第七章重型厂房结构设计
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重型钢结构厂房结构设计摘要:本文结合实际工程系统讨论重型钢结构厂房的结构布置、关键构造、荷载取值等问题,对该类结构的分析思路、模型建立等进行详细的阐述,并对关键控制指标给出具体建议,以供类似工程设计参考。
关键词:钢结构、排架柱、柱间支撑1 工程概况某120t转炉炼钢工程中的渣跨主厂房,为单层、单跨、双坡钢结构厂房,长138m,跨度为24m,柱距为12m,18m两种,有两台起重量为60t的A7级工作制和一台20t的A6级工作制的吊车,厂房建筑剖面图见图1-1所示。
图1-1建筑剖面图图2-1排架柱截面详图2 结构设计2.1 荷载取值荷载准确与否直接影响到设计结构的合理经济性,是结构设计重要环节【3】。
该厂房结构所受荷载主要有竖向荷载,包括:结构自重、吊车竖向荷载、屋面及走道板活荷载;水平荷载包括风荷载、积灰荷载,吊车水平荷载等。
2.1.1 屋面荷载取值根据《荷载规范》规定积灰荷载应与雪荷载或不上人屋面均布活荷载两者中较大值组合。
由于转炉炼钢会产生较大积灰,且在雪荷载较小地区,通常积灰荷载起较大控制作用。
本工程水平投影距离高炉中心50~100m,故积灰荷载取0.5KN/m2。
屋面恒荷载主要包括屋面压型钢板自重、屋面檩条自重、屋面支撑系统自重;以柱距12m为例,屋面檩条采取高频焊接H型钢,屋面支撑主要考虑水平支撑、垂直支撑、刚性系杆,且为保证屋面系统整体刚度,通常在屋面檩条下设置隅撑(按拉杆长细比控制);故屋面的恒荷载取值为0.55KN/m2。
另还应考虑工艺生产需求,屋面上放置管道支架或屋面檩条下吊挂检修单轨吊时所产生的荷载。
2.1.2 风荷载取值根据场地类别、厂房建筑高度确定结构风压体型系数及风压高度变化系数;对于基本风压的确定,通常厂房结构设计取50年基本风压。
系数确定完毕后套用以下公式计算出厂房结构受力构件的风荷载标准值:(2-1)2.1.3 吊车荷载取值根据提供的吊车资料计算吊车竖向荷载及横向水平荷载,横向水平荷载一般有软钩吊车、硬钩吊车之分。
重型钢结构厂房的设计金海黄功文陈梅珠杭州恒达钢构股份有限公司[摘要] 本文以宁波一重型钢结构厂房为例,详细介绍了重型钢结构厂房设计要点,以及对相关规范的应用技巧,可为类似工程设计提供参考。
[关键词] 重型钢结构厂房屋面活荷载支撑节点设计1、引言为满足使用功能需要,跨度大、高度高以及大吨位行车重型钢结构厂房不断涌现。
随着钢结构的发展,重型钢结构厂房在工业建筑中的比重越来越大,主要用于冶金、机械、船舶等建筑领域。
本文结合浙江宁波地区某生产车间的结构设计,重点介绍重型钢结构厂房结构特点及结构设计中注意事项。
2、工程参数及自然条件该厂房建筑面积23478m2,长度264m,宽度90m,柱距9m(局部7.5m、16m),跨度30m、35m、25m。
厂房檐口标高22.3m;A~B跨在轨顶标高11.9m处设一台50/10T A5级吊车,在轨顶标高15.9m处设两台10T A3级吊车;B~C跨在轨顶标高14.4m处设两台200/20T A5级吊车,在轨顶标高19.3m处设两台10T A3级吊车,如图1所示。
自然条件:基本风压0.6KN/m2,地面粗糙度B类;雪压0.3KN/m2,屋面恒载0.25KN/m2,屋面活载0.5KN/m2,抗震设防烈度6度,设计地震分组为第一组,设计基本地震加速度0.05g,场地类别为IV类,地震设计特征周期为0.65s。
图1 剖面图3、重型钢结构厂房结构特点及设计要点3.1结构特点(1)、结构构件用钢量大。
该类厂房柱距、跨度、高度一般较大,且吊车工作级别、荷载较大,因此导致构件超长、超宽、超重现象,用钢量一般超过60kg/m2。
由于该类厂房结构构件重量较重,相应基础费用也较高,同时地震反应也较为敏感。
(2)、轴网布置复杂。
受工艺条件限制,边柱距一般为6~12m,中柱距一般为9~18m,且中柱经常需要抽柱。
