鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要點(diǎn)探究

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1、鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要點(diǎn)探究　　【摘要】介紹了鋼結(jié)構(gòu)廠房的優(yōu)缺點(diǎn)，從溫度伸縮縫、支撐系統(tǒng)設(shè)置、鋼結(jié)構(gòu)廠房的防銹蝕、隔熱與防水設(shè)計(jì)、抗震設(shè)計(jì)五方面探討了鋼結(jié)構(gòu)廠房設(shè)計(jì)應(yīng)注意的問題，為設(shè)計(jì)人員提供了參考依據(jù)，從而設(shè)計(jì)出安全經(jīng)濟(jì)的工業(yè)廠房?！娟P(guān)鍵詞】鋼結(jié)構(gòu)，廠房設(shè)計(jì)，伸縮縫，支撐系統(tǒng)，抗震設(shè)計(jì)　　導(dǎo)言　　近年來，隨著我國鋼鐵產(chǎn)量的大幅度增加，用于建筑市場的各種型鋼無論從產(chǎn)量、品種性能上都得到很大的發(fā)展，鋼結(jié)構(gòu)廠房因其施工速度快、承載力高、整體剛度和抗震性能好，在工業(yè)廠房設(shè)計(jì)中逐漸代替了笨重的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)而得到了普遍應(yīng)用，鋼結(jié)構(gòu)廠房可分為重型鋼結(jié)構(gòu)廠房：例如煉鋼車間、軋鋼車間、大型冶煉車間等，

2、這類廠房因其車間內(nèi)設(shè)有大噸位吊車，廠房受較大的動(dòng)力作用，所以耗鋼量大；另一類廠房為輕型鋼結(jié)構(gòu)廠房：這類廠房多采用門式剛架結(jié)構(gòu)，屋面及墻面多采用壓型鋼板復(fù)合板材，由于其自重輕，用鋼量低，施工速度快，在工業(yè)及民用建筑中得到了廣泛的應(yīng)用。盡管鋼結(jié)構(gòu)廠房有很多優(yōu)點(diǎn)，但作為一種材料，它也有很多缺點(diǎn)，例如防火性能差、易銹蝕等，所以在做鋼結(jié)構(gòu)廠房設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)根據(jù)其特點(diǎn)注意以下幾個(gè)方面的問題?！　?.溫度伸縮縫　　溫度變化將引起鋼結(jié)構(gòu)廠房變形，使結(jié)構(gòu)產(chǎn)生溫度應(yīng)力，其大小與柱子剛度、吊車軌頂標(biāo)高和溫差有關(guān)。當(dāng)廠房平面尺度很大時(shí)，為避免產(chǎn)生過大的溫度力，應(yīng)在廠房橫向或縱向設(shè)置溫度縫，將平面尺寸很大的廠

3、房分成若干溫度區(qū)段。溫度區(qū)段的長度可根據(jù)鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范執(zhí)行。溫度伸縮縫一般采用設(shè)置雙柱方法處理，也可采用設(shè)置單柱方法處理，對縱向溫度伸縮縫可在屋架支座處設(shè)置滾動(dòng)支座，對橫向溫度伸縮可在框架梁與檁條連接處采用橢圓孔滑動(dòng)方式或槽鋼夾板滑動(dòng)方式?！　?.支撐系統(tǒng)設(shè)置　　為了保證鋼結(jié)構(gòu)廠房的空間工作，提高其整體剛度，承受和傳遞縱向水平力，防止桿件產(chǎn)生過大的變形，避免壓桿失穩(wěn)，以及保證結(jié)構(gòu)的整體穩(wěn)定性，應(yīng)根據(jù)廠房結(jié)構(gòu)的形式，車間吊車的設(shè)置，振動(dòng)設(shè)備以及廠房的跨度、高度，溫度區(qū)段的長度等情況布置可靠的支撐系統(tǒng)。鋼結(jié)構(gòu)廠房支撐分柱間支撐和屋蓋支撐。1）柱間支撐。廠房每一溫度區(qū)段應(yīng)設(shè)置穩(wěn)定的柱

