浅谈重型钢结构厂房的结构设计
浅析钢结构工业厂房的结构设计
浅析钢结构工业厂房的结构设计发表时间：2019-01-15T14:54:52.017Z 来源：《基层建设》2018年第34期作者：路文才[导读] 摘要：钢结构厂房由于其优越的性能条件在工业厂房的设计中运用越来越广泛，涉及到的结构形式众多，不仅包括轻型刚架结构，而且也包括桁架结构，网架和网壳结构，多层房屋钢结构，以及其它各种各样的构筑物。
身份证：23012119820204XXXX 哈尔滨北方环保工程有限公司摘要：钢结构厂房由于其优越的性能条件在工业厂房的设计中运用越来越广泛，涉及到的结构形式众多，不仅包括轻型刚架结构，而且也包括桁架结构，网架和网壳结构，多层房屋钢结构，以及其它各种各样的构筑物。
本文在介绍钢结构工业厂房优点的基础上，重点就设计中需要注意和防范的几个问题进行了分析和阐述。
关键词：钢结构；工业厂房；设计处理；引言钢结构建筑是继钢筋混凝土建筑之后的最具革命性建筑的新发展和新应用。
轻钢结构建筑的特点突出：整体刚度和抗震性能好、施工速度快、结构占有面积小、承载力高，在工业厂房中钢结构逐渐代替了钢筋混凝土结构，以其大跨度、大空间的表现在建筑规模上相当出色。
1钢结构厂房的优点钢结构工业厂房因其施工速度快、自重轻、抗震性能好、环保等特点在建筑工程中已被广泛认可，与钢筋混凝土结构相比，有其独特的优点：1.1钢结构自重轻钢结构的容重虽然较大，单与其它建筑材料相比，它的强度却高很多，因而当承受的荷载和条件相同时，钢结构要比其它结构轻，便于运输和安装，并可跨越更大的跨度。
自重轻不仅可以减少运输和吊装费用，还可以降低基础造价，其综合经济优于钢筋混凝土结构体系。
1.2钢结构布置灵活钢结构能满足工业厂房建筑设计的大跨度要求，跨度最大可达48m，在梁高相同的情况下，钢结构的开间可比混凝土结构的开间大50%，从而使柱网布置更加灵活。
纵向温度区段长度允许300m，横向温度区段长度允许150m，符合工业厂房不设变形缝的要求。
重钢厂房建筑方案
重钢厂房建筑方案重型钢铁厂房建筑方案重型钢铁厂房是一个需要满足多种要求的特殊建筑，它需要具备良好的承重能力、安全性和耐久性。
在这份建筑方案中，我们将详细讨论重型钢铁厂房的设计和建造。
1. 建筑结构设计重型钢铁厂房的建筑结构设计是建筑方案的核心。
钢结构是首选的建筑材料，因为它具有较低的重量和很好的承重能力。
我们将使用高强度钢材来构建主体框架，确保整个厂房的结构牢固且稳定。
此外，我们还将采用适当的梁柱布置和加固措施来支撑重型设备的重量。
使用桁架结构和混合结构的组合，可以提供更好的承载能力和稳定性。
2. 安全性设计在重型钢铁厂房建筑方案中，安全性是一个至关重要的考虑因素。
为了确保工作人员和设备的安全，我们将采取以下措施：- 安装适当的防火系统和自动喷水系统，以防止火灾事故发生和蔓延。
- 使用防爆设备和安全防护装置，以防止爆炸和意外伤害。
- 设计合理的疏散通道和应急出口，以确保人员在紧急情况下能够迅速撤离。
- 配备必要的紧急救援设备，如灭火器和急救包，以应对紧急情况。
3. 耐久性设计重型钢铁厂房需要能够承受恶劣环境条件和长时间的使用。
为了确保厂房的耐久性，我们将采取以下措施：- 使用高质量的材料和涂层来保护钢结构免受腐蚀和氧化。
- 考虑到厂房的使用寿命，设计合理的维护和保养计划，包括定期检查和维修工作。
- 在设计过程中考虑到环境因素，如海洋气候、高温和酸性条件，以确保结构的耐久性和稳定性。
4. 环境友好性在建筑方案中，我们也将考虑环境友好性。
在重型钢铁厂房的设计和建造过程中，我们将尽可能减少对环境的影响。
我们将采用可持续建筑材料和能源高效设备，以降低能源消耗和碳排放量。
此外，我们还将考虑水资源的合理利用和废水处理，以确保减少对自然环境的负面影响。
总结而言，重型钢铁厂房建筑方案需要考虑到结构设计、安全性、耐久性和环境友好性等多个方面。
通过合理的设计和建造，我们将为客户提供稳定、安全、耐用和环保的重型钢铁厂房。
某重型钢结构厂房设计与分析
为 １ ９ ９ｋ ／ 重 型钢结 构厂房 总宽 ４ Ｉ总 长 １ ２ １１ ， Ｔ ０
外 板 ＋ 玻 璃 丝 保 温棉 ＋金 属 波 纹 内板 。
（ 关键词） 重型钢结构厂房｝ 结构设计； 结构分析； 格构柱
随着我 国 钢结 构 产业 的迅 速 发 展 ， 结 钢 构 厂房 在各 个领 域 得 到 了广 泛 应 用 ， 金 行 冶 业 重 型钢结构 厂房应 用最 广 。钢结 构具 有 自
１ ４
工 程 设 计 与 研 究
２第１６ 总２ ３期 ０ 年Ｏ月 １ ２
某重型钢结构厂房设计 与分析
陈 明 叶
（ 摘 要］ 以某 １０ｔ ０ 桥式吊车重型钢结构厂房为例， 介绍重型钢结构厂房的结构、 典型节点的
设 计 。该 重 型 钢 结 构厂 房 主 结构 为格 构 柱 ＋ 变 截 面 钢 梁 ， 围护 结构 采 用 复 合 保 温 板 ， 金 属 波 纹 即
