钢结构工业厂房结构设计的几点探讨论文_周杰

钢结构工业厂房结构设计的几点探讨论文_周杰

天津渤化工程有限公司 天津 300193

摘要:民用建筑和工业建筑是建筑的两大分类,在工业建筑中,除了一些重型厂房需要承担较大的负荷量之外,钢结构因为自身重量轻、高强度、简单装配和施工速度快等优,得到了愈发广泛的应用。钢结构具有较强的抗震性、抗风性、耐久性以及环保性等多重优势,符合我国节能环保理念,其在工业建筑设计中可以为企业节省施工材料,提升施工进度,对建筑企业的健康发展具有一定的推动作用。本文主要就钢结构工业厂房结构设计方面的内容展开了论述,以供参阅。

关键词:钢结构;工业厂房;结构设计

引言

随着国民经济的快速发展,大柱距,大跨度,大吨位的重型钢结构厂房在工业厂房中的应用目益广泛。与传统材料的建筑厂房相比,钢结构工业厂房有着很多优点。它的建设周期短、整体重量较轻、具有良好的抗震性能、对环境的污染和破坏较轻。随着这种厂房应用的日益普及,在工业厂房设计中逐渐代替了笨重的钢筋混凝土结构厂房。

1钢结构厂房支撑系统的设计原则

第一,在厂房建成后会同时收厂房自身体积和地球重力的双向的影响,对具有支撑作用的门式钢架会产生很大的压力,因此,当厂房高度超过60米的时候,在具有支撑作用的柱间(上下)应进行分层设置,分散整体建筑带来的巨大压力,保证厂房的安全稳定,在厂房宽度超过60米的时候,对有支撑作用的柱间(左右)应该进行增加。第二,由于钢结构具有防火性差的特点,因此在厂房结构设计的不同温度区和分期区,应该根据区内的实际情况,分别设置单独的,能够构成厂房稳定的支撑体系,确保厂房的每个部分结构都处于稳定的状态,确保厂房的安全。第三,在使用门式钢架轻钢对厂房支撑体系进行应用的时候,要注意遵循几何不变体系,几何不变体系指的是在建筑受到外力的压力时,能够保证不发生形状或者位置的改变,保证厂房支撑处于安全稳定的状态,为保证几何不变体系,在对柱间支撑开间进行设置的同时,还要对屋盖进行横向的支撑设置,确保安全稳定的厂房建筑。第四,在支撑体系的设置中,柱间距的设置是我们必须要关注的要点,柱间距是能够保证合理支撑的重要因素,在钢结构厂房支撑体系的设置中有重要作用,根据房屋的受力状况还有钢结构本身的特点进行设置,如:在不使用吊车的前提下,柱间距应该大致是30至45米,在使用吊车的情况下,由于钢结构是防火性差,所以应该保证在温度比较低的区间进行设置,同时间距应在60米以内。综合考虑实际出现的各种情况,确保钢结构厂房支撑体系能够保证厂房的安全。

2钢结构工业厂房结构的设计的现状

我国经济正在快速发展,工业厂房的基础设施建设是发展的需要,又因为科学技术的不断进步,为工业厂房的质量提高提供了新的参考和帮助,越来越多的建筑施工为了保证厂房的质量竞争力,都使用了钢结构,并不仅提高了建筑的质量,而且丰富了厂房的应用功能和相关的表现。应用钢结构进行建设的多层钢结构的厂房,可以充分发挥建筑材料的优越性,增强件很足的抗震性等,提高厂房的应用率及应用制相。而且,相较于传统的厂房建设,应用钢结构后,建筑期限大大减短,简化了具体的建筑措施,增加了性价比。但正因为优越性的增加,当下的钢结构厂房在结构设计中国,还有许多值得注意的地方,只有注意到细节的质量问题,才能从整体上提高建筑的优点。建筑工程受到极大的发展,相关单位和人员对建筑业的发展也给予极大的关注,随着人们生活质量的提高,建筑业发展质量也成为社会关注的焦点,提高建筑业的发展质量,是人们的需求。

