浅谈轻钢结构厂房优化设计

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浅析单层钢结构厂房的设计优化

浅析单层钢结构厂房的设计优化随着经济的快速发展，工业建设对于厂房的需求大大增加。

相比之前，工业厂房的数量和面积都在以惊人的速度增加。

目前在我国的工业厂房，多数是单层厂房，且以钢结构为主。

在房屋的有檩体系和围护墙建设上，普遍采用压型钢板、夹芯板等轻便材质，这种结构设计既保证了厂房的坚固性，又方便移动，成为目前厂房设计中最为流行的板式。

与传统的厂房设计形式相比，现代工业厂房在设计上发生了很多的变化，但是不能否认的是，现代厂房的设计方法多是沿袭过去的传统简化方法。

在简化设计方法中，有许多地方都不够完善，很有可能导致厂房结构出现安全隐患。

同时这种不够完善的简化设计方法，很容易造成“算不清”的情况，从而导致结构截面的扩大，最终导致厂房建设耗钢量的增加。

为了降低工业生产成本，有必要对于传统的计算方法进行改建，对于传统计算方法中的不足之处进行全面细致的分析总结，以便得出更为适用简便的设计方法，既保证厂房的结构安全，又达到了降低成本的目的。

一、单层钢结构厂房平面设计中存在的问题1、如果厂房采用格构柱建筑，那么在整体计算过程中，常常将格构柱算作一整条柱子。

但是在设计工业厂房的柱子系统时，常常采用双肢格构柱的形式，利用两分支之间的空隙，来布置通风管道和热力管道，行人通道也常常预留在内。

那么为了预留管道留孔或者布置人行通道就不得不打断缀条的连续性，使得格构柱这个局部设计和整体设计不一致。

此外，如果水平承担力度的水平荷载作用于格构柱分支的空间，而不是作用于格构柱和缀条的节点，那么分支内的弯矩就会对格构柱产生一定的影响，这个影响也未被纳入考虑范围之内。

为了减少这个影响的范围，工程设计中常利用分支加强的形式来减少影响，但是在设计中却没有对于此类构建的定量分析。

2、在目前的单层钢结构厂房的设计中，经常将横向平面钢架作为计算结构的基本单位，对于整个厂房的实际空间的计算，常常简化为平面钢架，然后再进行分析计算。

但是单层钢结构厂房的顶端的横向平面钢架，除了受到横向风载的作用，还会受到来自于山墙方向的纵向风载作用。

浅谈轻钢结构厂房优化设计

浅谈轻钢结构厂房优化设计在现代工业建筑中，轻钢结构厂房因其施工速度快、造价相对较低、空间利用率高等优点，得到了广泛的应用。

然而，要想充分发挥轻钢结构厂房的优势，实现其安全性、经济性和实用性的最佳平衡，优化设计就显得至关重要。

轻钢结构厂房的设计需要综合考虑多个因素。

首先是结构选型。

常见的轻钢结构体系有门式刚架、网架、桁架等。

门式刚架结构是目前应用最为广泛的一种形式，其受力简单明确，便于设计和施工。

在选型时，要根据厂房的跨度、高度、荷载等条件，结合建筑功能和使用要求，选择最合适的结构形式。

荷载取值是设计中的关键环节。

除了恒载和活载外，还需要考虑风荷载、雪荷载、地震作用等。

风荷载的取值要根据厂房所在地区的基本风压、地形地貌、建筑物高度和体型等因素进行计算。

雪荷载则需要考虑当地的最大积雪深度和屋面坡度。

地震作用的计算要根据厂房所在地区的抗震设防烈度和场地类别等确定。

准确合理的荷载取值，能够保证结构在各种工况下的安全性。

在构件设计方面，钢梁、钢柱等主要受力构件的截面尺寸和材质选择直接影响着结构的安全性和经济性。

通常情况下，通过优化截面形状和尺寸，可以在满足强度和稳定性要求的前提下，减少钢材用量。

同时，合理选择钢材的材质，如 Q235、Q345 等，也能够在一定程度上降低成本。

节点设计是轻钢结构厂房设计中不可忽视的重要内容。

节点的连接方式和构造直接影响着结构的整体性和可靠性。

常见的节点连接方式有高强螺栓连接、焊接连接等。

在设计节点时，要保证节点具有足够的强度、刚度和延性，同时要便于施工安装。

屋面和墙面系统的设计也对厂房的性能有着重要影响。

屋面材料通常有彩钢板、夹芯板等，墙面材料则有彩钢板、砌体等。

在选择材料时，要考虑其保温、隔热、防火、防水等性能，以及耐久性和美观性。

同时，屋面和墙面的支撑系统也要进行合理设计，以保证其稳定性。

为了实现轻钢结构厂房的优化设计，还需要借助先进的设计软件和分析方法。

例如，使用有限元分析软件可以对结构进行精确的受力分析，从而更好地优化构件尺寸和节点构造。

分析厂房钢结构设计的优化改进措施

分析厂房钢结构设计的优化改进措施自从20世纪80年代以来，随着我国经济发展，钢产量与质量都得到了长远的发展。

现阶段我国钢产量年产量几十几吨，处于世界钢产量的首位。

国家对钢材生产提供了技术和政策支持，使钢材推广应用，产能结构优化。

基于钢产量的发展，钢结构产品体现出经济型和优越性。

我国钢材料生产的现实和产能优化现状，为钢结构厂房的生产提供了足够的原料保障和材料支撑，使钢结构厂房具有更好的经济性能。

随着《钢结构设计规范》GB50017的发布实施，为钢结构厂房的生产设计提供了指导建议，并且使钢结构厂房的开发研究进入到一个新的阶段。

钢结构工程工程量大，施工环境复杂，而且一般工期较短，所以质量通病类型较多，常见有管理通病；钢结构施工、钢结构连接质量问题；以及保护层厚度合格率低；以及钢结构锈蚀等质量问题，主要表现在以下方面。

