钢结构厂房设计中应注意的几个问题

是需 要注 意的问题 。 ｌ结构设 计 不 小于 Ｏ３ Ｎ ｍ 。 ． ／ ｋ ≤Ｏ Ｗ／ ， ． ｍ ・ 玻璃 棉 Ｋ ０ ４ Ｗ／ ℃。 ３ ＝ ． １ ｍ・ ０ 荷 载效 应组 合应 符 合下 列原 则 ：１ 屋 面 （） Ｌ￣ＫｘＩ ００ １ ｌ０３ １ ６ ＞ ／ ．４ ｘ ／．＝ ３ ｍｍ，此为 室 ｈ＝ 均 布活荷 载不 与雪 荷载 同时 考虑 ，应取 两者 内有 采 暖 设施房 屋 或 公共 建 筑 的最低 厚度 。 中较 大 值 ； ） （ 积灰荷 载 与雪荷 载或 屋 面均 布 再 考 虑 热桥 、 户 的散 热 ， 际厚 度 一般 取 ： ２ 窗 实 ＝Ｉ ６ｘ１ ０％ ６ 活荷 载 中 的较 大值 同时 考虑 ； ） （ 施工 或检 修 Ｌ ３ ２ ＝１ ０ｍｍ。 ３ 集 中荷载不 与屋 面材 料或檩 条 自重 以外 的其 ３ 屋 顶设计 的 问题 他荷 载 同时 考虑 ； ） 台吊车 的组 合应 符 合 （ 多 ４ ３１屋 盖支撑 ． 现 行 国家标 准 １Ｊ ２ 的规定 ； ）风 荷 载不 与 地 （ ５ 规 范第 ９１ ０条规 定 ，屋盖 支撑杆 件 宜 ．． ２ 震 作用 同时 考虑 。 用 型钢 ， 目前多 数采 用 圆钢 ， 至在 ８ 甚 度地震 １ ． 条 ， 梁及拉 条应 注意 的问题 ４檩 墙 区也有 用 圆钢 的 ，必 须 引起高 度重视 由于人
关键 词 ： 结构厂房 ； 钢 设计 ； 建筑 节能 ； 温 保
１ ． ３门式 刚架 受力分 析的原 则 ２ ２ Ｒ＝ Ｋ＝ｌ ｂ。 ． ｉ 考虑 到 计算 时 假设 屋 面 活载 是 满 布 的 ， 其 中 ， 为 隔 热材 料 厚度 ， ； 隔热 材 Ｌ ｍＫ为 则安 全度 较大 ， 钢量也 增 料 导 热 系 数 ， ｍ・ ； 为 传 热 系 数 ， 用 的结构 形 式 ， 它具 有 自重轻 、 造价 低 、 工 周 如荷载 取值 过大 ， 施 ｗ， ℃ Ｗ， Ｃｏ 规定 ：当采 用压 型 钢板 轻 型屋 面 ｍ ｏ 期 短 、 厂化 程度 高 、 工 现场 工 作 量小 、 合 效 大 ，规程 Ｉ 综 益 高等优 点。 以哈尔滨地 区为 例 ， 尔滨地 处 时 ， 面竖 向均 布 活荷 载 的标 准（ 水平 投 影 哈 屋 按 选 择 和 Ｋ， 定 Ｒ。 确
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建 筑 技 术
钢 结构厂 房设 计 注 意 的几 个 问题 中应
邱 亮
（ 黑龙江省食品医药设计 院有限责任公司， 黑龙江 哈 尔滨 １０ ０ ） ５ ０ ０
摘 要： 如今 钢结构 厂房 的采 用越 来越 普遍 ， 尔滨地 区建设 钢 结构厂房 更要 考虑 能耗 的问题 。本 文从 结 构设 计 、 温 隔热设 计 、 哈 保 屋 面设 计等 几方面 对钢结构 厂房设 计 的核 心问题进 行 探讨 ， 结 了轻 型铜 结构 厂房 的设 计要 点， 出一 些在设 计 中应 注意 的 问题 和建 总 提 议 ， 出厂房 结构 方案的 选择主要 从 工 艺流程 、 指 建筑 节能设 计 、 术经 济分析等 方 面综合 考虑确 定 。 技
