工业厂房钢结构桁架式通廊的设计分析

工业通廊设计发布时间：2021-11-12T06:03:19.362Z 来源：《建筑实践》2021年第19期作者：胡晓芳[导读] 在钢铁厂设计中，通廊能够充当运输工具，起到辅助生产的作用。

胡晓芳中冶华天南京工程技术有限公司江苏南京 210019摘要：在钢铁厂设计中，通廊能够充当运输工具，起到辅助生产的作用。

钢结构自重轻，施工速度快，钢通廊在工业厂房中大量应用。

本文主要对钢通廊的设计进行了简单的介绍，并对钢桁架通廊的受力性能进行了分析。

关键词：通廊；桁架；受力性能引言钢结构自重轻，构件在工厂易于加工，现场拼装快，生产效率高，钢通廊在工业厂房中大量应用。

对钢结构通廊进行优化设计，能够减少用钢量，降低工程造价。

因此本文对钢通廊设计进行介绍，并对钢桁架通廊的受力性能进行分析。

1. 荷载选取屋面活载，雪载，积灰荷载根据工程具体情况按规范[1]确定，桥面荷载根据工艺要求确定。

需注意的是，在计算风荷载标准值时，通廊的风荷载体型系数应按规范[2]确定，如图1所示。

图1 通廊风荷载体型系数2. 通廊形式对于钢通廊，可以选择桁架式通廊或梁式通廊。

主要由跨度和通廊高度确定通廊的形式。

当跨度较小时；场地高度有所限制，要求通廊较矮时，采用梁式通廊比较合适。

跨度小于12m，采用梁式通廊比较经济；跨度大于15m，采用桁架式通廊比较经济。

研究表明，跨度为30m，桁架式通廊的用钢量仅为梁式通廊用钢量的50%[3]。

3.支座类型钢结构通廊长度较大，且不设保温措施，需考虑温度变形产生的影响。

设计时，通过设置滚动支座来来释放温度应力。

在一个温度区段内，通常将通廊高度较低的一端设为固定端，另一端设为滚动端。

通廊会有一定的水平力传到固定端，柱子越高，柱顶水平力对其影响越不利，所以将固定端设于低处。

4.桁架式通廊桁架式通廊腹杆有3种布置形式：（1）人字形腹杆（2）上升式腹杆（3）混合式腹杆。

某胶带机通廊位于福建省罗源县，抗震设防类别为丙类；抗震设防烈度为6度，加速度0.05g，地震分组为第二组，场地类别为Ⅲ类。

大跨度钢管桁架结构设计分析[摘要] 近些年来，随着经济的发展，钢产量的提升。

大跨度结构迅速发展，钢管结构以其力学性能优，造型适应性好，建筑表现力佳而越来越受到建筑师和结构师的青睐。

由于生产工艺及空间的要求，厂房的屋面也开始采用大跨度结构，钢管桁架屋面梁由于可以充分利用材料的特性，本文结合某工业厂房为例,对管桁架结构设计和施工进行了阐述，仅供同仁参考。

关键词：钢管桁架设计施工吊装一、钢结构厂房设计的要点1钢结构厂房设计采用的结构体系钢结构厂房因为工艺布置的要求，一般都需要大空间，结构通常采用框架结构，在层数较多、工艺条件许可的情况下也可以采用框剪结构。