下面就常见的几种通病分别进行分析，希望能引起有关人员的重视。

1、钢结构厂房结构特点综合来讲，钢结构建筑具有混凝土厂房无法比拟的优越性，主要表现在安全性能好，我国属于多地震国家，地震灾害频发。

因此钢结构厂房对于我国的工业发展具有极大的现实意义；经济成本低，钢结构自重较轻，施工比混凝土更加方便。

而且钢结构厂房可以在工厂内部加工完成，然后在现场进行螺栓拼接装配，可以大大节约施工时间，从而节约成本；因为钢结构自重轻、构件截面较小，所以钢结构厂房的有效使用面积比混凝土厂房更多。

这对于工业生产来说，可以提高生产效率，同时在对物料进行调节的过程中，时间使用面积更大的钢结构厂房具备更好的调节作用；绿色环保，环境问题和资源短缺是我们生存的世界面临的重大的问题。

在调查中发现，有超过50%的环境问题和有害物质，都是在建筑施工和运营过程中产生的，钢结构材料几乎可以100%回收再利用，因此钢结构厂房的生产具有更加积极的环保作用；钢结构厂房符合可持续发展的道路要求，钢结构厂房不仅性能更加优良，所耗费的材料更加节约，而且钢材料可以回收利用。

论工业厂房轻型门式刚架的优化

论工业厂房轻型门式刚架的优化摘要：门式刚架结构是梁、柱单元构件的组合体，其结构美观经济安装方便，在玻璃工业厂房以及其他工业领域，应用得相当广泛。

本文结合实际工程经验, 提出了轻型门式刚架普通钢结构厂房的优化设计方法，希望能够为今后同类型的厂房设计提供简便的设计思路。

关键词：工业厂房设计、门式刚架、优化1、前言：轻型钢结构门式刚架与屋架结构相比,整个构件的横截面尺寸相对较小,可以有效地利用建筑空间，从而有效降低房屋的高度，减小建筑体积；其次，刚架构件本身的刚度较好，其平面内、外的刚度都较好，为运输、安装提供较有利的条件。

另外轻型门式在建筑造型上也较简洁美观。

因此，轻型门式刚架结构形式不光用于中、小跨度的玻璃及其他工业房屋，也能应用到较小跨度的公共建筑，都能取得较好的经济效果和时间效益。

在玻璃行业中，不管是玻璃原片生产线还是玻璃深加工厂房，都大量采用了轻型门式刚架结构形式的厂房。

这种厂房结构构件单一，在工厂采用焊机流水线焊接，在现场采用螺栓拼接安装，施工简单快捷，能够节约大量人力和时间。

而传统的钢屋架结构形式体系,用钢量大,构件多,施工安装量大,质量不易保证,结构占用建筑空间大等缺点。

因此，在中、小型跨度结构中，轻型门式刚架取代传统的桁架或网架结构成为必然的趋势。

2、门式实腹刚架门式实腹刚架适用于荷载较小、跨度约为9～36m、柱高约为4．5～12m，无吊车或吊车起重量较小的房屋。

当跨度不超过15m，柱高不超过6m，弯矩变化不大。

以及按塑性理论设计时，宜采用等截面；当跨度大于15m，柱高为7m 以上以及有吊车时，弯矩变化较大，宜采用变截面。

变截面随着弯矩变化，能够充分材料性能，因而更节约材料，但在裁剪材料及加工制造方面，不如等截面方便。

用上下翼缘和腹板三块钢板焊成的工字形截面的实腹刚架，截面形式简单，受力性能好，在玻璃厂房门式刚架中都采用这种工字型实腹刚架。

为保证门式刚架制作的焊接质量和提高工效，变截面钢柱和钢梁一般在工厂采用自动焊机焊接成型。

浅谈轻型钢结构厂房设计要点

浅谈轻型钢结构厂房设计要点摘要：基于轻型结构厂房而言，凭借其造价低、自重轻、施工周期短等优势，得到了显著性的应用，作为一种重要的结构形式，为轻工业厂房设计发挥着重要的作用。

因此，在进行轻工业厂房设计时，必须严格执行轻型钢结构厂房设计要点，综合考虑可能影响其设计质量的因素，进而全面提高此方面的设计质量。

基于此情况下，本文总结了厂房结构体系的选型、门式刚架柱网尺寸的选择及结构体系的布置、门式刚架设计、檩条，墙梁及拉条、支撑设计与构造、吊车梁设计方面内容作出了综合论述。

关键词：轻型钢；结构；厂房设计；要点分析1厂房结构体系的选型建筑项目设计质量能否得到保障，必须做好建筑结构设计中的选型工程，增强项目选型认识，提高建筑结构设计中项目选型水平，有助于保证项目设计的质量得到全面提升。

在厂房结构方案的选择过程中，尽可能的基于技术经济、结构设计、以及节能设计角度方面考虑，尽可能设计出质量较高的设计方案。

传统的设计方案主要由钢筋混凝土柱、钢屋架组成的框、排架方案[1]，通过砌体墙保温方式，同时采用钢筋混凝土大型屋面板作为屋面。

其中柱一网架结构、格构式钢框架也是可选择的方案，并且具有重要的保温作用。

基于当前的方案而言，存在诸多方面的应用优势，不但结构较为轻盈，而且经济性相对较好。

并且制造安装周期相对较短，工程造价较低。

虽然现行的方案存在诸多方面的应用优势，但已建的结构却存在其固有的缺陷与不足，具体表现在结构刚度较差方面。

尤其相对于部分高寒地区，刚度问题表现的更加明显。

2门式刚架柱网尺寸的选择及结构体系的布置2.1 柱网尺寸的选择在门式刚架柱网的布置过程中，需要做好以下方面的工作。

其一，需要严格执行厂房工艺的标准，满足其实际的要求。

同时必须严格设置门式刚架间距，并且最好保证其在6m—9m范围内。

由于工程构件数量的多少，在很大程度上影响着门式刚架安装的工程量，工程造价、工程进度等。

当建筑面积一样，工程选择使用9m柱距时，钢架、吊车梁、檩条等构件数量，与选择6m柱距节约30％左右。

谈轻钢结构厂房优化设计

谈轻钢结构厂房优化设计摘要：轻型门式刚架钢结构具有造价低、重量轻、安装方便、施工周期短等优点，近几年来应用较为广泛，怎样降低轻钢结构平米用钢量指标成为设计者的关注焦点。