１ ． １厂房结 构体系 的选型 问题 厂房 结构 方案 的选择 主要是 从 满足 工艺 流程 、 筑节 能设计 、 建 结构 设计 分析 和技 术经 济 分析 等方面综 合考虑 确定 的。 ． 格 构式 钢框 架也 是 可 选择 方 案 之 一 ， 它 选择 钢缀 条柱 和桁架 构成 平面框 架 ，以双 层 保温 压型 钢板作 为屋盖 和墙体 的围护 。 一 柱 网 架结 构方案 是另 一个 可选择 方案 。采 用轻 钢 或钢 筋混凝 土柱 作为 承重结 构 ，屋盖 采用 钢 门式刚架 轻 型钢结 构厂 房 中的檩条 和墙 们 对震 害 的感受 不深 ，认 为地震 发生 的概率 网架 承重 ， 设双层 保温 压型 钢板 屋盖 ， 上 墙体 梁 一般采 用 高效经 济的实腹 式带 卷边 Ｃ形 和 很 小 ， 因此重 视不 够。 者建 议 ８ 作 度地震 区应 可选 用保温 压型 钢板 ，也可选 用砌 体作 保温 ｚ形冷 弯 薄壁 型钢 ，其 优点 是截 面 回转 半径 用 型 钢 截 面 ， 度 及 ７度 以 下视 刚 架跨 度 和 ７ 围护 。 现行 方案的 主要优点是 结构 轻盈 、 济 和惯 性矩 相对 较大 ， 刚度较 好 ， 经 整体 能够 充分 荷载大小可考虑是否一律采用型钢。 性好。制造和安装周期短 ， 造价较低 ， 外形和 发挥 材料 的性 能 ，但同 时也存 在截 面抗 扭 刚 ３ ． 结构 厂房屋 面设计 的防水 问题 ２钢 内部都较为美观， 符合建设单位要求 ， 因而得 度较 小 ， 荷载 的偏 心非常 敏感 ， 算 时要 对 在计 屋面 防水设 计 涉及 屋 面坡 度 、 天沟形式 、 以实施 。但是 已建结 构也 存在着 它 固有 的弱 考 虑可 能 产 生的 扭转 变 形 和约束 翘 曲 应力 。 单坡屋面长度等因素。屋面坡度， 根据《 屋面 点， 主要是 结构 刚度较 差 ， 别是 对 于存 在长 在设计 檩条 、 梁 、 条一 类的 围护构 件时 应 工 程技 术 规范 》 特 墙 拉 的规定 ， 面坡度 最小为 ５ 屋 ％。 期 积雪可 能 的高寒地 区例 如哈 尔滨 ，刚度 问 注 意 以下几 点 ： （ ） １风荷载 标 准值 按 规程 的 但 在 实际 工程 中 ，一 些外 资钢 构公 司屋面坡 题会表现出来。此外在高寒地区围护结构的 规定 计算 堕 能符 合实 际 ； 为避 免造 成施 工 中 度 经 常做到 ３ 甚至 ２ 考虑到 目前 国 内钢 ％， ％。 耐久 性也 有待 于考察 。但作 为一 个 高速 发展 的不便 ， 尽量 不采 用双层 拉 条 。（ ） 条 构 厂家技 术力 量 、 应 ２ 当檩 节点 的处 理 、 材料性 能方面 领域 的产 品生产 厂房 ，它 的产品 本身有 高 换 在 风吸 力组 合作 用下下 翼缘 受 压时 ，可通 过 参 差不齐 ， 将 屋面 坡度控 制在 ５ 人们 ％。在积 代性 ，因而 这些 问题将 不会 影响 到生 产 的正 稳 定纠 解决 ； ） 风吸力 作 用下 檩条 的稳 雪 较大 的地 区 ， 度应适 当增 大。 算 （ 在 ３ 坡 单坡 屋面长 常进 行 。 ’ 定 性 可采 用 《 结构 设 计 规范 》 《 弯 薄壁 度 ，主要 取决 于 工程所 在 区域 的最大温 差以 钢 和 冷 １ 门式刚架 柱 网尺 寸 的选 择及 结 构休 型 钢结构 没计 规范 》 ． ２ 中的公 式验算 。 及 降雨所 形成 的最大 水头 的高度 。根据 收集 系 的布置 问题 ２保 温隔热设 计 的资料和工程设计经验 ，单坡屋面长度宜控 门式刚架 柱 网布置首 先应 满足 厂房 工艺 钢材具有非常好的导热性能，其导热系 制在 ７ ｍ以内， ０ 若超过 ７ｍ， ０ 需做专题研究 、 使用的要求， 门式刚架间距通常为 ６ ９ 不 数 达到 ５Ｗ／ ℃， 于钢 结 构建 筑 ， 果 不 特殊处 理 。