结构布置的原则是：尽量使柱网对称均匀布置，使房屋的刚度中心与质量中心相近，以减小房屋的空间扭转作用，结构体系要求简捷、规则、传力明确。

避免出现应力集中和变形突变的凹角和收缩，以及竖向变化过多的外挑和内收，力求沿竖向的刚度不突变或少突变。

由于多层厂房跨度方向尺寸较大，柱子少；而柱距方向尺寸较小，柱子多。

一般都是横向控制，使纵横向的抗震能力大致相同，不仅有利于抗震，也使设计更为经济合理。

2框架结构的节点设计连接节点的设计是钢结构设计中重要的内容之一，“三强”设计原则中有两条涉及到节点的设计.在结构分析前就应对节点的形式有充分思考与确定，最终设计的节点与结构分析模型应与使用形式完全一致.按传力特性不同，节点分刚接、铰接和半刚接.节点设计主要包括以下内容：①焊接.对焊接焊缝的尺寸及形式等，规范有强制规定，应严格遵守，焊条的选用应和被连接金属材质适应，E43对应Q235，E50对应Q345，Q235与Q345连接时应该选择低强度的E43，而不是E50.焊接设计中不得任意加大焊缝，焊缝的重心应尽量与被连接构件重心接近.②栓接.普通螺栓抗剪性能差，可在次要结构部位使用.高强螺栓使用日益广泛，常用8.8级和10.9级两个强度等级，根据受力特点分承压型和磨擦型，两者计算方法不同，高强螺栓最小规格M12，常用M16~M24，超大规格的螺栓性能不稳定，设计中应慎重使用. ③连接板.可简单取其厚度为梁腹板厚度加4mm，然后验算净截面抗剪等. ④梁腹板.应验算栓孔处腹板的净截面抗剪，承压型高强螺栓连接还需验算孔壁局部承压. ⑤节点设计必须考虑安装螺栓、现场焊接等的施工空间及构件吊装顺序等，此外，还应尽可能使工人能方便地进行现场定位与临时固定.⑥节点设计必须考虑制造厂的工艺水平，比如钢管连接节点的相贯线的切口需要数控机床等设备才能完成.二、工程概况1、工程概况该项目位于江苏省昆山市，为框排架结构，局部二层,一层为钢筋砼柱，钢结构屋面，局部二层为钢筋砼框架结构，独立承台桩基础。

钢结构通廊设计
钢结构通廊设计
通廊是钢铁企业生产工艺中用于转运原料的通道。

近几年来，钢铁企业竞争日益激烈，扩容、改造的步伐加快，对建设速度的要求越来越高，而钢结构以其自重轻、施工速度快、受季节影响小的特点，被越来越多的单位采用。

在我院承担的邯钢老区焦化厂1～6#焦炉备煤系统改造工程中，通廊的设计全部采用了钢结构。

现以水平投影长度为19515mm的标准段为例，对钢结构通廊的设计作一简述。

一、通廊结构自述
该通廊采用了四片桁架组成的空间桁架，每水平投影长度3250mm 为一节间，相邻水平桁架与竖向桁架共用一根弦杆，竖向桁架与上部水平桁架之间用斜杆相连，以保证整体结构的稳定性。

二、钢结构通廊的受力特点
钢结构通廊的重力荷载（恒、活）主要是由通廊内皮带机支腿传来的集中荷载，该荷载通过与竖向桁架平行的承重梁传至下部水平桁架中与弦杆垂直的腹杆（以下简称水平桁架直腹杆），再经水平桁架直腹杆传至竖向桁架下弦节点，通廊内走道板的荷载一部分由走道板传至走道梁，再由水平桁架直腹杆传至竖向桁架下弦节点，另一部分则直接由走道板传至下弦节间。

而钢结构通廊的重力荷载主要为动力荷载，按照《钢结构设计规范》（50017-2003）规定，对于直接承受动力荷载的结构：在计算强度和稳定性时，动力荷载设计值应乘以动力系数；在计算疲劳和。

大跨度钢桁架连廊的结构设计与分析摘要：高层建筑能够有效提高土地利用率，为大众提供更为舒适便利的居住、商用条件。

在现阶段，为了进一步丰富高层建筑的功能，提高建筑空间利用率，大跨度钢结构连廊已经成为当下高层建筑中极其常见的结构，其作为空中连廊结构不仅能够更好实现相邻塔楼之间的联系，增加建筑的采光和空间，同时还具备极好的美观性和观赏性。