重轻 、 工厂化 程 度高 、 造 速 度 快 、 动 强度 建 劳 小、 保、 环 抗震 性 能 好等 特 点 ， 与钢 筋 混 凝 土
跨 ， 度分别 为 ２ Ｉ １ ， 大高 度 １ ． 跨 １Ｉ 和 ８Ｉ 最 Ｔ ｎ ９５
１ ， 跨安 装 １台 １ ０ｔ １台 ３ 双 梁桥 式 Ｔ高 Ｉ ０ 和 ２ｔ
型 彩钢板 ） ； 风 荷 载 为 ０ ５ Ｎ／ （ ５ ． ０ｋ ｍ 按 ０年 一 遇 设
其计 算 有 明确 规 定 ， 《 结 构 设 计 规 范 》 而 钢 （ Ｂ ５ ０ ７ ２ ０ ） 将 其 等 效 成 等 截 面 Ｈ Ｇ ０ １— Ｏ ３ 则 型单元 来计 算 ， 保证结 构安 全 可靠 ， 刚架 为 主 计算 套用 以 上 两个 标 准 进 行 计 算 。首 先 ， 钢
重型钢结构厂房结构设计要点
建筑结构
重型钢结构厂房结构 设计要点
黄俊
中煤 科 工 集 团重 庆 设 计 研 究 院
摘要 ： 随着国民经济 的快速发展， 大柱 距， 大跨度 ， 大吨位 的重型钢结构厂房在工 业厂房 中的应用 目益广泛。本文结合某非 标钢 结构 生产线重型钢 结构厂房 的结构设计实例 ，对 吊车吨位超过 １ ０ ０ 吨 的重型钢结构厂房在结构设计中需把握 的要点进 行
屋面梁考虑活荷载不利布置 ，强度应力 比控制０ ． ８ ５ ，稳定应力比控制０ ９ 。 轻型屋盖厂 房屋面梁在恒 载和活载标准值 作用下 的绝对挠 度按 １ ／ ２ ５ ０ 控 制。 屋面梁在腹板 内设置横向加劲肋确保梁腹板的局部稳定。刚架在风荷
载标 准 值 作 用 下 的 柱顶 水 平 位 移 按 １ ／ ４ ０ ０ 确 定 。上 层 １ ２ ５ ／ ５ ０ Ｔ 吊 车 为Ａ５ 级 工
Ａ ５ 级１ ２ ５ ／ ５ ０ Ｔ 软钩 吊车一台 、 轨顶标高 １ ７ ． ６ ｍ， 下层设Ａ５ 级２ ０ ／ ５ Ｔ 软钩吊车两
单阶和双阶柱在刚架平面内的计算长度 由ｓ Ｔ Ｐ Ｊ 程序按 《 钢规》 ５ ． ３ － ４ 条 计算确定 。 在确定阶型柱平 面内计算长度时， 刚架柱顶与横梁的连接可偏
台、 轨顶标高 ｌ １ ． １ ｍ。厂房低跨 与高跨部分毗邻 建造， 厂房低跨部分采用焊 安全 的按铰接考虑 。阶型柱在刚架平面外的计算 长度取平面外支撑点之 接Ｈ型钢 实腹柱 ， 刚架柱高 １ ６ ． ５ ｍ， 设单 层Ａ ５ 级２ ０ ／ ５ Ｔ吊车两台 、 轨 顶标 高 间的距离 。 平 面外支撑点根据吊车梁位置和厂房纵 向支撑体系确定。屋面 ｌ １ ． １ ｍ。厂房屋面梁采用焊接Ｈ型钢变截面实腹梁。屋顶设通风气楼 ， 喉口 梁平面 内计算长度取屋面梁跨度 ， 平面外计算长度取隅撑 间距６ ｍ。 宽度４ ｍ。 屋面 、 墙面维护结构采用彩色压型钢板 ， 屋面檩条采用高频焊之 间采用肩梁连接 ， 并兼做 吊车梁的 支座 ，
第二章 重型厂房结构设计
三种荷载组合
①全跨永久荷载+全跨可变荷载 ②全跨永久荷载+半跨可变荷载
③屋架、支撑自重+半跨屋面板重+半跨屋面活载
三、计算屋架杆件的内力
1、用图解法求杆件的内力系数： k，k左，k右 具体求解步骤如下： ①按比例画屋架的单线图(可不起拱) ； ②在左半跨放单位节点荷载
③计算支座反力Ra , Ra
④进行分区编号（先编外区，后编内区) ⑤画力多边形 ⑥在图上读出内力系数正负号：认定杆端任一节点， 将该杆两侧的区号按绕该节点顺时针方向排序，若力 多边形中相应的线段指向认定的节点，则为“ +” ；反 之为“-”。
0.5 2
A
1 3
B
1 4
C
1 5
D
1 6
E
1
F
1
7 8
G
1 9
H
0.5
I
10
H′ G′
F′
E′
D′
C′
12
14 15 13 16
17 18 19
20 21 22 d
23 24 25
B′
A′
26 27 28 d′
29 30 31
32 33 34
35
1
a
b
c
e 11
c′
b′
a′ Ra′
Ra
屋架内力图解
桁架杆件的容许长细比
拉杆 杆 件 名 称 压杆
承受静力荷载或间接承受动力荷载的结构 无吊车和有轻中级工作制 吊车的厂房 有重级工作制 吊车的厂房 250 150 350 － 400 200 350 350 － 直接承 受动力 荷载的 结构 250
普通钢屋架的 杆件 轻钢屋架的主 要杆件
探讨重型钢结构厂房结构设计要点
｝ ｌ
璃 毋
（ ＞
吊车应设置制动结构。 厂房上层 １ ２ ５ ５ ０ Ｔ吊车位置走道板均
按制动板设计 ， 对边柱列增设 制动边梁和制动板 一起构成组
Ｉ
合截面抵抗 吊车横 向刹车力 。厂房下层 ２ ０ ／ ５ Ｔ吊车位置采用
加强 吊车梁上翼缘 、 设制 动板 或制 动桁架的方式抵抗 吊车横 向刹车力 。所 有吊车梁均应进行强度 ， 疲劳 、 竖 向挠度 、 加劲
吊车梁顶标高处 ， 由一 台最大 吊车水平荷载产生 的刚架柱位 移按 １ ／ ８ ０ ０ 控制。刚架肩梁节点 ， 人孔节点 均应按《 钢结构 设计手册》 要求进行节点 补充 验算 ， 满足其受力 和构造要求 。
