工业厂房中大跨度悬挑部分的结构设计选型

大跨度工业建筑屋面钢结构选型与设计为满足工业建筑厂房的运行需求，让工业建筑厂房具有跨度大、层高高、建筑空间大、荷载大等特点，从而对于工业建筑的结构设计复杂多样，且具有相当难度。

特别是大跨度工业建筑的屋面钢结构选型及设计是重中之重，如果选择的型号不符合工业建筑的实际需求，就会引发新的问题，需要深入现场考察，结合已有资料展开设计，才能得到科学合理的屋面钢结构设计方案，同时还要展开优化设计，才能为后续的屋面钢结构施工奠定良好的基础。

本文以某项目为例，对大跨度工业建筑屋面钢结构选型与设计进行探讨。

标签：大跨度;工业建筑;屋面;钢结构;选型设计1、项目简述某重型装备制造基地重型钢结构厂房地处某市新区东南角，厂房长384m，宽114m，占地面积约4×104m2;厂房柱距12m，跨度36m+42m+36m。

屋架下弦最低标高为16.20m-27.02m;北跨设双层吊车（上层为2台160t/50t吊车，轨高22.5m;下层为2台75t/20t吊车，轨高18m），中跨设2台100t/32t桥式吊车（轨高16m），南跨设2台50t/5t桥式吊车（轨高12.30m）。

项目规划之初，鉴于建设地日常风力较大、空气洁净度较高、年辐射总量高于市区，非常有利于太阳能发电，同时重型工业厂房单体建筑面积大、屋顶高、屋面利用率高，并具有与建筑整体相结合的展示作用，为充分利用清洁能源，降低重装备制造业的能耗，使重装备”轻”起来，在重型钢结构厂房轻型屋顶之上建1MW太阳能光伏电站，通过多次论证，最终确定在本联合厂房南跨13000m2的屋面上满铺太阳能电池板。

2、大跨度工业建筑屋面钢结构风荷载分析该厂房为三跨结构，在屋面上安装大量的太阳能电池板，查找现行规范后，发现厂房可以参考双坡屋面结构，但是屋面本身设置了大量的太阳能电池板，并且与屋面保持20°左右的夹角，保持架空状态，在气流逐渐流过屋面时，会产生一定的风吸力，可能对屋面钢结构产生负面影响。

简述工业厂房结构选型与结构设计摘要：随着国民经济的持续发展，我国产业升级换代速度加快，对与工业生产相配套的工业厂房结构选型与结构设计提出了更高的要求。

工业厂房结构选型与结构设计不仅要安全适用，还要经济合理。

本文对工业厂房结构选型与结构设计进行分析，供其他设计人员今后工业厂房设计时参考。

关键词：工业厂房；结构选型；结构设计工业厂房作为工业生产的场所，其结构选型与结构设计的效果不仅影响工业生产的效率，同时关乎工业生产的安全性和项目的成本投入。

由于工业厂房结构类型多种多样，使得工业厂房结构选型与结构设计难度增大，相关人员只有具备丰富的实践经验，并合理有效的选择工业厂房的结构形式和结构设计方法，才能确保工业厂房设计的质量，切实发挥工业厂房的使用功能。

