钢结构工业厂房施工照片
一．建筑设计说明 一、工程概况 1.工程名称：青岛市某重型工业厂房； 2.工程总面积：3344㎡ 3.结构形式：钢结构排架 二、建筑功能及特点 1.该拟建的建筑位于青岛市室内，设计内容：重型钢结构厂房，此建筑占 地面积3344㎡。 2.平面设计 建筑物朝向为南北向，双跨厂房，每跨跨度为21m，柱距为6m，采用柱网为21m ×6m，纵向定位轴线采用封闭式结合方式。 3.立面设计 该建筑立面为了满足采光和美观需求，设置了大面积的玻璃窗。 4.剖面设计 吊车梁轨顶标高为 6.9m，柱子高度H=6.9+3.336+0.3=10.536,取柱子高度为10.8m。 5.防火 防火等级为二级丁类，设一个防火分区，安全疏散距离满足房门只外部出口或封闭式楼梯间最大距离。 室内消火栓设在两侧纵墙处，两侧及中间各设两个消火栓，满足间距小于50m 的要求。 6.抗震 建筑的平面布置规则，建筑的质量分布和刚度变化均匀，满足抗震要求。 7.屋面 屋面形式为坡屋顶：坡屋顶排水坡度为10%，排水方式为有组织内排水。屋面做法采用《01J925-1压型钢板、夹芯板屋面及墙体建筑构造》中夹芯钢板屋面。 8.采光 采光等级为Ⅳ级，窗地比为1/6,窗户面积为1160㎡，地面面积为3344平方米，窗地比满足要求，不需开设天窗。 9.排水 排水形式为有组织内排水，排水管数目为21个。 三、设计资料 1.自然条件 2.1工程地质条件：场区地质简单，无不利工程地质现象，条件良好， 地基承载力标准值1000Kpa，为强风化花岗岩，场区内无地下水。 冻土深度为0.5m。 2.2抗震设防：6度 2.3防火等级：二级 2.4建筑物类型：丙类 2.5基本风压:W=0.6KN/㎡，主导风向：东南风
钢结构工程施工工艺流程 一、钢结构施工工艺流程 施工准备→原材料采、验、进厂→下料→制作→检验校正→预拼装→除锈→刷防锈漆一道→成品检验编号→构件运输→预埋件复验→钢柱吊装→钢梁吊装→檩条、支撑系统安装→主体初验→刷面漆→屋面板安装→墙面板安装→门窗安装→验收。 二、构件制作 1、钢材、钢铸件的品种、规格、性能等应符合现行国家产品标准和设计要求。进口钢材产品的质量应符合设计和合同规定标准的要求。 5.2.2焊接材料的品种、规格、性能等应符合现行国家产品标准和设计要求。 2、钢结构连接用高强度大六角头螺栓连接副、扭剪型高强度螺栓连接副、钢网架用高强度螺栓、普通螺栓、铆钉、自攻钉、拉铆钉、射钉、铆栓(机械型和化学式剂型)、地脚铆栓等紧固标准件及螺母、垫圈等标准配件，其品种、规格、性能等应符合现行国家产品标准和设计要求。高强度大六角头螺栓连接副和扭剪型高强度螺栓连接副出厂时应分别随箱带有扭矩系数和紧固轴力(预拉力)的检验报告。 3、焊工必须经考试合格并取得合格证书。持证焊工必须在其考试合格项目及其认可范围内施焊。 4、设计要求全焊透的一、二级焊缝应采用超声波探伤进行内部缺陷的检验，超声波探伤不能对缺陷作出判断时，应采用射线探伤，其内部缺陷分级及探伤方法应符合现行国家标准《钢焊缝手工超声波探伤方法和探伤结果分级法》GB1135或《钢溶化焊对接接头射线照相和质量分级》GB3323的规定。 5、钢柱、钢梁腹板下料时应注意截面尺寸的变化，应在两端留有加工余量。
6、柱、梁的主要焊缝采用埋弧自动焊接，焊接顺序要按焊接工艺要求的顺序进行。 7、制孔时，所有连接板、节点板必须配对钻孔，制孔精度应符合规范的要求。 8、防腐涂装:采用抛丸除锈，达到设计要求。构件表面不应误涂(特别是摩擦连接面)、漏涂、涂层不应脱皮和返锈等。涂层应均匀、无明显皱皮、流坠、针孔和气泡等。 9、构件出厂前要进行检验和编号，编号时一般要标注轴线列号，超重超长构件有时还要标注重量和起吊重心位置。 三、运输和堆放 1、要事先勘查道路，选择运输车辆型号，对运输不便的构件，采用现场拼装的方式。装卸时对容易变形的构件，要采取一定的措施。装卸时要保护构件的油漆面。 2、堆放场地要坚实、平整，排水良好。 3、构件不能直接置于地上，要垫高200以上，平稳地放在支座上，支座间地距离，应不使构件产生残余变形为限。 4、构件地堆放位置，应考虑到现场安装的顺序。 四、钢构件的安装 1、复核预埋螺栓的规格、定位尺寸、标高、露出长度等，复核确认预埋件砼的龄期。对照图纸，查验核对现场构件编号与设计的一致性，防止错装。 2、勘查作业现场，确定吊车行走路线，制定吊装实施方案。 5.4.3安装高强螺栓时，螺栓应能自由穿入孔内，不能随意扩孔，高强螺栓不能替代临时螺栓使用。 3、选用轮式起重机作为吊装机械。
钢结构厂房的消防设计 钢结构厂房由于其施工简便、节约经济等优点，在现代工业建筑中已得到广泛应用，但钢结构耐火性能低，使消防设计显得有为重要。接合工作中遇到的实际问题，通过对钢结构厂房的特点和火灾危险性的分析，提出几点关于钢结构厂房在消防设计中应注意的问题。 1、钢结构厂房的特点 钢结构厂房建设、安全机械化程度高。钢构件所用的材料单一，而且是成品，加工简便，机械化程度高，施工周期短。钢结构厂房自重轻，虽然钢的比重大，但其机械性能很好，可以承受较大负荷，钢结构截面尺寸小，同样荷载时，钢屋架的重量最多不过钢筋混凝土屋架的13或14。钢结构的重量小，便于运输。钢结构标准厂房平面布局灵活，建筑面积利用率高。钢结构厂房灵活多变的车间工艺布置要求和最大限度的空间利用率，同时也能很好的解决厂房的通风、采光、保暖隔热以及屋面排水、生活设施布置、人员疏散等。 