轻钢结构厂房的基础设计研究

32t吊车门式刚架轻钢厂房的结构设计导言本文重点介绍了某管桩有限公司带32t吊车门式刚架轻钢厂房的刚架和吊车梁的设计，屋面和柱间支撑的设计，檩条及和墙梁的设计。

同时对本工程设计中几个主要问题的处理，也进行了较详细的讨论和介绍，可供同类工程设计时参考。

工程概况某管桩公司生产车间位于河北，厂房长度为6×23=138m，宽度为24+21=45m，屋面坡度为8%，双屋脊，建筑面积为6400㎡，其中：24m跨有32/5t桥式吊车一台，20t/5t桥式吊车二台，21m跨有10t桥式吊车一台，5t单梁桥式吊车一台（以上吊车工作级别均为A5），牛腿标高6.900，柱顶标高11.500，屋面为角驰Ⅱ暗扣式单层压型钢板+75厚吸音保温棉+不锈钢丝网，墙面为单层压型钢板。

本工程建筑结构安全等级为二级，设计使用年限为50年，屋面活荷载对于刚架构件，其受荷水平投影面积大于60㎡，取为0.3kN/㎡，雪荷载为0.45kN/㎡，故取较大值为0.45kN/㎡；屋面活荷载对于檁条，屋面板等局部构件取值则为0.5kN/㎡；基本风压为0.45kN/㎡，地面粗糙度类别为B类；抗震设防烈度为6度。

刚架构件材质采用Q345B；吊车梁因其工作较频繁，需要进行疲劳验算，而最低日平均温度为-6℃，要求所选钢材应具有0℃冲击韧性的合格保证，故吊车梁材质采用Q345C，其它檩条，墙梁，支撑材质采用Q235B。

计算软件采用PKPM的STS软件。

刚架和吊车梁的设计考虑制作安装简便，刚架柱，梁均采用实腹式焊接H型钢，门式刚架用STS 软件进行分析计算时，对屋面活荷载考虑其各跨的不利布置，对吊车的竖向及水平荷载，当参于组合的吊车台数为2台时，对其进行折减，折减系数取为0.9。

由于桥式吊车起重量为32t，已超出《门式刚架轻型房屋钢结构技术规范》（下称轻钢规范）的适用范围，故刚架柱采用《钢结构设计规范》（下称钢结构规范）验算，由于吊车梁可作为柱子的侧向支承点，故下柱平面外计算长度取为7.5m 即基础面至牛腿面的长度，上柱平面外计算长度取为4.6，即牛腿面至柱顶的长度；而对于屋面变截面梁，由于钢结构规范只能用等效截面来验算，会存在一定误差，所以屋面变截面梁的强度和稳定仍按轻钢规范来验算，其平面外计算长度取为两屋面隅撑之间的距离，对于屋面变截面梁的挠度则按钢结构规范从严控制。

地震作用下门式刚架轻型房屋钢结构的设计探析关键词：门式刚架；轻型房屋；钢结构前言：根据《门式刚架轻型房屋钢结构技术规程》内容，在抗震地区的房屋设计上，其门式刚架轻型房屋钢结构需要与现行的国家标准相符。

而且在具体工程项目开展过程中，主要以薄壁性刚檩条墙架量和轻质高强屋面以及墙体材料的使用为主，无法在等级较高的地震之中保持稳定状态。

因此，人们需要对地震作用对门式刚架的影响突显出来，从而做到钢结构的针对性设计。

1.门式钢架轻型房屋钢结构设计的优势从上世纪八十年代开始，我国便开始对门式刚架轻型房屋钢结构进行应用，经历了几十年的完善之后，已经成为我国房屋建筑中的重要建设形式之一。

站在结构设计角度来说，该种类型的房屋设计主要以H型钢的应用为主，进而组成新型门式刚架承重组织，并在实际应用过程中取得很好的应用效果。

由于门式刚架轻型房屋结构在布置过程中具有较强的灵活性，在柱网设计上也不会受到构建模数所限，再加上门式刚架轻型房屋在拆卸时也比较方便，便于二次回收和利用，还能尽可能缩短工程的建设周期。

