单层厂房轻钢屋面结构设计
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单层工业厂房钢结构设计内容
单层工业厂房钢结构设计通常包括以下内容:
1. 结构布局:确定工业厂房的总体布局,包括建筑尺寸、形状和内部分隔等。
要考虑到生产流程和设备布置的需要。
2. 荷载计算:根据相关标准和规范,对工业厂房的荷载进行计算,包括自重、雪荷载、风荷载、地震荷载等。
还需要考虑不同区域的荷载分布情况。
3. 结构材料选择:选择适合工业厂房钢结构的材料,包括钢材的强度、刚度和耐腐蚀性能等。
常用的材料有普通碳素结构钢和高强度低合金结构钢。
4. 结构形式设计:根据工业厂房的功能和荷载要求,确定合适的结构形式,例如桁架结构、刚架结构或组合结构等。
要考虑到结构的稳定性、刚度和变形限制。
5. 连接设计:设计适合工业厂房的连接方法和连接件,包括焊接、螺栓连接、铆接等。
要保证连接的强度和刚度,以及便于施工和维护。
6. 抗震设计:根据地震区划和相关规范,进行抗震设计。
包括选择适当的抗震措施和结构形式,以保证工业厂房在地震中的安全性。
7. 防火设计:考虑到工业厂房的防火要求,进行防火设计。
采用防火涂料、防火板等材料保护结构,确保在火灾发生时能够提供足够的安全时间。
8. 施工图设计:根据上述设计内容,绘制详细的施工图纸,包括构件尺寸、连接方式、材料规格等。
施工图纸是施工过程中的重要参考文件。
以上是单层工业厂房钢结构设计的一般内容,具体设计还需要考虑工业厂房的特殊要求和使用环境,以及国家和地方的相关建筑规范和标准。
结构设计:单层钢结构厂房有哪些结构体系
与布置?
1、单层钢结构厂房的横向抗侧力体系,采用屋盖横梁与柱顶钢接或铰接的框架、门式刚架、悬臂柱或其他结构体系。
厂房纵向抗侧力体系宜采用柱间支撑,条件限制时也可采用刚架结构。
2、钢骨架的大应力区在地震时可能产生塑性铰,导致构件失去整体和局部稳定,故构件在可能产生塑性铰的大应力区内,应避免焊接头;对于厚度较大无法采用螺栓连接的构件,可采用对接焊接缝等强度连接。
3、屋盖横梁与柱顶铰接时,采用螺栓连接。
当横梁为实腹梁时,为保证节点连接具有足够的承载能力,保证节点和连接在构件全截面屈服时不发生破坏,梁与柱的连接以及梁与梁拼接的受弯、受剪极限承载力,应能分别承受梁全截面屈服时受弯、受剪承载力的1.2倍。
4、柱间支撑杆件应采用整根材料,超过材料大长度规格时可采
用对接焊接缝等强拼接;柱间支撑与构件的连接,不应小于支撑杆件塑性承载力的1.2倍。
轻型屋盖钢结构厂房的设计要点摘要:轻型屋盖钢结构作为钢结构厂房其中的一种,以其自重轻、用钢量省、工期短、跨度大、等优点,成为工业厂房应用较为广泛的一种结构形式,本文跟随厂房钢结构设计全过程浅谈轻型屋盖钢结构厂房的设计要点。
关键词:轻型屋面钢结构;厂房;结构设计根据《门式刚架轻型房屋钢结构技术规范》(2015版,以下简称《门规》)的定义,门式刚架轻型房屋钢结构是指房屋高度不大于18m,高宽比小于1,单跨或多跨的门式钢架、具有轻型屋盖、吊车重量不大于20t(A1~A5)或3t悬挂吊车的单层钢结构房屋。
实际的厂房设计中,还常有超出门式刚架规范要求的轻型钢结构屋盖带大于20T且吨位不太大(非重钢)或跨度大于18m小于30m的刚架结构形式,以满足业主的使用要求。