2、钢结构厂房的火灾危险性 钢结构厂房具有耐火性能低的弱点，在未进行防火处理的情况下，其本身虽然不会起火燃烧，但火灾时，强度会迅速下降，一般结构温度达到350℃、500℃、600℃时，强度分别下降13、12、23。理论计算显示，在全负荷情况下，钢结构失去静态平衡稳定性的临界温度为500℃左右，而一般火场温度达到800～1000℃，在这样的火场温度下，裸露的钢结构一般在15min 左右，就会出现塑性变形，产生局部损坏，造成钢结构整体倒塌失效。钢结构的特性使必须要对钢结构必须采取措施进行保护。 3、钢结构厂房的防火设计 若用没有防火保护的普通建筑用钢作为建筑物承载的主体，一旦发生火灾，则建筑物会迅速坍塌，对人民的生命和财产安全造成严重的损失。目前，国内的钢结构防火保护时间是按照《建筑设计防火规范》、《高层民用建筑设计防火规范》所规定的建筑结构构件耐火极限来确定的。一是对钢构件进行耐火保护，使其在火灾时温度升高不超过临界温度，结构在火灾中就能保护稳定性；二是对厂房内部进行有效的防火分区，防止火势向其他区域蔓延、扩散。不过对于现代轻钢结构厂房的大跨度、大空间来说，防火分区的设置具有一定难度。 用防火墙将厂房分隔不是非常可行的。不仅因为厂房大空间被分割后影响其通透性，而且从生产工艺的连续性要求心以及厂房内物流组织的；顷畅性来说，也是不太可行的。若从生产管理的角度看，有些建设方也不会接受这样的方案。那么可以使用防火门、防火卷帘等来划分防火分区。利用防火门与防火卷帘进行防火分区，在民用建筑中是轻而易举的。可面对大跨度的轻钢厂房(经常采用13~36m跨)，就很难实现。这不仅因为没有如此跨度的卷帘，而且这样大的跨度，在收放时很难控制，容易卡在滑槽里。所以利用防火门、防火卷帘进行防火分区也不是十分可行的。还可以利用自动喷水灭火划分防火分区，既然《建筑设计防火规范》规定，设自动喷水灭火装置的建筑，每层最大防火分区面积允许增加1倍。首先，根据《自动喷水灭火系统设计规范》，高度超过8m的大空间建筑物，安装自动喷水灭火系统的作用不大，而单层轻钢结构厂房的高度一般都超过8m，其次，虽安装自动喷水灭火系统后，防火分区允许面积扩大1倍也无法覆盖全厂房。所以此方法不完全可行。水幕可以起防火墙
钢结构施工安装工艺及流程 （一）、钢结构安装工艺及质量控制程序： 《钢结构工程施工质量验收规》（GB 50205-2001） 施工图 施工组织设计（施工方案） 钢结构零部件、附件和配件材料准备 安装机具 基础与支承面验收合格 测量放线 施工条件构件验收，并做安装标志 清理作业面 平台安装 构件矫正 组拼装 结构构件就位 校正
临时固定 安装顺序： 梁屋架 钢材及零、部件合格证 连接材料合格证 构件检测报告、焊接试件和混凝土试件检测报告 测量记录 吊装记录 质量记录 竣工图 《钢结构工程施工质量验收规》（GB 50205-2001） (二)、施工安装流程图： 1、安装工艺流程：场地三通一平→构件进场→吊机进场→屋面梁(楼层梁)安装→檩条支撑系杆安装→涂料工程→屋面系统安装→零星构件安装→装饰工程施工→收尾拆除施工设备→交工。 2、屋面系统安装工艺流程：准备工作→屋面大梁安装校正→屋面檀条压杆支撑安装固定→天沟安装→雨排水管道安装固定。
3、屋面梁连接程序：对接调整→安装螺栓固定→安装高强螺栓→高强螺栓初拧→高强螺栓终拧→密封。 二、钢结构工程安装 1、吊装前准备工作： ①、安装前应对基础轴线和标高，预埋板位置、预埋与混凝土紧贴性进行检查，检测和办理交接手续，其基础应符合如下要求： A基础砼强度达到设计要求。 B基础的轴线标志和标高基准点准确、齐全。 C基础顶面预埋钢板做为梁的支承面，其支承面、预埋板的允许偏差应符合规要求。 项次项目 允许偏差 1 支座表面（1）标高（2）水平度 ±1.5mm1/1500ⅰ 2 预埋板位置（注意截面处）（1）在支座围（2）在支座围外± 5.0mm±10.0mm ②、超出规定的偏差，在吊装之前应设法消除，构件制作允许偏差应符合规要求。
钢结构工业厂房建筑面积计算 单层钢结构建筑物的建筑面积，应按其外墙勒脚以上结构外围水平面积计算，并应符合下列划定：单层钢结构建筑物高度在2.20m及以上者应计算全面积；高度不足2.20m者应计算1/2 面积。利用坡屋顶内空间时净高超过2.10m 的部位应计算全面积：净高在1.20m至2.10m 的部位应汁算1/2 面积；净高不足l .20m的部位不应计算面积.单层建筑物内设有局部楼层者，局部楼层的二层及以上楼层，有围护结构的应按其围护结构外围水平面积计算，无围护结构的应按其结构底板水平面积计算。层高在2.20m及以上者应计算全而积；层高不足2.20m者应计算1/2面积。 所以：单层钢结构建筑物不论其高度均按一层计算，其建筑面积按建筑物外墙勒角以上的外围水平面积计算。建筑面积的计算规则有没有对产业厂房的单独界定。在计算容积率时对单层的建筑物的面积计算有高度要求如： 1.当住宅建筑尺度层层高大于4.9米( 2.7米+2.2米)时，不论层内是否有隔层，建筑面积的计算值按该层水平投影面积的2倍计算；当住宅建筑层高大于7.6米(2.7米×2+2.2米)时，不论层内是否有隔层，建筑面积的计算值按该层水平投影面积的3倍计算。 2.当办公建筑尺度层层高大于5.5米( 3.3米+2.2米)时，不论层内是否有隔层，建筑面积的计算值按该层水平投影面积的2倍计算；当办公建筑层高大于8.8米(3.3米×2+2.2米)时，不论层内是否有隔层，建筑面积的计算值按该层水平投影面积的3倍计算。
