大跨度轻钢厂房结构设计.pdf

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1、浙江建筑，第28卷，第3期，2011年3月ZhejiangConstruction，Vo1．28，No．3，Mar．2011大跨度轻钢厂房结构设计OnLarge—spanandLightweightsteelroofingWorkshopStructureDesign潘哲霖PANZhe．1in(博思格建筑钢结构(广州)6-限公司，广东广州510530)摘要：通过对60in大跨度门式刚架轻型钢结构厂房的设计结果分析，得出刚架以分段变截面的形式，可以减轻刚架的自重，同时也方便制作和运输；当钢柱脚设计为钢接时，可有效地减小横梁跨中弯矩及挠度，同时也减小了钢梁的截面，该设计具

2、有既合理又经济等一些特点，为今后同类大跨度的门式刚架结构设计及应用提供借鉴。关键词：门式刚架：轻型钢结构；大跨度中图分类号：TU375．4文献标识码：A文章编号：1008—3707(2011)O3—0019—03国内应用最广泛的门式刚架结构体系的跨度一般73O0750075(x)：9；o0788O7120：6200700(3翔～361TI⋯，超过40m则采用空间网架结构。对于大跨_度门式刚架的设计和制作往往需要从国91-4I进，因而应毒卜Il．叮r用较少。以下详细介绍印m大跨度门式刚架结构的设计。孽l／．Il／＼／／，8-／卜

3、l工程概况量卜l

4、，／．—l，一／一一一

5、●一一，一．此项目位于广东省深圳坪山某汽车公司的碰撞===·一一一量．试验厂房，特殊的使用功能决定了建筑需要较大的内呈lJ暑5％鬈J5％部空间，业主要求建筑物内部不允许设置任何钢柱，和I仁'趔I最大跨距为60．0in，平面布置见图l，碰撞试验厂房轴盂II卜I碰撞线尺寸为53．0nlx60．0In，其中A轴～D轴均为60．0m试验跨，c轴距D轴为10．0ITI，所以D轴是受力最大的框架图1碰撞试验厂房平面布置钢梁。建筑物的D—J轴交5～9轴为弧形边，目的是为了试车跑道能汇集到一点而形成的弧形墙边。体系，本项目的平面轴线尺寸为53．0mx60．0m，趋柱网的确定在厂房平面

6、布置中占有重要地位，而向于正方形，再加上工业工艺的要求和A轴以下需要钢结构厂房的柱网布置首先要满足生产工艺的要求，扩建厂房，所以最终采用了纵向刚架，横向支撑的结其次再是结构、经济及立面美观方面的考量。柱网布构体系方案。门式刚架内力分析时宜按平面结构考置应尽可能在满足工艺条件下，使总的用钢量为最虑，一般不考虑蒙皮效应。考虑屋面板的蒙皮效应可少J，本工程跨度主要是根据工艺设备要求来确定。以提高钢结构的刚度和承载力，但是目前还难以利用，只能作为安全储备J，本项目为单跨双坡门式刚架。2主结构分析和计算刚架结构的计算采用中国建筑科学研究院开发门式轻钢结构体系是横向刚架，纵向支撑

7、的结构的钢结构CAD系统STS软件，按平面有侧移刚架分收稿日期：2011—0l一18作者简介：潘哲霖(1978一)，男，海南琼海人，工程师，从事建筑结构设计工作。20浙江建筑2011年第28卷析设计。根据屋面构造及厂房所在地的气象条件：本工程抗震设防烈度7度(0．10g)，设计地震分组为第一组，场地类别Ⅱ类，地面粗糙度类别为B类，基本风压为0．75kN／m，屋面设计活荷载0．5kN／m，屋面附加荷载0．15kN／m，屋面为5％双坡，檐口高度为12．258m。由于刚架跨度较大，设计中采用了分三段变截面的实腹式工字形截面，截面的变化顺应弯矩包络图的变化，一方面可以节省钢材

8、，另一方面可有效地减轻横梁的自重，这对于跨度较大的刚架来说是十分必要的，同时也便于制作和运输。通过腹板高度的变化截面，刚度横梁由六段楔形梁单元拼接而成，见图2。在实际计算中，体型系数按下列情况分别考虑：(i)计算刚架时，柱所受分荷载的体型系数参照《门式刚架轻型房屋钢结构技术规程(CECS102：2002)》表A．0．2—1中关于封闭式建筑体型系数进行取值；(2)计算檩条和墙梁时，柱所受分荷载的体型系数参照《门式刚架轻型房屋钢结构技术规程(CECS102：2002)》表A．0．2—2中关于封闭式建筑体型系数进行取值。在门式刚架结构设计时，位移比、挠度比、应力比对结构计算

9、起控制作用。柱顶位移按照《钢结构设计规范(GB50017—2003)》附录A要求，可取H／400。经计算，柱顶最大位移2．426r／lm，位移比1／5345