混凝土柱轻钢屋面厂房的设计

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浅谈混凝土排架柱H型钢屋面梁厂房结构设计

浅谈混凝土排架柱H型钢屋面梁厂房结构设计随着现代社会的不断发展，为了满足厂房的抗震和功能要求，轻钢结构在工业厂房中被越来越多采用。

H型钢在各个方向上都具有抗弯能力强、结构重量轻、施工简单、节约成本等优点，因此其作为屋面梁的结构形式成为目前一种重要的轻钢结构形式。

本文针对混凝土排架柱H型钢屋面梁厂房结构设计进行相关论述。

标签：混凝土排架柱；H型钢屋面梁；结构设计目前轻钢厂房经常采用混凝土柱和H型钢屋面梁的结构形式，即混凝土排架柱H型钢屋面梁厂房，本文主要是指人字型H型钢屋面梁。

一、概述H型钢是一种截面面积分配更加优化、强重比更加合理的经济断面高效型材，其具有以下优点：翼缘宽，侧向刚度大；抗弯能力强，比工字钢大约5%-10%；与焊接工字钢相比，成本低，精度高，残余应力小，无需昂贵的焊接材料和焊缝检测，节约钢结构制作成本30%左右；相同截面负荷下，比传统钢结构重量减轻15%—20%；翼缘两表面相互平行使得连接、加工、安装简便；与砼结构相比，可增大6%的使用面积，而结构自重减轻20%—30%。

H型钢屋面梁就是采用H 型钢作为厂房屋面梁的结构形式，他是在屋面结构中承受来自檩条、屋面板压力的主要结构构件，主要承受弯矩和剪力。

混凝土排架柱是指由屋架（或屋面梁）、混凝土柱和基础组成的，柱与屋架铰接，与基础刚接的基本结构形式，它是厂房的主要承重体系。

其中两边的柱子是一排一排的，屋架支撑在柱子上。

排架柱结构体系的主要特点是刚度和质量分布较不均匀，在地震的作用下扭转效应非常显著。

混凝土排架柱H型钢屋面梁厂房是由H型钢屋面梁、混凝土柱和基础构成横向平面排架，再通过屋面板、吊车梁、支撑等纵向构件将平面排架联结起来，构成整体的空间结构。

其不仅具有排架柱结构体系良好的抗震特点，又具有轻钢结构质量轻的特点，因此被广泛应用于厂房结构中。

二、厂房结构设计特点1.排架结构结构布置的原则是：尽量使柱网对称均匀布置，使房屋的刚度中心与质量中心相近，以减小房屋的空间扭转作用，结构体系要求简捷、规则、传力明确。

混凝土柱轻钢屋面的大跨度厂房结构设计

混凝土柱轻钢屋面的大跨度厂房结构设计摘要：混凝土柱轻钢屋面结构作为一种新型的大跨度厂房结构，具有轻便、经济、可靠、美观等优点，已经逐渐得到广泛应用。

本文主要探讨该结构的设计原则、施工工艺以及结构性能等方面，并结合相关文献进行分析和探讨。

研究结果表明，该结构具有较好的承载能力和稳定性，是一种适用于大跨度厂房的有效结构设计方案。

关键词：混凝土柱；轻钢屋面；大跨度厂房；结构设计；施工工艺引言：随着工业化进程的加速，大跨度厂房建设越来越受到重视。

大跨度厂房一般指跨度在30米以上的建筑物，其结构设计必须考虑多种因素，如承载能力、稳定性、抗震性等。

混凝土柱轻钢屋面结构是一种常用的大跨度厂房结构设计方案，其结构性能较好，适用于各种工业建筑。

本文将以混凝土柱轻钢屋面的大跨度厂房结构设计为研究对象，探讨该结构的设计原则、施工工艺以及结构性能等方面，并结合相关文献进行分析和探讨。

一、混凝土柱和轻钢屋面的基本特性及其应用（一）混凝土柱混凝土柱是一种重要的结构构件，具有强度高、耐久性好、施工简单等优点，广泛应用于各种建筑和桥梁工程中。

它们通常由混凝土和钢筋构成，可以承受各种荷载和力学效应，具有很好的耐震性和抗风性能[1]。

（二）轻钢屋面轻钢屋面是一种轻质、高强度的建筑材料，通常由薄钢板、保温材料和防水层构成。

它们具有重量轻、安装方便、耐腐蚀、抗风、隔热等优点，被广泛应用于各种大跨度建筑和厂房结构中。

二、凝土柱轻钢屋面结构设计原则混凝土柱轻钢屋面结构设计原则如下：（一）合理选择结构形式混凝土柱轻钢屋面结构可以采用钢筋混凝土框架结构、桁架结构或悬链结构等形式，应根据实际情况进行选择。

一般情况下，钢筋混凝土框架结构是一种经济实用的结构形式，具有较好的承载能力和稳定性。

（二）合理选择结构材料混凝土柱轻钢屋面结构中，混凝土柱的选择应满足强度、稳定性和耐久性的要求；轻钢屋面的选择应考虑材料的质量和施工方便性等因素。

同时，需要注意两种材料的连接方式，以保证结构的整体性和稳定性。

轻钢结构厂房设计中细节分析

轻钢结构厂房设计中细节分析作者：胡志弘来源：《科技传播》2013年第02期摘要目前，在一些发达国家钢结构的建筑已经被应用于各个领域。

本文所阐述了钢结构建筑有哪些优点以及在厂房的设计、应用的过程中在考虑细节上会给整个厂房带来哪些好处，使得整个设计更加完善。

关键词钢结构；细节；完善中图分类号TU3 文献标识码A 文章编号1674-6708（2013）83-0073-021轻钢结构厂房的优缺点轻钢结构厂房在我国还尚属起步阶段，相比传统的砖混和混凝土结构建筑钢结构建筑的优点如下：1）钢结构抗震性能非常好，钢材有良好的抗拉，抗压，抗剪性，能承受较大的弯曲，是延展性极好的材料。