另外，钢结构的应用有利于降低能源消耗，确保周围环境不会受到严重影响，并且在应用过程中可以展示出极高的经济效益，为企业未来发展奠定良好基础。

2.地震作用对门式刚架的影响分析2.1单层门式刚架厂房在单层门刚架厂房研究过程中，工作人员需要做好相关厂房荷载参数的列举工作。

但在具体的柱顶侧移影响因素考虑过程中，需要做好风载工况以及地震工况的组合工作。

另外，在该结构分析过程中，结构几何参数并不会出现太多变化。

相关规定显示，各种类型的单层门式刚架厂房的柱顶位移限制十分明确，即H/60，H代表结构檐口的高度值。

整体来看，结构侧移过程中所受到的地震作用要大于风荷载，当主体建筑结构加高之后，风荷载也会开始渐渐控制工况，整体结构侧移中所受到的地震作用影响可以满足主体控制需求。

站在单层门式刚架厂房计算角度來说，随着建设高度的不断提升，风载荷也会越来越大，此时地震作用将会降低，此时人们可以不必对地震作用的组合情况进行计算。

门式刚架轻钢结构设计分析摘要：对于门式刚架而言，其属于轻型房屋钢结构中非常重要的一种结构形式。

在对门式刚架轻型钢结构进行实际设计的过程中，其设计阶段的不同，实际的特点也有极大的不同，在进行设计的过程中，必须要对其中实际存在的主要矛盾进行全面的了解并掌握，以结构设计的基本原则作为实际的依据，将科学合理的技术措施应用进来，最终使更加经济、耐久、安全的结构设计出来。

基于此，本篇文章主要对门式刚架轻钢结构的设计进行深入的分析和探讨。

关键词：门式刚架轻钢结构设计分析前言：就门式刚架轻型钢结构来讲，其主要有以下特点和特征：首先，就是形式非常多，其次，就是布置具备灵活性，最后就是可以使各种使用功能的厂房设计要求得以满足。

与以往的普通钢结构相比，门式刚架轻钢结构不但具备施工速度快的特点，还具备施工速度快的特点，不仅如此，其质量相对较轻，是普通钢结构的1/2~1/3，非常便于施工。

除此以外，门式刚架轻钢结构的主要结构不仅有主钢架，还有基础和支撑体系、抗风柱等。

1.门式刚架节点和梁柱连接设计在对门式刚架与柱进行实际连接的过程中，其必须要将刚接的方式采取进来，正常情况下，有以下几种方式，即腹板焊接、腹板栓接、翼缘焊接、翼缘栓接，而具体采取哪一种方式，则要依据与梁柱截面的大小以及实际摆放的位置。

在梁祝钢接的过程中，其最重要的保障就是梁柱节点端板，对于端板的摆放形式而言，其主要有以下三种，即横放、竖放和斜放，在对端板连接进行设计的过程中，IXUS要以实际承受最大的内力为基础进而进行设计。

如果实际的内力相对较小，在进行端板连接的谷草中，要以其承受不小于较小被连接构建截面承载力的一般为基础，进而进行设计。

在对主钢架构件进行实际连接的过程中，必须要将高强度的螺栓应用进来，进而对其连接，其主要包含两种类型，即承压型和摩擦型。

如果在对端板进行连接的过程中，其只会受到弯矩或者是轴向力的作用，又或者是实际的剪力比抗滑移承载力小很多，则可以不对端板的表面进行针对性的处理。

轻型钢结构门式刚架厂房结构设计探讨作者：闫平来源：《城市建设理论研究》2012年第34期【摘要】门式刚架轻型钢结构由于其在厂房的设计与构造中优点突出，受到了广泛的应用，本文基于多年的工作经验首先对门式刚架轻型钢结构的认识做了简单的介绍，然后阐述了轻型钢结构门式刚架厂房结构设计工作的要点。

【关键词】轻型钢结构门式刚架结构设计中图分类号：S611 文献标识码：A 文章编号：轻型门式刚架结构体系是近年来发展起来的新型结构体系，目前常用Ｈ型钢截面门式刚架为主的横向承重结构和纵向由冷弯成型的檩条、墙梁、墙柱、屋面板、墙板及各支撑体系等组成的轻钢建筑物。