3.当普通贸易建筑尺度层层高大于6.1米(3.9米+2.2米)时，不论层内是否有隔层，建筑面积的计算值按该层水平投影面积的2倍计算；当普通贸易建筑层高大于10米(3.9米×2+2.2米)时，不论层内是否有隔层，建筑面积的计算值按该层水平投影面积的3倍计算。
轻钢结构工业厂房的耐火等级 1、轻钢结构工业厂房的耐火等级 轻钢结构厂房的承重构件一般为钢柱、网架，建筑外表面覆以彩色铝锌钢板或镀铝锌钢板等。根据<<建筑设计防火规范>>，其柱、梁的耐火时间均为0.25～0.5小时，建筑物的耐火等级仅为四级(耐火等级较低)。以我院经常设计的中密度纤维板厂或家具厂单层轻钢结构厂房为例，其生产类别为丙类，规范要求的最低耐火等级为三级，这样，轻钢结构厂房就不够资格作丙类厂房。 解决的方法，可在柱、梁表面覆以1.5厘米厚的LG防火隔热涂料或2厘米厚的LY防火隔热涂料保护层，其耐火时间可达1.5～2.3小时，这样，建筑物的耐火等级可按三级考虑，满足规范要求，但应注意，应要求轻钢结构厂家在作结构计算时考虑防火涂层的重量。 2、轻钢结构工业厂房的防火分区 现代工业要求的厂房常是大空间、大跨度、通透的。为有效的把火灾控制在较小范围内，<<建筑设计防火规范>>要求在建筑物内划分防火分区，并明文规定了各级防火分区的最大允许面积。现轻钢厂房的占地面积通常较大，如中密度纤维板厂主车间的建筑面积一般都超过5000平方米，而规范允许的分区面积为3000平方米(生产类别为丙类，采取防火涂层保护后，耐火等级按三级考虑)，因此应作应做防火分区的分隔。 防火分区在普通民用建筑中较易实现，如在门、厅、楼梯等处采
取一些技术措施，用防火墙、防火门、防火卷帘加水幕都可以较好的解决，若建筑内设有自动喷水灭火设备，每层最大允许建筑面积还可增加一倍。但若试图把这些技术措施平移到大面积的轻钢结构厂房，就会遇到问题。 2.1. 防火墙与防火分区 因成套设备生产线的工艺要求，不可能用防火墙把厂房一分两半，这样截断了连贯的生产线设备，也不利于物料及半成品、成品的运输。而且，从生产管理的角度，业主也不会接受这样的方案。 2.2. 防火卷帘与防火分区 民用建筑中通用的防火门与防火卷帘，在面对大跨度的轻钢厂房时，也不很合适。如某刨花板车间，单跨达36米，如何定制这样大跨度的防火卷帘呢，这样的卷帘，因跨度太大，在收放时很难控制，容易卡在滑槽里，且造价又高，工程实践中极少见(我没遇过)。 2.3. 自动喷水灭火与防火分区 能否在整个车间设自动喷水灭火装置，使允许的防火分区面积增加一倍，从而满足规范要求呢。这有两个问题： <1>. 单层轻钢结构车间的高度大多远超过8米，而根据<<自动喷灭火系统设计规范>>第4.3.2条，超过8米的大空间建筑物，安装闭式喷头的作用就不大了。 <2>. 有的丙类三级单层轻钢车间面积达9000平方米，需分三个防火分区，若全车间安装自喷，则防火分区允许面积虽扩大一倍，但仍然不够(安装自喷后，防火分区的允许面积从3000平方米扩大到
目录 第一部分编制综合说明 (3) 1、工程概况 (3) 2、现场施工平面布置 (3) 3、编制依据 (4) 第二部分施工方案 (5) 1、施工顺序与流向 (5) 2、地基基础工程施工方案 (5) 2.1地基基础的施工流向 (5) 2.2基坑降水 (5) 2.3基础混凝土要求 (5) 2.4施工机械配备 (6) 2.5土方外运及渣土垃圾处置措施 (6) 3、地下一层结构和上部主体工程施工方案 (6) 3.1测量方案 (6) 3.2模板工程 (7) 3.3钢结构工程 (8) 3.4混凝土工程 (11) 3.5砌块工程 (13) 3.6上部结构屋面防水施工 (13) 3.7脚手架工程 (14) 4、装饰工程施工方案 (14)
4.1施工步骤 (14) 4.2装饰施工 (15) 5、质量保证措施 (16) 6、安全保证措施 (19) 7、文明施工 (20) 第三部分施工进度计划编制 (20) 1、基础工程 (20) 2、主体工程双代号网络图 (22) 第四部分施工平面布置图 (22) 第五部分鸣谢 (24) 第一部分编制综合说明 1.工程概况 本工程为一钢结构工业厂房，该厂房平面外轮廓总长为48m、总宽为30m，层高4.2m,厂房分上下两层，总建筑面积1440m2，其中，在厂房的南、北、西各有两个
入口，由坡道进入厂内，厂房四周有散水。建筑结构安全等级为二级，计算结构可靠度采用的设计基准期为50年，建筑设计使用年限50年。建筑类别属于三类；耐火等级为二级；设计抗震烈度为8度；屋面防水等级Ⅲ级。 主要建设内容：本工程为一钢结构工业厂房。地上一层，主要采用双坡门式轻型钢架结构，采用独立柱基础。 本工程为一般工业建筑物，主结构采用双坡门式刚架轻型钢结构。1、采用轻型彩色型钢板作为维护材料，以焊接H型钢变截面钢架作为承重体系。2屋盖体系--C 型钢檀条及十字交叉圆钢支撑组成的屋面横向水平支撑。柱系统--柱为H型焊接实腹柱。地上标准层高为0.000m，截面框架柱主要有是500×500，上部结构主要墙体厚有:300mm、200mm、100mm。上部结构主要楼板厚分别为100mm和120mm。 基础类型--钢下架采用C20钢筋混凝土独立基础，墙下采用C15毛石混凝土条形基础。 厂房采用一般标准装饰,具体施工做法详见装饰施工。 2、现场施工平面布置 2.1临建项目安排 为保证施工场地周围区域的宁静、卫生，使用围墙与周围环境分隔开来，形成独立的施工场地。根据场地特点，施工现场设办公室、会议室及材料、工具堆放场等。 办公室及会议室等办公用房采用彩板房或者帐篷。钢筋加工区、木工加工区各两个与材料堆放场地均用40厚砼硬化,主路采用100厚C20混凝土硬化。 2.2 主要施工机械的选择： 在砼框架结构施工阶段，因工期短，用钢量大，钢筋工、木工均配备两套机械，汽车砼输送泵一台（30米），履带式塔吊2台，其它详见施工机械设备计划表。