其重量比较轻，对比其它结构的建筑物大约可以轻百分之三十左右，尤其是厂房在地震设防裂度相对较高的地点，它的综合经济性是比钢筋混凝土结构要具有一定的优势的；2）在空间的布置上相对灵活，而且开间也相对较大，这样就提高了整个建筑物的实用面积可以提升3～5个百分点；3）钢结构在生产方面可以实现在工厂里的成批次生产，而且施工上相对简单，安装起来也比较方便，这就将施工的周期很大程度的缩短了；4）钢结构建筑是一种绿色的环保型建筑，同时钢材本身它的特点是高效能高强的材质，并且可以实现循环使用，施工也不用去制模；5）但是钢结也有一些缺点例如容易被腐蚀、在防火的性能上相对较差，技术人员在设计的过程中应根据钢结构自身的特点“取其精华去其糟粕”这才能将钢结构的作用发挥到最好，2在设计的过程中需要注意的问题1）整个厂房在平面的设计取决于工艺布置，同时要尽力做到统一和简单。

立面上的设计，主要要把握线条、规模、变化、色彩这四个方面的特征。

轻钢结构厂房可以做成彩色的这相比传统的钢筋混凝土结构就显得丰富的多。

在轻钢厂房的设计中可以用不同的色彩来代表主要的出入口、不同功能的车间等等，既区分了功能同时增强了立面的效果。

传统的混凝土墙面在采光效果上无法达到要求，所以只能在墙面上设计一下采光的窗户。

混凝土柱上轻钢屋盖单层房屋结构节点设计与施工要点

混凝土柱上轻钢屋盖单层房屋结构节点设计与施工要点作者：唐祁来源：《城市建设理论研究》2013年第35期摘要：本文主要对混凝土柱上轻钢屋盖单层房屋结构的节点设计进行分析，并根据相关规程对施工中的要点进行补充，以此来为今后提升轻钢屋盖的施工质量提供一定的参考依据。

关键词：混凝土柱上轻钢屋盖；房屋结构；施工要点中图分类号：TU758.1文献标识码：A所谓轻钢屋盖，主要指的是采用轻型屋面和轻型钢屋架而形成的屋盖结构。

本文结合工程实践经验对这类工程结构的节点设计与施工要点进行分析，以此来供相关部门参考。

一、混凝土柱上轻钢屋盖单层房屋结构的主要形式就我国目前混凝土柱上轻钢屋盖单层房屋结构的主要形式来看，主要包括两种类型，即混合排架结构和门式刚架结构。

1.1混合排架结构所谓混合排架结构，主要指的是混凝土柱上采用钢两铰直线拱的排架结构。

在混合排架结构的设计中，为了进一步将拱的作用发挥出来，要尽可能将屋面的坡度提高。

从我目前混合排架结构的应用现状来看，主要应用于单跨结构的房屋建设。

1.2门式刚架结构所谓门式刚架结构，主要指的是斜梁采用钢构件的刚架结构。

一般来说，这类结构在受力方面与全钢门式刚架结构基本相同。

因此，在对这种类型结构进行设计的时候，设计人员需要考虑的就是确保设计中涉及到的连接部位满足工程的施工需求。

除此之外，根据工程的施工要求不同，对钢屋盖和混凝土结构设置温度缝的要求也不尽相同，一些工程对二者温度缝的要求是前者的间距可以远大于后者，但是有些工程却严格要求，二者温度缝的间距不可以相差过多。

因此，设计人员必须要根据工程的实际情况将这一问题进行有效协调。

二、轻钢屋盖单层房屋结构的节点设计2.1混合排架柱顶节点设计对于混合排架柱顶节点的设计主要有两种方法，即单排锚栓做法和双排锚栓做法。

前者主要应用于排架跨度较小或带拉杆的两铰直线拱，后者则完全相反，主要适用于排架跨度较大或不带拉杆的两铰直线拱。

具体设计图如图1所示：图1：混合排架柱顶铰接节点为了能够有效提升拱脚的水平剪力作用，应该设置相应的抗剪键。

混凝土柱-实腹钢梁结构形式的计算和设计

混凝土柱-实腹钢梁结构形式的计算和设计1.引言自"门式刚架轻型房屋钢结构技术规程"CECS 102：98公布实施以来，门式刚架结构在我国迅速发展，得到越来越广泛的应用，逐渐成为建筑结构中发展最快的结构类型之一。

它以结构简洁、刚度良好、用钢量省、建设周期短及制作安装方便等一系列优点，深受欢迎。

但出于节约钢结构防火、防腐费用或满足建筑功能方面的考虑，慢慢产生了采用混凝土柱-实腹钢梁这种结构形式的工业厂房。

对于此种结构形式，外形类似门式刚架，但其受力又完全不同于门式刚架。

由于目前尚无相应的规范规定，所以设计者对它的争议很多，实际工程中造成的问题和隐患也不少。

本文通过对混凝土柱-钢梁结构形式的分析，谈谈此种结构设计中容易被忽视的问题及实用的设计方法，供设计人员参考。

2.混凝土柱-实腹钢梁结构的分析2.1结构形式和体系混凝土柱-钢梁结构的形式应用最多是双坡单跨或双坡多跨的形式，如图1所示。

横梁为实腹式焊接工字形钢，一般采用变截面。

计算模型混凝土柱脚刚接，混凝土柱与钢梁可采用铰接，也可采用刚接。

混凝土柱-钢梁这种结构形式规范并没有明文规定，严格的来说，它并不是真正意义的门式刚架。

它更像排架，类似于单层工业厂房混凝土柱加梯形钢屋架或轻型钢屋架的做法。

但它又不同于排架结构，排架结构的计算模型假定屋盖是刚性的，受力后横梁的轴向变形忽略不计。

而混凝土柱-钢梁体系中，横梁轴向变形不能忽略，且梁始终对柱有水平力作用。

2.2 设计时规范的选用由于材料及连接形式的不同，致使这种结构形式的单榀刚架受力截然不同与一般的门式刚架，这类结构已经超出了门规的适用范围，故不能直接采用"门式刚架轻型房屋钢结构技术规程"进行设计。

