混凝土柱和钢梁厂房设计
混凝土柱实腹钢梁单层厂房设计与分析
混凝土柱实腹钢梁单层厂房设计与分析摘要：介绍了混凝土柱实腹钢梁结构的特点，并与门式刚架的计算结果进行了比较。
重点分析了此类结构的建模与计算需注意的问题、对混凝土柱与钢梁的连接节点做法给出了建议，供工程设计参考。
关键词：混凝土柱钢梁单层厂房门式刚架铰接节点近年来，门式刚架单层轻型钢结构房屋在我国得到广泛的应用,但有些业主提出希望采用钢筋混凝土柱代替钢柱，而屋面仍采用原门式刚架的体系，以减小用钢量，省去防腐及防火涂料费用，达到节省成本的目的。
但这种混凝土柱+实腹钢梁的结构形式与门式刚架结构的受力性质和模式是完全不同的，它的受力性能远远不如门式刚架好，盲目的采用混凝土柱代替钢柱，而不考虑这种结构的特点，会造成很大的安全隐患。
下文结合工程实例对这种结构的特点及设计计算进行分析。
一.混凝土柱实腹钢梁结构形式分析对于混凝土柱实腹钢梁结构，混凝土柱为弹塑性材料，钢梁为弹性材料，这是两种完全不同的材料，两者较难达到刚接连接。
如果将混凝土柱与钢梁的连接作为刚性节点，可参照钢柱外包式柱脚的做法：在混凝土柱顶增加钢柱并埋入混凝土柱项，使钢柱与屋面钢梁刚接，节点构造和计算按外包式柱脚的有关规定进行。
此做法构造及受力较为复杂，设计和施工均有一定难度，也增加了造价，实际上这类节点也很难达到完全刚接的效果，在工程中较少采用。
由于混凝土柱与钢梁的连接处理难以达到刚接连接，因此梁柱的连接一般采用铰接连接形式(见下图)，而一般门式刚架结构钢柱与钢梁的连接均采用刚接连接形式。
由于梁柱连接节点的性质不同，导致这种混凝土柱+实腹钢梁结构的受力特性不同于一般的门式刚架，设计时不能简单的把门式刚架的钢柱替换为混凝土柱，而应根据这类结构体系的特点进行有针对性的设计。
二.门式刚架与混凝土柱实腹钢梁结构的计算结果比较分析某仓库原设计采用单层门式刚架钢结构，长160m，柱距8m，跨度为两跨24mx2=48m,檐口高度9m,采用刚接柱脚，现拟将钢柱换为混凝土柱。
钢结构标准厂房施工组织设计
苏州工业园区出口加工区B区3#标准厂房、监管仓库钢结构制作、安装施工组织设计编制：刘军发审核：华强批准：陈泓编制单位：苏州建设集团欣诚钢结构工程分公司编制日期：二00四年三月二十日第一章编制说明1.1 钢结构概况及主要施工内容：1.1.1 3#标准厂房屋面钢结构主要分四个区，分别为两个车间屋面和两个办公楼屋面。
钢结构施工内容主要为厂房、办公楼钢屋面及钢雨棚系统。
车间主结构为支承于砼柱上的H型钢简支梁，跨度为48M，设中柱，柱距为8000；钢梁与砼柱采用预埋锚栓固定，安装支座标高为10.500。
办公楼设有支承于砼屋面上的短钢柱，砼屋面标高为12.000；屋面钢梁为支承于钢柱上的H型钢圆弧型简支梁，跨度为32M（4*8000间距），柱距为8000；钢柱与砼柱采用预埋锚栓固定，钢梁与钢柱采用高强螺栓固定。
屋面围护系统做法为：不锈钢丝网+50厚铝箔保温棉+暗扣式压型彩钢板。
雨棚维护采用卡普龙板。
1.1.2监管仓库主结构为支承于砼柱上的H型钢简支梁，跨度为21M，设中柱，基本柱距为8300；钢梁与砼柱采用预埋锚栓固定，安装支座标高为8.450。
屋面围护系统做法为：不锈钢丝网+50厚铝箔保温棉+暗扣式压型彩钢板。