这类结构体系质量轻，机械化程度高，施工周期短，综合经济效益高，柱网布置比较灵活。

一、门式刚架轻型钢结构概述门式刚架轻型钢结构是单层工业厂房中一种常见的结构型式。

特别是近十多年来，随着我国经济建设的迅速发展"由于生产的需要，这类结构以其用钢量低，重量轻，造价低，适用范围广等优点而获得广泛的应用。

不仅国外的轻钢生产厂家纷纷将整套的厂房结构体系推向国内市场，国内的轻钢生产厂家：设计单位也纷纷转向这类结构的生产和设计。

这类结构体系的最大特点就是重量轻，主要体现在如下几个方面：（1）刚架自重轻：在门式刚架结构中，尤以焊接工字形截面实腹刚架应用最为广泛。

由于截面简单，受力性能好，腹板宽厚比限值较大（有时达150——200），既采用等截面亦采用变截面形式。

（2）轻质高强屋面和屋面材料：如各种型式的压型钢板；对需要保温的厂房则可采用夹芯保温板；无螺钉孔的锁缝槽型板（或加保温层）等。

（3）薄壁型钢檩条和墙架梁：高度可达300mm，厚度最大仅为3.0mm，适用柱矩可达9——12m.由于厂房系统的自重大为降低，当跨度较大且吊车吨位较大，水平风荷载并未因自重的降低而减小，结果造成厂房结构基础垂直反力过小而弯矩较大，即基础偏心距过大，给基础设计造成很大困难。

以下就对门式钢架设计做简单的分析。

工业厂房钢结构设计要点导言由于钢结构具有强度高、塑（延）性好、自重轻、施工工期短、制作方便、节能环保、构件可重复利用、地基基础费用省等优点，钢结构越来越多的应用于工业厂房的建设中。

但是由于受传统发展理念的制约，设计师在厂房设计阶段会遇到不同的问题，导致厂房设计质量存在诸多问题，这直接导致了后期施工建设不达标，给企业造成了巨大的经济损失，因此必须重视工业厂房钢结构设计工作。

本文重点探讨了工业厂房钢结构设计要点。

钢结构工业厂房厂房一般有以下几种结构形式：砌体结构、钢筋混凝土结构、钢结构。

应用钢结构建设厂房具有以下几个方面的优点：（1）钢结构与混凝土结构相比较，混凝土结构具有较为复杂的建筑工艺，且不具备较强的防震能力，而钢结构因自重轻，不但能够弥补这些缺陷，还可以有效降低了地基承载力。

（2）在实际施工过程中具有较快的安装速度，而钢结构的组成零件可以进行大批量工业化生产，应用设备实施给料、焊接和开孔等作业，并及时处理好表面结构，有利于实际建设中的拼装施工，在一定程度上可以减少施工周期。

（3）钢结构系统通常会应用具有较高强度的材料，而钢结构厂房因投资成本不高，且拆迁便利，所以可以反复回收利用，避免了材料的浪费，对环境起到很好的保护作用。

工业厂房钢结构设计要点1.屋面支撑与柱间支撑的确定支撑的作用主要是保证结构体系成为空间体系，有足够的空间刚度。

支撑所受力主要是风载和地震作用，温度作用。

计算支撑内力时一般假定节点为铰接，并忽略偏心的影响，并且一般的支撑都是按拉杆考虑，所以，一般适宜双向布置。

（1）屋面支撑屋面支撑受力较小，杆件截面通常可按容许长细比来选择。

交叉斜杆和柔性细杆按拉杆设计，可采用单角钢；非交叉斜杆、弦杆、竖杆以及刚性系杆按压杆设计，可采用双角钢组成十字形或T形截面。

当屋架跨度较大、房屋较高且基本风压也较大时，杆件截面应按桁架体系计算出的内力确定。

计算支撑杆件内力时，可假定在水平荷载作用下，交叉斜杆中的压杆退出工作，仅由拉杆受力。

基于美国标准的阿联酋钢结构厂房设计研究摘要：在“一带一路”政策的指导下，越来越多的中国建筑企业参与海外工程的建设。

以阿联酋某钢结构厂房项目为例，分析基于美国标准的单层钢结构厂房的设计。

论文分析美国标准对于材料要求、荷载及荷载组合定义、以及具体的设计流程。

借助STAAD PRO有限元分析软件实现厂房的建模设计工作，为类似海外工程提供参考借鉴。

关键词：美国标准；钢结构厂房设计；材料；荷载；STAAD PRO1引言随着国家“一带一路”重大战略的深入实施，“走出去”为建筑行业的发展注入了新的生命力[1-2]。

阿联酋建设项目大多要求按美国标准执行，熟悉相应规程规范的设计将有利于海外建筑工程设计工作的进行[3-5]。

本文以阿布扎比某钢结构厂房为例，探讨在美标框架下进行材料选取、荷载定义、荷载组合，并完善整套设计流程。

2工程概况2.1项目概况项目位于阿联酋阿布扎比中阿产业园区。

根据当地资料，当地最大风速为56.90m/s，重要性系数Ie=1.25，地震参数Ss=0.6，S1=0.18；本工程荷载组合采用ASCE7-10、钢结构采用AISC 360-10进行设计。