在进行工程设计时，混凝土部分的计算及构造应采用"混凝土结构设计规范"，钢梁部分根据文献[5]的研究，对于具有轻型屋盖或吊车起重量不大的结构，该部分结构的设计、制作和安装可参照轻钢规程执行，但应进行整体分析，包括抗震分析，以考虑混凝土、钢两部分结构之间内力和位移的影响。

混凝土柱-钢梁门式刚架结构设计探讨

混凝土柱-钢梁门式刚架结构设计探讨张锐【摘要】钢筋混凝土柱实腹钢梁的结构形式在厂房结构设计中得到了广泛的应用,这种结构形式不同于已有成熟结构体系,兼具轻钢门式刚架跨度大、施工方便和混凝土结构经济性好等特点.本文以实际工程为背景,介绍了此类结构的荷载取值、关键构造、模型建立等问题,并对一些关键控制指标给出具体建议.【期刊名称】《建材与装饰》【年(卷),期】2018(000)037【总页数】2页(P72-73)【关键词】门式刚架;混凝土柱-钢梁;厂房结构;挠度限值【作者】张锐【作者单位】广州博厦建筑设计研究院有限公司合巢分公司安徽合肥 230041【正文语种】中文【中图分类】TU398.9序言近年涌现出大量类似门式刚架的混凝土柱加钢梁的单层厂房，门式刚架一般用于大跨度单层厂房，平面布置灵活多变，外表美观、施工方便、易维护、安装简单。

但由于钢材价格的上扬，且各类防火涂料价格昂贵，导致不少业主要求将门式刚架中用量较多的钢柱改为混凝土柱。

类似门式刚架的混凝土柱加钢梁是一种新型结构，现行国家规范、规程[1～4]均未明确指出其设计方法和构造要求，如变形限值、节点连接构造等，使得设计方案各异，尤其因工程承包价的进一步降低，使得此类结构在使用过程中出现许多问题，如钢梁挠度过大、柱头混凝土松动破坏等，甚至发生厂房倒塌事故。

在相关结构论坛以及实际工程设计中也出现了不少针对混凝土柱加钢梁这种组合结构设计的争议[5～6]，表明此类结构形式引起了不少结构设计工程师的关注与讨论。

本文以一实际工程为背景，详细讨论了此类结构的荷载取值、关键构造、建模计算及控制标准等问题，其讨论及分析可为类似工程提供借鉴。

1 工程概况1.1 工程背景某工业园主要由1栋办公楼和10栋工业厂房组成。

厂房均采用框架结构体系，竖向构件采用混凝土柱，屋顶纵向采用变腹板高度连续钢梁，屋顶沿柱网长跨方向为混凝土框架梁。

厂房内布置吊车，吊车梁采用实腹式钢吊车梁。

单层厂房排架结构设计分析

单层厂房排架结构设计分析摘要：混凝土结构类型一般用于普通厂房的框架、排架结构。

但由于单层厂房排架结构的特点，单层厂房排架结构的建设需要注意许多问题，因此单层厂房排架结构的设计方案备受关注。

现阶段，我国经济发展处于快速发展时期，各行各业发展趋势如此之快，单层厂房排架结构厂房在各行各业的应用日新月异。

本文以单层厂房排架结构带20t桥式吊车厂房为例，主要阐述了排架厂房的结构和典型节点的生产。

例中，工业厂房主结构为钢筋混凝土柱和变截面钢梁的设计理论。

排架结构屋顶采用复合保温板，是指金属波纹外加玻璃纤维丝保温材料的形式。

关键词：工厂；20t桥式吊车排架结构；结构特征引言近年来，随着工业建筑的蓬勃发展，各类钢结构厂房广泛应用于我国的许多业务范围，其中排架结构厂房应用于各类工业建筑。

排架结构厂房具有耐久性好、使用空间大、工期较快、环保、抗震能力优异等优点。

与传统的钢筋混凝土框架厂房相比，具有高、大、轻三个特点。

随着工业生产制造技术的不断进步，施工技术的不断成熟、模块化。

相信在未来，排架结构厂房在各行业的应用中仍然会越来越广泛，市场前景也会越来越广阔。

1.工业厂房排架结构设计的关键点是普通排列钢屋架上的檩条支撑点是指排架结构各变形缝区间顶部的纵向水平支撑。

其功能是在钢屋架上的檩条平面上形成刚度框，提高屋架的整体弯曲刚度，保证钢屋架上的檩条或屋面梁上翼缘板平面图外的平整度，将抗风柱传递的荷载传递到(垂直)排架柱顶。

檩条屋架系统采用混凝土结构屋面梁时，应在梁的上翼缘板平面上设置横向水平支撑，并设置在顶部第一跨度及其变形缝间隔两侧的第一或第二跨度内。

当使用大型屋面板，连接可靠，可以保证屋面平面稳定，可以传递风荷载时，认为大型屋面板可以作为支撑，上檩条水平支撑不再设置。

对于选用混凝土结构弧形、梯形钢屋架的屋架系统，应在每个变形缝区间顶部的第一或第二个跨度内设置水平支撑。

当排架结构设置天窗时，应根据钢屋架上弦杆部件的稳定标准，在天窗范围内沿排架结构垂直设置连杆。

混凝土柱上轻钢屋盖房屋结构概念设计

混凝土柱上轻钢屋盖房屋结构概念设计混凝土柱上轻钢屋盖房屋结构是一种混合结构体系，也可以上说是一种新的结构体系，现行规范还没对其有明确的条文规定，这让众多设计师很迷茫，甚至给设计带来安全隐患。