文章以山西省某轻型钢结构厂房原设计为例，借助ANSYS 有限元分析软件，对其进行优化设计分析，并对分析结果进行了比较，为今后类似工程提供参考。

关键词：门式刚架；优化设计；ANSYS有限元引言在现阶段，轻钢结构技术作为建筑行业中的一项新型绿色环保技术，其应用前景宽阔，同时已经逐渐渗透到了大型工业厂房以及公共技术等领域。

从总体上来看，轻钢结构工业厂房构件截面小、建筑空间利用率高、美观大方、自重较轻、建筑总造价低廉、抗震性能优越。

同时基础所承受的负载相对较小，在工厂中，其结构构件能够实现大批量生产。

此外，轻钢结构厂房的施工周期较短，对环境的破坏相对较小，废物回收率与再循环利用率均高，满足了现代能源节能要求，符合绿色建筑标准要求。

一定程度上促进了社会经济的增长，提高了我国的综合国力。

本文主要结合轻钢结构厂房的特点以及现状，针对其中存在的问题，提出了合理的优化策略，旨在探讨轻钢结构厂房的可持续发展。

一、工程概况某轻型钢结构厂房结构形式为门式刚架结构，结构长48m，宽12m 高9m，原设计采用PKPM 软件进行分析计算，设计参考《门式刚架轻型房屋钢结构技术规程》(CECSl02-2002)（以下简称《规程》），设计合理使用年限为50 年。

该轻型钢结构厂房是一个既有吊车又有局部夹层、稍微复杂一些的结构。

该轻型钢结构厂房为9 榀门式刚架，门式刚架跨度12m，柱距6m，梁柱之间通过端板和承压型高强度螺栓连接。

屋盖材料采用50 厚的单层夹芯彩钢板，墙体材料采用单层压型彩钢板。

梁柱截面尺寸：钢柱：H600×250×8×12，钢梁：H（400~600）×180×8×12。

厂房基本结构形式如图1 所示。

试论轻钢结构设计的优化措施

试论轻钢结构设计的优化措施摘要：本文作者结合多年工作实践经验，首先介绍了轻钢结构的特点，然后主要就轻钢结构优化设计方面进行了简单探讨，希望对相关从业人员有所帮助。

关键词：轻钢结构；特点；设计；问题；优化措施轻钢结构是指由钢材所组成主要构造的结构，其材质主要为钢材，安装方式为焊接或螺栓连接等。

轻钢结构具有施工工期短、抗震性能好等特点，因此得到了广泛的应用和推广。

但是目前国内专业的轻钢设计相对还少，在进行轻钢的结构设计过程中，很多设计人员往往沿用传统的钢结构概念，这样虽然保证了安全，但是造成了很大浪费，增加了建设投资。

因此，在轻型钢结构设计过程中如何把轻钢结构设计得更轻更安全，是设计人员所要考虑和探讨的问题。

1轻钢结构的特点1.1自重轻、抗震性能好、安全性高。

轻钢结构采用高效轻型薄壁型材, 承载力高, 构件尺寸小, 围护结构采用自重小的轻质墙体和楼面材料, 一般可减轻建筑结构自重的30 % , 质量是钢筋混凝土住宅的1/2 左右。

轻钢结构整体刚度大, 钢材强度高、延性好, 因此抗震性能好, 用于结构抗震措施的费用少, 适用于地震多发区;结构自重轻, 基础负担小还可大幅减少基础造价,尤其适用于地质条件较差的地区。

1.2建筑造型简洁美观, 内部空间布置灵活丰富。

钢材强度高, 可以采用大空间柱网布置, 建筑设计不受结构限制, 这种住宅为建筑师的创维设计提供了无限想象空间。

因此, 轻钢结构住宅外形轻巧美观, 墙体与屋面色彩丰富, 屋顶造型别致, 尽显现代风格。

室内大空间无梁无柱, 跨度可达12 m , 为业主提供了个性化分隔室内空间的可能。

真正体现“以人为本”的设计理念; 同时, 墙柱等构件截面尺寸小, 可增加净使用面积5 %～8 % , 当考虑楼板的组合作用, 使用组合梁或扁梁时, 还可以增加净高, 实现大空间住宅设计理念。

1.3实现住宅产业化、建筑集成化。

轻钢结构住宅构件在工厂大批量、标准化生产, 现场拼装, 工业化程度高, 设计、生产、施工一体化, 提高了住宅产业化水平。

探讨钢结构厂房设计现状及优化对策

探讨钢结构厂房设计现状及优化对策一、钢结构厂房的优点钢结构厂房是厂房中比较普遍的一种，这种厂房具有很多的优点，造型非常美观、色彩较为鲜艳、建筑体型多样化、工程造价较低、建设周期较短、机械化程度较高、安装施工较为简便、平面布局灵活易改造。

并且钢材本身材质重量轻，材质密度均匀，实际受力比与力学计算模型较近似，虽然钢结构厂房具有很多的优点，但是也不能忽略一个致命的潜在问题，那就是钢材致不耐火。

很多人都认为钢材既不是易燃材料怎么会不抗火呢？钢材虽然属于不可燃材料，但是在高温的环境中，其力学性能就会发生变化，比如屈服强度，弹性模量等都会随着温度的升高而降低。