1.2编制依据：1.2.1苏州工业园区设计研究院提供的《B区标准厂房》设计图纸1.2.2《钢结构工程施工质量验收规范》GB50205-20011.2.3《建筑钢结构焊接与验收规程》JGJ81-911.2.4《冷弯薄壁型钢结构技术规范》GB50018-20021.2.5《门式钢架轻型房屋钢结构技术规程》CECS102：981.2.6《高强度螺栓连接应用技术规范》JGJ82-911.2.7《钢结构设计规范》GBJ17-871.2.8《碳钢焊条》GB5117-851.2.9《碳素结构钢技术条件》GB700-881. 2. 10《低合金结构钢》GB1591-881. 2. 11《低合金钢焊条》GB5118-85第二章钢结构制作2.1施工准备2.1.1及时组织有关人员认真学习施工图纸，领会设计意图，组织图纸会审。
工业厂房钢结构屋面改造钢梁混凝土柱连接工程实例
工业厂房钢结构屋面改造钢梁混凝土柱连接工程实例摘要：随着我国工业化发展进程的加快，对工业厂房的安全可靠性要求越来越高，然而建于20世纪七、八十年代的工业厂房，经过几十年的使用，建筑物逐渐出现了不同程度的损坏和质量缺陷，影响厂房的安全使用，因此必须进行加固维修等处理。
本文通过以某工业厂房屋面改造为例，针对其改造处理过程中的梁柱连接节点等相关问题进行了探讨，以期通过本文的阐述为工业厂房改造提供一些参考。
关键词：工业厂房；屋面改造；梁柱连接节点1 工程概况某机加车间建于20世纪70年代末期，单层工业厂房，钢筋混凝土排架结构，双跨，每跨设2台5t单梁吊车，轨高6m，车间跨度15m，柱距6m，车间总长96m。
由于工房使用年限久，距今已超过30a，该工房屋面设有内天沟，内天沟经常积水，加之屋面防水层老化漏水，通过屋面板表面的细微缝隙侵蚀到内部钢筋，钢筋表皮锈蚀膨胀，使裂缝不断加大，混凝土强度下降并发生剥离、钢筋外露、锈蚀更加严重，板肋的混凝土保护层多处出现坠落现象，屋面板损坏程度达到60%以上，给车间的正常生产带来严重的安全隐患。
2 改造要求为保证工房的正常使用，需要对该工房的屋面系统进行加固维修改造。
作为生产场所，屋面改造应遵循安全、经济、可行的原则，以保证生产安全为首要目的，建筑加固维修改造的成本应尽可能小。
正常生产中的企业，停产会给企业、职工造成较大的经济损失，也对生产要素市场产生影响。
因此，应选择合适的、可行的加固、维修、改造方案，将屋面改造施工给企业生产造成的影响降到最小。
3 方案选择3.1 加固法针对大型屋面主肋损坏严重，可采用型钢梁加固法，即将两根槽钢[14放置于屋面板主肋内侧，槽钢两端搁置在屋架上，在支承处用垫板顶紧，槽钢顶面也要求和屋面板小肋底部顶紧，两根加固槽钢的位置固定后用槽钢[8作水平连系杆并焊死。
此加固方法耗钢量大，现场施工难度较大，而且增加屋盖系统的重量，只能适用于个别屋面板损坏的加固。
钢梁支座端与钢筋混凝土柱顶嵌接施工工法(2)
钢梁支座端与钢筋混凝土柱顶嵌接施工工法钢梁支座端与钢筋混凝土柱顶嵌接施工工法一、前言在钢结构和钢筋混凝土结构的接触点上，钢梁支座端与钢筋混凝土柱顶嵌接施工工法是一种常用的连接方式。
它能够有效地传递荷载，并确保结构的稳定性和安全性。
本篇文章将详细介绍这种工法的特点、适应范围以及工艺原理，同时对施工工艺、劳动组织、机具设备、质量控制、安全措施和经济技术分析进行了详细阐述，以帮助读者了解和应用这种施工工法。