笔者根据多年的设计经验，写此文愿与众多同行分享和共同探讨。

标签混凝土柱上钢梁的混合结构；计算方法；细节设计1 概述近年来，采用砖墙维护的混凝土柱配轻钢屋盖的房屋设计越来越多了。

这种混凝土框排架加轻钢屋盖的混合结构体系兼顾了两者的诸多优点。

1.1 耐久性：砼梁柱结构，加上砖墙做维护，比纯粹的轻钢结构耐久性更好，这无用质疑；1.2 功能性：轻钢屋顶的参与使得采用本结构形式的房屋在功能使用上更灵活多变。

比如最为普及的此类大跨度单层或多层厂房，让业主使用起来很舒心；还有甲、乙类仓库、超市等此类房屋设计上有泄压要求，采用轻钢屋顶泄压合适不过。

1.3 经济性：轻钢屋顶的采用是砼柱竖向荷重减轻，基础负荷相应减小，造价相应降低；还有轻钢屋盖结构本身造价就比砼低。

1.4 时间性：轻钢屋顶的参与使得施工进度加快，节约工期。

类似门式刚架的混凝土柱加钢梁是一种新型结构，现行所有规范中均未明确指出其设计方法和构造要求，使得完成的设计方案各异，尤其在市场经济环境下工程承包价钱的进一步降低，使得类似门式刚架的混凝土柱加钢梁的设计中也出现了许多问题，如钢梁挠度过大、柱头混凝土松动破坏等，甚至发生厂房倒塌事故。

在亲历此特殊结构体系的设计及其校核工作的过程中，积累了惯用的或者是周围大家共同认可的设计思路及其方法，现笔者写此文愿与众多同行分享和共同探讨。

2 概念设计2.1 伸缩缝设置这种结构布局，在设计方案时经常会遇到设置伸缩缝的问题，究竟如何来进行设置？对于设置伸缩缝的间距，GB50010-2002《钢结构设计规范》已有定论，具体见规范第8.1.5的注明：“厂房柱为其他材料时，伸缩缝间距按相应规范规定”。

所以尽管屋面为轻钢屋面，但伸缩缝的设置还是应按混凝土柱设置，即采用GB50010-2002《混凝土结构设计规范》上的有关规定，仅轻钢屋盖部分缝的设置根据钢结构GB50010-2002《钢结构设计规范》中第8.1.5条。

探讨钢筋混凝土单层工业厂房排架结构设计

探讨钢筋混凝土单层工业厂房排架结构设计作者：王家琪张宏丽史沙妹来源：《建筑建材装饰》2014年第01期摘要：本文通过对某工业厂房进行分析介绍，重点讲解钢筋混凝土单层工业厂房排架结构设计过程中的设计重点和技术措施。

希望通过本文的叙述能给钢筋混凝土单层工业厂房排架结构设计工作人员带来一定的参考。

关键词：工业厂房；钢筋混凝土；排架结构设计前言钢筋混凝土单层工业厂房排架结构是一种常见的结构形式，其结构构件采用材料：工业厂房柱、柱基、基础梁为混凝土，屋盖系统结构构件为钢筋混凝土或轻型钢结构，吊车梁可采用混凝土或钢结构。

上世纪五十代到九十年代末，由于钢材产量低，价格高品种少，屋盖系统构件多采用梯形预应力钢筋混凝土屋架或角钢梯形钢屋架、面铺预应力钢筋混凝土大型屋面板。

1 钢筋混凝土单层工业厂房排架结构设计的概述筋混凝土屋架由于自重大，屋架下弦支承在排架柱顶上，从柱顶到屋架上弦还有将近2米高的空间，荷载支承在屋架上弦，稳定性差，重心高不利于抗震，施工困难周期长，往往由于施工组织设计不周，吊装过程造成屋架腹杆断裂常有发生，多跨屋面不利于排水等很多问题；角钢梯形钢屋架由于杆件多采用双肢角钢焊接而成，双肢角钢缝不易涂涂料，防锈性能差维护难等不良性能被现代新型屋盖结构取代。

现代新型屋盖结构多采用H型钢梁、钢管屋架，特别是梭型空间钢管屋架，薄壁钢檩条，屋面围护采用压型彩色钢板。

由此可见，此种结构能充分利用钢所具有的优越抗拉性能和混凝土所具有的优越抗压性能，从而使材料性能得到充分的合理利用，因而钢筋混凝土组合排架结构与純钢结构、純混凝土结构相比具有很多优越性，其主要具有如下四点优越性：（1）工业厂房柱、柱基、基础梁采用混凝土材料，具有良好的抗压、耐火、耐腐蚀、稳定性好、后期不用维护等性能，一般混凝土耐火时限2.5小时以上。

混凝土柱可捣制可预制，施工方便。

可以不需防火材料。

（2）屋盖系统构件为钢结构，具有良好的抗拉、构件轻易加工安装、屋面占空间小、自重轻抗震性能好、易涂装防锈性能好等性能。

浅谈混凝土结构屋顶加建轻钢结构设计

浅谈混凝土结构屋顶加建轻钢结构设计摘要：混凝土结构顶层实施轻钢筋结构的加建，也就是在原有混凝土结构体系的基础之上，使用竖向传递构建的顶端，并通过对化学植筋方式的应用，使锚栓根能够与原有结构内部进行根植，同时将新建的轻型钢结构体系与原有的混凝土体系进行有效连接，从而形成一个结构整体。

从建筑功能的角度来看，经过加建轻钢结构的建筑物，其具有更加灵活的布置空间，能够对居民的生活需求进行更加有效的满足；从结构的角度来看，通过加建轻钢结构，建筑原有的受力性能发生了一定程度的变化，一般来说，该结构的竖向作用计算以及水平方向的地震作用计算变化相对较为明显。