当温度达到500摄氏度以上时，降低幅度更为明显，一般在15min 左右就会丧失承重能力而发生垮塌。

二、钢结构厂房设计现状及优化对策1、钢结构厂房的结构设计由于工艺布置等方面的要求，为了拓展厂房的空间，钢结构厂房一般会采用框架结构，此外，如果厂房的层数比较多且能达到一定的工艺条件时也能采用框剪结构。

钢结构厂房设计对其结构布置的要求是要对称均匀地布置柱网，并使厂房的质量中心与刚度中心接近，达到降低厂房空间的扭转作用的目的。

钢结构厂房的结构体系需要具备规则、简捷以及传力明确的特点，防止凹角、收缩以及现应力集中或者由于竖向过多而导致的内收或外挑等现象的出现，提高竖向刚度的稳定性。

而在多层厂房中，由于其柱距方向尺寸小，柱子多、跨度方向尺寸大，柱子少的特点，所以一般对其采用横向控制的方式，实现纵横向的抗震能力的一致，提高钢结构厂房的抗震性能，促进钢结构厂房设计的经济性和合理性。

2、钢材的保温隔热与防火及相关措施钢材的导热性能特别好，当它处于不同温度的环境下，钢结构的抗拉强度和塑性都会有所变化，大致分为四个层次：⑴受热温度在100℃以上;⑵受热温度在100～250℃之间;⑶受热温度在250～500℃之间;⑷受热温度在500℃以上，并且在这四个温度区间钢结构的抗拉强度和塑性会发生不同的变化，随之对钢结构产生不同程度的影响。

浅谈门式钢架轻型房屋钢结构优化设计

５檐口高度的确定
当荷载、度、距等因素相同时，口高度跨柱檐
（柱长度）愈高，钢愈大。这不仅仅是由于柱加长用了一节。更重要的是由于柱高增加，构的侧向刚结度降低，顶在水平荷载作用下的侧移增大，柱要控制柱顶位移值，须增加柱截面尺寸。柱计算长度越必
３８３６３４３２
厂房的用钢量。由于轻钢厂房的柱距不受模数的限
制，因此，在满足工艺专业的要求下，柱距的选择较为灵活。图２所表示的是在２跨度、４ｍ有无吊车条件下不同柱距所对应的总用钢量的关系曲线。
３８３６
（）度的变化范围为ｌ４跨８～３以３ｍ为模６ｍ（
数）。
（）别对有无吊车进行计算，中有吊车厂房５分其
中的吊车分别为５ｔｌ２的桥式吊车。、０ｔ０ｔ、
（檐口高度分别为：吊车厂房６ｍ；吊车厂６）无有
量必然上升。若跨度增大，梁截面又显著增大，也会
瓣
１２３
甘
肃
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金
第３３卷
导致单位用钢量的上升。在设计时，进行几个方应案的综合比较，择适宜的跨度和跨数。选
支撑也可优先考虑设置柔性支撑，柱支撑可以考下虑设置型钢支撑。屋面水平支撑宜优先考虑设置柔
柱距超过８ｍ时由于檩条、支撑、吊车梁等构件的用

