鋼結(jié)構(gòu)廠房結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)說明
鋼結(jié)構(gòu)廠房結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)說明,,鋼結(jié)構(gòu)廠房因其施工速度快、自重輕、抗震性能好等優(yōu)點(diǎn),在現(xiàn)代工業(yè)建筑中得到了廣泛應(yīng)用。本文將簡要介紹鋼結(jié)構(gòu)廠房的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要點(diǎn),主要包括以下幾個(gè)方面:,,1. 材料選擇:鋼結(jié)構(gòu)廠房常用的材料有鋼材和混凝土。鋼材具有良好的抗拉強(qiáng)度和抗壓強(qiáng)度,但需要防腐處理;混凝土具有較好的抗壓性能和耐久性,但重量較大。應(yīng)根據(jù)廠房的使用功能、地質(zhì)條件、環(huán)境要求等因素選擇合適的材料。,,2. 結(jié)構(gòu)形式:鋼結(jié)構(gòu)廠房的結(jié)構(gòu)形式主要有框架結(jié)構(gòu)、剪力墻結(jié)構(gòu)、筒體結(jié)構(gòu)等。根據(jù)廠房的高度、跨度、荷載等因素,可以選擇最適合的結(jié)構(gòu)形式。,,3. 支撐系統(tǒng):鋼結(jié)構(gòu)廠房的支撐系統(tǒng)主要包括柱、梁、板等構(gòu)件。支撐系統(tǒng)的設(shè)計(jì)應(yīng)保證結(jié)構(gòu)的剛度和穩(wěn)定性,同時(shí)要考慮經(jīng)濟(jì)性和施工方便性。,,4. 連接方式:鋼結(jié)構(gòu)廠房的連接方式主要有焊接、螺栓連接、鉚接等。根據(jù)廠房的具體條件,選擇合適的連接方式,以保證結(jié)構(gòu)的可靠性和安全性。,,5. 施工工藝:鋼結(jié)構(gòu)廠房的施工工藝主要包括放線定位、基礎(chǔ)施工、主體結(jié)構(gòu)施工、屋面施工等。施工過程中應(yīng)注意質(zhì)量控制、安全管理等方面的問題。
一、鋼結(jié)構(gòu)廠房結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的整體概述
鋼結(jié)構(gòu)廠房是以鋼材作為主要承重構(gòu)件的廠房結(jié)構(gòu),具有質(zhì)量輕、強(qiáng)度高、跨度大、施工工期短等優(yōu)點(diǎn),但也存在防火性差、不耐腐蝕等缺點(diǎn) 。
二、鋼結(jié)構(gòu)廠房結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的主要步驟
(一)結(jié)構(gòu)選型及整體布置
- 確定框架結(jié)構(gòu)相關(guān)要素
- 鋼結(jié)構(gòu)廠房是由多榀橫向平面框架通過縱向構(gòu)件連接而成的空間體系,在設(shè)計(jì)計(jì)算時(shí)按平面框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。首先要確定柱網(wǎng)尺寸和布置變形縫,確定橫向平面框架形式和其主要尺寸 。
- 各部分結(jié)構(gòu)選擇
- 進(jìn)行屋蓋結(jié)構(gòu)、托架和墻架、支撐系統(tǒng)、吊車梁系統(tǒng)和天窗架的選擇,同時(shí)要選擇各個(gè)部分的結(jié)構(gòu)所采用的鋼材標(biāo)號。在這個(gè)階段需要充分了解生產(chǎn)工藝和使用要求,再結(jié)合鋼結(jié)構(gòu)廠房的環(huán)境和材料供應(yīng)條件進(jìn)行方案優(yōu)選,確定一個(gè)比較合理的結(jié)構(gòu)方案 。
(二)設(shè)計(jì)計(jì)算
- 依據(jù)與考慮因素
