括钢柱、钢梁、钢桁架等。
选择构件时应考虑构件的受力性能、连接方式和施工工艺等因素,以保证结构的强度和刚度。
4.结构尺寸确定:根据力学分析结果和构件选择,确定结构的尺寸。
结构尺寸的确定应保证结构的稳定性和承载能力,同时考虑结构的经济性和施工便利性。
5.材料选用:工业厂房钢结构的主要材料是钢材。
选择合适的钢材材料,包括Q235、Q345等,要考虑其强度、延展性和耐腐蚀性等性能。
选用合适的材料可以保证结构的安全性和使用寿命。
6.受力分析:进行受力分析,包括轴力、弯矩和剪力等,以确定各个构件的受力情况。
通过受力分析可以确定需要加固的部位和采取的措施,以确保结构的安全性和稳定性。
7.连接设计:连接是工业厂房钢结构设计的重要环节。
选择合适的连接方式,包括焊接、螺栓连接等,保证连接的强度和刚度。
连接件的选用和连接设计应满足结构的受力要求和施工要求。
8.防腐保护:钢结构在工业厂房中容易受到腐蚀的影响。
在设计中应考虑适当的防腐保护措施,包括防腐涂层、防腐处理等,以延长结构的使用寿命。
9.施工工艺:工业厂房钢结构的施工工艺是设计的重要补充。
在设计中应考虑施工的便利性和工艺要求,尽量减少施工过程中的工序和材料使用量,提高施工效率。
钢结构设计要点分析一、建筑钢结构的意义通过将钢板、热轧型钢材进行加工,便称为建筑钢结构的基本骨架。
钢结构相较于传统的砖混结构,具有更高的强度与韧性,并且钢结构内部组织较为均匀,制造加工难度较低。
得益于建筑钢结构的众多优势,使其在桥梁建设、民用建筑、工业厂房建设中得到了极为广泛的应用。
建筑钢结构一定程度上促进了建筑节能领域的发展,钢结构在使用过程中,具有良好的环保性,实现了我国可持续性发展战略目标的达成。
二、建筑钢结构设计的原则钢结构设计必须具有充足的强度、刚度以及稳定性,整体结构达到可靠和安全要求;结构应当满足建筑使用的要求,具有较好的耐火性;设计结构方案尽量节省材料,减轻钢结构自身重量;最好能够缩短制造与安装的时间,节省工作日;钢结构构件应当方便维护和运输;在有可能的条件下,尽可能保证美观,尤其是外露结构,需要符合建筑美学的要求。
按照以上原则,结合实际情况的各项要求,整体考虑结构具有的经济性、设计特点和施工合理性等。
1、梁柱体系平面一般利用梁柱普通体系。
梁使用热轧焊接钢梁,焊接柱为箱型钢柱,设计整个结构为刚性框架结构,由梁、板和柱承担竖向荷载。
框架中的梁和柱、梁和基础全部按照刚性进行设计连接,现场利用高强螺栓与焊接共同发挥连接作用。
2、抗剪设计计算分析表明,在整体水平荷载与地震力发挥作用下,上述局部结构体系的刚度比较弱,因此需要利用布置中心很好的抵抗水平上的荷载。
钢框架剪力墙结构系统中间部分的楼梯和电梯之间利用钢筋混凝土剪力墙,以便能够很好的抵抗水平外力造成的冲击。
3、楼盖体系各层楼盖通常使用钢筋混凝土,按照结构计算楼盖厚度为110mm,在计算结构中,该楼盖具有足够的厚度,符合无限刚性的平面假定。
三、钢结构设计要点分析1、钢材等级的选择钢结构建筑中的所用钢材,应当符合屈服强度、抗拉强度、伸长率、冷弯、冷拉、和硫、磷含量的基本保证;此外,对于焊接类结构,还应具有合格的含碳量。
对于地震区的钢结构房屋,钢材除了上述要求外,还有具有良好的冲击韧性,符合抗震设计规范的相关规定,规范里面对钢材的各项物理和力学指标都进行了详细的规定。
浅谈重型钢结构厂房设计摘要:在社会经济飞速发展过程中,钢结构形式逐渐取代了过去的混凝土排架或框架形式,这是因为钢结构形式具有一系列的优势,但是在具体实践中,还有诸多的问题需要注意。
本文以某重型钢结构厂房为例,对厂房设计中的结构、典型节点等重要内容进行了分析。
关键词:重型钢结构;厂房设计;问题在经济发展过程中,在较大程度上改变了工业项目结构形式,钢结构形式得到了广泛应用;实践表明,钢结构形式有着较高的强度和较好的延展性,可以比较方便的安装和施工,不需要较长的施工周期,因此,钢结构厂房已经出现于各个行业中。