本文以南京正源搪瓷设备制造有限公司-03#厂房为例,讲解轻型屋盖厂房的设计过程及设计要点。
一、轻型屋盖钢结构的形式和特点1.1门式刚架结构体系中,屋盖一般是压型钢板屋面和冷弯薄壁C型檩条(6~9米跨以内),主钢柱无吊车时常采用变截面实腹式H型,有吊车时采用非变截面H型钢架,主钢梁常是变截面H型钢,外墙采用冷弯薄壁C型墙梁、压型钢板墙面板的,亦有少数采用砌体维护墙的。
主刚架之间设置柱间支撑加系杆的支撑系统和同开间内屋面张紧的交叉圆钢支撑加系杆的支撑系统以形成完整的空间稳定体系。
1.2轻型屋盖钢结构与门式钢架结构的相同点:都是以单榀计算为主,均为对恒活荷载和雪荷载敏感的轻型屋盖结构;,屋面钢梁也常采用变截面H型钢梁以适应受力情况;纵向传力主要靠支撑和系杆;外围护结构都对荷载敏感,外围护计算均以《门规》(比钢标更严格和详细)控制;不同之处是轻型屋盖钢结构吨位大于《门规》要求,主体结构计算时选用《钢结构设计标准》(2017版,以下简称《钢标》)控制,钢梁因为常采用变截面,则需要采用《门规》补充验算其平面外稳定,因为《钢标》对变截面梁没有相应计算公式,并且轻型屋面同门式刚架屋面受力形式并无差别,主要差别在于吊车荷载的大小不同,屋面基本不受吊车荷载影响,实际上新钢标修改后对钢梁挠度要求已经同《门规》,高厚比、宽厚比限值原来《门规》更松,《钢标》修改后根据抗规9.2.14-2可采用《钢标》的弹性设计阶段板件宽厚比限值,强度和稳定承载力满足高承载力-2.0倍多遇地震力作用下的要求,宽厚比限值实际和门规是基本一致的,综上所述,屋面钢梁是可以采用《门规》进行设计,采用《钢标》进行双控;钢柱及支撑等受吊车荷载影响更大的构件根据《钢标》等进行设计。
单层轻钢结构工业厂房方案1. 引言工业厂房作为生产制造的场所,其建筑结构对于生产效率和安全性有着重要的影响。
轻钢结构作为一种新型的建筑结构方式,具有重量轻、强度高、施工快速等优势,已广泛应用于工业厂房建设中。
本文将针对单层轻钢结构工业厂房方案进行详细阐述,并对其特点、设计原则以及施工流程进行分析和总结。
2. 单层轻钢结构工业厂房的特点单层轻钢结构工业厂房相比于传统工业厂房具有以下特点:2.1 重量轻轻钢结构采用轻型钢材进行构造,整体重量较轻,相比于传统混凝土或钢筋混凝土结构,减轻了基础负荷,能够节省建造成本。
2.2 强度高轻钢结构的钢材具有较高的强度和刚度,能够提供足够的支撑和抵抗荷载的能力。
同时,轻钢结构具有较好的抗震性能,能够保证工厂内部设备的安全运行。
2.3 施工快速轻钢结构的构造方式简单,施工速度快。
很多构件可在工厂进行预制,而现场施工只需进行组装和连接,大大缩短了工程周期。
2.4 灵活性强轻钢结构可以根据生产需求进行自由组合和调整。
工业厂房内部的空间划分和设备布局可以根据不同的生产工艺进行灵活调整,满足不同生产线的需求。
3. 单层轻钢结构工业厂房的设计原则在进行单层轻钢结构工业厂房的设计时,需要遵循以下原则:3.1 结构稳定性轻钢结构工业厂房的结构设计要保证其稳定性和安全性,能够承受内外荷载的作用,以及地震和风荷载等自然灾害的影响。
同时,应根据厂房的使用需求和功能,合理选择和布置支撑结构,确保工厂内部空间的稳定性。
3.2 经济性设计时要考虑到工程造价和使用成本,合理选择材料和工艺,设计出经济实用的结构方案。