钢结构屋架工程施工工艺及方法 钢结构屋架，应注意以下制作和质量控制措施要点。 （1）、制作工艺流程： （图纸会审、原材料验收矫正、工具胎具准备）→放样号料→切割→零件平直→钻孔→清理坡口→钢板接料→焊接→焊缝检查→部位矫正→焊接加劲肋及缀板→钢梁预拼装→检查几何尺寸→成品钻孔→除锈→刷漆→包装出厂 （2）、放样、号料： 放样前应熟悉图纸。确保放样平台平整、清洁。放样用的量具必须经过国家计量部门校准，并与安装人员使用同一厂家产品，同一计量，以便安装、检查。 放样时，根据工艺要求，预留切割余量，焊接收缩余量，并按规范要求起拱。 根据所放大样，制作样板、样杆，以加快号料的速度，保证精度。 号料时，应确保钢梁上下翼缘板和腹板的焊接接口相互错开200MM，并应尽量减少接口数量。需要拼接的零件必须同时下料，并标明接料号码。接口处标明坡口形式和角度。 （3）、切割： 为保证加工精度，钢板切割及坡口加工均采用半自动切割机，切割边必须整齐，出现缺口应修磨。 （4）、零件平直： 采用火焰加热及辊式平板机，对已切割的钢板零件进行处理，要求钢板局部平整度偏差小于0.5‰，侧向弯曲小于0.5‰。 （5）、钻孔： 用摇臂钻床对加劲肋、缀板及檩条垫板钻孔，为保证制作质量，对缀板采用钻模钻孔。孔径允许偏差为（0~+0.5MM）。 （6）、坡口加工： 上下翼缘板和腹板均采用45°单面V 型坡口，坡口用半自动切割机加工，用角向磨光机清理焊缝接区氧化物及其他杂物，保持接口两侧50MM 内清洁干燥。 （7）、钢板接料： 将钢板按预先标定的顺序排放，并把接头部位垫高，以补偿焊后收缩变形，腹板可垫高30MM，翼缘板垫高50MM。然后由持证焊工点焊固定，并在对焊缝的两端设引弧板，引弧板的板厚、材质、坡口形式应与母材相同，尺寸不小于100MM*100MM。定位焊接电流应比
第七章单层工业厂房钢结构 §7.1 概述 一．钢结构厂房的应用 钢结构厂房的特点：承载能力大，整体刚度大，抗震性能好，耐热（但不耐火），制做安装运输都方便，因此在重型厂房及大型厂房中应用很普遍。 1．大型冶金厂房： 炼钢车间、轧钢车间，如鞍钢，首钢，武钢，宝钢的主要厂房都是钢结构。 2．重型机械制造厂房，如哈尔滨电机厂大型电机装配车间，通常大型装配车间配有双层吊车，这里主要是柱子的计算及构造。 3．大型造船厂，火力发电厂，飞机制造车间，过去，通常也做成平面结构，而多年来，采用平板网架结构。
二．单层厂房结构的组成 1 2．吊车梁——连接两平面结构 3．支撑体系（屋盖支撑，柱间支撑） 4．屋盖：屋架、支撑（上、下横向弦水平支撑，纵向水平支撑，垂直支撑，系杆）、檩条（屋面板）、天窗。 三．厂房设计程序 1．结构选型及整体布置，根据工艺要求，确定厂房的长、宽尺寸，确定柱网，确定框架形式及尺寸（屋架），吊车梁系统及墙架支撑体系。 2．构件设计：构造、计算 3．施工图（工程师语言） §7.2 厂房结构的整体布置 一．柱网布置——主要取决于工艺要求，另外： 1．从结构考虑，应将柱子设在同一轴线上，形成框架，保证横向刚度。 2．从经济考虑：增大柱距，吊车梁跨度增大，需增设托架，费钢，但柱基础减少，通过比较确定。
§7.3 厂房结构的支撑体系 力及安装使用过程中的其他纵向力（如地震力）。纵向水平支撑将力传给柱间支撑最后传到基础。 （4）增加厂房的整体刚度。 3．屋盖支撑的布置 （1）上弦横向水平支撑 在无檩体系中，尽管有大型屋面板可以作为横向支撑，但考虑施工中条件不好，焊接质量难以保证，加上施工过程中屋盖系统的整体稳定性要求，必须设置。 一般设在第一或第二柱间及温度缝区段两端的第一柱间，且一般不超过60m 要加设一道，厂房大于66m时，跨中要设一道。 （2）下弦横向水平支撑 当跨度大于18m，或小于18m但有悬挂吊车，或厂房内有震动设备，或山墙抗风柱支在下弦上。要设在与上弦横向水平支撑的同一柱间。 （3）纵向水平支撑 1）硬钩吊车或抓斗等类似吊车；
钢结构住宅发展现状的评述 周建龙 [提要] 钢结构住宅是十五期间我国将要重点推广的项目，其具有强度高、结构尺寸小、自重轻、施工速度快、抗震性能好及工业化程度高的特点。本文对国内外主要的钢结构住宅结构形式进行了回顾和总结，对各种结构体系进行了评述，并对钢结构住宅设计中存在的主要问题提出了建议。 [关键词] 钢结构住宅结构体系 一。概述 改革开放以来,我国的钢产量有了很大的提高,特别是从1997年以后,我国的钢产量连续四年超过亿吨,但我国的钢结构用钢量占总钢产量的比例仅为2%,而在钢结构用钢量中,建筑钢结构用钢量又仅占10%,这与我国作为产钢大国的地位是很不相称的,为此,国家外经贸委会同冶金部制定了在建筑工程中推广使用钢结构的一系列政策措施,争取在“十五”期间建筑钢结构的用量达到总钢产量的3%，至2010年建筑钢结构的用量达到总钢产量的6%,而建设部将钢结构住宅体系的开发和应用作为我国建筑业用钢的突破点,并且制定了《钢结构住宅建筑体系产业化技术导则》和《钢框架核心筒住宅建筑体系技术导则》。钢结构住宅具有强度高、自重轻、抗震性能好、施工速度快、结构构件尺寸小、工业化程度高的特点，同时钢结构又是可重复利用的绿色环保材料，因此钢结构住宅是符合国家产业政策的推广项目。