1 工程概述本文以昆钢保山锅炉厂的重型钢结构厂房为例,它有14580 平方米的建筑面积,宽度和长度分别为60 米和243 米,工程为两连跨,总高度为16.5 米,高跨将各一台50 吨和20 吨的双梁桥式起重机给安装过来,低跨则是将2 台32 吨双梁桥式起重机给安装过来。
在本工程中,应用的是格构柱+变截面H型钢梁,利用冷弯薄壁C 型钢来制作墙面和屋面,利用现场复合保温板来制作围护结构。
本工程主结构有950 吨左右的用钢量,结构总用钢量在1500 吨左右,平均用钢量达到了每平方米100 千克。
2 结构设计分析2.1 结构设计在本工程中,将双肢格构柱应用到高跨部分,将H 型阶梯柱应用到低跨部分,将变截面H 型钢梁作为梁,刚接梁和柱。
对于重型钢结构厂房来讲,一般将框排架结构给应用过来,钢屋架采用的是梯形或者三角形,铰接钢屋架和钢柱。
本工程则将轻型门式钢架中的楔形梁单元给应用了过来,本结构可以非常方便的制作和安装,并且有着较好的经济效益。
在设计重型钢结构厂房的过程中,需要严格控制结构的稳定性,将刚性支撑作为工程中柱间支撑和屋面水平支撑,这样结构的整体稳定性就可以得到强化。
在主钢架计算过程中,需要对吊车梁节点处和檐口处的水平位移严格控制。
因为本工程将楔形梁单元给应用了过来,在相关规范中虽然对其作了规定,但是在具体实践中,计算方面依然将其等效为截面H 型单元,因此,我们就可以分为两个过程来计算主钢架,促使结构的可靠性和安全性得到提升。
钢结构厂房设计方案一、引言钢结构厂房是工业领域中常见的建筑形式,具有结构稳定、施工快速、运营成本低等优点。
本文旨在探讨钢结构厂房的设计方案,从结构设计、布局规划、环境考虑等方面进行探讨。
二、结构设计1. 结构形式钢结构厂房的结构形式可以采用框架结构、悬挑结构或组合结构等。
根据不同的场地条件和使用需求,选择合适的结构形式,确保结构稳定性和承载能力。
2. 结构材料钢结构主要采用优质钢材制作,具有高强度、耐腐蚀等特点。
在选择材料时,需要考虑建筑的使用寿命、环境因素和经济性。
3. 结构布局钢结构厂房的布局应根据不同的功能区域进行规划,合理利用空间,确保生产流程的顺畅和安全。
同时要考虑货物和人员的流动性,通过合理的通道设计实现。
三、布局规划1. 生产区域生产区域是钢结构厂房的核心部分,需要考虑设备的布置、工作流程和物料的运输等。
根据具体的生产需求,建立合理的生产线,确保生产效率和质量。
2. 办公区域办公区域是管理和决策层的工作场所,需要提供舒适的工作环境和足够的空间。
同时要与生产区域相互便捷连接,方便沟通和协作。
3. 储藏区域钢结构厂房需要提供足够的储藏区域,用于存放原材料、成品和其他物资。
储藏区域应具备防潮、防火等基本功能,并合理划分区域,方便管理和取用。
四、环境考虑1. 采光与通风钢结构厂房需要充分考虑采光和通风的问题,确保室内空气的流通和员工的舒适。
可以通过设置大面积的窗户或天窗,以及合理布置通风设备来实现。
2. 环境保护钢结构厂房在设计中应考虑环境保护的问题,遵守相关法规和标准,减少对环境的污染和破坏。
可以在建筑周围设置绿化带或建立污水处理系统等,以减少对环境的影响。
3. 安全防护钢结构厂房的设计中应考虑安全防护的问题,包括防火、防爆、防盗等。
通过合理布置消防设备、监控设备和报警设备等,确保员工和财产的安全。
五、总结钢结构厂房设计方案的制定需要综合考虑结构设计、布局规划和环境考虑等多个方面。
在实际的设计中,需要根据具体的场地和使用需求进行调整和优化,以确保钢结构厂房的安全、高效运营。
探析钢结构厂房设计的要点
发表时间:2017-10-16T18:19:08.100Z 来源:《基层建设》2017年第18期作者:林杜