钢结构轻型化设计与优化方法研究

钢结构轻型化设计与优化方法研究一、引言近年来，在建筑领域中，钢结构已经成为了一种流行的建筑结构形式。

钢结构由于其强度高、稳定性好、施工工序简单易行等优点，广泛应用于各种类型的建筑物中。

建筑领域的专家学者们致力于钢结构的研究与开发，其中钢结构轻型化的设计与优化方法也是研究的热点之一。

本文将介绍钢结构轻型化设计与优化方法的研究现状和最新进展，以及未来的发展趋势，并分析其对于建筑领域的发展所带来的影响。

二、钢结构轻型化设计与优化方法的研究现状与进展1.轻型化设计的背景及意义轻型化设计作为设计优化的手段，旨在通过减轻钢结构的自重来减少材料的使用量。

这不仅可以降低建筑成本，还可以提高结构的可靠性和安全性，同时达到节能环保的目的。

2.轻型化设计策略轻型化设计有多种策略，例如截面优化、跨中加强、变截面设计、材料优化等。

截面优化是利用有限的资源，在满足结构强度和刚度的前提下，通过优化截面得到更加经济、合理的截面形状和尺寸。

跨中加强是指通过改变梁的跨中纵筋的直径、根数等措施来提高结构的受力性能。

变截面设计是利用截面尺寸的变化来达到轻型化的目的，这种设计方法不仅可以降低结构的自重，还可以提高结构的抗震性能。

材料优化则是利用材料的优良特性，通过精确的材料性质和工艺参数的优化，让结构在轻量化的同时保证其安全可靠性。

3.优化方法轻型化设计需要借助一些计算方法和工具来辅助设计师进行优化。

主要的方法有有限元分析、拓扑优化、灰色理论、遗传算法、PSO算法、神经网络等。

有限元分析是一种基于数学模型的分析方法，通过分析结构在受力状态下的行为来保证其稳定性和可靠性。

拓扑优化是通过对结构的拓扑结构进行优化，使其在满足一定的约束条件的情况下达到最佳的轻量化效果。

灰色理论是通过灰色预测模型来预测未来的结构变化趋势，从而提前做好准备。

遗传算法则是通过模拟进化论的方式进行优化，实现对结构的优化。

PSO算法则是通过调整粒子的坐标来达到结构的轻量化目的。

轻钢厂房结构的设计

轻钢厂房结构的设计轻钢厂房结构设计是工程建设中的重要环节，它直接关系到厂房的安全性、稳定性和经济性。

轻钢厂房结构是指采用轻钢结构系统进行构造的厂房，主要由轻钢梁、柱、墙板和屋面等构件组成。

下面将详细介绍轻钢厂房结构设计的一些重要考虑因素。

首先，轻钢厂房结构设计需要考虑建筑物的功能和使用要求。

根据厂房的用途和持续时间，选择合适的结构形式和材料。

例如，一些重要设备需要较高的屋顶承重能力和稳定性，因此需要增加屋顶和地面的结构层厚度，使用更高强度的轻钢材料。

其次，轻钢厂房结构设计需要根据地理和气候条件进行分析和考虑。

如果厂房位于地震地带，需要采取抗震措施，如增加结构稳定性和连接强度，以确保厂房在地震时的安全性。

另外，如果厂房所在地风力较大，需要增加外墙板和屋顶的抗风能力，采用合适的构造形式，如桁架结构。

第三，轻钢厂房结构设计需要考虑建筑物的尺寸和空间布局。

根据厂房的规模和使用需求，确定合理的梁柱间距、屋面高度和跨度等参数。

同时，要考虑内部空间的灵活性，以适应不同生产工艺和设备的布置。

第四，轻钢厂房结构设计需要考虑施工和维护的便利性。

轻钢结构具有重量轻、构件标准化和预制加工等特点，可以减少现场施工工期和人力成本。

此外，轻钢结构具有可重复使用性，便于后期拆改和维护。

最后，轻钢厂房结构设计需要关注建筑物的防火性能和环境保护要求。

轻钢梁、柱和墙板一般采用阻燃材料进行加工，以提高厂房的防火等级。

同时，要考虑厂房的保温隔热性能，减少能源损失和环境污染。

综上所述，轻钢厂房结构设计是一个复杂而多样化的过程，需要充分考虑建筑物的功能、地理气候条件、尺寸布局、施工与维护便利性以及防火环保要求等因素。

只有综合考虑这些因素，并进行全面的分析和设计，才能确保轻钢厂房结构的稳定性、安全性和经济性。

谈轻型门式刚架厂房的优化设计

及场地现状的要求下，厂房跨度的合理选择显得很有必要。图３表示的是在７５柱距、所．ｍ有无吊车条件下不同跨度所对应的总用钢量的关系曲线。
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社，０１２０．
用的荷载情况、高、度、檐跨计算软件以及依据的规范的不同。从这些研究中可以得出一个大致的结论，
在通常使用的跨度范围内，．左右的柱距可能得７ｍ５
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到较好的经济效果，于７或超过９以后，小ｍｍ结构
计采用的计算条件为：
１引言
单层轻型门式刚架厂房在我国的应用大约始于２０世纪８０年代的初期。由于其质量轻、网跨度布柱置灵活、适用范围广、工业化程度高、施工周期短、综
１屋面恒载取：．Ｎｍ屋面活载取：）０３／；ｋ
合经济效益高等显著特点，近十几年来在我国各行各业中得到了大量的应用。因此，结构工程师为了发挥其特有的特点，在设计过程中对厂房结构进行优
化设计，降低用钢量就显得非常的有必要。轻钢结构
５分别对有无吊车进行计算，中有吊车厂房）其

轻钢厂房结构的优化设计分析

轻钢厂房结构的优化设计分析作者：朱滔来源：《城市建设理论研究》2012年第30期摘要：本文就门式刚架工业厂房的设计方案、材料选择、节点设计、防腐蚀和防火设计等进行了优化设计，为同类工程的设计提供有益的借鉴，促进了门式刚架在工业厂房中的广泛应用。

关键词：建筑工程轻钢结构优化设计中图分类号：S611 文献标识码：A 文章编号：引言近年来，我国钢结构建筑发展非常迅速，特别是门式刚架工业厂房因其施工速度快、自重轻、工业化程度高、抗震性能好、美观、环保等特点在工业建筑工程中被广泛应用，受到了建设单位的一致欢迎，引起人们的普遍重视。

作为一名工程设计人员，做了大量的工程设计，深刻体会到门式刚架工业厂房相对于传统厂房结构形式的优越性，推广门式刚架结构形式和提高门式刚架结构设计水平已显得相当重要。

2002年国家颁布了《门式刚架轻型房屋钢结构技术规程》（CECS102：2002）(以下简称《门刚规程》)，为门式刚架结构的应用和发展创造了更有利的条件。

本文以德阳电缆厂橡缆车间的设计为例阐述了一些设计体会和看法，希望这些方法可为同类工程的设计提供有益的借鉴。

橡缆车间为大跨度单层单跨厂房，厂房上部结构采用门式钢架轻型钢屋面结构，基础采用钢筋混凝土独立基础。

共3跨，跨度均为24 m，柱距为8 m，全长160 m，车间每跨设有两台16 t中级工作制（A5）桥式起重吊车，工字形钢吊车梁，吊车轨顶标高为9m，柱顶标高为12m，外围护采用彩色钢板夹聚苯乙烯保温板。

1 设计方案优选1．1 结构形式的确定对于设计人员，如何确定工业厂房结构形式是非常重要的。

工业厂房一般有以下几种结构形式：砌体结构、钢筋混凝土排架结构、钢结构。

砌体结构适用于跨度比较小、无起重或小起重设备的厂房；钢筋混凝土排架结构是工业厂房最常用的结构形式之一，但由于其刚度大、自重大，地震力也大，占用场地大、施工工期较长；而钢结构厂房(特别是门式刚架厂房)相比有以下优点：1)自重轻、柔性好、抗震性能好：2)安装方便、施工工期短：3)轻钢结构是一种绿色环保结构，具有较高的利用价值。