关键词：混凝土结构；屋顶；轻钢结构；设计根据当前我国多高层建筑的情况来看，其主要应用的结构为钢筋混凝土结构，并且其具有良好的抗震性能，所以应用范围越来越广泛。

与此同时，随着我国经济水平的不断提升，建筑功能越来越多元化和人性化，所以对于当前所具有的混凝土建筑功能，也就提出了越来越高的要求。

需要以原有建筑屋面为基础进行相应的加层工作，特别是在既有混凝土结构屋面上对轻钢结构进行加建。

这一类建筑能够对混凝土结构存在的不足之处进行有效弥补，并能够对室内风格要求进行更加灵活的落实，从而能够更加有效的对现代化的建筑物设计标准进行满足，不仅能够实现建筑物使用效率的提升，还能够强化其安全性，可见混凝土结构屋顶加建轻钢结构设计工作对于我国建筑行业的发展能够起到重要的推动作用。

一、混凝土结构屋面加建轻钢结构设计现状当前建筑顶层加建轻钢结构，对于建筑受力性能已经产生了一定程度的改变，属于超限结构的范围之内，所以在开展设计工作的过程中，不仅应该针对新建轻钢结构自身开展新型的计算工作，还应针对原有结构树立性能进行计算，所以总体计算难度相对较大。

当前可用的设计方法主要以新建轻钢结构设计计算结果为基础，同时对设计经验进行应用，以能够对原有结构进行相应的把控或是处理，以促使加建轻钢结构的需求能够做到良好满足。

大跨度工业厂房屋面结构设计

大跨度工业厂房屋面结构设计摘要：在现代化工业厂房建设中，经常会使用钢结构，钢结构设计是否合理就对其工业厂房的使用安全性和寿命有所影响。

因为轻钢结构自身有着强度高、自重轻、塑性和韧性良好的特点，在建筑工程中得到广泛应用，可以对其施工难度进行降低，进一步缩短施工的周期。

特别是在工业化厂房的屋面中，轻钢结构的应用更为普遍，下面就从作者实际工作经验入手，探究大跨度的工业厂房屋面轻钢结构的设计，希望对有关从业人员带来帮助。

关键词：工业厂房；屋面轻钢结构；设计；探讨1 工业化厂房的工程概述以某工业厂房为例，该工业厂房主要为混凝土柱钢屋架结构，柱间距为6米，截面为35cm*50cm，梁为h型钢梁，在梁的下串处设置拉杆。

屋架拱高为1.7米，间距为1.2米的c型钢作为檩条。

屋面防水材料为轻质长尺度压钢板，屋面恒载、活载0.3kN/㎡，局部基本风压0.6kN/㎡。

2 大跨度工业厂房轻钢屋面结构的设计原则分析2.1 对结构形式合理选择工业厂房的轻钢屋面结构主要是应用了钢筋混凝土框架结构、桁架结构等形式，依据实际情况合理选择。

通常钢筋混凝土框架结构是一种经济实用的结构形式，其稳定性及其承载力比较强。

2.2 对结构材料合理选择在混凝土柱的轻钢屋面结构中，混凝土柱选择则是满足其耐久性、稳定性和强度的要求，轻钢屋面选择还需充分考虑材料质量和施工方便的特点。

并且注意两种材料连接方法，有效保证结构稳定性及其整体性。

2.3 对结构系统的合理布置轻钢屋面结构设置应结合其结构稳定性和整体性的特点。

横向稳定系统与纵向稳定系统应在考虑范围内。

在横向稳定系统钟，应用桁架、加强梁的方法，在纵向稳定系统中，便可应用桁架结构、加强柱方法。

2.4 对结构荷载的合理计算在计算轻钢结构的屋面结构荷载力的时候，应依据国家标准，考虑工程现场实际情况进行综合计算。

荷载计算结果需要考虑其结构承载力、安全性和稳定性。

2.5 对结构节点的合理设计轻钢屋面结构节点应充分考虑其材料性能、连接方法，节点的设计需对其结构稳定性和整体性要求进行满足，且考虑施工过程便利性，有效确保结构可靠性和可行性。

谈钢梁与混凝土柱铰接点设计

谈钢梁与混凝土柱铰接点设计概要：新增钢夹层的设计重点是钢梁与混凝土柱的连接节点设计。

铰接节点是钢梁与混凝土结构连接最普遍的节点做法，具有受力简明、施工方便、设计简单的优点；应通过比较计算，选取满足受力要求的化学锚栓进行连接。

本文以某典型工程为例，介绍新增钢夹层钢梁与混凝土柱连接节点设计方法及做法。

1工程概况某保税区内二层仓库，每层面积约20000㎡，钢筋混凝土框架结构，屋面为轻钢屋面。

底层层高10.3m，柱截面800×800，柱距9m。

该仓库被某电子类厂家租用，改建为厂房。

拟在4.7m标高处增设钢结构夹层，作为生产车间使用。

夹层楼板为压型钢板混凝土组合楼板，梁为钢梁。

楼面恒荷载标准值为4KN/㎡，活荷载标准值为8KN/㎡。

通过整体计算，改建后原设计桩基可以满足承载力要求。

2节点设计原结构为混凝土结构，钢夹层钢梁需与混凝土柱连接，为了避免在混凝土柱身中部作用弯矩而造成不利，同时也为了避免钢夹层与原混凝土结构整体抗震分析的不确定性，钢梁与混凝土柱连接采用铰接方式，节点计算时主要计算剪力，同时也考虑连接距离产生的附加弯矩的影响。

经过对钢梁强度及变形计算，受力最大的钢梁选用H800×300×12×25（Q345），支座剪力设计值为570KN。

梁柱节点连接处，节点伸出一段连接牛腿，钢梁端部剪力受力点距柱边缘距离为410mm，因此而产生了附加弯矩M=570×0.41=234KN.m。

为了减小这个附加弯矩对柱身的影响，在节点区域上下设置了垂直柱面的封闭式环形箍板，从而通过构造措施在节点范围内平衡附加弯矩。

从而，连接节点由柱各面上的连接板相连而成，上下端由垂直的封闭式环形钢板箍紧，环形板间设置竖向加劲肋形成牛腿，整个梁柱节点区形成了一个封闭的整体。

节点做法详图如下（见图1～3）：图1图2图3可见，钢梁是通过连接节点与混凝土柱连接的，而各柱面上的连接节点板与混凝土柱之间又是通过化学锚栓连接的，化学锚栓受力起到了重要的作用，所以，下面将重点介绍化学锚栓的计算。