3钢结构工业厂房结构设计要点

3.1优化钢结构工业厂房的支撑系统

在钢结构厂房屋盖的支撑系统布置过程中,要按照厂房的实际振动设备、吨位、跨度、结构形式、柱网设置以及高度与吊车设置等状况来决定。一般而言,不考虑屋盖结构的檩条,主要设定在垂直支撑上。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆在系统中,屋面板要和屋架进行焊接,从而达到上弦支撑目的。但在实际设计过程中,由于施工条件的束缚。考虑到安装要求,要将上弦横向支撑系统设置在屋架上弦位置以及天窗架上弦部位。同时,当厂房屋架间距处在12m以上时,或者设置有特重级的振动设备与桥式吊车时,要设定纵向的水平支撑系统。

3.2优化钢结构工业厂房的温度伸缩缝

温度作为影响钢结构工业厂房使用性能的关键因素,在其变形中发挥着重要的作用。通常状况下,温度变化引起结构变形,出现温度应力,而温度应力的变化直接关系着结构柱子的刚度与吊车轨顶的标高。当厂房的平面设计尺度较大时,为了将温度应力维持在合理的范围内,必须要在结构横向方向或者结构纵向方向进行温度缝的设置。将其分成诸多结构单元,执行相关的钢结构设计标准。就温度伸缩缝来讲,一般要进行双柱处理或者单柱处理,而结构纵向的温度伸缩缝必须要在屋架支座方位设定滚动支座。在檩条与框架梁相交接地带,钢结构横向方位的温度伸缩缝要充分运用槽钢夹板滑动方法以及椭圆孔滑动方法来进行。

3.3优化钢结构工业厂房的屋面设计

按照《屋面工程技术规范》相关规定,屋面坡度不得低于5%。但是在实际的施工过程中,部分外资钢结构公司屋面坡度通常做到3%到2%之间。因为目前我国钢结构厂家技术力量、材料性能以及节点的处理方面水平不同,所以人们将屋面坡度控制在5%。在积雪较大的地区,坡度就应当适当的增大。单坡屋面的长度,主要取决于工程所在区域的最大昼夜温差和降雨所形成水头的最大高度。根据设计经验和收集的资料,单坡屋面长度最好控制在70m以内,一旦超过70m,就需特殊处理,做专题研究。

3.4优化钢结构工业厂房的立面设计

“变化、规模、线条以及色彩”是轻钢结构厂房的四个主要特征。彩色压型钢板能够让轻钢结构建筑变得丰富多彩,和钢筋混凝土结构的建筑不同,轻钢结构建筑可以给人一种耳目一新的感觉。设计钢结构厂房时,由于工艺的要求,厂房的体型会受到束缚,如果体型变化过多,就会产生较多的节点,处理起来很浪费时间,提高工程成本。所以在进行设计时一般采用的手法是冷色调与跳跃性色彩,把收边泛水、出口以及外天沟等主要部位重点突出出来,这样既可以使工业厂房恢弘的气势得到体现,又能够丰富立面。

3.5优化钢结构工业厂房的保温隔热设计以及防火设计

钢材在温度上的敏感度异常强烈,温度的变化直接关系着钢材性能的发挥。钢材导热性能良好,对于钢结构工业厂房来讲,必须要进行保温与隔热处理,降低能源的消耗,不断满足设计工艺需求。一般来讲,当钢结构工业厂房的表面温度大于150℃时,有两种隔热与防火优化方案:一是利用钢构件外包耐火砖或者混凝土以及硬质防火板材,提高隔热性能;二是运用厚涂型的防火涂料,完善防火设计。

结束语

综上所述,钢结构工业厂房的应用和发展是建筑业的发展,是时代进步的标志。虽然因为实际情况的影响等,在结构设计中仍然存在部分亟待解决的问题。但随着社会的发展,相关部门和人员的关注度在不断增加,相应的措施也自爱不断改进,取得应有的效果不过是时间的问题。文章中提到的问题和建议,也仅是笔者对钢结构工业厂房结构设计的几点探讨,希望可以促进技术的进步,积极推动社会的发展,为经济的发展注入新的持久的动力。

参考文献

[1]吴楚卿.钢结构设计在工业厂房结构设计中的应用探讨[J].中国新技术新产品.2018(08)

[2]陈宇,赵冬娜.工业厂房结构设计中钢结构设计研究[J].居舍.2018(09)

[3]李尧.工业厂房结构设计中钢结构设计的应用分析[J].住宅与房地产.2018(07)

论文作者:周杰

论文发表刊物:《基层建设》2019年第4期

论文发表时间:2019/5/5

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