但是大跨度钢结构连廊设计难度较高，在具体设计时需要综合考虑多方面因素的影响，因此文章结合具体工程实例探讨了高层建筑大跨度钢结构连廊设计中的要点和关键，以供参考。

关键词：大跨度钢结构连廊；竖向自振频率；时程分析；峰值加速度1大跨度钢结构连廊结构的特点大跨度钢结构连廊的设计关键在于做好各组成部分之间关系的分析和连接。

尤其对于大跨度钢结构连廊这类结构，更要进行重点关注，全面考虑风载、地震、人行激励下的动力响应等的影响。

钢结构连廊两端与主体结构的连接可以采用刚接或固定铰支座、滑动铰支座连接，一般情况下宜尽量采用刚接，当连廊处在建筑底部的1/3高度范围内时(低位连接)也可采用滑动支座连接[1]。

连廊两侧塔楼宜采用双轴对称的平面形式，如果两侧塔楼不对称，在地震中将会出现复杂的X、Y、θ相互藕联的振动，扭转影响大，对抗震不利，进而会对连廊产生严重破坏甚至塌落，同时使主体结构中与连廊相连的部位结构严重破坏[2]。

为满足行人的舒适感，大跨度钢结构连廊的舒适度分析也是至关重要的。

钢结构连廊在具体设计时需要从受力条件和环境入手展开仔细的分析计算，合理进行科学连接方式的选择及采取足够的保障措施，确保连廊的安全性。

2高层建筑大跨度钢结构连廊设计中的关键点分析2.1工程概况以及相关设计参数某高层商业建筑包括两栋塔楼，两栋塔楼在7层处设置钢结构连廊，连廊的跨度、宽度和高度分别为50.4m、5.8m和4.5米，底标高为28.7m,其两端分别作者简介：何振华（1985~），男，浙江湖州人，中华人民共和国一级注册结构工程师。

钢结构工业通廊设计钢结构工业通廊设计李欣王燕（青岛理工大学土木工程学院，山东青岛 266033）提要：工业通廊是工业企业中常见的构筑物，在生产工艺中主要为生产用料运输的通道。

本文以某胶带机通廊的设计为例，阐述了钢结构通廊的受力特点及设计应注意的问题。

通廊的结构特点是横向刚度较小，容易产生横向摆动，运用MTS钢结构设计软件分析了结构的动力特性，可供类似工程参考。

关键词：工业通廊；钢桁架；横向动力特性；自振周期冶金企业生产工艺中为了完成各种原料及成品的运输，普遍采用通廊工程。

本文通过唐山某钢铁有限公司120万吨钢技改工程高炉项目矿石上料系统中胶带机通廊的结构设计，对钢结构通廊设计作一简述。

1．工程概况在该上料系统设计中，根据工艺的要求，固矿料从地面输送到13.8m的混凝土转运站时，总长达67.9m，需使用较长的胶带输送机来输送，因而需修建相应长度的通廊来托放胶带运输机。

图1 胶带机通廊布置图通廊的宽度为满足胶带运输机的宽度并且在两侧留出设备检修通道。

通廊内的净空高度由工艺提出最低要求。

通廊的角度亦应严格按照工艺的要求。

由于胶带输送机距离较长，在通廊三分点处设立两个钢支架来支承连接通廊，所形成的通廊跨度为21.7m。

钢桁架通廊具有自重轻、跨度大、结构简洁、施工方便等特点，因此相比混凝土结构，采用钢桁架481482 通廊在技术和经济上更加合理、可行。

通廊立面及剖面布置见图1、图2。

2．通廊结构概述该通廊采用两榀大跨度钢桁架作为纵向受力构件。

通过在两榀钢桁架的横向设置水平支承、用立撑将桁架与上弦水平支撑相连以及在纵向钢桁架的两端设置端部刚架来保证整体结构的稳定性。

端部刚架简支于钢支架顶部，支架的地面位置是在钢桁架的经济跨度内并且结合地面的综合情况下做合理的调整确定的。

图2 通廊剖面图3．通廊受力特点图3 恒荷载作用下桁架受力计算简图图4 恒荷载作用下桁架杆件截面及内力计算结果图483钢结构通廊的重力荷载（恒、活）主要是由胶带机支腿传来的集中荷载，该荷载通过与纵向桁架平行的承重梁传至下弦水平支撑，再经水平支撑传至纵向桁架下弦节点。