1.工业厂房结构选型1.1 单层工业厂房结构选型单层工业厂房用的比较多的结构形式是排架结构和门式刚架结构。

但随着投资方对车间空间使用功能的要求越来越苛刻，出现了较多单层大跨度工业厂房，结构选型时网架结构等结构形式也经常用到。

排架结构是由屋架系统、柱和基础三部分组成，各部分之间相互协调，共同作用。

屋架与柱一般采用铰接连接，也可采用刚接，柱与基础采用刚接连接。

排架结构多用于厂房屋面有较大的工艺吊挂荷载。

设计时，可在屋架下按一定间距的网格预留工艺吊点。

工艺吊挂多，且工艺布局改造频繁的厂房选用排架结构优势明显。

由于不同厂房其生产工艺和使用要求存在一定的差异，排架结构有等高、不等高以及锯齿形等多种形式，如图1所示。

门式刚架结构具有构件种类少、制作安装简单、屋盖所占用空间高度小等优势，在跨度和屋面荷载较小的情况下比较适用。

门式刚架分为单跨、双跨、多跨、带挑檐的、带毗屋的以及带夹层的刚架等形式(见图2）。

刚架边柱与斜梁的连接宜采用刚接，多跨刚架中间柱与斜梁的连接可采用铰接。

多跨刚架宜采用双坡或单坡屋盖，也可采用由多个双坡屋盖组成的多跨刚架形式。

根据跨度、高度和荷载的不同，门式刚架的梁、柱可采用变截面或等截面实腹焊接H型钢或轧制H型钢，厂房跨度及吊车荷载很大时，下段柱可采用十字形柱、箱型柱或格构式柱。

大跨度工业厂房中悬挂吊车的门式刚架的应用【摘要】经济的发展促进了我国大跨度工业厂房的发展，作为我国工业建筑中最为主要的结构形式，门式钢架结构体系也凭借其适用性、经济性等优势成为众多大跨度工业厂房中刚架结构应用的首选。

然而，在大跨度工业厂房建设过程中，由于缺乏足够的技术理论指导，使得门式刚架结构未能得到合理的设计和运用，还给企业带来很多不必要的麻烦。

论文将结合工程实例，从门式刚架的选型与布置，节点设计方式以及施工安装等方面进行详细分析，重点探讨大跨度工业厂房中悬挂吊车的门式刚架是如何应用的。

【关键词】大跨度；工业厂房；悬挂吊车；门式刚架；应用自我国《门式刚架轻型房屋钢结构技术规程》颁布和实施以来，大跨度的门式刚架结构在众多工业厂房中得到广泛应用。

其平面布置灵活多变，不受模数限制，跨度大，自重轻，不仅抗震性能好，而且施工简便，安全度高，有效提高了工业化程度以及企业的综合经济效益。

历经多年改革和发展，门式刚架结构也凭借其独有优势，在工业厂房等众多领域得到了广泛运用。

然而，在实际使用过程中，由于大多数大跨度厂房建设中悬挂吊车所需的门式刚架跨度超过了传统规程中建议的适宜的最大跨度，超规程大跨度工业厂房建设中的门式钢架如何设计和构建，成为众多企业在建设大跨度厂房时所遇到的难题。

因此，研究大跨度工业厂房中悬挂吊车的门式刚架如何应用这个问题是非常有必要的。

本论文将从门式刚架的结构选型和布置，结合算例分析，陈列计算结果，以及此结构的节点设计和施工安装方式等几个方面逐一进行以下陈述。

1 结构选型和布置我国门式刚架结构应用大约从20世纪80年代初期开始，历时二十多发展，门式刚架结构凭借自身显著的适用性与优越性，在众多刚架结构中脱颖而出。

在大跨度工业厂房建设中，由于钢屋架要直接承受吊车的荷载，并且跨度一般都较大，因此门式刚架结构的选型非常重要，因为它直接关系到整个结构的安全和稳定，以及企业的综合经济效益。

1.1 结构选型由于门式刚架结构的空间刚度和整体性能好，在成熟的理论支撑下，其安全度高，在满足抗震要求的同时，空间系统结构还能协调工作。

大跨度悬挑板型钢支撑体系施工工法大跨度悬挑板型钢支撑体系施工工法一、前言：大跨度悬挑板型钢支撑体系是一种在工程建设中常用的结构形式，其施工工法对于确保工程质量、缩短施工周期和降低施工成本具有重要意义。