(3)、结构整体刚度要求高。
因吊车冲击荷载对结构的影响,在结构的纵向及横向应提高其设计刚度,以减小整体结构的震动。
浅谈重型钢结构厂房的结构设计[摘要] 本文根据已完成的不同类型重型钢结构厂房,就吊车吨位≥50吨、轨高≥8m、跨度≥24m的大中型普钢厂房进行了结构选型的综合分析,总结了重型钢结构厂房的结构设计基本要则。
设计时应以满足平面工艺布局、建筑物使用功能、室内外综合公用管道空间布设为前提,根据各地不同的自然条件,如风雪荷载、抗震设防等进行方案对比分析。
此篇关于重型钢结构厂房结构设计的分析总结,对类似项目设计具有一定的参考作用。
[关键词]工业厂房重型钢结构吊车工艺布局风、雪荷载结构选型前言随着我国经济的高速发展,工业项目结构形式也发生了很大变化,由最初的高大、浑厚的混凝土排架或框架形式转换成了钢结构形式。
钢结构结构形式能充分利用钢材强度高、延展性好的优点,此类项目由专业厂家加工制作,施工吊装安装快捷,施工现场整洁干净,施工周期短,于是在各行各业涌现出了一批批钢结构厂房。
由于钢结构能更好地实现大跨度、大柱距、大吊车的结构布局,所以能满足多样化的工艺平面布局要求,加上钢结构厂房质轻的围护结构,故而此类结构受到了更多用户的青睐,被更广泛地推广到各行各业。
本文主要就典型重型厂房的进行设计例证,总结此类项目的基本设计要则,以更好地缩短设计周期,降低设计人为成本,在结构方案上合理化控制工程造价,实现工业项目的人性化设计。
一、结构平面布局选型经济合理的结构布局往往以合理的结构单元划分为前提。
结构单元的划分基本考虑因素有如下几项:工艺布局、吊车设置、建筑物平面投影尺寸等。
1、结构单元平面尺寸基本要求:在满足生产工艺布局、人流入口、货流入口、参观通道等要求前提下,重型钢结构厂房结构单元经济控制尺寸基本为长度方向总尺寸不超过220米,跨度方向不超过150m。
2、能归并为一个结构单元的吊车使用要求:尽量使轨高差异不大,檐口高度或刚架端部下沿高度在12m以上的合并为一个单元进行计算。
因为,鉴于轻钢规程(CECS 102:2002)的使用范围,没有必要将轻重吊车合并为一个单元进行计算。
重型厂房结构设计--钢屋架设计重型厂房结构设计--钢屋架设计一、设计概述由于重型厂房要承载大量设备和负荷,因此其结构设计极为重要。
本设计采用钢屋架结构来满足建筑的要求。
钢屋架结构具有自重轻、强度高、刚度好、施工周期短等优点,非常适合用于重型厂房的设计。
二、结构选型钢屋架结构主要由柱、梁和屋面系统组成。
柱和梁采用矩形钢管作为主要构件,选用Q345钢材,具有优良的强度和耐腐蚀性。
屋面系统采用彩钢板作为覆盖材料,具有防水、防火、耐腐蚀等特点。
三、结构设计1. 主悬挂梁的设计主悬挂梁是承载屋面系统和顶墙板的关键构件。
根据厂房的平面布置和荷载计算结果,确定主悬挂梁的位置和尺寸。
为了提高刚度,悬挂梁采用双T剖面型钢。
根据荷载计算和构造要求,确定主悬挂梁的截面尺寸和材料规格。
2. 柱的设计柱是厂房结构的主要承载构件,承受来自屋面荷载和其他附属设备的力。
根据实际设计要求和荷载计算结果,确定柱的尺寸和材料规格。
为了提高抗震性能,柱采用矩形钢管,并在柱的底部设置地震支座。
3. 屋面系统的设计屋面系统主要由钢梁、彩钢板和防水层组成。
钢梁用于支撑彩钢板和屋面荷载,彩钢板作为覆盖材料,防水层用于保证建筑不受外部湿气影响。
根据建筑布置和屋面系统的荷载计算结果,确定钢梁和彩钢板的尺寸和材料规格。
四、结构分析与验算根据上述设计结果,进行结构分析与验算。
主要包括静力荷载、动力荷载和抗震性能的计算。
通过对设计结构进行静力和动力分析,验证其满足规范要求和安全性能。
五、结构施工方案根据结构设计结果,制定施工方案。
包括施工工艺、施工周期、材料选用、焊接工艺等。
确保施工过程中的质量与安全。
六、结构优化和改进根据施工实践和使用反馈,对结构进行优化和改进。
包括减少材料使用、提高结构性能等。
以满足客户的实际需求和经济效益。