同时,还需充分考虑施工周期和使用寿命,确保厂房的长期稳定运行。
3.3 环境友好性在设计过程中,应注重减少对环境的影响,选择绿色环保的建材和技术。
例如,可以采用可循环再利用的材料,减少能源消耗等,降低厂房的碳排放量。
4. 单层轻钢结构工业厂房的施工流程单层轻钢结构工业厂房的施工流程主要包括以下几个步骤:4.1 地基处理首先需要对施工场地进行地基处理,包括清理、夯实和排水等工作。
MX建筑构造-单层厂房基本构造、轻钢结构厂房构造单层厂房基本构造单层厂房是指顶部只有一层屋顶的建筑,也是目前常见的大面积建筑类型之一。
单层厂房基本构造须考虑到以下几点:1. 基础基础是支撑建筑物的重要组成部分。
在设计单层厂房时,需要确定好基础位置及类型。
钢结构厂房一般采用承台式基础,其优势是地基承载能力好、稳定性高、施工便捷等。
在基础设计中,还需充分考虑地震、风、水、土等自然因素的影响。
2. 柱柱是承载建筑物重量的主要构件,其尺寸、位置、数量必须合理。
柱一般采用Q235B或Q345B钢材制造,热轧或冷弯成型,常用截面有H型钢、工字钢和无缝钢管等。
3. 梁梁是连接柱子的重要构件,承受建筑物横向荷载。
梁的选材一般是与柱相同的材质,但其截面尺寸和吊装方式要与受力方向相适应。
常用的梁形式包括普通梁、轻型梁、悬臂梁等。
4. 屋面屋面构造是单层厂房最重要的组成部分,它连接着建筑物的各个部分,承受着风、雨、雪等各种自然环境的影响。
屋面一般采用金属板、彩钢板、披针板等材料制成,具有重量轻、施工简便、耐腐蚀、耐风压等优点。
5. 墙体墙体是单层厂房的外围建筑体系,担负着隔离空间、防水、通风等功能。
常见的墙体材料包括玻璃钢板、EPS夹芯板、岩棉板等。
墙体的加强方式包括外加钢板和龙骨结构形式。
轻钢结构厂房构造轻钢结构厂房是指使用轻钢材料作为主要结构体的厂房建筑。
轻钢结构厂房的构造与传统建筑有所不同。
1. 钢骨架轻钢结构厂房的核心结构是钢骨架,钢骨架的尺寸、位置必须科学合理,以充分承担建筑物所需承载能力。
此外,钢骨架的加工和安装要严格符合规定,确保工程质量。
2. 墙体轻钢结构厂房的墙体主要有轻质隔墙和夹心板隔墙两种。
轻质隔墙是指使用轻钢龙骨和聚苯乙烯板等材料组成的墙体;夹心板隔墙是指使用夹心板作为墙板,夹心板中的芯材可以是聚氨酯、岩棉、EPS等材质。
3. 屋面轻钢结构厂房的屋面也采用了轻质保温材料,主要有夹芯板、彩钢瓦等。
目录1。
工程概述1。
1工程建设概述1.2建筑设计概述1。
3结构设计概述1。
4施工条件介绍2。
工程特点分析及施工顺序2.1工程特点2.2施工顺序3。
工程施工方案3。
1工程施工部署3。
2主要分部分项工程施工方案选择3.2,1基础工程施工方案3。
2。
2主体工程施工方案3。
2。
2。
1钢结构吊装3.2.2。
2围护墙板安装3.2。
2。
3其他工程的施工3。
2.3屋面工程施工方案3.2。
3.1屋面压型彩板安装3.2。
4室内工程施工方案3.2.5室外工程施工方案3。
2。
6水、电、卫、气安装工程3.2.6。
1电力工程3。
2.6。
2临时用水设计4.工程施工质量与安全措施4。
1施工质量措施4.2安全技术措施5.工程施工进度计划6.施工现场平面设计附录:1.工程概况1.1工程建设概况本工程为泰安市某有限公司商用车总装配厂,位于泰安市**区**地点。