本文将介绍大跨度悬挑板型钢支撑体系施工工法的特点、适应范围、工艺原理、施工工艺、劳动组织、机具设备、质量控制、安全措施、经济技术分析以及相关的工程实例。

二、工法特点：大跨度悬挑板型钢支撑体系施工工法具有以下特点：1. 结构简单：采用板型钢作为支撑体系的主要结构材料，悬挑板的形式简单，易于施工和安装。

2. 拼装方便：该工法采用钢结构的拼装方式，构件尺寸准确，装配速度快，便于现场施工。

3. 承载能力强：板型钢支撑结构能够提供较高的承载能力，适用于大跨度悬挑板的施工。

4. 安全可靠：该工法采用标准化的构件和连接方式，结构稳定可靠，能够有效提高施工安全性。

三、适应范围：大跨度悬挑板型钢支撑体系施工工法适用于以下范围：1. 大型公共建筑：如体育场馆、展览馆等，需要大跨度悬挑板结构的场所。

2. 工业厂房：适用于大型工业厂房的悬挑板结构施工。

3. 高速公路和桥梁：适用于高速公路、桥梁等交通建设项目。

四、工艺原理：大跨度悬挑板型钢支撑体系施工工法的工艺原理是通过在混凝土结构上安装板型钢支撑体系，使得混凝土悬挑板具有足够的强度和稳定性。

该工法在施工过程中通过合理的技术措施，如预应力、脱模、后张拉等，来确保混凝土悬挑板的质量和强度。

五、施工工艺：大跨度悬挑板型钢支撑体系的施工工艺包括以下阶段：1. 开挖地基：根据设计要求，进行基坑的开挖和地基处理。

2. 安装支模：根据悬挑板的设计尺寸和要求，安装和调整钢支模，建立保护层或防护装置。

3. 钢筋绑扎：按照设计要求，在钢支模内进行钢筋绑扎工作，确保钢筋的正确位置和连接质量。

4. 混凝土浇筑：对钢筋绑扎工作完成后的支模进行混凝土浇筑，注意防止温度和湿度变化对混凝土的影响。

5. 混凝土养护：对浇筑完成的混凝土进行养护，确保混凝土的强度和稳定性。

大跨度空间结构选型
开发性质：
关于大跨度空间结构的选型，在建筑设计实践中，首先要考虑的是开
发性质。

根据开发的内容、宗旨和其它相关特性，从大跨度结构系统中选
择合适的结构形式。

比如建筑的结构形式，可以根据其应用范围和结构形式，从传统的桁架、桥梁、桥架和斜撑等大跨度结构系统中选择合适的结
构形式。

可见性：
其次，选择大跨度结构的另一重要因素是可见性。

对于既要考虑结构
效率、高性能又要兼顾美观的建筑，特别是公共建筑如文化中心、博物馆、展览中心等，可见性的要求非常高，因此，要求大跨度结构体系的选型也
很重要。

可以采用悬臂式桁架、悬臂式支座、斜撑、拱桥等大跨度结构形式，来满足建筑美观的要求。

结构稳定性：
再者，结构稳定性也是重要的因素。

大跨度结构在设计、施工、使用
过程中，都需要有较高的结构稳定性。

可以根据结构体系的稳定性要求，
从桁架、桥梁、桥架、斜撑的大跨度结构体系中选择合适的结构形式。

经济性：
在实际应用中，大跨度结构模式的经济性也是不可忽视的。

因此，在
选择大跨度结构系统时，要考虑不同结构形式之间的差异，以确保经济劣
势的最大化。

大跨厂房结构的结构形式和构造特点大跨厂房结构是指跨度较大的工业厂房建筑结构，通常用于制造、仓储、物流等需要大空间的场所。

大跨厂房结构的结构形式和构造特点主要体现在以下几个方面：1. 结构形式大跨厂房结构通常采用钢结构或混凝土结构。

钢结构是常用的一种结构形式，它具有较高的强度和刚度，可以满足大跨度的要求。

混凝土结构则可以通过预制构件的方式实现大跨度的建造。

此外，还有一些特殊的结构形式，如桁架结构、拱形结构等，可以用于大跨厂房的建造。