- 根據(jù)初步確定的鋼結(jié)構(gòu)廠房結(jié)構(gòu)布置方案和設(shè)計(jì)資料、相關(guān)規(guī)范規(guī)程,進(jìn)行荷載的計(jì)算、構(gòu)件及連接、結(jié)構(gòu)內(nèi)力分析的設(shè)計(jì)計(jì)算。由于在鋼結(jié)構(gòu)廠房實(shí)例中,柱子和吊車梁鋼材耗用量比例會(huì)很大,所以對于設(shè)計(jì)需要認(rèn)真考慮和選擇,以確定一個(gè)較為經(jīng)濟(jì)合理的設(shè)計(jì)方案 。
(三)繪制結(jié)構(gòu)施工圖
- 施工圖繪制依據(jù)
- 依據(jù)設(shè)計(jì)計(jì)算出確定的構(gòu)件截面形式及尺寸、連接構(gòu)造,繪制鋼結(jié)構(gòu)廠房施工圖 。
三、鋼結(jié)構(gòu)廠房結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的要點(diǎn)
(一)屋面支撐系統(tǒng)及屋面設(shè)計(jì)
- 支撐系統(tǒng)布置依據(jù)
- 鋼結(jié)構(gòu)廠房屋面支撐系統(tǒng)的布置需要根據(jù)鋼結(jié)構(gòu)廠房高度、跨度、柱網(wǎng)布置、屋蓋結(jié)構(gòu)形式、吊車噸位和所在地區(qū)的抗震設(shè)防烈度等條件來決定。一般有檁或無檁體系屋面結(jié)構(gòu)都需要設(shè)置垂直支撐;在無檁體系中,大型屋面板有三點(diǎn)和屋架焊接,可以起到上弦支撐作用,但考慮到施工條件的限制和安裝需要,無論有檁或無檁體系屋面結(jié)構(gòu)都需要在屋架上弦和天窗架上弦設(shè)置上弦橫向支撐。對于屋架間距不小于12米的鋼結(jié)構(gòu)廠房或鋼結(jié)構(gòu)廠房內(nèi)設(shè)有特重級橋式吊車或內(nèi)有較大振動(dòng)設(shè)備的都需要設(shè)置縱向水平支撐 。
(二)防銹處理
- 防銹對策
- 需要根據(jù)鋼結(jié)構(gòu)廠房侵蝕介質(zhì)情況和環(huán)境條件在總圖布置、工藝布置和材料選擇等方面采取相應(yīng)對策和措施,以確保鋼結(jié)構(gòu)廠房的安全 。
(三)溫度伸縮縫的設(shè)置
- 伸縮縫設(shè)置原因
- 溫度變化將引起鋼結(jié)構(gòu)廠房的變形,使結(jié)構(gòu)產(chǎn)生溫度應(yīng)力,當(dāng)鋼結(jié)構(gòu)廠房的平面尺度較大時(shí),為避免產(chǎn)生較大的溫度應(yīng)力,需要在鋼結(jié)構(gòu)廠房的縱橫兩個(gè)方向設(shè)置溫度伸縮縫,區(qū)段的長度可以根據(jù)鋼結(jié)構(gòu)規(guī)范來執(zhí)行 。
(四)立面設(shè)計(jì)
- 立面設(shè)計(jì)原則
- 鋼結(jié)構(gòu)廠房的立面由工藝布置來決定,在滿足工藝的要求下力求立面簡潔,使節(jié)點(diǎn)盡量簡單。彩色壓型鋼板使得鋼結(jié)構(gòu)廠房的體形輕盈,色彩豐富,明顯優(yōu)于傳統(tǒng)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的沉重單一。在鋼結(jié)構(gòu)廠房的設(shè)計(jì)中采用跳躍性色彩和冷色調(diào),重點(diǎn)突出主要出入口、外天溝、收邊泛水等地方,既體現(xiàn)了現(xiàn)代化廠房的恢宏氣勢,又豐富了立面效果 。
(五)鋼材的保溫隔熱與防火
- 溫度對鋼材性能的影響
- 鋼材具有很高的導(dǎo)熱性能,當(dāng)受熱溫度達(dá)到100以上時(shí),鋼材的抗拉強(qiáng)度就會(huì)降低,塑性增大;當(dāng)受熱溫度達(dá)到250時(shí),鋼材抗拉強(qiáng)度會(huì)提高,但塑性卻降低,出現(xiàn)藍(lán)脆現(xiàn)象;當(dāng)受熱溫度達(dá)到500時(shí),鋼材強(qiáng)度降至很低,會(huì)致使塌落現(xiàn)象。所以當(dāng)鋼結(jié)構(gòu)所處環(huán)境溫度達(dá)到150以上時(shí),就需要做隔熱防火設(shè)計(jì) 。
鋼結(jié)構(gòu)廠房設(shè)計(jì)中的防火措施
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