七、结论本设计采用钢屋架结构满足重型厂房的设计要求,具有自重轻、强度高、刚度好等优点。
通过结构分析与验算,证明了设计的合理性和安全性。
重型钢结构厂房设计要点浅析首先,在进行重型钢结构厂房的结构设计时,需要考虑到建筑物所处的地理条件、使用功能和荷载要求等因素。
在地理条件方面,需要根据场地的地质情况、地基承载力和地震等级等因素来确定合适的结构形式和基础形式。
在使用功能方面,不同的厂房需要满足不同的功能需求,如生产线、存储区、办公区等,需要根据功能要求来确定建筑物的布局和空间划分。
在荷载要求方面,需要考虑到建筑物的自重、雪荷载、风荷载和设备荷载等,确保结构的安全性和稳定性。
其次,重型钢结构厂房需要进行合理的功能区划。
在进行功能区划时,需要根据工艺流程和生产需要来确定不同区域的功能要求和使用要求。
例如,生产车间需要具备良好的通风、采光和排水条件,办公区需要满足舒适、安静和独立性的要求,存储区需要考虑货物的存储方式和防火要求等。
同时,还需要合理设置通道、楼梯和电梯等交通设施,方便人员和物资的流动。
通过合理的功能区划,可以提高工作效率,优化空间利用,提升产品质量和生产效益。
最后,重型钢结构厂房的施工技术也是设计要点之一、在进行施工技术设计时,需要考虑到钢结构的生产、运输和安装等环节。
在生产加工方面,需要根据设计要求对钢材进行切割、焊接、喷漆等各种工艺处理。
在运输方面,需要采用适当的运输工具和方式,保障钢材的安全和完整性。
在安装方面,需要注重安全和效率,使用合适的施工设备和工法,确保结构的准确性和稳定性。
综上所述,重型钢结构厂房设计要点包括结构设计、功能区划和施工技术等方面。
设计者需要根据场地条件、功能要求和荷载要求等因素进行科学合理的设计,以保证厂房的安全性和功能性。
同时,在施工阶段也需要考虑到钢结构的生产、运输和安装等环节,确保工程的顺利进行。
通过合理的设计和施工,可以建造出安全、高效、经济的重型钢结构厂房。
重型单层钢结构厂房结构设计浅论(广西工业建筑设计研究院 530000)摘要:在各行业工业厂房中,重型单层钢结构工业厂房占有一定的比重。
本文作者通过了在设计工作实践中的体会,总结了重型厂房结构设计一些特点。
依据相关规范及设计方法,浅论述重型单层钢结构厂房的设计要点,间述设计经验与方法在实际工程中应用,供读者参考。
关键词:重型单层厂房;钢框架;桁架;刚性系杆;梭行空间檩条重型单层厂房的定义:车间内设置100t以上中重级吊车设备,或者设置硬钩、夹钳、刚性料耙的吊车,这一类型按重型工业厂房设计。
重型单层钢结构工业厂房不同于轻、中型钢结构工业厂房,它的特点是吊车荷载大,厂房空间高大,开间尺寸比较大。
一、重型单层钢结构厂房的结构设计要点1.柱网尺寸厂房柱网尺寸的确定,主要是以下几点为考量:(1)满足生产工艺流程布置要求。
(2)厂房建筑统一模数制的规定。
一般厂房边柱距为6m,需要时中间可以抽柱,形成12m、18m、24m、30m等(3)工程地质条件和柱基础方案。
(4)减少构件规格,使构件标准化定型化,以利构件工厂制作。
(5)制作、运输、吊装条件。
一般来说,根据国内设计经验,重型厂房钢结构框架跨度设计为24m到36m这个区间内比较合理。
当跨度超过30m以上,厂方高度超过15m以上,吊车吨位超过100t以上,边柱柱距以6.0m,中间柱距以12m设计较为经济。
当然如果工艺需要,而屋面、墙面采用轻型围护结构,则重型厂房外围柱距可以采用7.5m、9m、12m、18m,如是多跨相应中间柱距可布置成15m、18m、24m、36m等。
需要说明,柱距加大后,屋面、墙面檩条、托架、吊车梁随着跨度增大,如果按实腹h 型钢梁设计或选用,则用钢量随之增加很多,特别是9m柱距以上,以常规6m柱距为例,在荷载、材料、檩距相同条件下,屋面薄壁实腹c型钢檩条用钢量约4kg每平方米,9m则用到约8kg每平方米,是前者的2倍。
用轻型h钢则是1.3倍,如果用钢管梭行空间檩条,则每平方米用钢量约3.6kg,因此,9m以上檩条最好是设计成空间桁架檩条。