多層鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)廠房設(shè)計(jì)和工程實(shí)例探析

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1、多層鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)廠房設(shè)計(jì)和工程實(shí)例探析　　摘要：隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，信息技術(shù)的進(jìn)步，我國(guó)多層建筑也在不斷的發(fā)展，其設(shè)計(jì)思想也在不斷的更新，建筑物的結(jié)構(gòu)體系也變得越來(lái)越多樣化，建筑的豎向體型和平面布置日趨復(fù)雜，這些變化均在不同程度上提升了對(duì)多層建筑結(jié)構(gòu)分析以及設(shè)計(jì)的要求。文章就多層鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)房的設(shè)計(jì)進(jìn)行探討，據(jù)其設(shè)計(jì)原則和特點(diǎn)進(jìn)行介紹，并結(jié)合向相關(guān)的工程實(shí)例，就其目前常用的機(jī)結(jié)構(gòu)體系進(jìn)行闡述。關(guān)鍵詞：多層鋼結(jié)構(gòu)；工程實(shí)例；工業(yè)廠房；設(shè)計(jì)中圖分類號(hào)：TU984文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1多層鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)廠房的設(shè)計(jì)原則在設(shè)計(jì)多層鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)房的時(shí)候，必須要遵循以下幾個(gè)方面的原則

2、：第一，建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)整體化，傳統(tǒng)鋼結(jié)構(gòu)建筑的設(shè)計(jì)一般遵循的是先建筑后結(jié)構(gòu)的原則，而現(xiàn)行的這種多層鋼結(jié)構(gòu)，因其采用的是一種特殊材料與先進(jìn)設(shè)計(jì)軟件相結(jié)合的技術(shù)，因此，在設(shè)計(jì)中可同步完成結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和建筑設(shè)計(jì)，即建筑結(jié)構(gòu)的一體化設(shè)計(jì)，通過(guò)這種方法能夠更為完整地將建筑風(fēng)格表現(xiàn)出來(lái)。同時(shí)，圍護(hù)系統(tǒng)和7結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)也可同一進(jìn)行。第二，截面設(shè)計(jì)的優(yōu)化。在選擇截面的時(shí)候，應(yīng)該優(yōu)先選擇厚度較薄的截面，其原因是因?yàn)樵谙嗤摿康那闆r下，其截面越大，則其剛度也就越大，同時(shí)在選擇時(shí)，還應(yīng)注意相關(guān)規(guī)定中關(guān)于最小截面的問(wèn)題，若建筑屋架桿件角鋼邊長(zhǎng)需采用C級(jí)螺栓來(lái)連接支撐桿件，在此時(shí)必須要注意關(guān)于螺栓最大直

3、徑的選用。此外，為了便于備料，多層鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)廠房所用的角鋼規(guī)格與角鋼品種盡量控制在五種以內(nèi)，若兩種規(guī)格尺寸較為接近，最好代用統(tǒng)一規(guī)格。2多層鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)廠房設(shè)計(jì)在設(shè)計(jì)多層鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)廠房的時(shí)候，結(jié)構(gòu)布置是比較難的一個(gè)環(huán)節(jié)，其不僅要考慮結(jié)構(gòu)整體剛度的大小問(wèn)題，同時(shí)還要考慮結(jié)構(gòu)整體剛度的均勻問(wèn)題，具體講就是柱子的主方向朝向以及剪力墻與支撐墻具體位置的設(shè)置。在實(shí)際設(shè)計(jì)過(guò)程中，建筑的使用功能和結(jié)構(gòu)布置往往是存在著一定沖突的，針對(duì)這些沖突，實(shí)時(shí)調(diào)整結(jié)構(gòu)布置，盡量在滿足建筑使用功能的基礎(chǔ)上，使其結(jié)構(gòu)布置更為合理。因此在設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)該注意以下幾個(gè)問(wèn)題：2.1支撐布置在不同類型鋼框架體系中