哈 尔滨 地处 严寒 地 区 ， 季气温 ｍ一ｍ． ０ ｍ・ 对 如 冬 论是 否具 有 吊车 、 刚架 的合 理柱 距 ， 议 进 行保 温 隔热处 理 ，势必会 造成 大量 能源 浪 低 ， 积的 冰雪 反复 冻融 ， 易对普通 钢屋 面 门式 建 堆 容 采用 ８ ９ ｍ一ｍ，因为工 程 中构 件 数量 的 多少 ． 费和消 耗 ，同时 还要 满足工 艺性 要求 和舒 适 造 成 破 坏 ， 其是 天 沟处 ， 尤 造成 渗漏 ， 据 以 根 将直 接影 响加工 、 安装 的工 程量 、 工进 度 及 性 要求 。 施 针对 不 同气候 区域 的工程项 目， 过 往 的经验 ， 经 内天 沟 尚无 成 功的实 例 ， 确定设 故 造价 ， 一个 工程采用 ９ ｍ柱距 时的刚 架 、 檩条 、 计 算采用 不 同的保 温层厚 度。 计 方案 全部 采用 外天 沟 。另外 哈尔滨冬 季雪 吊车梁等构件的数量要比采用 ６ ｍ柱距时约 保 温设计 的原理 及计算 方法 ： 大 ，在 高低 跨处 宜积 很 高的雪 ，威胁厂 房安 减少 ３％， ０ 虽然其截面有所增大， 但其对缩短 ２１热 工学 中有如 下理论 ： ． 全， 故确定设计方案采用一个屋脊双坡屋面。 施工周期、降低工程造价的有利影响十分明 Ａ ＝ Ｔ ＡＲ Ｑ Ａ ’／ 。 ４结 语 显 。门式刚架 的较经济 跨度建 议在 ２ｍ ２ｍ １ ～４ 其 中 ，Ｔ为温 差 ， Ａ为 表 面积 ，２ Ｑ △ ℃； ｍ； Ａ 钢结 构 在 现 代建 筑 中 由于 用 钢量 少 ， 安 范 围 内采 用 ，其 合理 的最 大 跨 度 不 宜 大 于 为热 流损 失 ， ＴＳ Ｗ＝ ／； Ｒ为热阻 ， ： Ｗ。 ｍ・ ℃／ 装设 计时 间短 ， 化生 产程 度 高 ， 工业 特别在 厂 ３ｍ ６ 。其次 ， 结构体 系的选择 。檩 条和墙 梁 既 以有 生命力 的 “ “ 人 的感 知为例 ： 房 、 库 等大跨 度结 构 中得 到更广 泛的应 用 。 仓 是 承受 竖 向和水平荷 载 的构件 ，也 是刚架 和 夏天 ：（ ｔ 人体 温度 ）３℃ ， （ ｌ ： ７ ｔ 环境 温 度 ） 哈尔 滨地 区处 于寒 冷地 区 ，冰雪覆 盖 的时间 ２ ＝ 刚架之 间的连 系构 件 。厂 房纵 向水 平力 由支 ３ｏ ，ｔ２ 要 求 Ｒ很小 。 ５Ｃ Ａ＝ ￣ Ｃ， 较长 ，本文 对这个 问题要求钢结构厂房在 撑 体系 承受 ，在 每个 温度 区段端 部柱 问或 第 表现 为穿薄 的衣服 ， 甚至光 胳膊 、 短裤 。 设 计重 要着 重 考虑 保温 ，屋 顶的 防渗漏 的设 二 柱间应 设置 屋盖横 向支 撑 ，其余 位 置 每隔 冬 天 ： 体温 度）３℃ ， 境温 度） 训‘同时给 出 了一些建议 。 ｔ（ ｌ人 ＝７ ｔ（ ２环 ＝ ， ４ｍ左右设置一道横向支撑 。以使整个房屋 １℃， ｔ ２￣， ０ Ｏ Ａ ７ 要求 Ｒ增 大 。 ＝ Ｃ 参考 文献 ． 形 成空 间稳 定结 构 。门式 刚架轻 型结 构房 屋 表现为 穿厚 的衣服 ， 如羽绒 服等 。 【１ 霄 ， 红 旗 ， 国海 ． 型钢 结 构厂 房 的 １刘 杨 杨 轻 的纵 向温度 区段不 大于 ３０ 横 向温 度 区段 ０ｍ； 由此导 出： 阻 Ｒ是 最关键 值 。“ 结构 设 计 与研 究『 ． 西建筑 ，０ ６ ０ ～ ０ 热 钢 Ｊ山 ］ ２ ０ — ７ １． 不 大于 １０ ５ ｍ。 建 筑 ” 温隔 热就是 要获 取足够 的 Ｒ值 。 保