肩梁相 当于转换梁 ， 把上柱荷 载通 过转换传递给下 柱并承受
向桁架部分用于承受 山墙竖 向 自 重。 水平和竖向桁架之 间由
度应力 比控制 ０ ． ７ ５ ， 稳定应力 比控制 ０ ． ８ 风荷载和墙体 自 重。 墙架柱柱距为 ６ ｍ ， 高度 约为
２ ３ ． ５ ｍ，墙 架柱沿 高度方 向设 四个 支承点 ，分别 位于柱顶 、 １ ７ ． ６ ｍ标 高 吊车梁走道平 台 ， ９ ． ９ ｍ标高沿纵 轴线的水平抗风 桁架和墙架柱基础顶 面处 。厂房 山墙 中部开设 １ ５ ｍ宽大门 ， 山墙抗风 柱柱距 ６ ｍ 无 法 直 接 落 地 ， 因此 在 １ ７ ． ４ ５ ｍ 和
载不利 布置 ， 强度应力 比控制 ０ ． ８ ５ ， 稳 定应力 比控 制 ０ ． ９ 。轻 型屋 盖厂房屋 面梁在 恒载和活 载标准值作 用下 的绝 对挠度 按 １ ／ ２ ５ ０ 控制 。屋面梁在腹板内设 置横向加劲肋确保梁腹板 的局部稳定 。 刚架 在风荷载标准值作用下 的柱顶水平位移按
重型厂房结构设计--钢屋架设计
重型厂房结构设计--钢屋架设计重型厂房结构设计--钢屋架设计一、设计概述由于重型厂房要承载大量设备和负荷，因此其结构设计极为重要。
本设计采用钢屋架结构来满足建筑的要求。
钢屋架结构具有自重轻、强度高、刚度好、施工周期短等优点，非常适合用于重型厂房的设计。
二、结构选型钢屋架结构主要由柱、梁和屋面系统组成。
柱和梁采用矩形钢管作为主要构件，选用Q345钢材，具有优良的强度和耐腐蚀性。
屋面系统采用彩钢板作为覆盖材料，具有防水、防火、耐腐蚀等特点。
三、结构设计1. 主悬挂梁的设计主悬挂梁是承载屋面系统和顶墙板的关键构件。
根据厂房的平面布置和荷载计算结果，确定主悬挂梁的位置和尺寸。
为了提高刚度，悬挂梁采用双T剖面型钢。
根据荷载计算和构造要求，确定主悬挂梁的截面尺寸和材料规格。
2. 柱的设计柱是厂房结构的主要承载构件，承受来自屋面荷载和其他附属设备的力。
根据实际设计要求和荷载计算结果，确定柱的尺寸和材料规格。
为了提高抗震性能，柱采用矩形钢管，并在柱的底部设置地震支座。
3. 屋面系统的设计屋面系统主要由钢梁、彩钢板和防水层组成。
钢梁用于支撑彩钢板和屋面荷载，彩钢板作为覆盖材料，防水层用于保证建筑不受外部湿气影响。
根据建筑布置和屋面系统的荷载计算结果，确定钢梁和彩钢板的尺寸和材料规格。
四、结构分析与验算根据上述设计结果，进行结构分析与验算。
主要包括静力荷载、动力荷载和抗震性能的计算。
通过对设计结构进行静力和动力分析，验证其满足规范要求和安全性能。
五、结构施工方案根据结构设计结果，制定施工方案。
包括施工工艺、施工周期、材料选用、焊接工艺等。
确保施工过程中的质量与安全。
六、结构优化和改进根据施工实践和使用反馈，对结构进行优化和改进。
包括减少材料使用、提高结构性能等。
以满足客户的实际需求和经济效益。
七、结论本设计采用钢屋架结构满足重型厂房的设计要求，具有自重轻、强度高、刚度好等优点。
通过结构分析与验算，证明了设计的合理性和安全性。
重型钢结构厂房设计要点浅析
重型钢结构厂房设计要点浅析首先，在进行重型钢结构厂房的结构设计时，需要考虑到建筑物所处的地理条件、使用功能和荷载要求等因素。
在地理条件方面，需要根据场地的地质情况、地基承载力和地震等级等因素来确定合适的结构形式和基础形式。
在使用功能方面，不同的厂房需要满足不同的功能需求，如生产线、存储区、办公区等，需要根据功能要求来确定建筑物的布局和空间划分。
在荷载要求方面，需要考虑到建筑物的自重、雪荷载、风荷载和设备荷载等，确保结构的安全性和稳定性。
其次，重型钢结构厂房需要进行合理的功能区划。
在进行功能区划时，需要根据工艺流程和生产需要来确定不同区域的功能要求和使用要求。
例如，生产车间需要具备良好的通风、采光和排水条件，办公区需要满足舒适、安静和独立性的要求，存储区需要考虑货物的存储方式和防火要求等。
同时，还需要合理设置通道、楼梯和电梯等交通设施，方便人员和物资的流动。
通过合理的功能区划，可以提高工作效率，优化空间利用，提升产品质量和生产效益。
最后，重型钢结构厂房的施工技术也是设计要点之一、在进行施工技术设计时，需要考虑到钢结构的生产、运输和安装等环节。
在生产加工方面，需要根据设计要求对钢材进行切割、焊接、喷漆等各种工艺处理。
在运输方面，需要采用适当的运输工具和方式，保障钢材的安全和完整性。
在安装方面，需要注重安全和效率，使用合适的施工设备和工法，确保结构的准确性和稳定性。
综上所述，重型钢结构厂房设计要点包括结构设计、功能区划和施工技术等方面。
设计者需要根据场地条件、功能要求和荷载要求等因素进行科学合理的设计，以保证厂房的安全性和功能性。
同时，在施工阶段也需要考虑到钢结构的生产、运输和安装等环节，确保工程的顺利进行。
通过合理的设计和施工，可以建造出安全、高效、经济的重型钢结构厂房。