[导读] 摘要:当前钢结构在建筑领域已经成为了一种重要的结构形式,同时通过科学合理钢结构厂房的设计施工可以有效提高建设经济效益。
尽管采用这种结构的厂房优点很多,比如它的重量比较轻、施工的速度很快、抗震性能极好,还具有环保的优点。
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摘要:当前钢结构在建筑领域已经成为了一种重要的结构形式,同时通过科学合理钢结构厂房的设计施工可以有效提高建设经济效益。
尽管采用这种结构的厂房优点很多,比如它的重量比较轻、施工的速度很快、抗震性能极好,还具有环保的优点。
但是它也存在很多的问题,比如说它比较容易腐蚀、防火性比较差等。
所以,在设计时要对这些因素进行全面的分析。
本文主要分析探究钢结构厂房设计的要点。
关键词:钢结构;厂房设计;要点
引言:
随着经济科技的不断发展,厂房工程多以钢结构为框架梁柱的建筑结构,因其各种优点,目前已取得较为广泛的应用。
工业厂房钢结构的设计对于实现厂房的经济价值、利用水平都至关重要,是在钢结构厂房处于主流背景下的一个需要深入探讨的话题。
1、钢结构厂房的优势
1.1施工操作简单灵活。
传统厂房施工的过程中主要通过钢筋混凝土完成对结构主体的建设,在施工过程中施工周期较长,施工操作难度较大,这在很大程度上制约了厂房建设效果。
钢结构厂房在施工的过程中对钢结构厂房构件进行优化,提高了构件的批量化生产效果,有效提高了施工速度,大大方便了构件的安装。
1.2钢结构与混凝土结构相比,混凝土结构具有较为复杂的建筑工艺,且不具备较强的防震能力,而钢结构因自重轻,不但能够弥补这些缺陷,还可以有效降低了地基承载力。
1.3钢结构系统通常会应用具有较高强度的材料,而钢结构厂房因投资成本不高,且拆迁便利,所以可以反复回收利用,避免了材料的浪费,对环境起到很好的保护作用。
钢结构厂房建筑施工结构以绿色环保理念为主,将绿色建筑贯穿到了厂房建设的全过程。
2、钢结构厂房的特点
2.1钢结构厂房的跨度比较大,厂房使用的柱子通常比较高。
众所周知,生产厂房属于生产企业的重要基础设施,所以其产品的体积与重童等一般情况下比较大。
但是钢结构的体积与质量却较好的满足了这一要求,其重量比较轻,体积也不是很大。
2.2由于产品较重且外形尺寸较大。
因此作用在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,要求厂房的结构构件要有足够的承载能力。
3、钢结构厂房设计的要点分析
3.1节点设计
节点设计的原则首先是安全,其次是经济,并且应该与施工安装水平相一致。
在厂房中最重要的节点是框架与柱的连接节点。
按连接的转动刚度和连接构造之间的关系划分为刚性连接,柔性连接和半刚性连接。
目前用的最多的节点是刚性连接和柔性连接,半刚性连接使用的较少。
对于节点的安全性,通常包含强度和延性两个方面。
延性好的节点在地震作用下的变形能力强,不会发生脆性破坏,是一种理想的节点形式。
半刚性连接节点,尚没有适当的计算模型应用受到了限制。
柔性连接能传递轴力、剪力和很小的弯矩,可以近似看成是铰接。
刚性连接节点大体上有三种类型:全焊接连接、栓焊混合连接和全螺栓连接。
全焊接连接的节点,梁的翼缘和腹板全部采用焊缝连接在柱子上。
通常情况下,翼缘必须采用开剖口的熔透焊缝连接,腹板可以采用开剖口的熔透焊缝,也可以采用角焊缝连接。
3.2立面设计
在立面设计中有四个基本特点依次是规模、线条、色彩、变化。
钢结构厂房和钢筋混凝土结构厂房相比,线条是呈现轻钢结构建筑风格最独特的特征。
传统的钢筋混凝土结构厂房由于屋面设置采光效果不理想,在设计时通常设计大量的采光窗,而大量的采光窗会破坏墙面的线条造型,钢结构厂房则不会受此困扰。
轻钢结构屋面则大量使用屋面采光板,不仅采光均匀,而且不会破坏墙面的线条造型,既适用又美观,目前非常适合联合型厂房,顺便也解决了厂房的通风问题。