工程为单层排架钢结构厂房,由车间和附属用房组成。
宽度为27m跨度8m,长度为78m柱距6m,建筑高度11.3m,建筑面积2106㎡,占地面积2300㎡以上.总投资**万元。
本工程主体钢结构一层,基础为柱下独立基础.建筑耐火等级二级,屋面防水等级Ⅲ级;抗震设防烈度为六度;结构抗震设防类别为丙类;抗震等级为四级;结构安全等级为二级,使用年限:50年。
是一个现代化的生产型厂房。
结构设计平面图,立面图和剖面图见附图.1。
2建筑设计概况1.2。
1建筑功能:以商用车装配生产为主要功能,同时设有配电室、更衣室等附属用房。
1。
2.2主要建筑做法1.2.2.1墙面:(1)车间及车间外辅助站房1.2m以下外墙为贴200*300深灰色面砖墙面;(2)车间外辅助站房1.2m以上外墙为白色丙烯酸涂料;(3)车间外墙1.2m以上为双层压型钢板,外板为白色0.53㎜厚YX35—280-840型镀铝锌压型钢板,中夹50厚超细玻璃棉,内板为白色0.4㎜厚YX28-205-820型镀锌压型钢板。
(4)车间内办公、更衣、休息场所等墙体采用100厚自熄性聚苯乙烯塑料白色彩钢夹芯板JXB-QY1000。
单层轻钢结构工业厂房方案一、引言轻钢结构工业厂房是一种以轻钢结构为骨架,结合其他材料和技术所构建的厂房建筑。
它具有重量轻、强度高、施工周期短、抗震性能好等诸多优点,广泛应用于各个领域。
本文将介绍单层轻钢结构工业厂房的方案设计。
二、结构体系设计2.1 综合布置方案工业厂房的综合布置方案是指根据生产工艺流程和功能要求,对厂房进行合理布局的设计。
在单层轻钢结构工业厂房中,一般采用明挑式布局,即将车间区域设计为大面积的开放空间,以提高空间利用率和通风性能。
2.2 结构体系选择单层轻钢结构工业厂房的结构体系选择是设计的重要环节之一。
常见的结构体系包括桁架结构、剪力墙结构和框架结构。
在选择时需要考虑到建筑的荷载情况、空间要求以及经济性。
通常情况下,框架结构是一种较为常见和经济的选择。
2.3 轻钢结构设计轻钢结构是单层轻钢结构工业厂房的重要组成部分。
它采用冷轧钢构件进行组装,具有重量轻、安装快速的特点。
在设计时需要考虑到结构的强度、刚度和稳定性,并且应满足相关的国家标准和规范要求。
三、功能区划设计3.1 生产区域设计工业厂房的生产区域是指用于生产和加工的空间,其设计应根据生产流程和设备布置来确定。
在单层轻钢结构工业厂房中,生产区域的设计需要考虑到通风、照明、水电等设备的布置,以及操作人员的工作空间和安全通道的设置。
3.2 办公区域设计工业厂房的办公区域是指用于管理和行政办公的空间,其设计应满足员工的工作需求和舒适性要求。
在单层轻钢结构工业厂房中,办公区域的设计可以采用隔断形式,将办公室、会议室、休息室等区域进行合理划分。
3.3 辅助设施设计辅助设施是指工业厂房中的配套设施,包括洗手间、食堂、仓库等。
在单层轻钢结构工业厂房的设计中,需要合理布置辅助设施区域,并考虑到其与生产区域的连接和便利性。
四、环境控制设计4.1 通风设计在单层轻钢结构工业厂房中,通风设计是非常重要的。
良好的通风系统可以保证室内空气的新鲜和流通,有助于排除室内的污染物和热量。
单层轻钢结构工业厂房方案1. 引言轻钢结构工业厂房是一种新兴的工业建筑形式,采用轻型钢材作为主要结构材料,并通过组装来实现快速建造。