重型厂房结构设计
盖横梁组成，是单层厂房钢结构的主要承 重体系，承受结构的自重、风、雪荷载和 吊车的竖向与横向荷载，并把这些荷载传 递到基础。 (2)屋盖结构 承担屋盖荷载的结构体系，
包括横向框架的横梁、托架、中间屋架、 天窗架、檩条等。
（3）支撑体系 包括屋盖部分的支撑和柱间支撑等， 它一方面与柱、吊车梁等组成单层厂房钢结构的 纵向框架，承担纵向水平荷载；另一方面又把主 要承重体系由个别的平面结构连成空间的整体结 构，从而保证了单层厂房钢结构所必需的刚度和 稳定。 (4)吊车梁和制动梁（或制动桁架）主要承受吊车 竖向及水平荷载，并将这些荷载传到横向框架和 纵向框架上。 (5)墙架 承受墙体的自重和风荷载。
• 温度伸缩缝最普遍的做法是设置双柱。即在缝的两旁布置 两个无任何纵向构件联系的横向框架，使温度伸缩缝的中 线和定位轴线重合；在设备布置条件不允许时，可采用插 入距的方式，将缝两旁的柱放在同一基础上，其轴线间距 一般可采用1m，对于重型厂房由于柱的截面较大，可能要 放大到1.5m或2m，有时甚至到3m，方能满足温度伸缩缝的 构造要求。为节约钢材也可采用单柱温度伸缩缝，即在纵 向构件（如托架、吊车梁等）支座处设置滑动支座，以使 这些构件有伸缩的余地。不过单柱伸缩缝使构造复杂，实 际应用较少。 当厂房宽度较大时，也应该按规范规定布置纵向温度 伸缩缝。
肩梁
单臂肩梁 （图2-7a）
双臂肩梁 （图2-7a）
构造要求：肩梁惯 性矩宜大于上柱的 惯性矩，其线刚度 与下柱单肢线刚度 之比一般宜不小于 25，其高跨比可控 制在0.35～0.5之 间。
双臂肩梁：刚度大，整体性好，适宜用于柱截 面宽度较大（不小于900mm)的情形。
单壁式肩梁
• 肩梁只有一块腹板，为单壁式肩梁。
重型单层钢结构厂房结构设计
重型单层钢结构厂房结构设计浅论（广西工业建筑设计研究院 530000）摘要：在各行业工业厂房中，重型单层钢结构工业厂房占有一定的比重。
本文作者通过了在设计工作实践中的体会，总结了重型厂房结构设计一些特点。
依据相关规范及设计方法，浅论述重型单层钢结构厂房的设计要点，间述设计经验与方法在实际工程中应用，供读者参考。
关键词：重型单层厂房；钢框架；桁架；刚性系杆；梭行空间檩条重型单层厂房的定义：车间内设置100t以上中重级吊车设备，或者设置硬钩、夹钳、刚性料耙的吊车，这一类型按重型工业厂房设计。
重型单层钢结构工业厂房不同于轻、中型钢结构工业厂房，它的特点是吊车荷载大，厂房空间高大，开间尺寸比较大。
一、重型单层钢结构厂房的结构设计要点1.柱网尺寸厂房柱网尺寸的确定，主要是以下几点为考量：（1）满足生产工艺流程布置要求。
（2）厂房建筑统一模数制的规定。
一般厂房边柱距为6m，需要时中间可以抽柱，形成12m、18m、24m、30m等（3）工程地质条件和柱基础方案。
（4）减少构件规格，使构件标准化定型化，以利构件工厂制作。
（5）制作、运输、吊装条件。
一般来说，根据国内设计经验，重型厂房钢结构框架跨度设计为24m到36m这个区间内比较合理。
当跨度超过30m以上，厂方高度超过15m以上，吊车吨位超过100t以上，边柱柱距以6.0m，中间柱距以12m设计较为经济。
当然如果工艺需要，而屋面、墙面采用轻型围护结构，则重型厂房外围柱距可以采用7.5m、9m、12m、18m，如是多跨相应中间柱距可布置成15m、18m、24m、36m等。
需要说明，柱距加大后，屋面、墙面檩条、托架、吊车梁随着跨度增大，如果按实腹h 型钢梁设计或选用，则用钢量随之增加很多，特别是9m柱距以上，以常规6m柱距为例，在荷载、材料、檩距相同条件下，屋面薄壁实腹c型钢檩条用钢量约4kg每平方米，9m则用到约8kg每平方米，是前者的2倍。
用轻型h钢则是1.3倍，如果用钢管梭行空间檩条，则每平方米用钢量约3.6kg，因此，9m以上檩条最好是设计成空间桁架檩条。
综述重型钢结构厂房结构设计
综述重型钢结构厂房结构设计摘要：以某重型钢结构厂房结构设计为例,，提出了经济合理的技术措施，合理控制了水平荷载下的柱顶位移。
关键词：重型框架结构位移控制1 工程概况某钢铁制品有限公司厂房位于福建漳州港，由荷兰Huisman公司在中国投建，荷兰DeHeer提供技术方案设计。
该厂房为单层单跨钢框架结构，跨度52.4m 高度60m，柱距24m，长度200m。
主要设计条件为：1）风压0.8kN/m²厂房位于港口，粗糙度属于A类；2）厂房高51.05m处运行4台500t吊车，高24.225m处运行2台160t吊车，吊车均为A7类工作制。
2 结构选型对于如前所述的高大厂房，为保证其结构稳定性和吊车运行的安全性，框架柱的刚度尤为重要，因此，DeHeer公司提出了结构方案A图(图1)该方案采用单阶三肢柱，柱肢截面为HW498×432，柱缀条采用φ219×16，屋架为三肢桁架，上下弦截面为HW400×400，腹杆为φ219×10。
