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
1 引言 为了能够更好地回顾所学的钢结构相关的知识，此次的设计选择了有吊车的重型钢结构厂房，并采用轻钢围护结构。文章从建筑、结构、施工图三个方面对厂房的设计过程作了说明，设计过程当中难免有遗漏或不妥的地方，希望老师再次指正。 1.1 工程概况 这是一个新建的机械装配车间，坐落在武汉，厂房的长132m，宽36m，总建筑面积4752m2；内设一台160/50T桥式吊车；该厂房采用轻钢围护结构设计。 1.2 地质水文及气象条件 1.3 生产车间工艺、组成及要求 （1）装配车间设计主要承担设备的加工、装配任务，工艺流程为： 仓库机械加工热处理中间仓库部件装配 总装配油漆检验 （2）总装配跨：轨顶标高21米，内设160/50T桥式吊车一台。 （3）总装配车间是冷加工车间，由于加工零件及加工工序多，精度要求高，地面与上部运输频繁，机床设备及操作工人多，要求车间自然光线好，采光等级为三级，火灾危险性属戊类。 2 建筑设计 2.1 平面设计 2.1.1 厂房平面的布置形式 由于厂房内设置一台160/50T桥式吊车，该吊车的跨度为34m，由此确定该
厂房为单跨；根据生产工艺等要求，确定该厂房为单层。所以厂房平面形式为矩形。 2.1.2 柱网的确定 根据《厂房建筑模数协调标准》（GBJ6-86）的要求：当跨度尺寸≧18m时，按60M模数递增，即合理跨度可取18m，24m，30m和36m；柱距采用60M数列，即6m，12m，18m等。由于厂房为36×132m，综合规范要求等方面的影响因素，确定该厂房的跨度为36m，柱距为6m。柱网布置如下图所示： 2.1.3 定位轴线的确定 （1）横向定位轴线 通常以通常以○1○2○3等数字标识；除了边柱和变形缝处，其它都是从柱子的中心通过；墙的内缘与边柱的外缘相重合，定位轴线内缩750mm。
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；
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
1）工程施工组织难度大 本工程为钢结构工程，其分项较多，存在我公司内部的组织与协调，还存在我公司与业主、监理、总包、设计院的协调与配合。 对策： 针对本工程施工组织难度大和本工程自身的特点，我公司拟在工程施工前编制合理的施工组织设计方案，并在工程前期调动资源的优势，采用先进数控设备保证加工精度，对现场的安装，针对本工程的特点编制详细的有针对性的安装方案，同时做好测量监测和精度控制，以便于后期的现场施工。 在现场施工组织方面，配合总包单位，加强与其它相关专业的协调与沟通，充分利用现场提供的场地，先期做好相关准备、拚装工作，现场工作面具备安装条件，组织有效的流水施工，同时，及时将已完工的工作面交付后续专业施工，与各专业协调统一，共同保证本工程的质量和进度。 （2）施工工期非常紧张 根据甲方及招标文件确定的工期，本工程施工工期较为紧张,尤其是加工工期。 对策： a、技术力量保证： 针对本工程特点，我公司拟在工程施工前期投入我公司有着丰富类似工程施工经验的工程师和管理人员,着重做好以下工作： ①根据各加工厂的加工能力及技术特点合理分配各加工厂的加工任务； ②对各加工厂派驻现场代表，监督其按照合理的加工工艺制作，并保证其施工质量满足相关规范和甲方的要求； ③现场各分区安装方案的确定； b、资源保证： 针对各分项的施工方案，在安装准备期间做好相关人力、机械、材料资源的准备工作： ①人力资源保证：本工程人力资源的投入分为两个阶段：加工阶段、现场安装阶段；在钢结构加工阶段，利用我公司山东地区长期合作加工厂强大的钢结构加工能力，投入相应人力资源，在现场达到安装条件前，完成相应部分钢结