钢结构厂房的立面设计主要由工艺布置来决定的,立面要求简洁恢弘,同时简单统一突出重点。
设计师们往往为了突出厂房结构的重点,会在厂房入口、外天沟或者收边泛水的地方使用跳跃性色彩和冷色调,起到画龙点睛的作用,勾勒出钢结构厂房体态轻盈、色彩丰富,给人耳目一新的感觉。
3.3钢结构厂房的防腐设计
钢结构如果暴露在大气中很快就会腐蚀,不仅会减小钢结构厂房构件的截面,还会引起钢构件的局部出现锈坑,破坏其表面结构,在一定程度上构成了厂房的安全隐患,所以在钢结构厂房的设计过程中要提高对其构件的防锈蚀问题的关注,为了提高厂房结构的稳定性和安全性,要综合考虑分析厂房周围的环境以及侵蚀介质的状况,在材料选择、工艺以及总图布置方面采取积极有效的预防和应对措施。
在钢结构表面涂刷防锈防腐涂料能够有效防止结构表面的锈蚀,因为金属表面产生锈蚀的主要原因是保护层透气,所以要使防腐涂层达到电阻大、附着力强、疏水性好以及涂层足够厚的要求,对氧气、水蒸气以及氯离子的侵蚀起到良好的屏蔽作用,在自然大气介质作用下的厂房室内的钢结构,涂刷的防锈防腐涂料的厚度要达到100μm,要求涂两道面漆,两道底漆;而对于在工业大气介质作用下的露天钢结构,涂刷的防锈防腐涂料的厚度约为150μm ~ 200μm;此外,对酸环境中的钢结构要涂刷氯磺化防酸漆,用高于C20的混凝土包裹钢柱柱脚在地面以下的部分,要求它的保护层的厚度要大于50mm。
3.4抗震性设计
在对钢结构厂房做抗震设计时应注意:
3.4.1在厂房建设前要充分考虑加强其结构的抗震性,以应对复杂多变的地质变化,虽然钢材在重力刚性等条件上有抗震的优势,但在总体布置方面也要力求安全最大化,要求厂房结构的质量和刚度均匀分布,使厂房受力均匀,使其受到外力作用时,可以将作用力均匀抵消,这样就不会加剧作用力在刚性弱的地方聚积,给安全造成威胁,同时要多采用刚架和横向结构,利用钢结构的受力性减少横向结构变
形。
3.4.2在建设过程中要充分考虑杠杆失稳的问题,钢结构在强度上可以充分满足建设需要,所以要在支撑系统上多做文章,提高厂房结构整体稳定性,对钢结构厂房尤为重要。
3.4.3在地震作用下,存在着低周疲劳作用,设计时应注意其对厂房的影响。
对结构连接点的设计,应保证节点的破坏不先于结构构件的全截面屈服,应使结构构件能进入塑性工作,充分吸收地震能量发挥其抗震能力。
3.5钢结构厂房设计的耐热能力
在建设钢结构厂房时,其防火能力普遍较差,若钢材受热超出100℃,钢材的实际抗拉强度会随着温度的不断升高而迅速下降,塑性则会逐渐增大。
当钢材受热温度达到250℃时,会稍微提高钢材的实际抗拉强度,但塑性却成降低状态,发生蓝脆现象。
若钢材受热温度达到250℃以上时,即会产生徐变情况。
若钢材受热温度高达500℃,钢材强度就会呈负极降低状态,最终导致钢结构塌落,所以在设计钢结构的耐热能力时,应做好充足的了解,并进行多次反复试验,以确保结构的安全性和可靠性。
结束语:
综上所述,在我国,钢结构还没有普遍的应用于工业厂房的建设中,因为使用的时间不长,所以有些内容还在探索之中。
一般大型工程经常要求大空间,或建筑造型新颖,设计师往往会考虑钢结构,而钢结构工程对结构设计师提出了更高的要求,它不但要设计出安全、可靠的结构型式,还要尽量压缩施工周期,节约成本。
因此,钢结构工程设计人员,应经常到施工现场走走,以此对设计存在的不足地方进行调整,从而使设计更加的完善。
参考文献:
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[2]陈旭.设计钢结构厂房应注意的问题[J].山西建筑,2010.
[3]邱亮.钢结构厂房设计中注意的几个问题[J].中国新技术新产品,2010.
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