2. 构造特点（1）大跨厂房结构的主要承载体是梁柱体系。

梁柱体系通常由水平梁和垂直柱组成，承担着荷载的传递和分布。

在大跨厂房结构中，梁柱体系需要具备足够的强度和刚度，以承受荷载的作用。

（2）大跨厂房结构采用大跨度的设计，可以实现大空间的连续性。

这种连续性可以通过增加支撑点、采用悬挑结构等方式来实现。

大跨厂房结构的连续性可以有效地利用空间，提高空间的利用率。

（3）大跨厂房结构通常需要考虑地震和风荷载的作用。

地震和风荷载是大跨厂房结构设计中需要特别关注的因素。

结构设计师在设计大跨厂房结构时，需要根据地震和风荷载的要求进行计算和设计，以确保结构的安全性和稳定性。

（4）大跨厂房结构的施工需要考虑工程的可行性和经济性。

大跨厂房结构的施工需要考虑到材料的选择、施工工艺的确定等一系列问题。

在施工过程中，需要合理安排施工顺序，确保结构的质量和安全。

大跨厂房结构的结构形式和构造特点主要包括钢结构或混凝土结构的选择、梁柱体系的设计、连续性的实现、地震和风荷载的考虑以及施工的可行性和经济性等方面。

这些特点都是为了满足大跨厂房结构的需求，确保结构的安全和稳定。

安徽建筑建筑结构研究与应用基金项目：国家自然科学基金面上资助城市高架桥及城市公路交通系统地震可恢复性理论研究（51678544）、重庆文理学院校内科研项目（2017RJJ32）作者简介：刘洋（1999-），男，重庆巫溪人，重庆文理学院土木工程专业本科在读，专业方向：土木工程。

摘要：为了进一步探索大跨度屋盖结构的选型及优化过程，依据第十二届全国大学生结构设计竞赛赛题，借助有限元软件SeismoStruct 对预先设计好的大跨度屋盖结构进行选型和优化，研究了大跨度屋盖结构的承载能力、变形能力与结构构件尺寸和节点位置之间的关系。

结果表明，节点位置直接影响杆件受力，从而影响结构的承载能力和变形能力。

构件尺寸直接决定构件的刚度，进而影响结构的承载能力和变形能力。

可见大跨度屋盖结构受力复杂，对其选型本质上就是选取结构简单、传力途径明显，在多工况荷载组合下受力合理的结构。

对选出的模型进行优化实质上就是通过改变节点构造、节点位置和构件的尺寸大小等方式促使结构达到高承载、低变形的效果。

关键词：大跨度屋盖结构；结构选型；模型优化设计；Seismo‐Struct中图分类号：TU231文献标志码：A文章编号：1007-7359（2019）09-0099-04DOI ：10.16330/ki.1007-7359.2019.09.041大跨度屋盖体系多应用于公共建筑、工业厂房、生产性建筑、专门用途建筑等建筑[1]。

大跨度屋盖体系分为平面结构体系（梁式结构、拱式结构、平面刚梁等）和空间结构体系（网壳结构、悬索结构、平板网架结构、张拉整体结构、斜拉结构等）。

其中，网壳结构、网架结构、桁架结构应用较为广泛[2]。

以日本福冈体育馆为例，该建筑是世界上最大的球面网壳结构，它竣工于1993年，屋盖直径达到222m 之长。

福冈体育馆的屋盖由三个可以旋转的扇形屋盖组成，扇形屋盖沿着圆周导轨进行移动，按照不同的需求可以呈现全关闭、1/3关闭或2/3关闭等不同状态。

某大跨度框架结构方案比选及设计摘要：对某大跨结构分别采用普通混凝土梁、型钢混凝土梁及预应力混凝土梁三种方案进行对比，从结构合理性、对建筑影响以及施工复杂程度等方面进行评价，比选出适合该工程的结构方案，并且验算了局部穿层柱的屈曲稳定性及楼层大跨部位的舒适度。