5.方茴说：“那时候我们不说爱，爱是多么遥远、多么沉重的字眼啊。我们只说喜欢，就算喜欢也是偷偷摸摸的。” 6.方茴说：“我觉得之所以说相见不如怀念，是因为相见只能让人在现实面前无奈地哀悼伤痛，而怀念却可以把已经注定的谎言变成童话。” 7.在村头有一截巨大的雷击木，直径十几米，此时主干上唯一的柳条已经在朝霞中掩去了莹光，变得普普通通了。 8.这些孩子都很活泼与好动，即便吃饭时也都不太老实，不少人抱着陶碗从自家出来，凑到了一起。 9.石村周围草木丰茂，猛兽众多，可守着大山，村人的食物相对来说却算不上丰盛，只是一些粗麦饼、野果以及孩子们碗中少量的肉食。 重型钢结构厂房和轻型钢结构厂房有什么区别 但有一些我们可以较肯定的说是重钢：如：石化厂房设施、电厂厂房、大跨度的运动场馆、展览中心，高层或超高层钢结构。实际上国家规范和技术文件都并没有重钢一说，为区别轻型房屋钢结构，也许称一般钢结构为“普钢”更合适。由于普通钢结构的范围很广，可以包含各种钢结构，不管荷载大小，甚至包括轻型钢结构的很多内容，轻型房屋钢结构技术规程只是针对其“轻”的特点而规定了一些更具体的内容，而且范围只局限在单层门式刚架。 轻钢也是一个比较含糊的名词，一般可以有两种理解。一种是现行《钢结构设计规范》中“圆钢、小角钢的轻型钢结构”，是指用圆钢和小于L45＊4和L56＊36＊4的角钢制作的轻型钢结构，主要在钢材缺乏年代时用于不宜用钢筋混凝土结构制造的小型结构，现已基本上不大采用，所以这次钢结构设计规范修订中已基本上倾向往掉。另一种是《门式刚架轻型房屋钢结构技术规程》所规定的具有轻型屋盖和轻型外墙（也可以有条件地采用砌体外墙）的单层实腹门式刚架结构，这里的轻型主要是指围护是用轻质材料。既然前一种已经快取消，所以现在的轻钢含义主要是指后一种。 轻钢结构是一种年轻而极具生命力的钢结构体系，已广泛应用于一般工农业、贸易、服务性建筑，如办公楼、别墅、仓库、运动场馆、娱乐、旅游建筑和低、多层住宅建筑等领域，还可用于旧房增层、改造、加固和建材缺乏地区、运输不便地区、工期紧、活动式可拆迁建筑等，倍受业主青睐，主要有以下特点： 1）采用高效轻型薄壁型材，自重轻、强度高、占用面积小。 2）构配件均为自动化、连续化、高精度生产，产品规格系列化、定型化、配套化。各部分尺寸精确。 3）结构设计、详图设计、计算机模拟安装、工厂制造、工地安装等以较小时间差同步进行。 4）基础以上干式工法没有湿作业，内装饰等易于一次到位。型材经过镀锌、涂层后外观优美且防腐，有利于减少围护和装修用度。 5）便于扩大柱距和提供更大分隔空间，可降低层高和增加建筑面积（住宅实用面积可达92%）。在增层、改造、加固方面上风明显。 6）新墙材应用范围广，大量使用采光带，透风条件好。 7）室内水热电气管线全部隐蔽在墙体中和楼层间，布置灵活，修改方便。 8）屋子可以搬迁、材料可全部回收利用，不会造成垃圾，符合可持续发展战略。 目前发达国家在非居住建筑上的应用十分迅速，并正在向多层居住建筑拓展。非居住建筑以四层以下的门式轻钢结构为主，跨径一般大于20m，普遍用在大跨的轻工、电子、仓库、加工等车间的建造，也有应用在日用的超市、临时用房、飞机库等。轻钢结构居住建筑一般用于多层（4～6 层）与高度24m 以下（7～9 层）的高层。通过增设耗能支撑等消能部件，居住轻钢结构也可用于更高层。居住轻钢结构多采用由热轧H 型钢组成的框架结构，结点采用高强螺栓连接（辅以焊接），楼板多采用压型钢板衬底代替模板的钢筋砼结构，屋面板与外墙多采用集保温、防水于一体的彩色涂层钢板，分户墙多采用防水轻质墙板。 1.“噢，居然有土龙肉，给我一块！” 2.老人们都笑了，自巨石上起身。而那些身材健壮如虎的成年人则是一阵笑骂，数落着自己的孩子，拎着骨棒与阔剑也快步向自家中走去。