4、間支撐系統(tǒng)，并與屋蓋橫向水平支撐的布置相協(xié)調(diào)。下柱支撐的位置是決定廠房縱向結(jié)構(gòu)變形方向的重要因素，并影響溫度應(yīng)力的大小，下柱支撐應(yīng)盡可能設(shè)在溫度區(qū)段的中部，使吊車梁等縱向構(gòu)件能隨著溫度變化比較自由地向區(qū)段兩端伸縮。當(dāng)溫度區(qū)段的長度不大時(shí)，一般在溫度區(qū)段的中部設(shè)置一道下段柱支撐，但溫度區(qū)段的長度大于150m時(shí)，為了保證廠房的縱向剛度，應(yīng)在溫度區(qū)段內(nèi)設(shè)置兩道下段柱支撐，其位置應(yīng)盡可能布置在溫度區(qū)段中間1/3的范圍內(nèi)，為了避免過大的溫度應(yīng)力，兩道支撐的中心距離不宜大于72m。上段柱支撐除在設(shè)有下段柱支撐的柱間布置外，為了滿足結(jié)構(gòu)的安裝要求，提高鋼結(jié)構(gòu)廠房上部縱向剛度，傳遞山墻的風(fēng)力及

5、縱向地震作用，還應(yīng)在溫度區(qū)段的兩端柱間布置上段柱支撐。　　2）屋蓋支撐系統(tǒng)。該系統(tǒng)是由橫向支撐、縱向支撐、垂直支撐及系桿所組成的。屋蓋支撐的布置應(yīng)根據(jù)廠房跨度、高度、柱網(wǎng)布置、屋蓋結(jié)構(gòu)形式、吊車設(shè)置及噸位大小、振動(dòng)設(shè)備情況等條件來決定。一般情況下無論有檁或無檁體系的屋蓋結(jié)構(gòu)均應(yīng)設(shè)置垂直支撐，在無檁體系中，大型屋面板有三點(diǎn)和屋架焊接，可起到上弦支撐作用，但考慮到施工條件限制和安裝需要，無論有檁或無檁體系屋蓋均應(yīng)在屋架上弦和天窗架上弦設(shè)置上弦橫向支撐。對于屋架間距不小于12m的廠房或廠房內(nèi)設(shè)有特重級(jí)橋式吊車或廠房內(nèi)有較大振動(dòng)設(shè)備均應(yīng)設(shè)置縱向水平支撐?！　?鋼結(jié)構(gòu)廠房的防銹蝕　　　　

6、鋼結(jié)構(gòu)表面未加保護(hù)而暴露在大氣中就會(huì)銹蝕，當(dāng)鋼結(jié)構(gòu)廠房空氣中有侵蝕性介質(zhì)或鋼構(gòu)件處在潮濕環(huán)境中，鋼結(jié)構(gòu)廠房銹蝕就會(huì)更加明顯和嚴(yán)重。鋼結(jié)構(gòu)的銹蝕不僅使構(gòu)件截面厚度減薄，而且還會(huì)在構(gòu)件表層產(chǎn)生局部銹坑，當(dāng)結(jié)構(gòu)構(gòu)件受力時(shí)將引起應(yīng)力集中現(xiàn)象，使結(jié)構(gòu)過早破壞，因此對鋼結(jié)構(gòu)廠房防銹蝕問題應(yīng)予以足夠地重視，并應(yīng)根據(jù)廠房侵蝕介質(zhì)情況和環(huán)境條件在總圖布置、車間內(nèi)部工藝布置結(jié)構(gòu)選型和材料選用等方面采取相應(yīng)對策和措施，以確保廠房結(jié)構(gòu)安全使用。一般鋼結(jié)構(gòu)的防銹蝕通常采用防銹漆涂刷其表面，涂層的層數(shù)和總厚度應(yīng)根據(jù)構(gòu)件使用環(huán)境和涂層性質(zhì)來決定。一般室內(nèi)鋼結(jié)構(gòu)在自然大氣介質(zhì)作用下，要求涂層厚度為100μm左

7、右，即底漆兩道，面漆兩道。露天鋼結(jié)構(gòu)或在工業(yè)大氣介質(zhì)作用下的鋼結(jié)構(gòu)，要求總厚度在150μm～200μm或200μm以上。鋼柱柱腳在地面以下部分應(yīng)采用強(qiáng)度等級(jí)不低于C20混凝土包裹，其保護(hù)層厚度不應(yīng)小于50mm。有侵蝕介質(zhì)廠房的受力構(gòu)件，其型鋼厚度不得小于8mm，受力焊縫厚度不宜小于8mm?！　?隔熱與防火設(shè)計(jì)　　鋼材受熱在100℃以上時(shí)，隨著溫度的升高，鋼材的抗拉強(qiáng)度降低，塑性增大；溫度在250℃左右時(shí)，鋼材抗拉強(qiáng)度略有提高，而塑性卻降低，出現(xiàn)藍(lán)脆現(xiàn)象；當(dāng)溫度超過250℃時(shí)鋼材出現(xiàn)徐變現(xiàn)象；