结果表明该工程设计是安全合理的。

关键词：大跨结构，预应力，屈曲，舒适度前言随着社会经济和建筑设计理念的发展，现代建筑造型呈现出多样化、复杂化，因此对于结构设计要求也越来越高。

尤其在一些特定功能如体育场馆、阶梯教室、影院等建筑中，为了满足使用要求或观感更为舒服，抽柱形成的大跨结构屡见不鲜。

对于大跨结构，根据建筑相关要求、方案合理性、经济性以及施工工期等因素，可采用普通钢筋混凝土梁、预应力混凝土梁、型钢混凝土梁以及钢结构等设计方案。

普通钢筋混凝土梁适用于跨度较小的情况。

当梁跨度较大时，采用普通混凝土梁会可能引起梁下净高不足，且随跨度越来越大，结构本身自重所占总荷载比重较大，合理性较差。

预应力混凝土梁可根据弯矩图形状，选择合适的线形，利用预应力筋产生的反拱效应和自身的高强度，在一定跨度范围内，能很好解决裂缝和挠度问题。

型钢混凝土梁采用内置型钢外包钢筋混凝土形式，因钢材弹性模量大，具有相对较大的刚度，也可用于大跨结构设计。

对于跨度超过35m或者荷载很大时，采用实腹式结构时，自重在荷载中占比较大，此时采用钢桁架等形式较为合理，但其节点构造复杂，施工水平、防火等一系列问题均应考虑。

不同的方案各有优缺点，须针对不同的项目情况和设计条件进行方案比选，才能选出合理的设计方案。

项目简介本工程位于南京市，4层框架结构，长77.2m，宽21.3m，各层层高分别为4.2m，3.8m，3.8m，4.5m。

钢筋混凝土框架结构，丙类建筑，地震设防烈度为7度0.1g，地震分组为第一组，场地类别为Ⅱ 类，抗震等级为三级，大跨框架为二级。

基本风压为0.4 kN/m2，基本雪压为0.65kN/m2。

悬索结构的形式与设计选型建筑结构选型结课论文悬索结构的形式和设计选型姓名：李超学号：1401102-01所在院系：建筑与城市规划学院学科专业：城乡规划指导教师：张弘二〇一六年十二月标题：悬索结构的形式和设计选型申明：本人申明提交作业文章所有内容均有本人完成，文中引用他人观点均已标明出处。

签字：日期：悬索结构的形式和设计选型摘要：本文在简述悬索结构构成和受力特点的基础上,根据索网曲面形式和结构特征,何恳索结构迸仃了分类,介绍了各种单(双)曲面单(双)层悬索结构、交叉索网、斜拉结构的组成特点和国内外卜程应用状况。

文章还对悬索结构设计选型的若干主要问题,如建筑平面形状、结构跨度、刚度与稳定性、边缘构件与支承结构、片画材料与排水等进行了论述,并提供了一些可供设计参考的有效措施。

关键词：悬索结构设计选型索网杂交结构1．悬索结构的组成与发展土木建筑结构所指的悬索结构,就是指以柔性拉索或将拉索按一定规律布置成索网来直接承受屋面荷载作用的结构(见图1)这些索或索网均悬挂在支承结构体系的边缘构件上。

在竖向荷载作用下,索或索网均承受轴向拉力,并通过边缘构件和支承结构将这些拉力传递到建筑物的基础上去。

悬索结构中承受轴向拉力的柔性拉索多采用高强度钢丝组成的钢铰线、钢丝绳、钢丝束等,有的也可以采用圆钢筋或带状薄钢板。

边缘构件是用来锚固拉索(索网)的,起到承受索在支座处的拉力作用。

根据建筑平面和结构类型的不同,边缘构件可以选用圈梁、拱、析架、刚架等劲性构件,也可以直接选用柔性拉索。

支承结构主要是用作承受边缘构件传来的压力和水平推力引起的弯矩。

常选用钢筋混凝土独立柱、框架、拱等结构形式。

这样受拉的索网和以受压、受弯为主的边缘构件和支承结构,就可以分别采用受拉强度较高的钢材和抗压强度较好的钢筋混凝土,使不同材料的力学性能能得到合理利用。

由于对柔性拉索与刚性结构的优化组合,就可以用较少的材料(一般索的用钢量仅为普通钢结构的l/5一1/7,11一般都在10kg/m以下)做成较大跨度的悬索结构。

装配式建筑施工的悬挑与大跨度结构设计悬挑与大跨度结构设计在装配式建筑施工中的重要性装配式建筑是一种先进的建筑技术，其以工厂化生产为基础，将主体结构和各种设备部件预制完成后进行现场装配。

