钢结构厂房结构细小节点优化设计论文_潘丽君

摘要：本文主要针对钢结构厂房结构细小节点的优化设计展开了探讨，通过结合具体的工程实例，对厂房的细小节点及优化观点作了分析，详细阐述了节点的举例，以期能为有关方面的需要提供有益的参考和借鉴。

关键词：厂房；钢结构；节点；优化设计

0引言

随着各项技术的快速发展，很多厂房在建设过程中都应用钢结构作为建筑的主体结构，而在整个钢结构的设计过程中，最重要的设计内容是连接节点的设计。因此，施工方必须要做好钢结构厂房细小节点的优化设计工作，以保障工程的施工质量。基于此，本文就钢结构厂房结构细小节点的优化设计进行了探讨，相信对有关方面的需要能有一定的帮助。

1 工程概况

某工程性质为工业厂房，抗震设防烈度为7度，耐火等级为二级，厂房均为单层厂房结构，最大高度15.55m，最大跨度59.5m，屋面结构为网架结构+双层檩条+TP0屋面和双板夹棉屋面系统。

2 厂房细小节点分析及优化观点

该工程细小节点繁多，包括柱间支撑与柱连接节点、墙面檩条与柱连接节点、屋面檩条与钢梁连接节点、墙面窗口门洞收边节点、屋面檐口节点、TP0卷材与通风器及采光带收边节点等。这些细小节点数量多，施工耗时费力，质量要求严格，如果处理不好，返修相当困难。

原图纸一些节点参照相关图集规范设计，未进一步深化，给现场实际施工带来很多不便，需要在开工前进行优化从施工方便角度出发，提出两点优化方案：相似节点替换，取最优节点；去除多余，化繁为简。

（1）相似节点替换，取最优节点

相似节点替换，即若有多种相似节点，在不影响主结构受力的情况下，根据现场实际施工情况，逐一选择，取最优节点，并进一步深化可以考虑将一些焊接节点改为栓接节点，尽量减少现场施工的焊接工作。

考虑相似节点时，也可以考虑将现场焊接工作改到加工厂里完成，可以在原设计节点中根据现场需要增加一些加劲板或搭接板如在超高层劲性柱施工时，将与梁的连接节点处增加加劲板，在牛腿处截面也可以增加加劲板，以增加强度

（2）去除多余，化繁为简

去除多余，化繁为简，即在不影响主结构的前提下，根据现场实际情况，本着施工方便的原则，将节点中的一些零星琐碎部件，需要现场焊接的优化掉，优化的方案主要是直接去掉多余零部件，变换一种更为简单的方式连接。

比如在超高层劲性柱与混凝土梁施工时，梁面筋及梁底筋与劲性柱连接时，可以将原设计用连接板搭接改为钢筋接驳器连接_用搭接板时，需要将钢筋直接焊接在连接板上，焊接长度由抗震描固长度及钢筋直径决定，这样的做法会造成现场焊接工程量大，当钢筋为双排时，焊接质量更难以保证。采用钢筋接驳器连接时，工人直接拿扳手将钢筋拧进已经焊在钢柱上的接驳器，现场工作操作也极为方便，无焊接工作。这样的做法虽然增加了工程量，但大大提高了现场施工的效率和质量。

3 节点举例

3.1 网架屋面双檩条连接节点优化

该工程厂房之一为单层钢柱网架结构，其中屋面网架为变厚式网架结构，厂房建筑平面尺寸为180m×330（450）m，建筑高度15.55m，总建筑面积67194.15m2钢屋面网架采用正交正放四角锥网架结构，连接方式主要是钢管件与螺栓球通过高强螺栓连接方式，少量部分采用焊接球连接方式-网格主要平面投影尺寸为3.50m×3.75m和3.75m×3.75m，网架高度为2.143～4.200m，厂房钢屋面采用TPO复合保温卷材防水屋面，结构依次为网架+双层檩条+压型钢板+PE隔汽层+硬质玻璃棉+TPO防水卷材。

双层檩条作为支撑结构，分为主檩与次檩，网架安装完成后，先安装纵向檩条（主檩），再安装横向檢条（次檩），横向檩条与纵向檩条连接节点有10000多个，原设计檩条节点如图1所示，檩托为2块厚度为6mm的板，拼接而成的T形檩托，一块尺寸为正方形板，一块为梯形板。此种做法，需要加工厂焊接大量的T形散发件，运至现场后，需要高空焊接，定位及操作十分不便，且精度难以控制。