浅谈轻钢结构厂房优化设计

浅谈轻钢结构厂房优化设计浅谈轻钢结构厂房优化设计内容提要：轻钢厂房的优化设计是控制工程成本的关键一步，本文结合工程实际，从各个方面分析了所采取的结构优化措施对轻钢厂房工程用钢量的影响，同时提出经济性轻钢结构设计的要点，并提出优化设计绝不是以降低结构的安全度来取得经济效益。

主题词：轻钢厂房优化设计经济效益轻钢厂房在不降低结构安全性的前提下，如何做得更合理、更经济，是钢结构设计师，也是建设单位最关注的一个问题，因为它直接关系到工程的造价和施工单位的中标与否。

据权威资料分析，在前期规划阶段，影响工程造价的可能性为75%~95%；在初步设计阶段，影响工程造价的可能性为35%~75%；在施工图设计阶段，影响工程造价的可能性为5%~35%。

因此，设计质量的好坏，设计是否优化，对工程造价将会产生直接的影响。

如果能在前期决策阶段和设计阶段就事先主动参与，进行优化设计，特别是主体结构方案优化，则可能会产生巨大的经济效益，从而使工程项目既安全可靠，又经济实用，当然这需要工程各方特别是建设单位的大力支持和设计施工各方的协助、配合。

下面以某厂房优化设计为例，在结构体系、楼层梁、檩条墙梁、支撑系统、围护系统等方面进行简要分析，说明采取优化设计措施对工程造价带来的影响，可带来一定的经济效益，供类似工程设计时参考。

一、工程概况青岛XX精密机电有限公司一期新建工程冲压/电工厂，建筑面积14164㎡，长度87m，宽度117m，中间柱距12m，两侧边跨柱距7.5m，最大柱网尺寸12mX12m，刚架檐口标高12.450m，厂房跨度分别为10.5m+12mX8+10.5m，共10跨，其中边部一侧三跨为局部夹层，其余七跨每跨间均有3t单梁地操吊车多台，屋面为弧形屋面，主体圆弧半径R=117m，不上人轻钢屋面采用双层彩钢板加保温棉形式，屋面采用不锈钢天沟有组织排水。

本工程系台湾独资企业，设计总承包和现场施工管理亦为台资企业。

二、厂房优化设计采取的措施结合本工程的建筑特点，根据《钢结构设计规范》（GB50017-2003）、《门式刚架轻型房屋钢结构技术规程》（CECS102:2002）等相关国家规范、规程，在满足原使用要求的基础上，为合理降低造价，减少用钢量，从以下各方面进行了优化设计：1、结构体系的选择在主体结构设计之前，结构体系的选择对工程起着至关重要的作用，特别是像这样一个既有吊车又有局部夹层比基本的轻钢厂房稍微复杂一些的结构。

浅谈钢结构厂房仓库的优化设计

互避让。
，
运行。３．柱距的确定，轻钢厂房一般取６ｍ，有９
专门的研究表明：取７５最为经济。重钢厂房可．ｍ取６ｌｍ，值得注意的是，随着柱距增大，吊车一５梁截面尺寸及其位用钢量会迅速增加。计算表明，当柱距＜．ｍ时，主刚架与吊车梁用钢量比７５约ｌｌ：；当柱距＞ｌｍ时，这个比例接近１２２：。因此，工艺允许情况下，应适当选择比较经济的柱距。而且柱距对屋面次结构系统有直接影响，当柱ｌ＞ｇＫｍ时，屋面凛条的截面尺寸已超出常规范围，极不经济。如住两榀刚架之间设置支撑干钢托架上的屋面次梁以减少檩条跨度，可明显降低屋面次结构的用钢量。４．住问支悖构什选型，支撑形式可选用十字或人字撑，杆件轴线与水平支面夹角应控制在３ ’５间。对轻钢厂房，与屋面梁一靠连接（５５之ｒ一般为焊接）的钢板内天沟（板厚＞２ｍ）及屋脊双ａｒ檩可以作为刚性仟使用。支撑截面宜优先选用双拼角钢和圆钢管，不宜选槽钢。如下表所示：以弱轴为控制方向２９Ｘ５双拼角钢比【８Ｌ０６ｌ轻型槽钢节省钢材２％。当采用圆钢做支撑时，宦使用花篮１螺栓施加拉力，以确保圆钢处十张紧状态。型号截面积（ｍ２理论重量４１
ｏＲｕＮＥ（ｗ）ＲＬＤ２ｓ
日程术技
浅谈钢结构厂房仓库的优化设计
张伟杜晓丽河北冶金建设集团勘察设计有限公司邯郸市怀特建筑设计有限责任公司
随着我国经济的快速发展，求大量厂房需和仓库，钢结构，尤其是门式刚架等制作简便，施工快速的结构形式迅速普及。与此同时，结构辅助设计软件的普遍使用降低了钢结构设计的¨ 褴并大大提高了设计效率。但多度依赖软件，能正确充分的理解钢结构设计原理和相应设计规范也相应的成为亟待解决的问题。而且越来越激烈的市场竞争，使各设计单位和钢结构公司越来越倾向于通过理想设计柬实现降低用钢量目的。然而，一个完善的优化设计应兼具经济性与合理性。本文列举钢结构厂房建筑中诸多细节，阐述其合理的布置方案、计算方法与构造措施，意在提供一种优化设计的思路。结构布置与选型１．对于设有吊车的厂房，宜选用等截面焊接Ｈ型钢柱。确定钢拄与轴线定位关系时，应以最大限度减少钢牛腿外伸尺寸为原则。２．当钠柱截面较人或吊车吨位较大时，应注意收缩牛腿以上柱截面高度，以免影响吊车正常