大跨度钢结构空间管桁架设计要点分析
大跨度钢结构空间管桁架是一种结构形式独特、适用范围广泛的钢结构。

它以钢管为主要构件，具有独特的设计特点和应用优势。

本文将从设计要点的角度对大跨度钢结构空间管桁架进行分析，以期加深对该结构形式的理解和应用。

大跨度钢结构空间管桁架的设计要点之一是结构稳定性。

由于大跨度结构受风荷载和自重等影响，结构稳定性是设计的重点之一。

在设计中，需充分考虑大跨度结构的整体稳定性，采取合适的措施来增强结构的抗风荷载和自重的能力。

合理设置稳定杆件和增强节点连接等均是提高结构稳定性的重要手段。

施工和安装是大跨度钢结构空间管桁架设计的重要考虑因素。

由于大跨度结构的体量和尺寸较大，因此在设计中需充分考虑结构的施工和安装性能。

需要合理设置构件的尺寸和连接方式，以便于施工和安装。

在设计中也要考虑到结构的拼装和拆卸方便性，以减少施工过程中的工期和成本。

结构的经济性也是大跨度钢结构空间管桁架设计的关键要点之一。

在设计中，需要充分考虑结构的成本和性能，选用合适的材料和构造形式，以满足结构的使用需求和减少工程投资。

还需要优化设计，减少结构的自重和构件数量，从而提高结构的经济性。

大跨度钢结构空间管桁架的设计要点涉及结构稳定性、刚度和承载力、施工和安装性能、以及经济性等多个方面。

在设计和实际应用中，需要综合考虑这些因素，并根据具体工程要求采取相应的措施，以确保结构的安全、可靠、经济和实用。

希望本文的内容能够对大跨度钢结构空间管桁架的设计和应用提供一定的参考和帮助。

钢结构桁架式通廊设计及优化作者：付裕来源：《中国科技纵横》2014年第03期【摘要】论述了通廊的组成、传力途径、单元划分及跨度确定；对组成通廊的桁架进行受力分析、计算，在构件选择及布置上进行优化比较，总结出经济做法。

【关键词】钢结构通廊桁架设计优化1 某工程皮带通廊大跨度钢结构桁架设计1.1 通廊概况介绍该通廊承担着从该工程烧结室到济钢4号大高炉之间的成品烧结矿运输工作。

平面总长度为686m，属于单层单皮带通廊，走道板距地面高度为6.5m～17.5m，通廊宽度3.6m。

根据工艺要求，该皮带通廊为敞开式，皮带机上部设防雨罩。

该通廊廊身设计为下承式平行弦钢结构桁架形式，支架采用螺旋焊钢管和型钢结构。

根据现场地形以及经济跨度，整个通廊设有5个固定支架，16个滑动支架。

走道板采用6mm厚花纹钢板。

通廊两走道外侧设有安全防护栏杆。

1.2 合理划分单元及确定跨度对任何一个建筑物当它的长度很长时，我们都要考虑到设置伸缩缝。

皮带通廊的设缝是通过支座来完成的。

该通廊是由钢结构桁架、支架及两端的转运站组成。

通廊长度较大，中间必须设置多个固定支架，来承担通廊的水平推力。

同时考虑温度变形需将通廊划分为多个计算单元，根据钢材的线膨胀系数α=12×10-6/℃，济南地区冬夏最大温差约按ΔT=55℃，大约计算一下120m的通廊温度变形，变形量δ=α×ΔT×L=12×10-6×55×120×103=79.2mm，在每个计算单元之间设置上辊动支座就可以满足通廊的温度变形要求。