计算过程 第一种情况：永久荷载+0.85（风荷载，吊车荷载，活荷载）结点,1,0,0 结点,2,18,0 结点,3,36,0 结点,5,18,9.57 结点,6,36,9.57 结点,4,0,9.57 结点,7,0.333,9.57 结点,8,35.667,9.57 结点,9,0,14.37 结点,11,36,14.37 结点,10,18,14.37 单元,1,4,1,1,1,1,1,1 单元,4,9,1,1,1,1,1,0 单元,4,7,1,1,1,1,1,1 单元,9,10,1,1,0,1,1,0 单元,10,11,1,1,0,1,1,0 单元,11,6,1,1,0,1,1,1 单元,6,3,1,1,1,1,1,1 单元,6,8,1,1,1,1,1,1 单元,2,5,1,1,1,1,1,1 单元,5,10,1,1,1,1,1,0 结点支承,1,6,0,0,0,0 结点支承,2,6,0,0,0,0 结点支承,3,6,0,0,0,0 单元荷载,4,3,11.65,0,1,90 单元荷载,5,3,11.65,0,1,90 单元荷载,2,5,1.79,1.79,0,1,0 单元荷载,6,5,1.79,1.79,0,1,180 单元荷载,1,5,4.08,4.08,0,1,0 单元荷载,7,5,4.08,4.08,0,1,180 单元荷载,10,5,1.92,1.92,0,1,0 单元荷载,9,5,5.14,5.14,0,1,0 结点荷载,7,1,16.86,-90 结点荷载,8,1,16.86,-90 结点荷载,5,1,33.72,-90 结点荷载,6,-2,3.09 结点荷载,4,2,3.09 单元荷载,4,3,7.14,0,1,90 单元荷载,5,3,7.14,0,1,90
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
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------------------------------------------------------------------------
浅谈钢结构工业厂房的应用发展 龙湖礼嘉项目部范金钊 摘要：伴随国民经济总量的发展，也带动两江新区的大力发展，也使得大量不同大型产业的入驻，给两江新区建筑产业带来大量的发展，为满足大量产业的入驻，工业厂房的建设也显得尤为重要，本文从钢结构工业厂房切入，对钢结构工业厂房的施工工艺、造价、发展等方面进行了少量总结，为钢结构工业厂房的应用发展提供了少些经验。 关键词：钢结构；工业厂房；两江新区；施工工艺。 0．前言 重庆两江新区，自2010年6月18日，成为中国内陆第一个国家级开发开放新区，两江新区作为新一轮全球产业大转移的焦点地区，欧亚国际物流大通道的枢纽地区，中国发展战略转型的热点地区，内陆新兴大市场的核心地区，是国家战略层面成为内陆开放门户、科学发展示范窗口、统筹城乡综合配套改革试验的先行区，内陆重要的先进制造业和现代服务业基地，长江上游地区的金融中心和创新中心。 近年来，随着国民经济总量的不断增长，钢结构产业在建筑行业迎来了迅猛发展。同样，也带来了两江新区的大力发展，使得大量不同产业入驻，给两江新区的建筑行业带来大量的发展机遇，为满足大量产业入驻两江新区，提高产业生产效率，就离不开工业厂房建设的好与坏。近年来，钢结构由于自身的诸多优点，成为工业厂房设计的优先考虑者，也逐渐大量应用于工业厂房、公共建筑等。 下面从几个方面简单介绍下钢结构工业厂房的施工流程及施工控制重点、难点，常见质量问题及对策，最后再从造价控制，BIM技术在钢结构工业厂房的应用展开局限性的讨论。