在进行结构分析计算时，选用3D3S计算软件，选取单榀框架进行平面分析，不考虑其空间作用，通过对此方案进行分析计算，其中位移和应力结果为：1)在风荷载作用下，柱顶位移角为1/290；2）大吊车水平荷载所产生的轨顶位移角为1/900；3）柱底部的应力比为0.98。
从计算结果来看，存在两个问题：1）按中国GB50017—2003《钢结构设计规范》中的A.2.1条规定，在风荷载作用下，有桥式吊车的单层框架的柱顶位移角不宜超过1/400，上述方案超出规范限制较多；2）同时可以参照GB50017—2003中A.2.2条的有关规定：一台最大吊车水平荷载所产生的轨顶位移角为1/1250，上述方案也超出较多，显然该方案框架刚度偏小，且应力比偏高。
通过与外方沟通，达成以下设计条件：1）不能改变51.05m处及22.225m处吊车轨距Lκ；2）不能改变主要材料截面；3）提高刚度，控制位移和应力比。
浅谈重型钢结构厂房设计
浅谈重型钢结构厂房设计摘要：在社会经济飞速发展过程中，钢结构形式逐渐取代了过去的混凝土排架或框架形式，这是因为钢结构形式具有一系列的优势，但是在具体实践中，还有诸多的问题需要注意。
本文以某重型钢结构厂房为例，对厂房设计中的结构、典型节点等重要内容进行了分析。
关键词：重型钢结构；厂房设计；问题在经济发展过程中，在较大程度上改变了工业项目结构形式，钢结构形式得到了广泛应用；实践表明，钢结构形式有着较高的强度和较好的延展性，可以比较方便的安装和施工，不需要较长的施工周期，因此，钢结构厂房已经出现于各个行业中。
1 工程概述本文以昆钢保山锅炉厂的重型钢结构厂房为例，它有14580 平方米的建筑面积，宽度和长度分别为60 米和243 米，工程为两连跨，总高度为16.5 米，高跨将各一台50 吨和20 吨的双梁桥式起重机给安装过来，低跨则是将2 台32 吨双梁桥式起重机给安装过来。
在本工程中，应用的是格构柱+变截面H型钢梁，利用冷弯薄壁C 型钢来制作墙面和屋面，利用现场复合保温板来制作围护结构。
本工程主结构有950 吨左右的用钢量，结构总用钢量在1500 吨左右，平均用钢量达到了每平方米100 千克。
2 结构设计分析2.1 结构设计在本工程中，将双肢格构柱应用到高跨部分，将H 型阶梯柱应用到低跨部分，将变截面H 型钢梁作为梁，刚接梁和柱。
对于重型钢结构厂房来讲，一般将框排架结构给应用过来，钢屋架采用的是梯形或者三角形，铰接钢屋架和钢柱。
本工程则将轻型门式钢架中的楔形梁单元给应用了过来，本结构可以非常方便的制作和安装，并且有着较好的经济效益。
在设计重型钢结构厂房的过程中，需要严格控制结构的稳定性，将刚性支撑作为工程中柱间支撑和屋面水平支撑，这样结构的整体稳定性就可以得到强化。
在主钢架计算过程中，需要对吊车梁节点处和檐口处的水平位移严格控制。
因为本工程将楔形梁单元给应用了过来，在相关规范中虽然对其作了规定，但是在具体实践中，计算方面依然将其等效为截面H 型单元，因此，我们就可以分为两个过程来计算主钢架，促使结构的可靠性和安全性得到提升。
论重型钢结构厂房的部分结构方案设计
吊车粱按 简支 梁设 计 ，传力 明确 、构造 简单 、施工 方便 。 吊车粱系
统 设置制 动板 、辅 助桁 架 、水平 支撑等 构件 ，形成 完整 空 间受力 体 系 。设计 时应 注意 吊车 梁 的加劲肋 间距 、辅助桁 架 节 间距 、水平支 撑节 间距 、以及 墙皮 柱 间距 应该 同时综合考 虑，并保 持一致和 协调 。 由于 吊车 吨位 较 大 ，吊车梁 的翼缘 板厚 度较 厚 。对于 厚板 ，不 仅要 求沿 宽度和 长度方 向有 一定的力学性 能，而且要 求厚度 方向具有 良好 的 抗 层 撕 裂 性 能 。因 此 设 计 时 规 定 ， 对 于 厚 度 ≥ ４０ｍ 的 钢 板 ， ｍ 厚度方 向抗层状 撕裂 性能 应符合 《 厚度 方向性 能钢板 》（ １ ＣＢ５３ ３— ８ ５）中 ２１５向性 能级 别要求 、钢 板正火供 货和 碳含 量 的要 求。并要 求钢 板 逐 张 超 声 波 检 查 ，检验 方 法 按 《 厚钢 板 超 声波 检 验 方 法 》 （ Ｂ Ｔ ９ ０ ４） Ｇ ／ —２ ０ ，其检 验等级为 ２级。 ２７ ０ 制动板采 用 ｔ ６ ｍ的花 纹钢板 ，吊车为重级 工作制 或起 重量 Ｑ ＝ｍ ＞ ２０ ０ ｔ的中级 工作制时 ，焊接 吊车梁 上翼缘与制动板的连接通 常采用 高 强螺 栓 。这 种做 法施 工 难度大 ，而且 造价 较高 。本设 计采 用永 久螺 栓加焊接 的连接方 式，这种连接方 式经试 验验证 ，受 力性能 良好 ，并 通过多项 工程实践 检验表 明能够满 足设计要求 。制动 板与辅助桁 架上 弦 的 连接 ，采 用 焊 缝 连接 。
实 ，直 到 泄 气 孔 冒浆 为 止 。 钢 管 中 的混 凝 土 必 须 在 吊 车及 墙 架 系 统 安
其它 结 构 自重 由程序 自动计 算 。风 荷载 按 《 筑 结构荷 载 规 范》选 建 用风荷载体形 系数 后 ，由程序 自动布置 。屋面活荷载 ０ ５ Ｎ ｍ ，灰荷 ． ｋ ／ ２