钢结构厂房总建筑面积约1280m2，单层门式刚架结构。

图1 厂房平面布置图2.2工程地质拟建场地地貌类型单一，场地及外围基岩中无全新活动断裂，地质环境稳定。

地层勘察情况如下：（1）粉砂夹砾石：中等密度至密度，浅灰色至浅棕色。

砾石为亚棱角和亚圆角的高度风化的砂岩碎块和贝壳碎块。

厚度：0.00-3.0m。

（2）粉砂层：非常松散至松散，浅棕色，有贝壳碎片。

厚度：3.00-6.0m。

（3）粉砂带砾石：中等密度到非常密度，浅棕色，潮湿到潮湿，级配差的粉砂和粉砂带砾石。

砾石是高度风化的砂岩碎片，中等到细粒的沙子，存在贝壳碎片。

厚度：6.00-11.0m。

（4）砂岩：很软到软，浅灰色。

厚度：11.00-12.50m。

（5）粉砂岩：很软到软，浅灰色。

厚度：12.50-17.50m。

物流建筑门式刚架轻型房屋钢结构设计摘要：现代社会人们生产、生活对物流配送的要求越来越高，推动了我国物流建筑门式刚架轻型钢的发展和应用。

门式刚架原本主要被单层工业厂房，基于其外形美观简洁、造价节约、施工效率快且安装操作简便等特点，以及系列化和装配化的批量生产优势，已经逐渐成为了现代物流建筑结构中最具竞争力的结构形式。

本文将对轻型钢结构设计原则进行分析，结合在物流建筑中应用轻型钢结构的优势，探究其实际应用，推动轻型钢结构的发展。

关键词：物流建筑；门式刚架；结构设计前言：我国物流建筑中对轻型钢的应用逐渐普及，但是其实际应用必须保障结构设计的合理性，才能充分发挥轻型钢的作用。

应用轻型钢结构要求结构设计人员不断对设计标准进行完善，并增强门式刚架技术的应用水准，严格把控结构计算以及设计图纸等细节方面的问题，防止在工程中出现安全问题。

进行物流建筑结构设计时，还需要参考建筑的重要性、设计原则以及材料特点等方面，对结构设计进行创新，推动当前建筑行业发展水平。

1.门式刚架轻型钢结构在物流建筑的应用情况物流建筑，根据使用上的区别，一般分为物流作业和存储两大类。

常见的物流建筑根据建筑形态，分为单层物流建筑、多层物流建筑（主要是双层）和高层物流建筑（三层及及以上）。

传统的物流建筑，以单层和双层物流建筑为主。

国内知名的物流建筑开发商，如普洛斯、嘉民、安博等建造的主流产品也是单层和双层物流建筑。

近年来，生鲜冷链的配送需求越来越多以及科技进步和人工成本的提高，物流冷库和自动化程度较高的立体高架库在物流建筑中的比例也开始逐渐提高。

门式刚架轻型钢结构在物流建筑中的应用，主要是单层物流建筑（干仓和冷库）、多高层物流建筑的屋面和墙面、立体库以及混合双层物流建筑的二层。

单层物流建筑的结构方案与经典的门式刚架轻型钢结构基本上完全一致，经典的门式刚架轻型钢结构是指承重结构采用变截面或等截面实腹刚架，维护系统采用轻型钢屋面和轻型外墙的单层房屋。

铝电解车间钢结构厂房的设计与研究近年来，铝电解车间厂房越来越多的采用钢结构。

为了优化设计，满足工程的经济性要求，需要对影响铝电解车间经济性的主要因素厂房的柱距进行深入的研究分析，选择经济合理的工程方案，以满足工程需要。

本文结合实际工程进行研究，提出了电解车间最优柱距方案，对今后的铝电解厂房的设计有借鉴作用。

关键词：铝电解车间钢结构厂房经济指标分析本文通过对山东某铝电解车间项目的设计，在厂房的柱距方案上采用6.8m、13.6m两个柱距方案，并根据不同柱距选择经济合理的构件截面形式，利用STPJ 计算软件进行设计计算，对结果进行对比分析，以达到即能保证结构安全又能节约钢材用量的目的。

