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摘要：随着工业水平的不断提高，社会经济的快速发展，人们对工业厂房大跨度框架大跨度框架结构设计的要求也越来越高。现如今，大跨度工业厂房的大跨度框架结构施工中还存在很多问题，急需解决，因此，我们要加强先进技术的学习与应用，不断进行大跨度框架大跨度框架结构施工与安装技术的研发和探讨，使工业厂房大跨度框架大跨度框架结构设计更加适用、可靠与经济。本文结合格尔木土换流站工程中，户内直流场厂房的结构设计，谈谈混凝土混合结构大跨度厂房结构设计过程中需要注意的一些问题，为后续类似结构的设计提供可供参考的经验。
关键词：钢混凝土；混合结构；大跨度厂房；结构设计
前言
工艺专业的设备布置要求决定了厂房的跨度、纵向长度、柱距、层高等，这个过程需要结构设计人员的密切配合，初拟布局合理、刚度均匀、传力明确的结构体系。而且选择规整、变形缝布置合理的结构体系，对结构抗震性能分析、标准化杆件和节点设计及工程造价都有很大影响，因此，结构承重体系可采用钢混凝土混合结构或钢结构排架在站址区。在多风沙的自然条件下，围护结构的耐久性应引起足够的重视，通过综合技术经济比较后，决定采用混凝土馄合结构排架承重体系。本文就此种结构型式的大跨度厂房设计过程中需要注意的一些问题进行详细探讨和总结。
1.混凝土混合结构排架承重体系的一般说明
建筑设计应重视建筑物的平面、立面和竖向剖面的规则性对抗震性能及经济合理性的影响，变形缝的合理布置可以有效地减小温度应力和释放地震力。格尔木土木换流站的户内直流场厂房采用钢筋混凝土柱与梯形钢屋架铰接的排架承重体系，排架柱在基础处做成固定端，柱顶与屋架也可以做成刚接，以增加结构的刚度和减小屋架挠度，但考虑到混凝土柱与钢屋架的刚性连接节点比较复杂，一般不予采用。排架纵向长度远超过钥筋混凝土结构伸缩缝最大间距的限值，故在纵向中部设一道伸缩缝，缝宽和构造应符合防震缝的要求。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆排架纵向梁柱采用刚接的框架结扣，在每个温度区段的中央设置一道柱间支撑，以保证排架的纵向稳定，同时可以减少温度变形的问题。为了传递端部山墙风力及地震作用和提高建筑物结构上部的纵向刚度，应在温度区段两端设置上段柱柱间，支撑户内直流场厂房跨度，从结构受力、造价预算和施工工期等方面的分析比较，确定采用下承式梯形钢屋架屋面体系。上弦杆分节时，需兼顾攘距和适宜的腹杆倾角，使擦条尽量布置在节点上，避免上弦杆受弯。选择屋架杆件截面形式时，宜尽可能增大屋架的侧向刚度，对于轴心受力构件宜使杆件在屋架平面内和平面外的长细比接近。
2.设计参数的选取
（1）风振系数
风荷载的计算，对于基本自振周期大于的工程结构，应考虑风压脉动对结构发生顺风向风振的影响。
（2）柱的计算长度系数
排架柱在排架平面内的计算长度系数为上柱、下柱在排架平面外为上柱、下柱，分别为从装配式吊车梁底面或从现浇式吊车梁顶面算起的柱子上部高度、从基础顶面至装配式吊车梁底面或现浇式吊车梁顶面的柱子下部高度、纵梁中心线之间的距离。山墙柱在山墙平面内的计算长度系数为在山墙平面外，分别为山墙平面内连梁之间的距离、抗风行架间距。
（3）柱的偏心影响
钢筋混凝土排架柱、纵梁和填充墙一般设计为室外侧平齐，因此需考虑上柱对下柱、纵梁传导荷载的偏心产生的弯矩影响。
3.节点构造
混凝土混合结构连接节点的强度计算及构造设计，是整个设计工作中的一个重要环节。连接节点的设计实际上是结构模型中杆端连接假定实现的过程。设计是否合理，对保证实际结构与计算模型是否吻合、杆件能否按要求明确传力和结构整体性起着至关重要的作用。屋架与柱连接节点屋架的安装位置，宜减小在柱顶的偏心，其柱顶轴向力的偏心距不应大于截面高度的。屋架与柱顶的连接，现度时宜采用螺栓连接。文献中规定，当验算屋架与柱子连接点螺栓的抗剪强度时，其每端地震作用效应宜取该跨柱顶连杆地震作用效应乘以增大系数，再乘以加强系数。柱间支撑与柱连接节点柱间支撑与柱的连接，不应小于支撑杆件塑性承载力的倍。交叉支撑有一杆中断时，交叉节点板应予以加强，其承载力不小于倍杆件承载力。支撑斜杆与交叉节点板应焊接，与端节点板宜焊接。柱间支撑与柱连接节点预埋件的锚件，姗度、类场地和仪度时，宜采用角钢加端板，其它情况可采用不低于级的热扎钢筋，但锚固长度不应小于倍锚筋直径或增设端板。屋盖支撑与屋架连接节点屋盖支撑与屋架的连接节点处在满足擦条搁置和支撑横杆安装的前提下，应尽量减少偏心值，以免上下弦杆受到较大的屋架平面外弯矩。支撑和系杆最好采用与屋架螺栓连接的形式，减少高空焊接的工作量。对于屋架弦杆角钢肢宽较大便于钻孔时，可与事先焊于支撑杆端的节点板螺栓连接对于屋架弦杆角钢肢宽较小不便钻孔的情况，可将带孔的连接板预先焊在屋架上，再与支撑杆件螺栓连接。对于支撑连接板与屋架弦杆螺栓连接的情况，螺栓孔壁处同时受有正应力和局部压应力，需计算钢材的折算应力。钢吊车梁与柱牛腿连接节点工艺提供的资料，户内直流场厂房配备的吊车仅为安装、检修电气设备之用，属轻级工作制吊车。对钢材冲击韧性的要求不必与需要验算疲劳的构件相同，钢吊车梁在垂直和水平方向均应采用简支连接，支座加劲肋在伸缩缝和厂房端部采用平板式支座加劲肋，其它部位宜采用突缘支座加劲肋。吊车梁下翼缘与柱牛腿为普通螺栓连接，上翼缘与柱侧面为高强度螺栓连接或普通螺栓加焊接的连接方式。
4.结束语
户内直流场大跨度厂房的结构体系，应根据工艺专业设备布置的特点优化选择，当采用混凝土混合结构排架承重、有擦钢屋架屋面体系时，宜采用考虑屋盖弹性变形的空间分析方法。当厂房的纵向温度区段长度超过规范限定的长度时，应计算柱的纵向温度应力臼采用振型分解反应谱法计算地震作用时，反应谱分析得到的内力为绝对值，在设计过程中需考虑地震作用正、反两方向的荷载工况组合。混凝土混合结构连接节点的设计应与计算模型中杆端连接的假定相一致，做到受力合理、传力明确简单、工作可靠，同时还应构造简单、加工和安装方便。
参考文献
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论文作者:鲍利
论文发表刊物: 《建筑学研究前沿》2017年第10期
论文发表时间:2017/9/29
标签：屋架论文; 排架论文; 结构论文; 节点论文; 厂房论文; 螺栓论文; 吊车论文; 《建筑学研究前沿》2017年第10期论文;