某重型钢结构厂房结构设计剖析
某重型钢结构厂房结构设计剖析发表时间：2016-11-21T16:50:04.610Z 来源：《建筑建材装饰》2016年2月第4期作者：张航[导读] 近些年来，随着我国钢结构产业的飞速迅猛发展，钢结构厂房广泛运用于我国的很多的行业领域。
（中国城市建设研究院有限公司，北京100120）摘要：目前我国经济处于一个快速发展的时代，各个行业发展都很迅速，重型钢结构厂房在各个领域中的应用也是日新月异。
本文以一个100t桥式吊车重型钢结构厂房为例，着重介绍了重型钢结构厂房的结构、典型节点的设计等方面。
例子中的重型刚接过厂房主结构为格构柱加变截面钢梁的设计方法，围护结构则采用了复合保温板，就是指金属波纹外板加玻璃丝保温棉再加金属波纹内板的方式。
关键词：工业厂房；重型刚结构；结构分析前言近些年来，随着我国钢结构产业的飞速迅猛发展，钢结构厂房广泛运用于我国的很多的行业领域，气质重型钢结构厂房在冶金行业中应用最多。
钢结构的厂房有很多种特点，比如自重轻、工厂化程度高、建造时间段、工作强度小、环保、抗震性良好等等特点，相比于钢筋混凝土结构来说，具有高、大、轻三方面的独特优势。
随着钢结构厂房设计技术发展的愈来愈成熟，设计软件也变的越来越先进化、人性化，相信在不就的将来，钢结构厂房在各个领域的应用会越来越广泛，发展前景一片大好。
1工程概况某重型钢结构厂房总长度为102m，总宽度为41m，建筑总面积为4218m2。
该厂房为高低两连跨，跨度分别是21m与18m，最大高度为19.5m，高跨安装一台100t与一台32t双梁桥式起重机，低跨安装一台32t双梁桥式起重机。
该钢结构采用格构柱加变截面H型钢梁，冷弯薄壁C型钢用于墙面与屋面次结构；在围护结构中采用复合型保温板，即金属波纹外板、玻璃丝保温棉与金属波纹内板同时采用。
下图为该厂房剖面图：此钢结构厂房的主体结构的用钢量约为295t，吊车梁制动结构的用钢量约为99.8t，此结构用钢量为101.6t，基础锚栓用钢量为9.5t，厂房主体结构用钢总量为505.9t，平均用钢量为119.9kg/m2。
重型钢结构厂房结构设计
重型钢结构厂房结构设计摘要：本文结合实际工程系统讨论重型钢结构厂房的结构布置、关键构造、荷载取值等问题，对该类结构的分析思路、模型建立等进行详细的阐述，并对关键控制指标给出具体建议，以供类似工程设计参考。
关键词：钢结构、排架柱、柱间支撑1 工程概况某120t转炉炼钢工程中的渣跨主厂房，为单层、单跨、双坡钢结构厂房，长138m，跨度为24m，柱距为12m，18m两种，有两台起重量为60t的A7级工作制和一台20t的A6级工作制的吊车，厂房建筑剖面图见图1-1所示。
图1－1建筑剖面图图2-1排架柱截面详图2 结构设计2.1 荷载取值荷载准确与否直接影响到设计结构的合理经济性，是结构设计重要环节【3】。
该厂房结构所受荷载主要有竖向荷载，包括：结构自重、吊车竖向荷载、屋面及走道板活荷载；水平荷载包括风荷载、积灰荷载，吊车水平荷载等。
2.1.1 屋面荷载取值根据《荷载规范》规定积灰荷载应与雪荷载或不上人屋面均布活荷载两者中较大值组合。
由于转炉炼钢会产生较大积灰，且在雪荷载较小地区，通常积灰荷载起较大控制作用。
本工程水平投影距离高炉中心50~100m，故积灰荷载取0.5KN/m2。
屋面恒荷载主要包括屋面压型钢板自重、屋面檩条自重、屋面支撑系统自重；以柱距12m为例，屋面檩条采取高频焊接H型钢，屋面支撑主要考虑水平支撑、垂直支撑、刚性系杆，且为保证屋面系统整体刚度，通常在屋面檩条下设置隅撑（按拉杆长细比控制）；故屋面的恒荷载取值为0.55KN/m2。
另还应考虑工艺生产需求，屋面上放置管道支架或屋面檩条下吊挂检修单轨吊时所产生的荷载。
2.1.2 风荷载取值根据场地类别、厂房建筑高度确定结构风压体型系数及风压高度变化系数；对于基本风压的确定，通常厂房结构设计取50年基本风压。
系数确定完毕后套用以下公式计算出厂房结构受力构件的风荷载标准值：（2-1）2.1.3 吊车荷载取值根据提供的吊车资料计算吊车竖向荷载及横向水平荷载，横向水平荷载一般有软钩吊车、硬钩吊车之分。
重型钢结构厂房结构设计浅析
重型钢结构厂房结构设计浅析摘要：文章结合某生产车间重钢厂房的设计简单介绍了此类厂房的结构设计特点，从主要荷载、主要结构布置等方面分析了重型钢结构厂房结构设计，提出了重型钢结构厂房结构设计应注意的问题。