1．钢结构工业厂房的施工流程 主要施工工艺流程如下： 施工放线→基础混凝土内预埋螺栓→（钢结构加工制作）门式刚架吊装→吊车梁安装→钢梁安装→屋架、屋面板及屋檐板安装→墙面板安装→钢结构涂装。 1.1施工放线 （1）按照设计要求，根据图纸要求，将标高、轴线核实核准。 （2）施工前用经纬仪复核轴线，并用水准仪确定标高，并用墨线在不易损坏的固定物上作好记号，注明标高，并做好记录。 （3）在确定轴线和标高之后，即放好大样之后，再放小样，也就是确定每个钢柱在基础混凝土上的连接面边线及纵横十字轴线，即门式刚架的柱脚位置。 （4）在定位刚架时，要尽量避免刚架柱脚与螺栓的碰撞，以避免刚架柱底面的变形，从面减少与基础混凝土的接触面，以及螺栓的弯曲变形，造成螺栓纠直之后给螺栓带来的强度损耗。 1.2基础混凝土内预埋螺栓 （1）基础混凝土浇筑前，仔细核对螺栓的大小、长度、标高及位置，并固定好预埋螺栓。同时核实黄油及塑料薄膜包住预埋螺栓的丝口部分，以避免混凝土浇捣时对螺栓丝口的污染。 （2）混凝土浇筑时，需做好混凝土浇捣时对预埋螺栓定位的影响，避免预埋累栓的位移及标高的改变。 （3）基础混凝土浇筑后，需及时清理预埋螺栓杆及丝口上的残留混凝土。 1.3钢结构加工制作 加工制作流程：下料图单→放样、号料→下料→组立、成型→焊接→制孔→矫正型钢→端头切割→除锈→油漆→包装与运输→验收 钢构件出厂前，应提交以下资料： ⑴品合格证； ⑵施工图和设计文件；
重型钢结构厂房结构设计浅析 摘要：文章结合某生产车间重钢厂房的设计简单介绍了此类厂房的结构设计特点，从主要荷载、主要结构布置等方面分析了重型钢结构厂房结构设计，提出了重型钢结构厂房结构设计应注意的问题。 关键词：钢结构；厂房；结构设计 引言 在工业建筑中，钢结构以其独特的性能被广泛采用，为满足生产需要，跨度大、高度大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，主要领域用于冶金、机械、船舶等工业建筑。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一些注意事项和要点，供类似设计中参考。 1重型钢结构厂房结构特点 重型钢结构厂房结构相对于轻型门式剐架结构具有以下特点： 1.1结构用钢量大。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，且上部荷载较大，相应基础费用也较高，同时地震反应也较为敏感。 1.2轴网布置不规则。受工艺条件限制，厂房柱距一般为9 ~12m，局部柱距由于抽柱，柱距达到24m甚至更大。
1.3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结构整体刚度，以减小整体结构的震动。 1.4节点构造复杂。节点设计应考虑超大、超宽、超重构件的制造、运输、安装的工艺要求，并满足抗震构造措施及刚性假定的规定。 2结构设计 结构设计按《钢结构设计规范》、《建筑抗震设计规范》和《建筑结构荷载规范》等相关规范设计。 2．1主要荷载 厂房结构所受到的荷载主要有竖向荷载：包括结构自重、吊车竖向荷载、屋面活荷载及走道板活荷载；水平荷载：包括风荷载、厂房积灰荷载，吊车水平荷载、地震荷载等。上述荷载中除一般轻型屋面自重按0.50kN/m2输入外，其它结构自重由程序自动计算。