悬挑和大跨度结构设计是装配式建筑施工中重要的考虑因素之一。

本文将探讨在装配式建筑施工中悬挑与大跨度结构设计的重要性，并对其影响因素进行分析。

1. 悬挑结构设计的必要性1.1 减少垂直支撑点数量在传统的施工方式中，需要设置多个垂直支撑点来支撑悬挑部分的结构，增加了施工难度和时间成本。

而采用悬挑结构设计可以减少垂直支撑点数量，在施工过程中节约了时间和人力成本。

1.2 提高空间利用率悬挑结构能够将建筑空间扩展到原有立面之外，提高了空间利用率。

尤其对于商业用途的建筑来说，增加悬挑空间可以增加商铺面积、吸引消费者眼球、提升品牌形象。

1.3增加建筑美观性悬挑结构设计可以带来独特的建筑造型，丰富了城市景观。

通过悬挑设计，可以创造出轻盈、流线型的建筑形象，提升整体的美观性和空间感。

2. 大跨度结构设计的必要性2.1节约材料成本大跨度结构设计有利于减少材料用量，因为在大跨度情况下需要使用更长、更粗的梁柱等构件。

这不仅减少了施工中所需的材料数量，也减少了原材料生产和运输所需的能源消耗。

2.2 减少工序与节点在施工过程中，大跨度结构避免了许多连接点和节点，简化了施工过程。

这不仅降低了人为错误的发生风险，还提高了施工效率。

2.3 增强抗震能力大跨度结构具有较好的抗震能力。

通过合理设置大跨度框架结构或采用悬索桥、悬臂梁等特殊形式结构，在一定程度上增强了建筑物对地震等自然灾害的抵御能力。

3. 影响悬挑与大跨度结构设计的因素3.1 建筑用途不同的建筑用途对悬挑和大跨度结构的需求有所差异。

商业建筑往往需要醒目的悬挑造型来吸引顾客，而工业或仓储建筑则更注重大跨度结构以优化空间利用。

3.2 地理条件地理条件对悬挑和大跨度结构设计也有重要影响。

如在多风区、高寒区等地区，需要考虑结构的抗风能力和保温隔热性能，同时还要根据当地的地震、雪荷载等情况进行合理选择。

安徽建筑中图分类号：TU351文献标识码：A文章编号：1007-7359（2023）6-0071-03DOI:10.16330/ki.1007-7359.2023.6.0260引言常见支撑体系有以下几种：传统的满堂式脚手架搭设支撑体系，为满足整个支撑体系的安全性和稳定性，并结合体系的结构特点要求，需要加密横向和竖向构件的布置间距，需要一次性投入较多的钢管材料，受力传导均匀，经济上投入相对较大，搭设周期长，特别是搭设不当情况下，整改难度大，适用于单层大开间、大跨度、高层高的结构建筑；型钢支撑体系，该支撑体系采用型钢构件及高强度专用螺栓连接，相对于传统的脚手架体系，该体系的刚度和整体稳固性有优势，但是支撑体系自重较大、构件材料回收率较低、成本高于传统钢管脚手架、安全风险相对较大，适用于基坑支撑、隧道工程及大跨度平台支撑；桁架结构支撑体系，各杆件通过单向受力传导，结构布置灵活方便，但是必须经过钢结构设计，在钢结构厂家加工制作，现场安装，优点是安全性高，缺点是造价高、施工困难、工期长。

本文以某高层工业厂房为例，简要介绍较大悬挑结构模板支撑系统的选用、建模计算、材料选用、脚手架搭设、型钢梁安装注意事项、混凝土浇筑注意事项。

1项目概况某项目高层工业厂房，结构形式为四周框架、中间电梯井道核心筒的钢筋混凝土结构。

建筑位于标高69.8m 以上的17-19层，东、南两侧外悬挑梁板结构宽4250mm 。

为满足项目实际的建设要求，该项目需要选用大悬挑结构模板支撑系统。

如此高度及宽度的悬挑在平常的施工过程中并不常见，如何安全、经济、快速的完成施工，首先必须慎重选择此部分结构的模板支撑体系，经过技术分析和同类项目施工经验比较，综合项目建设周期、结构特点等实际情况，采用型钢悬挑结构模板支撑体系。

2支撑系统方案模型的建立悬挑结构模板支撑架系统和外架防护综合考虑，为确保计算准确，悬挑分正常部位悬挑和转角部位悬挑两部分进行计算。

2.1模型建立以正常部位悬挑为例做计算模型。