二、工法特点钢梁支座端与钢筋混凝土柱顶嵌接施工工法具有以下特点：1. 简易可行：施工工法采用简单明了的方法，容易实施并且具有较高的效率。
2. 结构连接性好：通过嵌接方式，钢梁支座端与钢筋混凝土柱顶之间的连接性能良好，能够有效传递载荷并保持结构的稳定。
3. 施工周期短：相比其他连接方式，这种工法施工周期相对较短，能够有效节省施工时间和成本。
4. 施工质量可控：通过严格的质量控制和监督，能够确保施工过程中的质量达到设计要求。
三、适应范围钢梁支座端与钢筋混凝土柱顶嵌接施工工法适用于以下情况：1. 钢结构与钢筋混凝土结构接触点的连接。
2. 高层建筑、桥梁、厂房等各类工程中需要进行结构连接的场合。
3. 需要保证连接处的结构稳定性和安全性的工程项目。
四、工艺原理钢梁支座端与钢筋混凝土柱顶嵌接施工工法的工艺原理是通过嵌接的方式将钢梁支座端与钢筋混凝土柱顶紧密连接在一起，以实现结构的统一性和稳定性。
具体工艺原理如下：1. 选择合适的连接方式：根据实际工程需求和设计要求，选择合适的连接方式，如焊接、螺栓连接等。
2. 加强支座端与柱顶的刚性：通过使用合适的胶粘剂、嵌入钢筋等方式，增强连接部位的刚性和承载能力。
3. 考虑施工条件：对施工条件进行充分分析和评估，确保施工过程中的安全性和可行性。
4. 实施施工工序：根据设计要求和施工方案，按照一定的工序和步骤进行施工。
五、施工工艺钢梁支座端与钢筋混凝土柱顶嵌接施工工法的施工工艺包括以下几个阶段：1. 准备工作：包括确定连接方式、准备材料和设备、清理工作现场等。
某地区砼钢厂房建筑设计图纸(含设计说明)
混凝土柱实腹钢梁厂房结构设计
混凝土柱实腹钢梁厂房结构设计摘要：某复合材料厂房为钢筋混凝土柱实腹钢梁结构，厂房跨度为20m，柱距6.5m，厂房屋面为轻屋面，厂房平面尺寸为80mx196m。
本文主要介绍该类厂房设计中应该注意的问题，厂房设计的要点。
关键词：混凝土柱实腹钢梁；结构设计1工程概况某复合材料厂房建筑面积为1.56万m2，厂房采用混凝土柱实腹钢梁结构，钢梁与混凝土柱通过铰接支座连接。
厂房柱高为10m，柱距为6.5m，局部抽柱，厂房柱网为（4x20m）x（30x6.5m）。
厂房屋面为结构找坡，坡度3％，厂房共设置起重量为5t的桥式吊车共8台，厂房纵向设置三道柱间支撑。
钢梁采用焊接H型钢，Q345B,钢梁主要截面：H600x220x8x12，H（600-780）x220x8x12。
该厂房屋面为轻型屋面，厂房外墙为压型钢板、保温板组成的复合板材。
厂房效果图见图1。
图1 厂房效果图结构主要设计参数：该厂房位于江苏省镇江市，建筑物的安全等级为二级；结构设计使用年限为50年；基本风压：0.40kN/m2，地面粗糙度为B类；基本雪压：0.35kN/m2（设计基准期50年）；抗震设防烈度7度，设计地震分组为第一组，设计地震加速度为0.15g；建筑场地类别III类；多遇地震场地设计特征周期为0.45s；抗震设防类别为丙类。
2厂房方案比较本厂房为轻屋盖厂房，屋面恒载为0.45 kN/m2，考虑到厂房跨度较小为20m，屋面恒载较小，柱距为 6.5m。
考虑到项目成本控制，设计过程中本厂房进行了门式刚架结构和混凝土柱实腹钢梁结构体系的方案比较。