随着国家禁用实心粘土砖和限制使用空心粘土砖的政策的推出,加快住宅产业化进程、积极推广钢结构住宅体系已迫在眉睫。但我国的钢结构住宅尚处于探索起步阶段，这种体系在钢结构防火、梁柱节点做法、楼板形式、配套墙体材料、经济性及市场可接受程度上尚有许多不完善之处。从前几年开始，全国陆续出现了一批钢结构住宅试点项目，如山东莱钢的樱花园住宅小区、天津的钢框架—剪力墙高层住宅、北京赛博思金属结构有限公司的钢框架核心筒多层住宅、上海冶金设计院设计的陆海城、中福城项目、马鞍山钢铁股份有限公司设计的18层示范实验住宅楼等。我院的钢结构住宅设计刚刚起步，为使大家对钢结构住宅有一全面了解，为今后的设计积累必要的技术资料，现对国内钢结构住宅体系作一介绍。 二．结构体系 钢结构住宅结构体系大致可分为以下几种形式： 1.钢框架与混凝土筒体（墙体）的混合结构体系 2.钢框架加支撑的结构体系 3.钢框架与预制混凝土墙体的框剪结构体系 4.纯钢框架结构体系 5.错列桁架结构体系 6.轻钢龙骨结构体系 1) 钢框架与混凝土筒体（墙体）的混合结构体系的特点 钢—混凝土混合结构的平面布置一般为楼电梯或卫生间采用钢筋混凝土，形 成主要的抗侧力结构，而外周的框架则采用钢框架，这种结构体系将钢材的强 度高、重量轻、施工速度快和混凝土的抗压强度高、防火性能好、抗侧刚度大 的特点有机地结合起来，外周梁柱连接一般采用刚性连接，而楼面钢梁与混凝 土墙则采用铰结，由于混凝土承担了绝大部分的水平力，故而混合结构的位移 控制指标可参照钢筋混凝土结构采用，但框架部分承担的地震剪力不得小于结
关于工业厂房重型钢结构的设计分析 摘要：由于经济不断地迅速发展，重型钢结构工业厂房的应用范围日益广泛起来。笔者基于从事过的工业厂房工程重型钢结构设计工程项目，对工业厂房 钢结构的设计理念进行了分析、也就结构形式及其特征进行了探讨，对典型节点 的结构处理方法进行了分析，以供同类型工业厂房的结构设计进行参考与借鉴。 关键词：工业厂房；重型钢结构；设计 1、工程案例 某工业厂房的总建筑面积为2.3万平方米，长为320米，宽为72米，抗震设 防烈度是7度。厂房内主钢架是三跨24米的钢结构框架，其柱间距是6米，屋 面压型彩钢板的重量也合适，厂房的墙体是砌体墙，外面涂刷涂料。厂房的两侧 边跨进行两台16t吊车的设置，中间跨的一端进行125t吊车的设置，另外是进行 两台63t吊车的设置，中间位置进行两层吊车的设置，上层是为125t吊车走行， 下层是供63t吊车走行。 2、工业厂房重型钢结构设计 2.1 结构类型及其受力特点 对重型钢结构厂房进行设计的过程中，需要整体考虑结构刚度及稳定可靠性，这一点对于实现功能要求及安全性具有非常重要的作用。本工程设计理念是利用 钢结构框架及其支撑系统，确保厂房重型钢结构横向及纵向的一个整体刚度及稳 定性。钢结构框架的边列柱及中列柱的形式，分别是实腹工字型柱和格构柱，利 用高强螺栓及插入式柱脚等部件，从而实现变截面楔形屋面梁及钢柱和钢柱与基 础之间的刚性连接。对钢构件进行多次组合，可以使之形成次超静定结构，确保 厂房结构的刚度及横向方面的稳定可靠性符合设计要求。具体而言，支撑系统分 为两个方面，分别是屋面水平支撑和柱间支撑，与工业厂房的纵向及横向角钢水 平支撑共同形成一个封闭的系统体系，使得各个结构单元之间协同作业，并且促 进厂房整体刚度的提升。柱间进行型钢支撑的设置，和屋面水平支撑结合在一起 形成空间稳定体系，确保钢结构的纵向刚度及稳定可靠性符合设计要求。 2.2 结构设计特点 2.2.1布置力案 上文中提到，本工程工业厂房在一些区域进行双层吊车的设置，其上层是 125t吊车，下层是63t的吊车。如果这种情况下选择二阶格构钢柱的形式，则钢 柱的下层肩梁一方面需要承担来自上部的恒载、活载以及风荷载，另一方面还要 承担来自于上层125t吊车动荷载产生的作用力。其中，肩梁处产生的受力情况非常复杂，比较容易产生疲劳破坏的现象，所以必须针对此处钢柱及肩梁的传力途 径进行简化。 对此处钢柱复杂的受力情况进行综合考虑后，决定选择格构柱和分离柱进行结合，两者相互结合形成一种新的布置方案。其中，格构柱肢负责屋面荷载、风荷载以 及由上下部吊车走行引发的动荷载，由格构柱和分离柱分别负责吊车竖向荷载。 分离柱肢和格构柱二者是由水平工字柱进行连接的，通过格构柱肢上的水平连接 件及分离柱肢间产生的纵向交叉支撑，从而使得分离柱肢起到稳定框架平面的重 要作用。因为吊车梁选择的是突缘式支座。能够根据轴心受压构件对分离柱肢结 构进行计算和分析，经过复杂的数据计算和分析，得出框架平面内外的分离柱计 算长度是水平连接件间距和分离柱肢高度的0.7倍。 2.2.2 变截面屋面梁
钢结构施工方案及流程 1、钢柱、钢梁、制作 制作工艺流程：放样→号料→切割→矫正、弯曲和边缘加工→制孔→组装→焊接→外观检查→抛湾除锈→涂装→涂装编号→构件验收。 （1）放样 1）核对图纸的安装尺寸和孔距，以1：1的大样放出节点，核对各部分尺寸。 2）制作样板和样杆作为下料、弯制、铣、刨、制孔等加工的依据。 3）放样时，铣、刨的工件要考虑加工余量，焊接构件要按工艺要求预留焊接收缩余量。 断面高小于等于1000mm，且板厚小于等于25mm，四条纵焊缝每米收缩0.6mm,焊透梁高收缩 1.0mm，每对加劲板焊缝，梁长度收缩0.3mm。 （2）号料 1）检查核对材料，在材料上划出切割、铣、刨、弯曲、钻孔等加工位置，打冲孔及标出零件编号。 2）号料时应尽量做到合理用材。 （3）切割 1）钢材下料时，柱、梁的板材用料采用气割，加劲板等零件采用机剪，支撑用料采用锯切；材料的切割线与号料线的允许偏差应符合下列规定 手工切割±2mm；自动、半自动切割±1.5mm；精密切割±1.0mm。