本文将介绍一种单层轻钢结构工业厂房的方案,并对其优势、设计要点以及施工流程进行详细阐述。
2. 方案优势单层轻钢结构工业厂房方案相比传统的混凝土和钢筋混凝土结构有许多优势。
首先,轻钢结构工业厂房具有较轻的自重。
轻钢材料的使用使得工业厂房的整体自重大幅减小,从而降低了基础的承载要求,节省了建筑材料的消耗。
其次,轻钢结构工业厂房具有较短的建设周期。
由于轻钢结构的构件大多采用工厂化生产,因此在现场组装时可以大大减少施工时间,提高了工程的进度。
另外,轻钢结构工业厂房还具有较好的抗震性能。
轻钢结构具有较高的抗震性能,能够有效地减轻地震荷载对于建筑物的影响,提高了建筑物的安全性。
3. 设计要点在进行单层轻钢结构工业厂房的设计时,需要考虑以下几个要点:3.1 结构设计轻钢结构工业厂房的结构设计要合理,能够承受荷载并且保证安全。
设计时需要考虑到厂房的荷载情况,包括自身重量、设备和货物的荷载等,合理确定钢材的规格和数量。
3.2 外墙装饰外墙装饰不仅影响工业厂房的外观美观度,还能够提高建筑物的保温性能和防水性能。
设计时可以选择使用保温板或者外墙涂料进行装饰,提高厂房的整体性能。
3.3 内部布局对于工业厂房的内部布局设计,需要根据生产工艺和工作流程进行合理布局。
包括设置生产区、仓储区、办公区等功能区域,保证生产运作的顺利进行。
4. 施工流程在施工单层轻钢结构工业厂房时,需要经过以下几个基本步骤:4.1 地基处理首先对施工地基进行处理,包括挖掘土方、进行基础的浇筑和加固等。
地基处理对于厂房的稳定性和安全性至关重要。
4.2 框架安装在地基处理完成后,开始进行轻钢结构的框架安装。
根据设计图纸和施工方案,组装轻钢结构的构件,包括柱子、梁、屋面等。
需要注意构件的连接方式和安装顺序。
4.3 外墙装饰框架安装完成后,进行外墙装饰工作。
单层厂房轻钢屋面结构设计
佛山南方建筑设计院有限公司曾凝芬黄志鹏
[提要]本文针对现在流行的混凝土柱钢结构屋面组合的工业厂房,系统讲述了该类厂房
轻钢屋面的设计过程,并且总结了设计过程中遇到的常见问题及其处理方法。
内容实用,可供设计人员参考。
[关键字]单层厂房轻钢屋面结构设计
轻钢屋面形式多样,可以根据业主的要求选用既美观又经济实用的结构形式。
一般的结构形式有钢梁或钢屋架结构、圆管屋架结构、空间网架结构等。
本文以钢梁和檩条作为主受力杆件的轻钢屋面作为研究对象,介绍其设计过程,总结其中常见的问题和处理办法。
一、荷载取值
南方建筑主要考虑的荷载有恒荷载、活荷载、风荷载,当生产过程有大量排灰的厂房及其邻近建筑时,按照《建筑结构荷载规范》(GB500009-2001)(下文简称《荷载规范》),还应考虑屋面积灰荷载。
1.恒荷载,一般不超过0.3KN/m2,设有保温隔热层,按实际计算;
2.活荷载,不上人屋面按0.5KN/m2取值,当仅有一个可变荷载且受荷水平投影面积超
过60m2时,屋面均布活荷载标准值应取为0.3KN/m2,可以根据实际情
况选择,力求安全、
合理、节约;
3.风荷载,按《荷载规范》的有关规定取值;
4.荷载组合,荷载组合应分别计算以恒载控制的荷载组合和以活载控制的荷载组合;
二、屋面主要构件的受力情况及强度、稳定性验算
