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1、精选学习资料 - - - - - - - - - 钢结构厂房设计中的几个问题 摘要：钢结构在建筑领域扮演着越来越重要的角色,并且快速 地占据着越来越大市场,但也存在着防火性能差、易腐蚀等缺 点,因此,在设计中如何依据其特点扬长避短、更好地发挥钢结 构的作用就显得很重要；关键词：钢结构厂房设计伸缩保温支撑abstract: the steel structure in the architecture field plays a more and more important role, and quickly occupied the more and more major market, b
2、ut there is also fireproof performance is poor, easy to corrosion defects, therefore, in how to design according to its characteristic foster strengths and circumvent weaknesses, better to play the role of the steel structure is very important. keywords: steel structure plant design telescopic insul
3、ation support 中图分类号： s611 文献标识码： a 文章编号：随着我国经济和社会的快速进展,特殊是城市建设的飞速发 展,钢结构在建筑领域扮演着越来越重要的角色,起到了举足轻 重的作用；无论在工业仍是民用建筑中,钢结构以其整体刚度和 抗震性能好、施工速度快、自重轻、承载力高,在大跨度及超高名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页,共 6 页精选学习资料 - - - - - - - - - 层建筑中代替了钢筋混凝土结构的特点快速地占据着越来越广的 市场；但是钢结构也存在着防火性能差、易腐蚀等缺点,因此在 设计中,可以依据其特点扬长避短,这样才能更好地发挥钢结构 的作用；
4、本文主要就钢结构工业厂房在设计中的几个问题谈谈自 己的看法；一、钢结构在设计中应留意的问题 1、钢结构的设计运算 : 按排架结构进行运算,有几个设计要点需要留意 一是基础；除发生冲切、剪切破坏之外,仍存在较大的弯矩作 用,从而导致基础产生倾覆和滑移破坏；在风荷载较大的情形 下,特殊对于一些放开和半放开的结构,轻钢结构自重很轻,有 可能不足于抗击风荷载产生的上拔力,导致基础上拔破坏；为了 防止这些破坏的发生,最经济有效的方法是增加基础埋深,对于 轻钢结构基础,仍须预埋地脚螺栓,用于上部结构和基础的连 接,如锚栓离混凝土基础边缘太近,会产生基础劈裂破坏,因此,锚栓离基础边缘的距离不得小于150mm
5、,如锚栓长度过短,会使锚栓从基础中拔出,导致基础破坏,所以规范也规定了锚栓埋 入长度；二是柱脚；柱脚为刚性固定连接,刚性固定连接分为三种形式 : 露出式柱脚、埋入式柱脚、包脚式柱脚,本设计采纳了露出式柱 脚即靴式柱脚,在设计手册中有具体的运算过程,可以做到精确 运算,对于跨度较大,吊车荷载吨位较高的情形,认为采纳埋入名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页,共 6 页精选学习资料 - - - - - - - - - 式更为合适,对提高和确保钢柱脚和钢筋混凝土基础或基础梁的组合效应和整体刚度有利；三是牛腿处设钢系杆；下柱截面高度为1100mm,吊车梁与牛腿连接距下柱形心距离偏心太大,不
6、能保证柱的侧向稳固,所以在 牛腿标高处增设钢系杆,以减小柱的运算长度,以防柱失稳,计 算时考虑与吊车梁共同传递纵向水平力,同时作为排架柱的侧向 支撑点；钢系杆截面运算如下 : 当支撑杆位于距柱端 l 处时 0 1 , 1 fb1 = n/240 式中 n被撑构件的最大轴心压力；图 1 钢系杆布置图 四是屋架；对于具体工程,屋架设计时应考虑到排架柱对屋架 下弦产生的附加拉力或压力,以及在吊车荷载设计值和永久荷载 标准值组合下下弦杆是否受压,如受压时其长细比不宜超过 200,依据具体情形对下弦杆进行强度和稳固性验算；当风荷载较大,屋架下弦杆在永久荷载标准值和风吸力荷载设计值共同作用下受 压时,为满