2）切割前应将钢板材表面切割区域内的铁锈、油污等清除干净，切割后，断面上不得有裂纹和大于1mm的铁棱，?并应清除边缘上的熔瘤和飞溅物等。 3）切割截面与钢材表面不垂直度应不大于钢板材厚度的10％，且不大于2mm。 4）机械剪切的零件，其剪切线与号料线的允许偏差不得大于2.0mm；断口处的截面上不得有裂纹和大于1.0mm的缺棱，并应清除毛刺。机械剪切的斜度不得大于2.0mm。 （4）矫正弯曲和边缘加工： 1）普通碳素结构钢在高于-16摄氏度，可用冷矫正和冷弯曲。 2）矫正后的钢材表面不应有明显的凹面和损伤，表面划痕深度不能大于0.5mm。 3）钢材矫正后的允许偏差应符合规范要求： 钢板厚度小于或等于14mm时，其允许偏差不大于或等于1.5mm。 钢板厚度大于或等于14mm时，其允许偏差不大于或等于1mm。 4）普通碳素结构钢，允许加热矫正，其加热温度严禁超过正火温度。 5）边缘加工按需要可采用下列方法： 刨边机加工；半自动、自动气割机坡扣加工；电弧气割。 刨边的零件，其刨边线与号料线的允许偏差为±1.0MM。如用半自动气割应打磨清理氧化皮。 6）焊接坡口加工尺寸的允许偏差应符合国家标准《手工电弧焊接接头的基本形式与尺寸》（GB985--80?）和《焊剂层下自动与半自动焊接
第11讲 多（高）层房屋钢结构——结构体系类型及其特点（一） 1、多层房屋钢结构的结构体系类型有哪些?阐述各自的抗侧力单元。 答： 多层房屋钢结构常见结构类型有纯框架体系、柱-支撑体系和框-支撑体系。如果抗侧刚度不满足，还可采用双重抗侧力体系,主要采用钢框架-支撑体系、钢框架-剪力墙体系以及钢框架-核心筒体系。纯框架体系的抗侧力单元为平面框架，柱-支撑体系的抗侧力单元为支撑，框-支撑体系的抗侧力单元为无支撑的平面框架和支撑；钢框架-支撑体系、钢框架-剪力墙体系以及钢框架-核心筒体系的抗侧力单元除了钢框架外，还分别由支撑、剪力墙以及核心筒作为抗侧力单元。 2、试述纯框架体系在水平荷载作用下的受力和变形特征? 答： 水平荷载作用下梁柱刚接的框架结构如同空腹桁架结构，结构一侧的部分柱脚产生轴 向拉力，另一侧的部分柱脚则产生轴向压力，这些轴向力将形成力偶，平衡外部水平荷载 产生的倾覆力矩；另外，楼层剪力使该层框架柱产生弯矩和剪力，而柱端弯矩又使框架梁 两端产生反对称的梁端弯矩和剪力。 平面框架结构在水平荷载作用下的变形包括两部分，一部分是由于水平荷载作用下的倾覆力矩使竖向构件(柱)承受轴向拉力或压力，进而使结构整体产生弯曲变形；另一部分 为各层梁、柱在剪力作用下引起的框架整体剪切变形。因此，框架整体侧移曲线呈剪切型。 3、框架结构有哪些优点？适于多少层的钢结构房屋？ 答： 优点：无承重墙，使建筑设计具有一定的自由度；外墙采用非承重构件，可使建筑立面设计灵活多变；轻质墙体的使用还可以大大降低房屋自重，减小地震作用，降低结构和基础造价；构件易于标准化生产，施工速度快，而且结构各部分的刚度比较均匀，自振周期长，对地震作用不敏感。 适用层数：因框架结构的抗侧刚度较小，适于30层以下的房屋建筑。在地震区，一般不超过15层。 4、试述框架-支撑体系在水平荷载下的变形特点？ 答： 在框架-支撑体系中，框架属于剪切型构件，支撑近似于弯曲型构件。当楼板可视为刚性体且结构不发生整体扭转时，在刚性楼盖的协调下，使各榀框架与各个支撑的变形相互协调—致，因此，框架-支撑体系可以简化成用刚性连杆将框架与支撑并联，其侧移属于弯剪型变形。
目录 1 普通钢屋架设计---------------------------------------------------------------------------- 1．1设计资料--------------------------------------------------------------------------------- 1．2屋架形式及几何尺寸------------------------------------------------------------------ 1．3支撑布置--------------------------------------------------------------------------------- 1．4统计荷载--------------------------------------------------------------------------------- 1．4．1永久荷载----------------------------------------------------------------------------- 1．4．2可变荷载----------------------------------------------------------------------------- 1．4．3荷载组合----------------------------------------------------------------------------- 1．4．