以钢梁和檩条组成的屋面,外荷载通过压型钢板(彩钢瓦)均匀地传递给檩条,再由檩条传给钢梁,钢梁通过钢板支座传给柱,再传至基础。
钢梁和混凝土柱的连接由于是不同材料的连接,难以做成刚接,计算时常把它简化为铰接,这样,钢梁就简化为简支梁或者连续梁。
钢梁的强度由规范的公式容易算出,但钢梁的稳定性需要构造措施来满足。
许多情况下,钢梁强度还没有达到极限应力值,而稳定应力已经超出要求了。
因为如果截面的侧向抗弯刚度和抗扭刚度不足(如窄而高的工字型截面),则会在截面形成塑性铰以前,甚至在弹性
阶段,梁就有可能突然发生绕弱轴y轴的侧向弯曲,且同时伴随扭转变形而破坏。
加强抗弯和抗扭刚度的方法除了加大梁的截面以外,增加侧向支承点也是有效的方法,这样减少梁受压翼缘的自由长度,从而减小梁在侧向支承点间对y轴的长细比。
对钢梁进行强度和稳定性验算时须注意应力比的问题,即计算应力与极限应力的比值
,《钢结构设计规范》第4.2节对此进行了阐述。
这是考虑到施工中产生的各种误差,使钢
结构本身的极限应力不能满足试验得出的极限应力,所以应在设计时有意识地使应力比1,
最好控制在0.8以下。
三、屋面支撑体系
屋面支撑体系虽然不是主要的受力构件,但却是连接屋面主要承重构件的重要组成部分。
适当而有效地布置支撑体系,能使厂房具有足够的强度、刚度和稳定性。
屋面支撑体系可
以分为上弦横向水平支撑、下弦横向水平支撑、下弦纵向水平支撑、竖向支撑和系杆等。
上
弦横向水平支撑为屋面提供稳定性,为主构件(钢梁、弦杆等)提供侧向支承点,它主要设
置在房屋的两端或横向温度伸缩缝区段两端的第一个柱间,但为了保证上弦横向水平支撑的
有效作用,设置的间距不宜超过60米;下弦水平支撑在没有悬挂设备且跨度不大时,可以不
设;竖向支撑的作用是使相邻屋架和上下弦横向水平支撑组成的四面体形成空间几何不变体
系,以保证屋盖的整体稳定,在钢梁的中间和两端设置,设置的数量视跨度而定;系杆为了
保证未设横向水平支撑屋盖的侧向稳定以及传递水平荷载,在横向水平支撑或竖向支撑的节
点处,沿房屋纵向通长设置,一般可以使用角钢或圆钢。
支撑杆件的受力一般很小,不必计算,可按构造要求和容许长细比选择截面。
当交叉斜
腹杆体系的支撑桁架作为支撑体系时,此时该体系属于静不定体系,在节点荷载作用下,可
考虑某些斜杆退出工作,简化成静定体系,再验算该截面是否满足要求。
四、节点
钢梁拼接节点、钢梁和柱的连接节点是主要的计算节点。
为方便运输,一般情况,每段
梁不超过12米。
然后根据节点受力情况和连接形式计算,并复核是否符合构造的要求,因为
螺栓安装工艺对螺栓的间距有一定的要求,详细可查阅《钢结构设计规范》。
钢梁和混凝土
柱的连接,需要设计支座底板的厚度,连接螺栓的大小。
底板厚度由支座反力产生的弯矩经
计算确定,一般采用12mm~16mm,加劲肋厚度与底板厚度相同。
螺栓应用双螺帽的螺栓。
预
埋螺栓需要有足够的锚固长度,具体参考混凝土结构的做法。
五、结束语
单层厂房轻钢屋面结构设计以安全、合理、可行、经济为原则,设计人员不仅要按规范
设计,还要结合实际情况,例如钢材的质量指标、焊接技术、安装工艺
等进行综合考虑;除
了满足强度的要求外,还要注意各种构造措施的运用,要弄懂各种构造措施设置的原因,避
免由于构造措施设置不当而破坏结构的稳定。
以上是笔者设计时的些微心得,不免有错漏之处,望同行们给与批评指正。