多层钢结构工业厂房设计问题研究

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1、多层钢结构工业厂房设计问题研究　　摘要：随着国民经济建设力度的加快，对我国钢结构工业厂房要求越来越高，在跨度、高度、平面尺度、柱距以及吊车吨位方面取得了良好的发展。随着钢结构设计方案在整个设计中的地位越来越显著，越来越多的多层厂房兴起，由于自重轻、施工速度快、抗震性良好等优点，逐渐替代钢筋混凝土结构。本文结合我国多层钢结构工业厂房设计问题，对多层钢结构工业厂房结构布置、应该注意的问题以及工程实例进行了简要的阐述。关键词：多层钢结构；工业厂房；设计问题；结构布置中图分类号：TU391文章编码：随着科学技术的不断发展，为了满足现代大型工业建筑生产以及不断更新的工艺技术要求

2、，传统单一的功能形式逐渐被替代。由于传统建筑形式不能胜任当今生产方式改变的需求，工业大厦、灵活车间、联合车间等很多大型多功能厂房应运而生；其次，随着建设用地需求以及工艺流程不断加大，多层厂房以及高层厂房逐渐增多。由于多层厂房开洞多、荷载跨度大，又有很多多层吊车，因此，在设计过程中，必须根据实际存在的问题，不断进行总结探讨，从根本上促进我国多层工业厂房发展。一、多层钢结构工业厂房结构布置8（一）多层工业厂房结构设计要点在建筑工程中，多层厂房由于工业布置要求，需要很大的建筑空间，在结构布置中通常采用框架的形式；在工艺条件比较复杂、层数较多的情况下，采用工业厂房框剪结构。在

3、结构布置中，为了保障工业厂房设计合理性，必须尽量让柱网布置均匀，让房屋质量中心和刚度中心靠近，从而减少房屋空间扭转作用，让工业厂房结构体系更加规范、简捷，拥有明确的结构传力方向。为了避免突变变形以及应力集中出现收缩和凹角，或者在竖向变化过程中出现过多的内收和外挑，在结构设计中，应该尽量减少竖向刚度突变或者不变。在纵向框架和横向框架控制周期中，受多层厂房平面尺寸较大、跨度方向等相关因素影响，在横向控制作用中，让横纵向抗震能力大致一样，从而促进抗震作用发挥，让厂房设计更加科学经济。为了保障电梯间位置合理性，由于多层厂房货物重、垂直运输频繁，在竖向运输的要求下，必须设置对应

4、的电梯。在这个过程中，由于钢筋混凝土井筒刚度很强，在多层工业厂房结构布置中，必须充分结合井筒电梯建筑物偏心力作用，有效避免井筒电梯布置在建筑物端部或者角部。当钢结构工业厂房布置不可避免时，根据四周框架以及楼板特点，采取相应的措施。8由于地震区房屋伸缩缝大多都是合一的，当多层钢结构工业厂房较长时，必须采取施工措施或者构造措施，从根本上有效预防震缝或者减少伸缩缝。为了保障地震区多层厂房建筑安全，在多层厂房四周应该不设或者少设防震缝；在施工中，较长结构厂房楼板为现浇钢筋混凝土楼板时，必须根据规范布置后浇带，后浇带设置为：在间隔40米的地方重新设置一道长为800毫米，宽为14

5、00毫米的后浇带，将后浇带位置放在影响最小的结构受力方向上。对于影响较大的底层、顶层、内纵墙开间以及山墙等墙体位置，通过适当调整配筋率，在屋内保温隔热层加厚的同时，设置对应的架空层，确保整个屋内通风质量。在罕遇地震、裂缝宽度验算中，裂缝宽度验算是为了保障整体刚度和稳定度，让混凝土梁裂缝宽度始终在0.3毫米以下，当计算超过时，通过提高钢筋根数、减小钢筋截面的方式进行调整，当不满足相关要求时，再进行柱梁重新计算。（二）常用结构体系在多层钢结构工业厂房结构体系中，常用的结构体系主要包括：框架支撑、纯框架以及钢架加支撑的混合体系。框架支撑体系，在工业厂房横向设计成刚接框架时，

6、纵向设计则为支撑成柱体系，通过柱间支撑，有效抵抗水平荷载影响，这种体系具有节约、经济的特点，由于柱间支撑很可能会影响使用效益，因此，这二种体系一般用于横向较短，纵向相对较长的多层架构工业厂房。8纯框架体系，则是将纵横的厂房方向，通过不设置柱间支撑，将其设计成刚接性框架；由于柱间不设支撑，在使用性能空间不受影响的过程中，通常使用两个方向惯性矩差别很小的箱型柱等截面形式，通过钢量不断增加，形成结构体系。支撑加钢架的混合体系，这种形式的不同之处则是将纵向设计，通过支撑和钢架的混合型式，在两者的共同作用下，不断抵抗水平力，从而有效降低柱体纵向弯矩。为了避免柱子间有可能出现不协

7、调的现象，楼面刚度必须很大，进而确保柱间支撑作用正常发挥。（三）其他布置以及构造在柱网布置中，多层钢结构工业厂房大型设备布置对柱网具有重要影响，柱距一般在6米左右，为了保障实际需求，通常采用4.5到12米的柱网形式。对于重型设备，必须根据建筑设计规范相关要求，在布置单独的圈柱中，让厂房设备和柱体重合，从而有效降低地震作用下大型设备出现的巨大倾覆力距，对建筑支撑梁造成不利影响。在楼盖布置中，楼盖主要包括：装配式预制、装配整体式以及普通现浇混凝土楼板。8在支撑体系中，为了不影响生产操作，必须根据操作规范，沿着厂房纵向设置垂直或者水平支撑，在努力遵循水平地