4荷载组合值-------------------------------------------------------------------------- 1．4．5屋架内力系数----------------------------------------------------------------------- 1．4．6屋架杆件内力计算----------------------------------------------------------------- 1．5截面选择---------------------------------------------------------------------------------- 1．5．1上弦杆-------------------------------------------------------------------------------- 1．5．2下弦杆-------------------------------------------------------------------------------- 1．5．3斜腹杆-------------------------------------------------------------------------------- 1．5．4竖杆----------------------------------------------------------------------------------- 1．6节点连接与焊缝计算------------------------------------------------------------------ 1．6．1腹杆焊缝---------------------------------------------------------------------------- 1．6．2下弦杆焊缝------------------------------------------------------------------------- 1．6．3上弦节点焊缝---------------------------------------------------------------------- 1．6．4竖杆焊缝---------------------------------------------------------------------------- 1．6．5下弦拼接接点---------------------------------------------------------------------- 1．6．6上弦拼接接点---------------------------------------------------------------------- 1．6．7支座节点---------------------------------------------------------------------------- 1．7材料表----------------------------------------------------------------------------------- 1．8填板选择-------------------------------------------------------------------------------- 1．8．1上弦填板---------------------------------------------------------------------------- 1．8．2下弦填板---------------------------------------------------------------------------- 1．8．3斜腹杆填板------------------------------------------------------------------------- 1．8．4竖杆填板---------------------------------------------------------------------------- 2 檩条设计------------------------------------------------------------------------------------ 2．1设计资料-------------------------------------------------------------------------------- 2．2荷载计算-------------------------------------------------------------------------------- 2．3内力计算-------------------------------------------------------------------------------- 2．4截面选择--------------------------------------------------------------------------------- 2．