辊动支座处我们一般控制允许变形量在100mm以内。

辊动支座要设置在固定支架的一个支撑点和转运站牛腿上，所以每一单元的两端均为固定支架或转运站，通过计算，该通廊可划分为6个计算单元。

通廊两端落在转运站牛腿上的支撑点设为辊动支座，中间5个固定支架分别有一处支撑点为辊动支座，其余所有支撑点均为铰接支座。

维斯塔斯矩形钢管空间桁架连廊结构设计(全文)范本一：正文：一、引言维斯塔斯矩形钢管空间桁架连廊结构设计主要目的是为了满足建造物中连廊结构的承重和抗震需求。

本文将详细介绍该结构的设计思路、参数计算、构件选择、荷载分析等内容。

二、设计思路该连廊结构采用矩形钢管空间桁架作为主要承重结构，以满足建造物连廊的跨度要求。

设计思路主要包括结构形式的选择、受力分析和稳定性分析。

2.1 结构形式选择在连廊结构的设计中，考虑到跨度较大，矩形钢管空间桁架结构能够在保证结构稳定性的同时满足承重要求。

因此选择矩形钢管空间桁架结构作为主要承重结构。

2.2 受力分析在受力分析中，首先需要计算连廊结构的自重荷载。

然后考虑到连廊上可能发生的活载荷载和风荷载，进行荷载分析。

最后结合连廊的抗震设计，确定连廊结构的主要受力情况。

2.3 稳定性分析稳定性分析是为了保证连廊结构在使用过程中不发生倾覆或者失稳。

需要考虑到连廊结构的刚度，通过横向稳定分析和纵向稳定分析，确定连廊结构的稳定性。

三、参数计算参数计算是在设计中必不可少的环节，包括截面尺寸、材料强度、构件节点的设计等。

3.1 截面尺寸根据连廊的跨度和荷载情况，计算连廊结构所需的最大截面尺寸。

普通情况下，矩形钢管的高度和宽度需要满足一定的宽高比要求，以保证结构的稳定性。

3.2 材料强度在材料的选择中，需要考虑到矩形钢管的强度、刚度和耐久性等。

通过计算材料的抗弯强度、抗压强度和抗拉强度，确定矩形钢管的材料强度。

3.3 构件节点设计构件节点的设计是确保连廊结构的节点连接紧固可靠、不发生脱开或者错位的重要环节。

通过合理的节点设计，保证矩形钢管的连接稳定性。

四、荷载分析荷载分析是为了确定连廊结构的最大受力情况，包括自重荷载、活载荷载和风荷载。

4.1 自重荷载自重荷载主要考虑连廊结构本身的分量。

根据材料的密度和结构的截面尺寸，计算出连廊结构的自重荷载。

4.2 活载荷载活载荷载主要考虑连廊上可能承载的人员和设备等活动荷载。

工业厂房屋盖的钢管桁架结构设计导言本文综合分析探讨了现代厂房弧形屋面的管桁架的结构设计。

工程概况空间钢管桁架作为屋盖结构具有很多优点，不仅满足了大跨度的要求，而且作为一种结构体系，营造了美学与力学的完美结合的设计理念。

此类结构形式不仅在现代商业建筑如体育馆、展览馆、会场、航站楼等得到了广泛的应用，而且在现代工业厂房也具有强劲的发展势头。

我院于2010年设计的某公司项目是国内技术先进的高科技复合材料企业，其主厂房--复合材料生产厂房屋面采用羽翼造型，像一对张开飞起的翅膀，横向弧坡屋面，屋盖结构采用的就是钢管桁架结构。

复合材料生产厂房建筑面积为51857.60㎡，其东西长251.18m，南北宽为201.18m，檐口处柱顶标高15.00m，东西对称，剖面见右图，室内外高差为0.300m。

