浅析轻型钢结构厂房结构设计要点

浅析轻型钢结构厂房结构设计要点

摘 要：本文以某轻型钢结构厂房实例,简述某钢结构厂房结构设计流程,探析钢结构厂房的设计布置、防水设计等轻型钢结构厂房设计要重点注意的问题,可为同类厂房设计提供参考借鉴。

关键词：钢结构设计；轻钢结构；厂房设计；门式刚架

轻型钢结构不但屋面荷载较轻,杆件截面较小、较薄,而且钢结构的自重较轻、材质均匀、应力计算准确可靠、加工制造简单、工业化程度高、运输安装方便等特点外, 一般还具有取材方便、用料较省、自重更轻等优点,以使其逐渐被广泛应用于厂房当中。本文将结合某钢结构厂房为例探讨其结构设计要点。

1工程概况

某钢结构厂房采用轻型门式刚架结构体系；厂房跨度42m，长度90m，柱距6m，屋面坡度为1:15，屋面墙面均采用镀锌钢板。厂房主体钢结构设计合理使用年限为 50 年；抗震设防烈度为八度；地震分组为第一组；建筑抗震设防类别为丙类，结构安全等级为二级；场地类别为Ⅱ类，地基基础设计等级为丙级；地面粗糙度为B类。钢架采用Q345B钢材，焊条采用E50。

2轻钢结构厂房设计布置

2.1柱网布置

由于本厂房荷载较小,故选用质量较轻、工业化程度较高、施工周期短、结构形式较简单的轻型门式刚架结构。确定柱距应该与跨度相协调,跨度较大可以扩大柱网,这样可以满足厂房的通用性,扩大生产面积,节约用地,加快建设速度,提高吊车的服务范围。因此本厂房采用21m的跨度,柱距7.5m。

2.2屋面布置

根据屋面压型钢板的规格,檩条沿跨度方向每隔1.5m布置一道。根据《门式刚架轻型房屋结构技术规程》规定,由于檩条跨度为7.5m＜9m,故采用实腹式檩条。根据《门式刚架轻型房屋结构技术规程》CECS102:2002中6.3.5和6.3.6之规定,应在檩条三分点处设置一道拉条,拉条采用Φ10圆钢,圆钢拉条设在距檩条上翼缘1/3腹板高度范围内,屋脊拉条为刚性。

2.3柱间支撑布置

根据《门式刚架轻型房屋结构技术规程》规定应在厂房两端第一柱间设置柱间支撑,并应在中间一个柱间设置柱间支撑,柱间支撑分为上柱柱间支撑和下柱柱间支撑布置。两端设上柱支撑,中间设上下柱支撑。在设置柱间支撑的开间,宜同时设置屋盖横向支撑,以组成几何不变体系。当有起重量不小于5t的吊车时,柱间宜采用型钢支撑。

2.4屋盖支撑布置

由于本厂房长105m,宽21m,根据《门式刚架轻型房屋结构技术规程》规定,将整个厂房可划分为一个温度区段。因此在厂房两端第一个柱间支撑设置横向水平支撑。此外,还应在厂房中间柱间内设置屋盖横向水平支撑,并应在上述相应位置设置刚性系杆。

2.5墙面结构布置

根据墙板的板型和规格,墙梁的布置沿高度方向间距每隔1.5m布置一道,根据《冷弯薄壁型钢结构技术规范》规定,本厂房跨度7.5m>6m,应在跨中三分点处各设置一道拉条,拉条