轻钢结构在建筑中的应用及优化设计

轻钢结构在建筑中的应用及优化设计随着社会发展和科技进步，轻钢结构在建筑领域中的应用逐渐扩大。

相比传统的混凝土和砖石结构，轻钢结构具有更多的优势，如重量轻、强度高、施工快速等。

本文将探讨轻钢结构在建筑中的应用，并介绍一些优化设计的方法。

首先，轻钢结构在住宅建筑中的应用越来越普遍。

由于轻钢结构的重量轻，可以有效减少施工过程中对地基的压力，降低地基工程的难度和成本。

此外，轻钢结构还能够提供较大的室内空间，增加住宅的居住舒适度。

在抵御自然灾害方面，轻钢结构也具备较强的抗震能力和防火性能，能够有效保护居民的安全。

其次，轻钢结构在商业建筑领域也有广泛的应用。

商业建筑通常要求大空间和大跨度，传统的建筑材料常常难以满足这些需求。

而轻钢结构由于重量轻、强度高，可以轻松实现大跨度的设计，提供更大的使用空间。

此外，轻钢结构的可塑性和可组装性也使得商业建筑的定制化设计更为容易，减少了施工时间和成本。

再次，轻钢结构在公共建筑领域也有广泛的应用。

如体育馆、展览馆、会议中心等公共场所常常需要大空间、开敞的设计。

轻钢结构的强度和刚度使得这些场所可以实现大跨度、大空间的设计，提供更好的使用体验。

同时，轻钢结构的施工效率高，可以有效缩短建造周期，符合公共建筑对时间的要求。

轻钢结构在建筑中的应用可以通过优化设计进一步提升其性能。

首先，设计师可以利用计算机模拟技术对轻钢结构进行强度和稳定性分析，确保结构的安全可靠。

其次，合理选择构件材料和连接方式，可以提高轻钢结构的抗震性能和防火性能。

此外，结构的节能性也是优化设计的重要考虑因素之一，通过合理的设计，可以提高建筑的能源利用效率，减少对环境的影响。

需要注意的是，在轻钢结构的应用和优化设计过程中，应充分考虑材料的可持续性和环境友好性。

轻钢结构的生产过程会产生一定的二氧化碳排放，对环境造成一定的压力。

因此，在设计和施工过程中，应采取措施降低环境影响，如选择可回收材料、节能设计等。

综上所述，轻钢结构在建筑领域中的应用已经十分广泛，包括住宅、商业和公共建筑等。

浅谈钢结构深化设计及方案优化

浅谈钢结构深化设计及方案优化钢结构是一种常见的建筑结构形式，具有优秀的性能和广泛的应用。

随着建筑设计和施工技术的不断发展，钢结构深化设计及方案优化成为了一个重要的问题。

本文将就钢结构深化设计及方案优化进行讨论。

钢结构深化设计是指在初步设计的基础上，对结构进行更进一步的细化和完善。

它主要包括以下几个方面的内容：首先，是结构模型的细化。

在初步设计中，往往根据建筑的功能和荷载情况，对结构模型进行初步的划分。

而在深化设计中，需要对结构进行更细致的划分和建模，以满足设计要求和工程实际。

其次，是结构计算的深化。

在初步设计中，我们通常只进行一些简单的计算和验算。

而在深化设计中，需要进行更为详细和全面的计算，包括静力和动力计算、稳定性分析、疲劳和振动分析等，以保证结构的安全性和可靠性。

再次，是结构细部构造的设计。

在初步设计中，我们往往只考虑了结构整体的布置和功能，而在深化设计中，需要对结构的各个细部构造进行更加细致和精确的设计，以满足结构的工作要求和施工要求。

最后，是结构材料和施工工艺的选择。

在初步设计中，我们往往只考虑了结构的荷载和功能，而在深化设计中，需要考虑更多的因素，包括材料的选用、施工的工艺和方法等，以达到结构的经济性和可施工性。

钢结构方案优化是指对初步设计方案进行评估和优化，以得到更优的结构方案。

它主要包括以下几个方面的内容：首先，是方案的经济性评估。

在方案优化中，我们需要对不同方案的成本进行比较和评估，以选择最经济的方案。

这包括材料成本、施工成本和维护成本等。

其次，是方案的可行性评估。

在方案优化中，我们需要对不同方案的施工方法和工艺进行评估，以选择最可行的方案。

这包括施工的技术要求、施工时间和施工条件等。

再次，是方案的安全性评估。

在方案优化中，我们需要对不同方案的结构安全性进行评估，以选择最安全的方案。

这包括结构的承载能力、抗震能力和疲劳能力等。

最后，是方案的环境友好性评估。

在方案优化中，我们需要对不同方案的环境影响进行评估，以选择最环保的方案。

浅谈钢结构厂房设计现状及优化对策

浅谈钢结构厂房设计现状及优化对策浅谈钢结构厂房设计现状及优化对策浅谈钢结构厂房设计现状及优化对策摘要：在现阶段，钢结构技术作为建筑行业中的一项新型绿色环保技术，其应用前景广阔，同时已经逐渐渗透到了大型工业厂房以及高层公共建筑等领域。

从总体上来看，钢结构工业厂房构件截面小、建筑空间利用率高、美观大方、自重较轻、建筑总造价低廉、抗震性能优越。

本文主要就是针对钢结构厂房设计现状及优化对策来进行分析。

关键词：钢结构厂房；设计；优化对策引言随着国家经济的快速发展，钢结构在建筑领域起到了举足轻重的作用，扮演着越来越重要的角色，无论在工业还是民用建筑中，钢结构以其突出的特点迅速地占领着越来越广的市场。

其特点有：其整体刚度和抗震性能好、施工速度快、自重轻、承载力高，在大跨度及超高层建筑中代替了钢筋混凝土结构，但也存在着防火性能差、易腐蚀等缺点，在设计中根据其特点扬长避短才能更好地发挥钢结构的作用，现在就钢结构厂房设计的现状与优化对策来进行分析。