管桁架屋盖部分为多跨连续排架结构，计32榀。

桁架下面为钢筋混凝土柱。

管桁架屋盖复合材料生产厂房的建筑结构安全等级为二级，结构重要性系数1.0。

主体结构设计使用年限50年。

抗震设防类别为丙类，抗震没防烈度为7度，抗震等级为三级，基本风压为0.55kN/㎡，场地类别为Ⅱ类，地面粗糙度为B类。

管桁架跨度为27*3+18m，两侧悬挑分别为3.75m和9.75m，基本柱距9m，最大柱距10.2m，根据建筑造型和结构分析管桁架采用等腰倒三角形渐变截面，三角形的基本高度为1.85m，等腰三角形的上边水平长度为1.30m，管桁架纵向为多跨连续弧线，20轴处柱顶标高为15.00m，弧线波峰处高出3.85m，弧线波谷处低于1.45m，上下最大高差5.3m。

管桁架上、下弦杆选用较大外径和壁厚的圆钢管，从钢管节点的构造来保证弦杆外径大于腹杆外径，弦杆壁厚大于腹杆壁厚，上下腹杆节点间距均为1.5m错位布置，与檩条间距相同，钢管材质为Q345B的无缝钢管。

弦杆与腹杆以及腹杆轴线问的夹角大于30o，同时在管桁架承受较大横向荷载的支座部位纵向和横向进行了加强。

大跨度钢结构空间管桁架设计要点分析大跨度钢结构空间管桁架是一种广泛应用于大型建筑工程中的结构形式。

它具有结构安全、稳定性能好、施工简单、经济高效等优点。

以下是对大跨度钢结构空间管桁架设计要点的分析。

1. 整体布局设计要合理。

大跨度钢结构空间管桁架通常由主梁、副梁和吊杆组成，其整体布局设计要考虑建筑空间、荷载传递等因素。

在布置过程中要尽量简洁、合理，避免出现冲突、重叠或遮挡等问题，确保整体结构的稳定性和安全性。

2. 主梁的选型要合理。

主梁是大跨度钢结构空间管桁架中负责承担主要荷载的关键构件，其选型要根据实际工程的要求确定。

主梁的截面形式应尽量采用具有较高强度和刚度的型钢材料，以满足荷载要求，并且在能够满足强度和刚度的前提下，尽量减小截面尺寸，以降低结构自重。

3. 副梁的布置要合理。

副梁是指相对于主梁而言，起次要支撑作用的梁，通常布置在主梁两侧。

副梁的选型和布置要根据实际荷载和空间要求确定，同时要充分考虑副梁与主梁的连接方式和刚度要求，确保整个结构的稳定性。

4. 吊杆的设计要合理。

吊杆是大跨度钢结构空间管桁架中负责承载水平及垂直荷载的重要构件，常用于桁架的吊杆系统和支撑系统中。

吊杆的设计要合理确定材料的选择、直径、长度和数量等参数，同时要根据实际需要考虑吊杆与主梁、副梁的连接方式和节点处理方式。

5. 节点的设计要精确。

节点是大跨度钢结构空间管桁架中连接各构件的重要部位，对结构的稳定性和整体性起着至关重要的作用。

节点的设计要精确确定节点类型、强度和刚度要求，确保节点的传力能力和连接的可靠性。

6. 动力分析和抗震设计要充分考虑。

由于大跨度钢结构空间管桁架常用于大型建筑工程中，其安全性和稳定性要求较高。

在设计过程中要充分考虑结构的动力分析和抗震设计，合理确定结构的固有周期和抗震措施，保证结构的抗震安全性。

7. 施工工艺要合理可行。

大跨度钢结构空间管桁架的施工工艺直接影响工程的进度和质量。

在设计过程中要考虑施工工艺的合理性和可行性，确保结构的施工能够顺利进行。