关键词：钢结构；厂房；结构设计Abstract: combining with a production workshop chongqing steel plant design simple introduction to this kind of plant the structural design features, from the main load, the main structure layout analyzed the heavy steel structure plant structure design, puts forward the heavy steel structure plant structure design problems should be paid attention to.Keywords: steel structure; Workshop; Structure design引言在工业建筑中，钢结构以其独特的性能被广泛采用，为满足生产需要，跨度大、高度大以及大吨位行车重型钢结构厂房不断涌现。
随着钢结构的发展，重型钢结构厂房在工业建筑中的比重越来越大，主要领域用于冶金、机械、船舶等工业建筑。
本文结合浙江宁波地区某生产车间的结构设计，重点介绍重型钢结构厂房结构特点及结构设计中一些注意事项和要点，供类似设计中参考。
1重型钢结构厂房结构特点重型钢结构厂房结构相对于轻型门式剐架结构具有以下特点：1.1结构用钢量大。
该类厂房柱距、跨度、高度一般较大。
且吊车工作级别、荷载较大，因此导致构件超长、超宽、超重现象，用钢量一般超过60kg/m2。
由于该类厂房结构构件重量较重，且上部荷载较大，相应基础费用也较高，同时地震反应也较为敏感。
浅谈重型钢结构厂房的结构设计
浅谈重型钢结构厂房的结构设计[摘要] 本文根据已完成的不同类型重型钢结构厂房，就吊车吨位≥50吨、轨高≥8m、跨度≥24m的大中型普钢厂房进行了结构选型的综合分析，总结了重型钢结构厂房的结构设计基本要则。
设计时应以满足平面工艺布局、建筑物使用功能、室内外综合公用管道空间布设为前提，根据各地不同的自然条件，如风雪荷载、抗震设防等进行方案对比分析。
此篇关于重型钢结构厂房结构设计的分析总结，对类似项目设计具有一定的参考作用。
[关键词]工业厂房重型钢结构吊车工艺布局风、雪荷载结构选型前言随着我国经济的高速发展，工业项目结构形式也发生了很大变化，由最初的高大、浑厚的混凝土排架或框架形式转换成了钢结构形式。
钢结构结构形式能充分利用钢材强度高、延展性好的优点，此类项目由专业厂家加工制作，施工吊装安装快捷，施工现场整洁干净，施工周期短，于是在各行各业涌现出了一批批钢结构厂房。
由于钢结构能更好地实现大跨度、大柱距、大吊车的结构布局，所以能满足多样化的工艺平面布局要求，加上钢结构厂房质轻的围护结构，故而此类结构受到了更多用户的青睐，被更广泛地推广到各行各业。
本文主要就典型重型厂房的进行设计例证，总结此类项目的基本设计要则，以更好地缩短设计周期，降低设计人为成本，在结构方案上合理化控制工程造价，实现工业项目的人性化设计。
一、结构平面布局选型经济合理的结构布局往往以合理的结构单元划分为前提。
结构单元的划分基本考虑因素有如下几项：工艺布局、吊车设置、建筑物平面投影尺寸等。
1、结构单元平面尺寸基本要求：在满足生产工艺布局、人流入口、货流入口、参观通道等要求前提下，重型钢结构厂房结构单元经济控制尺寸基本为长度方向总尺寸不超过220米，跨度方向不超过150m。
2、能归并为一个结构单元的吊车使用要求：尽量使轨高差异不大，檐口高度或刚架端部下沿高度在12m以上的合并为一个单元进行计算。
因为，鉴于轻钢规程（CECS 102：2002）的使用范围，没有必要将轻重吊车合并为一个单元进行计算。
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重型钢结构厂房的结构设计基本要则。 设计时应以满足平面工艺布局、 建筑物使用功能、 室内外综合公用管道空间布设为前提 ， 根据各地不同的 自 然条件， 如风雪
荷 载、 抗 震设 防等 进行 方 案对 比分 析 。 此 篇关于 重 型钢结 构 厂房结 构设 计的 分析 总结 ， 对类 似 项 目设 计具 有一 定 的参考 作用 。 ［ 关键 词］ 工业 厂房 重 型钢结 构 吊车 工艺 布局 风 、 雪荷 载 结 构选 型 中 图分类号 ： ＴＵ３ ９ １ 文 献标 识码 ： Ａ 文章 编号 ： １ ０ ０ ９ — ９ ｌ ４ ｘ （ ２ ０ １ ４ ） １ ８ — ０ ２ ６ ９ 一 叭
翼缘 的宽厚 比及 高厚 比限值 ， 不再 是 附跨 技术 指标从 属主 跨 ， 将各项 设计 指标
由于重 型 吊车 的 吊车荷 载较大 ， 柱脚 弯矩 太大 ， 常规 的平 接式柱 脚 不能满 足 受力需 要 ， 故建 议重 型钢柱 的柱 脚 以插 入式 为主 ， 插入 深度 的计算 既要 满足 截 面本身 的高 宽 比例 要求 ， 尚应满 足抗震 要求 的截 面塑性 要求 。 如： 双肢柱 截面 尺 寸为 ： 全 截面 高度ｈ ｃ ＝ ２ ３ ７ ５ ｍｍ， 全截 面短 边 尺寸ｂ ｃ ＝ ７ ０ ０ ｍｍ。 １ 、 构造计算 ： 杯 口插入 长度Ｈ１ 应为１ ． ５ ｘ ｔ ｘ ｚ 和０ ． ５ ｘ ／ － ｔ ｃ 的最 大值 ， 即最 少插入