门式刚架结构的用钢量约为55kg/m2，混凝土柱实腹钢梁结构的用钢量仅为20 kg/m2，混凝土柱为C30钢筋混凝土336 m3。
因此混凝土柱实腹钢梁的方案经济性远高于门式刚架结构。
混凝土柱实腹钢梁结构典型剖面图见图2。
图2 实腹钢梁典型剖面图3厂房结构设计混凝土柱实腹钢梁结构为近几年出现的新的结构形式，我国没有针对此类结构体系的设计规范。
溷凝土柱上加钢梁的相关问题探讨
互动空间混凝土柱上加钢梁的相关问题探讨话题id=284,651971 问题的提出okok:在混凝土柱上加钢梁,推力很大,有何解决方法?李涵:混凝土柱上加钢梁结构须要加抗剪件吗?我发现许多这种结构都不加抗剪件。
2 问题的讨论wghsts:屋盖系统是一个比较复杂的体系,国内外都经过了一个比较漫长的发展时期,我国一直沿用前苏联的做法,尤其是空腹屋架,以前一直使用比较多,而实腹钢梁过去基本上不使用,我们在讨论水平推力问题时,要结合具体屋架的形式,有的形式会有水平推力,有的不会。
wanyeqing2003:这个问题值得探讨。
现行的屋架标准图中也未考虑设置抗剪件。
flywalker:现行标准图上未设抗剪件主要是针对屋架而言的,这不同于钢梁+混凝土柱的结构,因为屋架产生的推力由下弦承担,对下部结构的推力没有或很小。
而一般的H型钢梁产生的水平推力得依靠下部结构来承担,所以设置抗剪件有时候是需要的。
浙大校友;原则上说,钢梁不能有水平力,否则,混凝土悬臂柱难以承受。
1)假如水平推力20kN,柱高7m,则弯矩140kN m,试想要多大配筋?400m m400m m的混凝土柱,单侧也得配3 ! 25。
2)一般,钢梁与柱顶用螺栓连接;考虑抗拔是主要的。
3)水平力可以靠椭圆孔释放,虽然水平力还会有一点,但好很多。
4)要做得严格,应该在节点处设置圆钢做成辊轴的支座。
5)如果要刚接,也是可以的,只是螺栓可能稍多一些;梁断面也必须根据刚接设计了。
lazj1:一端平板支座,一端橡胶支座。
李涵:混凝土柱+钢梁形式,我现在一般这么处理:如果支座采用一端铰接,另一端做成平动释放,则不加抗剪件,因为这种结构水平力已经通过椭圆孔释放,混凝土柱基本不承受剪力:如果支座用两端铰接,混凝土柱承受剪力,则必须加抗剪件。
南华人:计算模型采用支座一端铰接,另一端做成平动释放,这样比较合理。
平动释放端支座构造上应做处理,常采用椭圆孔,不过椭圆孔的长孔大小必须根据结构分析确定的最大滑动位移确定,而且必须留有余量,这点在工程实践中容易忽视,有的工程师虽然设置了椭圆孔,但椭圆孔的长孔直径设置不足,应引起重视。
工业厂房砼柱钢梁受力及节点处理分析
工业厂房砼柱钢梁受力及节点处理分析工业厂房砼柱钢梁受力及节点处理分析【摘要】砼柱钢梁结构形式计算要点在于如何处理好砼和钢不同材料之间能够协同工作，变形协调。
与门式钢架的不同之处在于力学模型建立和节点处理方式的不同。
本专题给出针对这类结构体系设计的一些注意要点、常见问题与程序的处理和节点的设计方法。
【关键词】混凝土柱钢梁梁柱节点由于混凝土柱与钢粱的连接处理难以达到刚接连接，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边框架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，设汁时不能简单的把门式刚架的钢柱替换为棍凝上柱，应根据这类结构体系的特殊性有针对的进行设计。