1、钢结构工业厂房的概述 1.1、钢结构工业厂房的优越性目前，在我国工程厂房设计施工的过程中，人们主要是将钢结构材料作为其主要的施工材料，其优点主要体现在以下几个方面：(1)在工业厂房现场施工的过程中，由于钢结构材料可以进行工业化的批量生产，而且采用的机械设备在施工的过程中可以进行现场拼装。

因此这就大幅度的缩短了工程施工的工期，降低了总工程投资成本。

(2)将钢结构材料和混凝土结构材料相比，钢结构材料有着质量轻，强度高等方面的特点，因此在实际应用的过程中，不仅可以大幅度的降低建筑结构在使用中所产生的荷载，还有效的提高了厂房结构的稳定性和可靠性。

而且在采取可靠的防腐蚀措施后钢结构在使用时也有着较强的耐腐蚀性能，这也使得工业厂房结构在使用时不会受到外界环境因素的影响，使其结构的稳定性和耐久性出现问题。

(3)钢结构材料在使用的过程中强度比较高，投资成本也比较低，而且还可以多次的回收利用，这就使得钢结构工业厂房有着良好的环保节能功能，为我国社会经济的可持续发展打下了扎实的基础。

浅析钢结构工业厂房优化设计

浅析钢结构工业厂房优化设计工业厂房结构的设计是工业厂房设计的前期工作之一，具有重要的决策作用[1]。

工业厂房前期良好的结构设计，对于工业厂房设计的优良性具有重要的意义，能够对整个工业厂房设计起到支撑作用。

结构设计的质量好坏，与工业厂房的适用性、安全性、美观性、经济性具有十分密切的联系。

工业厂房结构的不同，其体现出的动力学和静力学特性均有所不同。

工业厂房结构设计一旦被确定下来，那么，这种结构设计就对整个工业厂房的设计起到了宏观控制作用，能够对工业厂房的外观、性能进行有效控制。

如果结构设计不够科学、合理，那么，即使后期的构件设计再如何精确，也无法弥补结构设计的缺陷，无法达到理想的效果。

1我国工业厂房结构的发展过程在之前很长的一段时间内，我国工业厂房的建筑材料普遍为钢筋混凝土，这是由当时我国的基本国情决定的，钢材产量不足，而劳动力十分充足，适合建造钢筋混凝土结构的厂房。

实践证明[2]，钢筋混凝土结构的工业厂房具有较多的优点，如钢材消耗较少，构件较为统一化、工业化，大型构件可以进行现场预制，降低了高空作业强度，有利于改善工人的劳动条件。

但随着我国社会主义市场经济的不断发展，钢产量大幅度提高，钢筋混凝土结构的缺点逐渐暴露出来，这种结构尽管消耗的钢材少，但其建造成本较高，节点较为复杂，预埋件较多，建造时间长。

所以，在工业厂房的建材应用方面，钢筋混凝土的应用范围逐渐缩小。

与钢筋混凝土相比，钢结构材料较轻便，工业化程度较高，抗震性能良好，建造时间较短，且十分环保。

近年来，全钢结构的工业厂房逐渐增多，很多发达国家的大型工业厂房中的主厂房普遍采用全钢结构[3]，在我国工业厂房的建设中，钢结构工业厂房也逐渐占据主要地位。

2钢结构的结构特点钢结构主要可分为轻钢和重钢。

轻钢通常被应用于小型的工业厂房、低矮房屋、小型货场的建设中，数据显示，小型建筑对轻钢的需求量，每年可达到500m2，并呈现逐渐急速上升的趋势。

重钢通常被应用于大型工程、电化厂房、石化厂房以及高层建筑的建设中。

钢结构厂房施工组织优化设计方案

钢结构厂房施工组织优化设计方案1. 项目背景随着我国经济的快速发展，钢结构厂房作为一种新兴的建筑形式，因其施工周期短、抗震性能好、便于工厂化生产等优点，正逐渐成为工业建筑的主流。

然而，在实际的施工过程中，钢结构厂房的施工组织仍存在一些问题，如施工流程不合理、施工管理不规范、施工现场安全问题等。

为了提高钢结构厂房的施工质量和效率，降低施工成本，有必要对施工组织进行优化设计。

2. 优化目标（1）提高施工质量：确保工程质量满足设计和规范要求，减少施工过程中的质量问题。

（2）提高施工效率：缩短施工周期，提高工程进度，降低人力、物力资源的浪费。

（3）降低施工成本：通过合理的施工组织和成本控制，降低工程造价。

（4）保障施工现场安全：加强安全管理，减少安全事故的发生。

3. 优化措施3.1 施工流程优化（1）提前编制详细的施工方案，明确施工顺序、施工方法、质量标准等。

（2）加强施工过程中的动态管理，及时调整施工计划，确保工程进度。

（3）采用先进的施工工艺和设备，提高施工效率。

3.2 施工管理优化（1）建立健全施工现场管理制度，明确各岗位职责，加强现场管理。

（2）加强施工现场沟通协调，确保各施工单位、部门之间的协同配合。

（3）加强施工人员培训，提高施工技能和质量意识。

3.3 资源配置优化（1）合理配置人力、物力、财力等资源，确保施工过程中的需求。

（2）采用信息化手段，对施工现场进行实时监控，提高资源利用率。

（3）加强供应链管理，确保原材料和构件的质量和供应。

3.4 施工现场优化（1）加强施工现场安全防护，严格执行安全规定，减少安全事故的发生。

（2）加强施工现场环境保护，严格执行环保法规，降低施工对环境的影响。

（3）提高施工现场文明施工水平，营造良好的施工氛围。

4. 总结本优化设计方案从施工流程、施工管理、资源配置和施工现场四个方面对钢结构厂房的施工组织进行了全面优化。

通过实施本方案，有望提高钢结构厂房的施工质量、效率和安全性，降低施工成本，为我国钢结构厂房建设提供有力的支持。