5拉条计算--------------------------------------------------------------------------------- 3 吊车梁设计---------------------------------------------------------------------------------- 3．1设计资料--------------------------------------------------------------------------------- 3．2荷载计算--------------------------------------------------------------------------------- 3．2．1荷载值-------------------------------------------------------------------------------- 3．2．2内力值-------------------------------------------------------------------------------- 3．3截面选择---------------------------------------------------------------------------------- 3．3．1梁的高度确定------------------------------------------------------------------------
钢结构工业厂房设计要点在工业厂房设计中，现多采用钢结构。其具有自重轻，跨度大，柱网布置灵活与工艺便于衔接，且构件可在加工厂加工制作，施工周期短，工程质量易予保证等特点。但钢结构厂房也具有易腐蚀、耐热性差，稳定性较差等缺点。在工业厂房整体设计中应重点考虑隔热、排水、通风等方面的问题，结构设计中应重点对结构体系、结构构件、连接节点进行控制。根据其特点扬长避短更好地发挥钢结构厂房的作用。 一、钢结构工业厂房在整体设计中需考虑的问题。 1.钢材的保温隔热与防火 钢材具有很高的导热性能，其导热系数为50w(m. °C)，当受热达到100°C以上时，其抗拉强度就会降低，塑性增大；温度达到250C时，钢材抗拉强度会稍提高，但塑性却降低，出现蓝脆现象；温度达到500 C时，钢材强度降至很低，会致使钢结构塌落。所以当钢结构所处环境温度达到150C以上时，就必须做隔热防火设计。其做法一般为：钢结构外侧包耐火砖、混凝土或硬质防火板材，或者钢结构刷防火涂料，厚度按《钢结构防火涂料技术规程》计算。 2.屋面防水及排水设计 屋面的排水及防水设计在屋面设计中需重点考虑，根据《屋面工程技术规范》的规定，屋面坡度最小为5％，在积雪较大的地区，坡度应适当加大。单坡屋面的长度主要取决于所在地区的温差以及降雨所形成的最大水头高度。根据工程设计经验，单坡屋面长度宜控制在70m 以内。 大跨度屋面，彩钢板外板板型建议采用角驰型，板间360度锁口连接，屋面无射钉，从而减少屋面渗漏点。该板型具有温度调节性好，现场作业简单等特点；还能避免现场打孔飞溅铁屑部位引起彩板锈蚀。屋顶风机出风口建议靠近屋脊部位设置，以方便开孔处另附加彩板泛水。采光带部位可采取局部檩条垫高，彩板上翻等方式，局部形成彩板高差，有效避免不同材料连接部位的雨水渗漏。当采光带与彩板间搭接连接时，应保证采光带板型与彩钢板板型一致，且搭接宽度不得小于一个波峰及波谷。 屋顶排水分为自由排水、内天沟、外挂天沟等排水方式，根据雨水的排放形式，分为重力流排水、虹吸排水。因绝大部分屋面渗露及倒灌均发生在天沟部位，且内天沟排水所发生的费用又很高，故屋面形式设计时应尽可能的减少内天沟的数量。内天沟的排水可采取雨落管集水至地下排水沟排水，也可采用厂房内设置横吊管分段汇集外排水形式，还可采用天沟内设虹吸斗，虹吸排水。一般工业厂房内均有天车，地下设备基础及管道纵横，故现较多的采用后两种排水方式。当厂房单体较小时，且天车顶部距离厂房顶部空间足够时，可采取横吊管排水。当厂房单体较大，纵向尺寸较大，屋面汇水面积较大时，可采用虹吸排水。虹吸排水的工作原理如下：当屋面雨水量较小时，虹吸斗未淹没，雨水管内雨水为重力流；当暴雨来临时，虹吸斗被淹没，雨水管内形成虹吸有压排水，雨水可较快的排出；从而有效避免雨水倒灌的问题。当选用虹吸排水时，应注意天沟内高度及宽度满足虹吸斗淹没要求，且屋面檩条应垫高，以配合天沟高度。现阶段虹吸排水造价较高，但它的优势正被人们逐渐认识，更多的工业厂房将选用虹吸式排水。 3.通风设计 根据厂房内通风及排烟要求，屋面可设置天窗、通风器，墙面可设置开启窗或排风扇。当工位固定时，也可设置工位集中送风。工程设计时，可根据工艺特点区别选用。例如铸造车间、焊接车间等热气、废气较多的车间，屋面应设置天窗或通风器集中通风。当个别区域未位于屋脊下方时，可设置顺坡通风器，以解决通风问题。 总之，钢结构厂房的设计，应根据其特点进行综合设计，使设计安全可靠，经济合理且满足工艺要求。 二、结构体系布置应合理，传力明确。 1.设计常用的结构体系如下，可根据工程实际情况区分选用： 1）框架一支撑体系。横向设计成刚接框架，纵向设计成柱一支撑体系，用柱间支撑抵抗水平荷载。这种体系适用于纵向较长，横向较短的厂房。其具有经济节约的特点，但柱问支撑有时会影响使用。 2）.纯框架体系。把厂房纵横两个方向都设计成刚接框架，不设置柱间支撑。其优点是使用空