7、意 200,可加密下弦系杆；2、钢结构的屋面支撑系统及屋面设计 屋盖支撑系统的布置应依据厂房跨度、高度、柱网布置、屋盖 结构形式、吊车吨位和所在地区的抗震设防烈度等条件来打算；一般情形下无论有檩或无檩体系的屋盖结构均应设置垂直支撑；在无檩体系中,大型屋面板有三点和屋架焊接,可起到上弦支撑名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页,共 6 页精选学习资料 - - - - - - - - - 作用,但考虑到施工条件的限制和安装需要；无论有檩或无檩体系屋盖均应在屋架上弦和天窗架上弦设置上弦横向支撑；对于屋架间距不小于 12m的厂房或厂房内设有特重级桥式吊车或厂房内有较大振动设备的均应设置纵向
8、水平支撑；屋面的排水及防水设计在屋面设计中需重点考虑,依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；依据工程设计体会,单坡屋 面长度宜掌握在 70m以内；目前,市场上钢结构屋面的做法常用的有两种：刚性屋面：双层彩色压型钢板内夹保温棉；复合柔性屋面：由屋面彩钢板内板、隔气层、保温层、卷材防水层组成；3、钢结构的立面设计轻钢结构的建筑主要有把握以下4 个方面的特点：规模、线条、颜色、变化；钢结构厂房的立面主要由工艺布置来打算,在 满意工艺的要求下力求立面简洁恢宏同时使节点尽量简洁统一；彩色压型钢
9、板使得轻钢厂房的建筑表现得体形轻巧颜色丰富,明 显优于传统钢筋混凝土结构的繁重单一；在轻钢厂房的设计中常 采纳跳动性颜色和冷色调,重点突出主要出入口、外天沟、收边 泛水等地方,既表达了现代化厂房的恢宏气概,又丰富了立面效 果；传统的钢筋混凝土结构厂房,外墙爱护为砖砌体,外装修为涂名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页,共 6 页精选学习资料 - - - - - - - - - 料或面砖,辅以色带,由于混凝土屋面设置采光窗成效不抱负,设计时通常在墙面设置大量的采光窗；但对于爱护墙为彩色压型 钢板的钢结构厂房来说就不然；线条是表现轻钢结构建筑风格最 特殊的特点,匀称的线条或横或竖,使得
10、轻钢结构建筑富有流畅 的金属质感,表达了剧烈的现代工业气息；如在墙面设置大量采 光窗,就破坏了墙面的线条造型,同时,轻钢结构屋面可以大量 使用屋面采光板,采光匀称,同时兼可解决厂房通风问题；二、应当处理好的其它几个问题 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50wm. ,当受热达到 100以上时,其抗拉强度就会降低,塑性增大；温度达到 250时,钢材抗拉强度会稍提高,但塑性却降低,显现蓝脆现 象；温度达到 500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150以上时,就必需做隔热防火设计；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；
11、或者钢结构刷厚涂型防火涂料,厚度按钢结构防火涂料 技术规程运算；2、温度伸缩缝的设置 温度变化将引起钢结构厂房的变形,使结构产生温度应力,当 厂房平面尺度较大时,为防止产生较大的温度应力,应在厂房纵 横两个方向设置温度伸缩缝,区段的长度可以依据钢结构规范来 执行；温度伸缩缝一般采纳设置双柱的方法来处理,对纵向温度名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页,共 6 页精选学习资料 - - - - - - - - - 伸缩缝可在屋架支座处设置滚动支座；3、防锈处理 钢结构表面直接暴露在大气中就会锈蚀,当钢结构厂房空气中 有腐蚀性介质或钢结构处在潮湿环境中时,钢结构厂房锈蚀就会 更加明显和严
12、峻；钢结构的锈蚀不仅会使构件截面减小,仍会使 钢构件表层局部产生锈坑,当构件受力时将引起应力集中现象,使结构过早破坏；因此,对钢结构厂房构件的防锈蚀问题应予以 足够的重视,并应依据厂房腐蚀介质情形和环境条件在总图布 置、工艺布置、材料挑选等方面实行相应计策和措施,以确保厂 房结构的安全；一般钢结构的防腐常采纳防锈底漆和面漆,涂装 层数及厚度常依据其使用环境和涂层性质来打算；一般室内钢结构在自然大气介质作用下,要求涂层厚度100 m,即底漆两道,面漆两道；露天钢结构或在工业大气介质作用下的钢结构,要求 漆膜总厚度为 150 m200 m；且在酸环境中的钢结构要求使用 氯磺化防酸漆；钢柱柱脚在地面以下部分要用不低于 c20 的混凝 土包裹,其爱护层厚度不小于 50mm；总之,随着钢结构设计和施工技术的日益成熟,钢结构建筑必 将得到更大进展；在设计中,也要把握钢结构设计的新理念,做 出更经济、更合理、更低碳环保的钢结构设计；名师归纳总结 - - - - - - -第 6 页,共 6 页