混凝土柱+钢梁结构的设计

混凝土柱实腹钢梁单层厂房在STS中的实现柱采用混凝土柱，屋面体形采用轻钢体系，屋面梁采用实腹式钢梁，这类结构体系在近几年国内的实际应用中较常见。

由于混凝土柱与屋面钢梁的连接处较难达到刚接连接，因此梁柱的连接一般采用铰接连接形式，而一般门式刚架结构中边柱与梁的连接均采用刚接连接形式，由于连接形式的不同，致使这种体系单榀刚架的受力截然不同于一般的门式刚架，设计的时候就不能简单的把门式刚架的钢柱替换为混凝土柱。

采用这种结构形式通常是因为厂房的防火（防腐）等级较高，而钢柱在防火防腐方面是很不理想的，所以一般采用混凝土排架，但业主为了节约成本，屋面就采用轻钢体系，钢梁来代替混凝土梁。

大部分情况是原来设计采用混凝土排架，混凝土柱浇筑了一部分，业主要采用钢梁来代替混凝土梁，这时候，边刚架柱还可以考虑刚接，具体形式为：在混凝土柱头设一段钢柱，钢柱与混凝土柱的连接类似外包柱脚，混凝土柱作为钢柱的嵌固端。

这样钢柱与钢梁即可以采用普通门式刚架节点连接，整体模型可以按门式刚架规范计算（混凝土柱按混凝土规范计算），屋面梁的挠度等控制参数可以按《CECS102：2002》来控制了。

不过这种节点较少采用，建模可以按普通门式刚架操作，就不赘述了。

这种体系中节点的连接形式一般为混凝土柱柱底刚接，柱头与钢梁铰接，多跨情况下的混凝土柱与钢梁的连接采用钢梁连续，混凝土柱铰接于钢梁底部的方法。

这类结构已经超出门刚的使用范围了，结构类型应该选“单层钢结构厂房”，如果为抗震地区且计算地震作用，STS程序会自动按照抗震规范第九章单层钢结构厂房中的规定进行控制；混凝土柱按照混凝土结构设计规范进行设计，满足混凝土设计规范相应要求，钢梁应满足钢结构设计规范相关要求。

当屋面梁采用变截面H型钢梁是，屋面梁的承载力验算应按照门式刚架规程进行验算，以考虑轴力的影响与变截面的稳定验算，但局部稳定应满足钢结构设计规范、抗震规范的要求，挠度控制可以考虑轻型屋面体系对挠度的不敏感，可以较钢结构设计规范中的L/400放宽。

排架结构工业厂房的屋架设计

排架结构工业厂房的屋架设计随着现代经济的高速发展，电子产业更新换代的速度也在加快，电子生产厂商对电子厂房的设计建设周期要求越来越短，而建设周期最短的门式刚架类的厂房形式由于防火要求的提高以及隔墙外包的限制，越来越不被业主接受。

另一种混凝土柱，大跨度轻钢屋盖的排架结构厂房赢得了众多业主的青睐。

排架结构是一种由屋架（或屋面梁）与混凝土柱铰接，混凝土柱与基础刚接的结构形式。

排架结构的工业厂房在建设成本中占比最重的当属钢结构屋架，而屋架的结构形式主要有两种：实腹钢梁和桁架式屋架.本文将两种屋架的设计要点做了总结，并以实际工程为例进行了经济性比较，为以后的同种类型厂房设计做参考.关键字：排架结构；工业厂房；大跨度；实腹钢梁；桁架一、实腹钢梁式屋架设计要点1.建模时的计算假定：电子工业厂房的横向宽度通常都超过150米，柱距在30米左右，排架结构的实腹钢梁与混凝土柱顶铰接，如果简单的按照两端简支的钢梁计算，会大大增加用钢量，所以应当简支的连续钢梁按照弯矩包络图做变截面设计。

钢梁的平面内计算长度取一个坡面斜梁的长度；平面外计算长度，按照2015版的门刚规范，不能简单地取隅撑的间距，由于屋面檩条为冷弯薄壁型钢，与隅撑的结合很难对大钢梁构成平面外的约束，故应取水平支撑的间距，亦即系杆的间距。

2.钢梁高厚比、宽厚比限值：规范中对排架结构的钢梁高厚比与宽厚比没有专门的规定，一般设计中偏于保守地选择钢结构规范的限值，结合抗规中9.2.14条轻钢屋盖单层厂房“低延性，高弹性承载力”性能化的抗震思路来确定板件的宽厚比限值。

当抗震设防烈度在7度及7度以下时，一般是由风荷载的组合控制钢梁的设计，构件的强度和稳定承载力满足高承载力2倍多遇地震作用下的要求，可采用现行钢结构规范弹性设计阶段的板件宽厚比限值；当抗震设防烈度在8度时，构件的强度和稳定承载力满足中等承载力即1.5倍多遇地震作用下的要求，可按抗规9.2.14条条文说明中表6的B类限值采用；抗震设防烈度在9度时，则按表6的A类限值采用。