口， 参观通 道等 要求前 提下 ， 重 型钢结 构厂 房结构 单元经 济控 制尺寸 基本 为长 度 方 向总尺 寸不 超过 ２ ２ Ｏ 米， 跨度 方 向不超 过 １ ５ ０ ｍ。
多 工程 已经将钢 梁 挠度指 标放 宽了 ， 可 以参考《 门钢 规程 》 ， 但 支撑系 统最 好采 用普 钢设 计 ， 不 能采 用 圆钢 ２ 、 对于 采用轻 型屋面 的大吨位 吊车轻型 屋面的钢 结构厂房 ， 钢 梁挠度 可 以
能充分利用 钢材强度 高 、 延展性好 的优点 ， 此类 项 目由专业厂家 加工制 作 ， 施 工 吊装安装快 捷 ， 施 工现场 整洁干净 ， 施工 周期短 ， 于是 在各行 各业涌现 出 了一 批 批 钢结 构厂房 。 由于钢 结构 能更好地 实现 大跨度 、 大柱距 、 大 吊车 的结构 布局 ，
理 论 广 角
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浅 谈 重 型 钢结 构厂 房 的结 构 设 计
雷 润 亚
（ 中冶东 方工 程 技术 有 限公司 秦 皇岛研 究 设计 院 ［ 摘 秦皇 岛 ０ ６ ６ ０ ０ ４ ） 要 ］本 文根 据 已完成 的不 同类 型重 型钢 结 构厂 房 ， 就 吊车 吨位 ／ ＞５ ０ 吨、 轨 高 ≥８ ｍ、 跨度／ ＞２ ４ ｍ的大 中型 普钢 厂房 进 行 了结 构选 型的 综合 分析 ， 总结 了
建议 如下 ：
所 以能满 足 多样 化 的工艺 平面布 局要 求 ， 加上钢 结构 厂房质 轻的 围护结 构 ， 故
而此类结 构 受到 了更多用 户的青 睐 ， 被更 广泛地 推广 到各 行各业 。 本 文主要 就
典 型重 型厂 房的进 行设计 例证 ， 总 结此类 项 目的基本 设计 要则 ， 以更 好地 缩短 设计 周期 ， 降低设 计人为 成本 ， 在结构方 案上 合理化控 制工程 造价 ， 实 现工业 项
些老前 辈偏 向于用 桁架屋 面梁 （ 屋 架与柱 子铰 接 ， 这 其 实也手 算而 采用 的一 种结 构形 式 ） ， 因为 当 时采 用大 型屋 面 板， 荷载较大 ， 容易 出现 漏水 问题 ， 而 桁架屋 面梁 的刚度大 ， 结构 安全度 高 。 桁架
目的人 性化 设计
一
结构 平 面布局 选型
１ 、 大 吨位 吊车轻 型屋面 的钢结 构厂房 ， 屋面钢 梁的 挠度 问题 ， 也超 出 了《 门
钢 规程》 的范 围 ， 如果钢 梁挠 度控 制得太 严格 的话 ， 会 出现浪 费 的问题 ， 现 在许
经济合 理的结 构布局往往 以合理 的结 构单元 划分为前提 。 结 构单元 的划分 基本考 虑 因素有 如下 几项 ： 工 艺布 局 、 吊车设 置 、 建 筑物 平面 投影 尺寸 等 。 １ 、 结构 单元 平 面尺寸 基 本要 求 ： 在满 足生 产工 艺布局 、 人流 人 １ ２ １ 、 货流 人
取Ｌ ／ ２ ５ ０ 。 对 于 采用 大型屋 面 板的大 吨位吊 车轻型 屋 面的 钢结 构厂房 ， 钢梁 挠 度 仍取Ｌ ／ ４ ０ ０ 。 对 于采 用轻 型屋 面的但钢 梁上 带有悬 挂 吊车 的大吨位 吊车 轻型 屋 面 的钢结 构厂 房 ， 钢 梁挠 度取Ｌ ／ ４ ０ ０ 。 四， 柱 脚 形式选 取
前言
刚度 太小 ， 钢柱 则成 了悬 臂柱 ， 位移 不能 满足 ， 用 钢量则 转移 到柱 子上 了 ， 即柱
子截 面要 很大 。
一
随着我 国经济 的高速 发展 ， 工 业项 目结构 形式也 发生 了很大变 化 ， 由最初
的高大、 浑厚的混凝土排架或框架形式转换成了钢结构形式。 钢结构结构形式
２ 、 能归 并为一 个结构 单元 的 吊车 使用 要求 ： 尽量使 轨 高差异 不大 ， 檐 口高 度或 刚架端 部下 沿高 度在 １ ２ ｍ以上 的合并 为一个 单元 进行 计算 。 因为 ， 鉴于 轻 钢 规程 （ Ｃ Ｅ Ｃ Ｓ １ ０ ２ ： ２ ０ ０ ２ ） 的使 用范 围 ， 没有 必 要将 轻重 吊车 合 并为一 个 单元 进行计算 。 如果 主跨为 大吨位 吊车 ， 附跨为轻 型吊车 ， 设计 时应尽量 合理分 配结 构单元 。 在保 证主跨横 向刚度 足够抵抗 侧 向风荷 载 、 地 震力 的前提 下， 公共 轴处 建议设双 柱 ， 总结原 因主要有 两个 ： （ １ ） 设双柱 能合理 利用轻钢 规程与钢 结构规 范的相 关控 制指标 ， 根 据地 震力是 否是控 制指 标 ， 合理选 择钢 柱钢 梁的腹 板及
梁在 国内 的使 用时 间 比较长 了 ， 积 累的经 验也 比较多 ， 技术 已经 比较成 熟 ， 以致 沿用 至今 。 实际上 ， 现在 普通 厂房 中使用 实腹 式梁 （ 梁柱 刚接 ， 刚度也不 小 ； 采用 轻型 彩钢 板屋 面 ， 其对屋 面梁 变形要 求不 严 ， 不会 产生漏 水等 问题 ） ， 从结 构体 系来 说 是没有 问题 的 ， 已通 过实 践 的检验 。