通过对主要结构用钢量及经济指标进行对比，总结出各种方案的优缺点及本项目的最优柱距，为以后的设计提供依据。

1.工程背景1.工程简介山东某项目采用预焙阳极电解槽及配套技术，规划建设2个电解系列，年产100万吨电解铝。

每个600 kA电解系列均由两栋相互平行、轴线间距60 m、跨度为34.5 m的二层楼结构厂房组成。

厂房一层安装电解槽阴极装置，标高为±0.000m，二层为操作地坪，标高为3.500 m，天车轨顶标高11.500m。

电解槽在厂房内呈单排横向配置，相邻两台槽的中心距为6.800 m。

1.主结构设计与分析1.结构选型本工程运行铝电解多功能机组PTM（25+25）t及PTM（40+40）t,按吊车吨位划分，属于重型厂房，应主要按照《钢结构设计规范》进行计算。

在以往的设计中都是按照工艺专业提出的基本柱距6.8m进行设计，本次设计在方案讨论过程中提出按照6.8m（方案一）、13.6m（方案二）柱距两个方案进行计算比较。

13.6m柱距经济性优势在于刚架数量及基础数量减少，加工及施工安装工作量减少，施工进度加快。

但随着柱距的增加，柱子及梁截面将会加大，吊车梁及檩条系统用钢量相应增加。

为了确定最经济的方案，需要对两种方案进行计算对比。

钢结构厂房设计优化方法第一部分钢结构厂房设计概述 (2)第二部分设计优化目标与原则 (4)第三部分结构选型与布置优化 (8)第四部分材料选择与用量优化 (11)第五部分连接方式与构造优化 (15)第六部分工程经济性分析 (18)第七部分环境可持续性考虑 (21)第八部分优化方法的应用实例 (24)第一部分钢结构厂房设计概述钢结构厂房设计概述钢结构作为一种结构体系，具有自重轻、强度高、施工速度快、抗震性能好等优点，在现代建筑中得到了广泛应用。

尤其在工业建筑领域，如工厂车间、仓库和物流中心等方面，钢结构厂房屋以其优越的性能而受到青睐。

本文将对钢结构厂房的设计进行概述，探讨其特点、原则及主要环节。

一、钢结构的特点1.强度高：钢材的抗拉强度和屈服强度高，使钢结构能够承受较大的荷载。

相比于其他建筑材料，相同截面的钢构件可以承载更大的重量。

2.自重轻：钢材的密度小，约为混凝土的 30%，砖石的 1/5 左右。

因此，使用钢结构建造的建筑物自重轻，基础工程量较小。

3.施工速度快：钢构件大多在工厂预制完成，现场拼装便捷。

与传统的现浇混凝土结构相比，大大缩短了工期。

4.抗震性能好：钢材具有良好的延展性和塑性，地震时能吸收并耗散大量的能量，从而降低破坏程度。

二、钢结构设计的原则1.安全性：保证建筑物在正常使用和极端情况下不会倒塌或发生严重破坏。

2.稳定性：确保结构在荷载作用下保持稳定状态，防止失稳造成结构失效。

3.经济性：在满足安全性和稳定性要求的前提下，尽可能降低成本和材料消耗。

4.节能环保：采用绿色可持续发展的设计理念，提高资源利用效率，减少环境污染。

三、钢结构厂房设计的主要环节1.结构选型：根据建筑物的功能、用途、地理位置等因素，确定合适的结构形式和类型。

常见的钢结构形式有框架结构、网架结构、拱形结构等。

2.钢材选用：根据设计需求选择适当的钢材种类，包括碳素钢、低合金高强度钢等。

需考虑耐腐蚀性、焊接性能等因素。

轻型钢结构厂房抗风柱设计问题探讨摘要：抗风柱是单层工业厂房不可缺少的重要组成构件。

抗风柱设计是结构工程师们设计过程中经常遇到的问题，本文从轻型钢结构厂房抗风柱概念、作用、受力特点、构件设计等角度指出抗风柱设计的原则，以及在结构设计中存在的问题，并提出了可供参考的防范措施。

关键词：抗风柱；结构设计；措施Abstract: The wind resistant pillar is monolayer industry workshop indispensable important component. Wind column design is the structural engineers in the design process often encountered problems, this article from the light steel structure factory building wind column concept, role, stress characteristic, component design and point out the anti-wind column design principles, as well as the problems existing in the structure design, and puts forward the preventive measures for reference.Key words: wind column; structural design; measures一、抗风柱的作用及概念设计门式刚架轻钢结构单层工业厂房在设计施工方面，具有结构简单、结构抗震性能好、适用跨度大，且运输、安装方便，在单层工业建筑中得到广泛使用，业主单位普遍认同。

作为门式轻钢结构单层工业厂房，抗风柱是其重要组成构件。