风荷载按《建筑结构荷载规范》选用风荷载体形系数后，由程序自动布置。屋面活荷载取0.3kN/m2，屋面积灰荷载在水平投影面，距高炉中心50m内取1.0kN/m2，距高炉中心50~100m时取0.5 kN/m2，走道板活荷载取2.0kN/m2。基本风压0.4 kN/m2。吊车荷载按照厂家提供的数据进行输入。 2．2主要结构布置 排架柱为单阶柱，上阶柱采用工字型实腹焊接截面柱。下阶柱除承受上柱荷载外，还需承受吨位较大的吊车荷载，如果采用实腹工字型截面柱．则柱截面会很大，不经济，下柱采用格构式钢管混凝
建 筑 科 学 ６５ 科技创业家 TECHNOLOGICAL PIONEERS 最近十几年高层钢结构房屋在我国得到了快速的发展,在激烈的市场竞争中,业主通常要求既要保证钢结构厂房的结构安全和使用功能,又对项目的质量、工期及造价提出了更高的要求。作为一位钢结构厂房的设计人员,需要熟练掌握钢结构的设计过程及要点。本文以某工程钢结构工业厂房设计为例,对设计要点进行了总结,希望能够给予该领域的设计人员提供借鉴。 1 工程概况 项目内容为高层钢结构工业厂房,总高度30m,共5层,每层6m,厂房占地面积49*14米,每层均为10跨,厂房内部结构空旷没有维护墙体,局部楼层无铺板为全房间洞口;二层楼面上设置了2套压力容器,荷载为2500～4600kN,设备体型高大,贯穿三层楼面;其它楼层内设置许多中小型设备,以管道相互连接;因整个厂房内管道和设备数量众多,楼面需预留孔洞很多,给楼层平面布置带来一定困难;该厂房柱子全部运用焊接H 型钢制作,且柱子竖向荷载最大可达3100kN,载荷较大;框架梁和次梁大部分选用轧制H 型钢,仅二层支撑压力容器的几根框架梁选用焊接H 型钢制作;楼面选用8mm 厚花纹钢板铺成,其活动荷载约为5kPa;在设计中还需考虑堆载及检修设备的需要。 2 设计时需要注意的问题 2.1厂房结构的选择 本设计本设计采用支撑和钢架的混合体系,横向为钢连接框架式体系,纵向为支撑和钢架混合型式,靠两者的相互作用共同抵消水平力,这种混合体系可以有效地降低柱的纵向弯矩,但却要求楼面的刚度较大,否则就会使柱子相互间的变形量不协调,不能完全发挥出柱子支撑的功能。同时以8mm 厚的花纹钢板替代了钢筋混凝土楼面,在厂房各层内均按需设置了横向及纵向的水平支撑,以增加楼层的刚度。2.2大型压力容器的布置 厂房内的大型压力容器的布置决定着柱网的布置,也限制了支承梁翼缘的宽度。因大型设备重心高、荷载大,而支撑点位于二层楼面且接近设备底部,地震时产生的倾覆力矩很大,非常不利于支承梁的受力,因此在设备外围设置四根柱子,并使柱子和支承梁直接连接成框架梁,使其中心线和设备的中心线重合,这样设计可以直接地传力,利于竖向荷载的传递;把设备的固定螺栓设置在梁腹板的外侧,利于支承梁 抵抗扭矩;为了保证预留洞的尺寸,支承梁翼缘也要保证合理宽度;在计算机输入设备荷载时,还要考虑地震产生的倾覆力矩;还要全面考虑其它中小型设备对结构布置的影响。所以,在设计开始阶段要密切配合各专业工艺设备,必要时适当调整工艺专业设备的位置,确定好柱网以满足结构布置的要求[1]。 2.3次梁设计的要点 为了避免板挠度过大让人出现不安全感而影响正常使用,在进行楼层平面梁格布置设计时,需要同时考虑设备情况及铺板的最大支承长度。在进行铺板与梁的相互作用分析时,钢板和梁的连接良好,就认为相互形成有效支撑,无需对梁整体稳定性进行计算。如钢板和梁只是在四周进行焊接,中间没有进行焊接,只能按跨中无侧向支撑的情况来计算梁平面外稳定性。次梁虽然载荷较小,也宜采用轧制H 型钢,而不应采用平面外稳定性较差的普通槽钢。