关于混凝土柱+轻钢屋面结构设计

关于混凝土柱+轻钢屋面结构设计0.前言近年来,随着国内电商的迅速崛起,与之配套物流仓库发展迅速,但是其结构形式并不同于普通的钢筋混凝土框架和门式刚架,此类结构通常为2~3层的钢筋混凝土框架,屋面梁采用实腹式钢梁,屋面及外墙围护体系为彩钢板.现行的一些规范及书籍并未据实际项目情况,详细讨论此结构类型的结构布置、荷载取值、模型分析、墙梁布置、指标控制等问题,希望给同行在此类工程设计时提供相应的帮助.1.项目介绍上海某物流仓库由一栋办公室、两个厂房和一个卸货平台组成.两个厂房均为3层钢筋混凝土框架结构,一层二层典型柱网为11.4m×12.3m,顶层垂直屋脊方向拔柱后形成大空间.钢梁布置原则为仅沿坡向设置,垂直钢梁布置系杆和支撑体系,混凝土柱顶和钢梁铰接,刚架的平面布置如图1所示.2.设计思路墙面体系类似于门刚,不同的是檩托板锚固到混凝土柱或混凝土梁中,局部立面布置如图2所示.该结构体系与门刚不同的是,钢筋混凝土柱代替了钢柱,混凝土柱底为刚接,且柱与钢梁为铰接,其中选取一榀刚架的立面布置见图3所示.屋面体系由钢梁、支撑体系、屋面檩、拉条、彩钢板构成.3.荷载取值及地震作用屋面恒、活荷载取值恒荷载根据经验及建筑屋面做法：单层玻璃丝棉彩钢板取0.2kN/m2,双层玻璃丝棉彩钢板取0.25kN/m2,单层岩棉彩钢板取0.25kN/m2,檩条、拉条、支撑、系杆可取0.1kN/m2,吊挂荷载主要为消防喷淋主、支管,电气桥架荷载可以基本上忽略,笔者根据给排水专业的喷淋图纸计算过一个标准跨钢梁从属面积内主管、支管自重加上其充满水的重量并平摊到每个平米大概在0.1-0.12kN/m2左右.图1标准跨刚架平面示意图图2墙檩立面示意图（局部）这里需要注意的是,屋面板加保温棉等要根据建筑专业的详细做法去核算荷载,切记不可按照经验取值.举个例子：如屋面做法为双层屋面板,内侧为彩钢板,外侧为铝镁合金板,岩棉的容重比较大时,就会超过经验值范围.活荷载根据GB1022-2015《门式刚架轻型房屋钢结构计算规范》、GB50017-2003《钢结构设计规范》中的相应规定取用,此类型的屋面从属面积一般情况下都大于60m2,故取0.3kN/m2.屋面风荷载取值关于风荷载的取值标准主要有GB5000-2012（建筑结构荷载规范）和GB51022-2015（门规）两本规范,但是两者的差异是非常大的.通过同一个模型,设计参数一致,分别采用两本荷载的风荷载取值,计算结果显示前者算的结果会明显小于后者（差异超过20%）,鉴于一些极端气候近年时有发生,安全起见,建议采用后者的风荷载取值方法.另在CECS102：2002门刚技术规程附录A条文说明提出柱脚刚接且刚架的l/h小于3.0时方可采用荷载规范的风荷载,其他情况则严重不安全.对于项目情况显然屋面形式十分接近门刚,故按照门规的风荷载规定计算.地震作用规范没有明确这种结构类型的抗震等级,只能从规范中寻找相似规定来推断.GB5011-2010（建筑抗震设计规范）9.2.1条规定单层钢结构厂房的抗震设计详专门的规定；在9.2.14条则规定重钢厂房7、8、9度的抗震等级可分别按四、三、二级采用；GB21022-2015（门式规范）条文解释3.1.4条明确了单层门刚轻型房屋在抗震设防烈度为7度（0.1g）及以下时,一般不需要做抗震验算,在7度（0.15g）及以上时,横向刚架和纵向框架均需进行抗震验算.从中可知本项目位于上海（7度0.15g）,且为轻钢厂房,故不考虑抗震即可.即便是按四级来考虑计算,由计算结果也可知并不是由地震作用控制,而是风荷载控制的,不过还是建议在模型中按四级计算.抗震构造措施按门刚规范3.4.1条规定即可.图3一榀刚架示意图4.模型分析单榀刚架模型在STS中建立单榀模型,建模过程同我们比较熟悉的门式刚架轻钢厂房,不过需要注意以下几点：1）出于经济性考虑钢梁设计成变截面的,变截面梁端板拼接位置尽量设置在弯矩反弯点处,屋面檩条布置时要和拼接板避开；2）新门规中风荷载系数β=1.1,比02版基本风压乘1.05的系数提高了；3）应力比不要过大或者过小,控制在0.75-0.9之间最为合理.整体指标在PMCAD建模时屋面钢梁可以按STS中钢梁截面建入模型,并在SATWE 中修改钢梁的抗震等级、面外计算长度、柱顶铰接等信息,这样更加符合实际.计算后与STS中二维单榀刚架结果进行比较,保证在SATWE计算结果中应力比不超限,并以STS中的计算结果控制相应位移、挠度指标、应力比等.5.檩条及拉条布置屋面檩条屋面檩条在计算和布置时候需要注意：1）活荷载取0.5kN/m2,并要考虑施工检修时作用在最不利位置的集中荷载1.0kN；2）新门规规定计算檩条时风荷载考虑到阵风作用,取系数β=1.5,此项在02版门规中并无相应规定,可以说相对之前提高了很多；3）当与檩条平行方向下需吊挂喷淋主管时（不小于DN150）,绝对不允许单独固定在一侧檩条上,应有两根或者三根檩条腹板共同承担其荷载.墙面檩条墙面檩条在计算和布置时候需要按照墙面高度来计算所需檩条截面尺寸,如可以按照0-10m,10-20m,20-30m三个区间去分别取不同的风压高度变化系数计算需要的墙檩尺寸,以确保方案更加的经济.拉条布置2015版门规9.3.1条规定拉条的布置原则：当檩条跨度大于4m时,宜在檩条间距跨中位置设置拉条或撑杆；当檩条跨度大于6m时,宜在檩条三分点处各设置一道拉条或撑杆；当檩条跨度大于9m小于12m时,宜在檩条四分点处各设置一道拉条或撑杆.在屋面恒载和活载作用下,檩条的上部受压,拉条需要布置在腹板上部；但风吸力作用下檩条的下部受压,又需要布置腹板下部.本项目中屋面跨度很大,风荷载作用面很大,为避免檩条上、下翼缘失稳,故采用双层拉条体系.6.指标控制钢梁挠度目前有较大争议,在GB50017-2003附录A中规定了主梁（包括有悬挂起重设备的梁）的扰度限值[Vt]为L/400；GB51022-2015表3.3.2中规定仅支承压型钢板屋面和冷弯型钢檩条的挠度限值为L/180,尚有吊顶的钢梁挠度限值为L/240,有悬挂起重机时为L/400,同时规定由柱顶位移和构件挠度产生的屋面坡度改变值,不应大于坡度设计值的1/3.当按照L/400控制时显然过于保守和不经济,且无悬挂起重设备；按照L/180控制时会钢梁比较柔,当遇到特大雨时钢梁局部挠度过大而导导致排水不畅.结合以往其他项目工程经验,故个人认为控制在L/400~L/240之间且更接近于L/240为宜.7.注意事项在施工图绘制时有几项需要注意,以免对影响业主的正常使用及结构安全造成影响：1）钢梁起拱,针对每种类型的刚架的每跨最好给予其具体的起拱数值,保证屋面的排水和美观；2）设备基础,屋面如果有大型设备基础时,要复核檩条是否满足设计要求,不满足时用槽钢或者H型钢代替；3）混凝土柱顶标高,屋面自身有坡度,钢梁是变截面的,所以混凝土柱顶标高有比较大的起伏,土建部分和钢梁一定要定位准确.8.结论混凝土框架柱-轻钢屋面因为其跨度大、经济性好的优点在物流仓库中得以大力推广和应用,在设计时有其不同于单层排架厂房和门式刚架的特点,在结构布置时要针对其梁柱铰接、荷载取值、指标管控、对风荷载敏感、屋面排水、喷淋吊挂、经济性指标等综合考量,才能设计出集安全、舒适、经济与一身的建筑.。