4、，最好的一種抵抗水平側(cè)力結(jié)構(gòu)體系為常規(guī)加設(shè)柱間支撐框架。橫向框架垂直支撐的布置原則為：在符合規(guī)范要求以及工藝要求的前提下，橫向結(jié)構(gòu)體系應(yīng)該采用撐和鉸混合體系，同時(shí)為了確?？臻g體系的完整性和均勻分布剛度，在局部一些缺乏混凝土樓層的位置應(yīng)該適當(dāng)?shù)卦黾訕菍铀戒撝危菇Y(jié)構(gòu)的水平作用可合理傳遞。7在不影響正常生產(chǎn)操作的前提下，應(yīng)該沿著廠房的四周進(jìn)行垂直支撐與水平支撐的設(shè)置，支撐布置應(yīng)該遵循抗側(cè)力中心和水平地震作用相重合原則，其中最重要的柱間支撐是偏心支撐和中心支撐。通常情況下，多層鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)廠房采用的是中心支撐，其中心支撐最好為交叉支撐、單斜桿支撐或者人字支撐，不可采用k型

5、支撐。由于中心支撐一般適用于地震力比較小且構(gòu)造比較簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)，若廠房是高層鋼結(jié)構(gòu)或者位于強(qiáng)震區(qū)，應(yīng)該采用耗能能力更好且延性好的偏心支撐。2.2結(jié)構(gòu)的計(jì)算在初選梁與柱的截面時(shí)，應(yīng)該考慮構(gòu)造的相關(guān)要求，不可為了一味追求鋼指標(biāo)而加大梁、柱的截面高度，采取一些將腹板厚度變薄和翼緣寬度變窄等相關(guān)措施，以免出現(xiàn)負(fù)效應(yīng)。同時(shí)在結(jié)構(gòu)分析過(guò)程中，必須要注意建筑結(jié)構(gòu)在風(fēng)荷載作用與地震作用下自振周期、層間位移以及頂點(diǎn)位移等問(wèn)題。2.3常用結(jié)構(gòu)體系2.3.1框架支撐體系。即橫向設(shè)計(jì)成剛接框架，而縱向設(shè)計(jì)成為柱—支撐體系，通過(guò)柱間支撐來(lái)抵抗水平荷載，該體系雖然經(jīng)濟(jì)節(jié)約，但是柱間支撐對(duì)建筑使用可

6、能會(huì)造成一定的影響，一般適用于橫向比較短和縱向較長(zhǎng)的廠房。2.3.27純框架體系。將廠房的縱橫兩個(gè)方向均設(shè)計(jì)成為剛接框架，不需設(shè)置柱間支撐，其優(yōu)點(diǎn)就是使用空間不會(huì)受到影響，其柱不宜使用工字型柱，而是應(yīng)該采用的兩個(gè)方向慣性矩差別不是很大的截面形式（比如箱形柱），同時(shí)還要增加其使用的鋼量。2.3.3鋼架加支撐的一種混合體系。該體系和上述第一種體系的不同就在于將縱向設(shè)計(jì)成為鋼架與支撐混合的體系，通過(guò)兩者來(lái)共同抵抗水平力，這種體系能夠有效降低柱的縱向彎矩，在該體系中其樓度的剛度必須要高，不然柱間就會(huì)變形和不協(xié)調(diào)，不能充分發(fā)揮柱間的支撐作用。2.4柱網(wǎng)布置與樓蓋布置通常柱距為6

7、m左右，針對(duì)其實(shí)際需求可利用4.5m—12m左右的柱網(wǎng)。在重型設(shè)備附近盡量均勻且單獨(dú)的布置一圈柱，同時(shí)還應(yīng)該讓柱和設(shè)備中心重合，從而降低在地震力的作用下這些大型設(shè)備出現(xiàn)的巨大傾覆力矩對(duì)支承量造成的不利影響。樓蓋的類型主要包括普通現(xiàn)澆混凝土樓板、壓型鋼板現(xiàn)澆鋼筋混凝土的組合樓板、裝配式的預(yù)制鋼筋混凝土樓板等，因樓板自身形式的不同，因此其優(yōu)缺點(diǎn)也會(huì)有所不同。而對(duì)于多層鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)廠房來(lái)講，通常情況下采用壓型鋼現(xiàn)澆的鋼筋混凝土樓板。3工程實(shí)例7該工程是用于冶煉電石的一座多層鋼結(jié)構(gòu)廠房，其建筑的總面積接近于400m2，其首層的層高為4.4m，二層的標(biāo)高為12.