2.4钢结构内力分析的要点 在工程设计领域,计算机越来越被广泛应用,施工图绘制的工作量得到大幅降低,计算机的这些优点,促使设计人员的大部分精力能够放到受力分析和制定方案中去,使设计出的构件更加经济合理,对方案设计应力分析的准确性上得到了提高。在对钢结构厂房进行设计时,可使用STS 等专业软件,结合PMPK 等系列软件中SATWE 和TAT,建立结构数模,再给数模进行载荷加载,进行空间的受力分析及杆件的截面验算。构件受力分析时要注意几点:由于工业厂房构件的梁格布置较复杂,如使用分析软件时,建立的模型完全依据实际的情况,就会生成许多的近节点,造成分析的结果存有偏差,因此,在实际建模时,要对数模进行相应的简化,但不可与实际情况出现较大偏差,否则计算就无意义了;采用柱间支撑来简化立面网格,把它当做受力杆件输入到结构模型里,因支撑的刚度影响着厂房纵向抗侧移刚度,而柱间支撑也会对两侧柱脚产生不利作用,在复杂的荷载作用下,柱脚锚栓会产生上拔力,这些柱脚剪力也会增加很多;确定柱间支撑杆件模型,厂房柱间的支撑形式大多都是剪刀撑,根据需要可设计为压杆或拉杆。若将柱间的支撑形式设计成压杆式,则可利用计算机程序直接验算结果,若按拉杆式进行设计时,计算机程序会提示强度验算不足,这主要是由于支撑无法被程序处理为单拉杆所致,但结构空间的受力分析结果是不会受到影响的,作为设计者,应用笔算的方 法,通过杆件的拉力来验算杆件的强度;确定弹性楼板模型,TAT 与SATWE 程序的算法比较先进,可不考虑楼层约束作用,采用弹性节点的处理方法,由于本工程的设计中,因楼层内设置水平支撑,可假设楼层水平刚度无限大,由程序计算结果可知二者差别不大,可以验证楼层内水平支撑可协调柱子的变形[2]。2.5节点的设计要点 要本着安全可靠,经济可行的原则进行节点的设计。框架和柱的连接节点是厂房中最重要的节点,节点的安全性可从强度和延性两个方面来衡量。本设计中采用刚性连接与柔性连接。刚性连接节点选用全焊接连接和栓焊混合连接,全焊接连接节点的梁翼缘和腹板全部焊接在柱子上,通常翼缘采用开剖口的熔透焊缝连接,腹板采用熔透焊缝或角焊缝连接,该种节点具有强度高、成本低及节省材料的特点,缺点焊接量大,高空作业多;栓焊混合连接节点的翼缘运用熔透焊缝连接,腹板使用高强螺栓连接,该种节点和全焊接节点的特点相似,缺点是前期工作量大,造价较高。柔性连接可传递剪力、轴力及较小的弯矩,可看成是铰接,具有很好地延性,在地震作用下的变形能力强,不会出现脆性破坏。2.6采用轧制H 型钢的注意事项 采用轧制H 型钢能加快施工进度,极大低减少构件制作的工作量,但在使用时必须注意其不利影响。目前国内工业厂房的柱子通常不采用H 型钢板件,由于其轧制的厚度较薄。工业厂房柱子的轴力较大,通常需要腹板和翼缘较厚的钢板,但截面尺寸又不能过大。由于轧制H 型钢采用全截面拼接,带有不安全因素,如果都采用定尺型钢,势必会降低材料利用率,影响工期,同时还要控制拼接位置。 3 结语 本工程的造价虽略高于钢筋混凝土结构方案,但施工周期短、施工便利,同时钢结构建筑绿色环保,属于可回收利用产品,隐性经济效益可观。所以在未来的工业厂房设计中,钢结构工业厂房具有广阔发展前景。 参考文献 [1]GB50009-2001,建筑结构荷载规范[S].[2]李懿,浅析轻钢厂房结构设计要点[J]. 山西建筑,2006,32(17):54-55. 某钢结构工业厂房的设计实例 康乐 (沈阳建伟钢结构工程有限公司 辽宁沈阳 110014) 摘 要:本文以某工程钢结构工业厂房设计为例,对设计要点进行了总结,希望能够给予该领域的设计人员提供借鉴。关键词:钢框架 钢结构工业厂房 作者简介:康乐,1979.6,男,汉,辽宁省沈阳市,大学本科,机械工程师,钢结构设计。