砼柱钢梁轻钢屋面结构设计说明

13.5.6 用作静荷载试验的预制工程桩应保证有不少于四周的休止期.大直径),凡接头中点位于该连接区段长度内的机械连接接头均属于同一连接区段。当受力较大处设置机械将胶带铲除干净。涂漆，采用喷砂处理法,摩擦面抗滑移系数为0.45。4.10 钢板镀层：冷轧钢板经连续热浸镀铝锌处理，其镀铝锌量为150g/m (双面)。4.9.2 彩色钢板收边泛水基材厚度0.6mm.4.9.1 屋面部分采用一层彩色钢板t= 0.6mm,波高≥60mm，波宽为365mm 。墙面外层采用钢板t= mm,波高≥ mm,波宽为 mm 。墙面内层采用彩色钢板t= mm,波高≥ mm,波宽为 mm 。现行国家标准《六角头螺栓-C级》（GB5780）的规定.4.8 檩条与檩托、隅撑，隅撑与刚架斜梁等次要连接采用普通螺栓，普通螺栓应符合4.11.2 止水胶泥:应使用中性之止水胶泥(硅胶) 。4.11.1 固定屋,墙面钢板自攻螺丝应经镀锌处理,螺丝之帽盖用尼龙头覆著,且钻尾能够自行钻孔固定在钢结构上。4.11 零配件:4.9 屋面压型钢板：8.2 防腐涂层：GB8923中Sa2.5级标准。单位及相关部门协商处理;7.10.3 高强螺栓拧断顺序应由中间向两端逐步交错将Z字型拧断,拧断完成后,应检查尾长是否符合要求.7.10.2 对于在现场发现的因加工误差而无法进行施工的构件螺拴孔,不得采用锤击螺栓强行穿入或用气割扩孔,应与设计底漆一遍，铁红C53-31红丹醇酸防锈漆，涂层厚度25~30微米；修补漆共五遍，各层如上，涂层厚度 115~140微米。面漆二遍，灰色C04-42醇酸调和漆，涂层厚度40~50微米；中间漆二遍，云铁醇酸防锈漆，涂层厚度50~60微米；8.1 除锈：除镀锌构件外，制作前钢构件表面均应进行喷砂（抛丸）除锈处理，不得手工除锈，除锈质量等级应达到国标28 钢结构涂装:且不小于墙长的1/5可不受限制。机械连接的接头性能应符

混凝土柱-轻钢屋面结构的柱内力及梁柱节点设计探讨

［关键词］混凝土柱
钢梁铰接
完全约束
滑移
ＤｉｓｃｕｓｓｉｏｎｏｎＣｏｌｕｍｎｉｎｔｅｒｎａｌｆｏｒｃｅａｎｄｂｅａｍ— — ｃｏｌｕｍｎｊｏｉｎｔｄｅｓｉｇｎｏｆｃｏｎｃｒｅｔｅ
３实例分析
某工业厂房混凝土柱５００ｍｍｘ５ＯＯｍｍ（混凝土强度等级Ｃ２５），屋面采用变截面钢梁（６００—７００ｘ１８０ｘ８ｘｌＯபைடு நூலகம் ，钢号
在设计混凝土柱轻钢屋面结构时，常采用的结构型式为
■ 建筑结构
福建建设科技２０１３．Ｎｏ．２
３１
混凝土柱一轻钢屋面结构的柱内力及梁柱节点设计探讨
洪晓晖（福建建工集团总公司设计院福建福州３５０００４）
［摘要］本文通过实例阐述了混凝土柱一轻钢屋面不同屋面坡度对混凝土柱内力的影响分析和梁柱节点的设计方法，分别比较了梁柱节在点完全约束、部分滑移、完全滑移三种情况下对混凝土柱、钢梁内力影响。
其中门式刚架轻型钢结构屋面近年来在厂房结构中得到广泛的应用．但由于受型钢价格波动的影响以及某些厂房防火的
特殊要求，工程中也会采用混凝土柱＋轻钢屋面结构的型式，规范对此类混合结构没有统一明确的规定。
架规程进行校核，以考虑轴力的影响与变截面梁的稳定计算，