砼柱钢梁结构形式计算要点在于如何处理好砼和钢不同材料之间能够协同工作，变形协调。
与门式钢架的不同之处在于力学模型建立和节点处理方式的不同。
通常钢梁与砼柱计算模型做铰接处理，考虑到实际计算中为避免由于钢梁对柱顶产生剪力导致柱底弯矩过大，对于跨高比大的结构常规做法为部分释放一端水平滑动位移。
一、结构体系结构计算设计假定混凝土柱与钢梁有两种连接形式，刚接和铰接，如果混凝土柱顶与钢梁刚接，仍可定性为门式刚架体系，参照门式刚架的受力特点进行计算和设计。
如果混凝土柱顶与型刚梁铰接，则不能定性为门式刚架体系，从其受力特点来分析，应定性为两铰折线拱，应按照拱的受力特点进行计算和设计。
由于其柱顶与钢梁的结合上由两种完全不同的材料组成，钢梁为弹性材料，混凝土柱为弹塑性材料，如果混凝土柱顶混凝土节点区作为刚性节点，受力十分复杂，但是一般的混凝土柱和钢梁的螺栓连接只能认为是铰接，因此柱顶节点的构造也较为复杂，这就给设计和施工造成了一定的难度。
实际上该类节点要做到完全刚性节点也难以做到，只能通过构造措施加强。
二、计算结果分析1、整体计算通常计算中需要对砼柱及钢梁分别进行计算指标的控制，采用整体建模，和单榀建模相结合的方法。
钢-混凝土组合结构设计规程
（6.2.10）
式中：K3——换算系数值，见表6.2.10。
（三）、构件承载力计算
1、单肢钢管混凝土轴心受力构件的承载力应按下式计算：
a 当轴心受压时： N≤ φfsc Asc
（6.3.1-1）
式中：φ——轴心受压稳定系数，见表6.3.1；
Asc ——钢管混凝土的截面面积。
b 当轴心受拉时： N ≤ 1.1f As
5、单肢钢管混凝土构件承受压、弯、剪及共同作用时，构件承载力就按下列强 度公式计算。（详见第21页）
6、钢管混凝土拉弯构件的承载力应按下式计算： （详见第22页）
7、格构式钢管混凝土构件承受压、弯、剪及共同作用时，应按正式验算平面内 的整体稳定承载力。 （详见第21页）
对斜腹杆格构式柱的单肢，可按桁架的弦杆计算。对平腹杆格构式柱的单肢， 尚应考虑由剪力引起的局部弯矩影响，按偏压构件计算。 腹杆所受剪力应取实际剪力和按式（6.3.4）计算剪力中的较大值。
工阶段的荷载验算空钢管结构的强度和稳定性； 在浇灌混凝土时，由施工阶段荷载引起的钢管初始最大压应力不宜超过0.6f。 4、钢管混凝土构件的长细比λ不宜超过表6.4.4的限值。 5、当钢管混凝土用作地震区的多层和高层、超高层框架结构柱时，ξ≥0.90， 构件的长细比λ不宜大于表6.4.5的限值。
6、多层和高层框架结构在风荷载作用下的顶点水平位移和层间相对位移的限值要求， 应符合GBJ17-88的有关规定。
（6.3.1-2）
2、格构式钢管混凝土轴心受压构件承载力应按式（6.3.1-1）计算，其受压稳定系数φ值根 据构件的换算长细比查表6.3.1，构件换算长细比同表6.3.2给出。 当四肢柱内外柱肢截面不相同时，可按下式计算换算长细比。
λoy =
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。
某地18米跨混凝土排架钢屋架厂房建筑结构图
混凝土排架结构（钢梁）厂房结构施工图
单层工业厂房钢筋混凝土柱钢梁结构体系探讨
1、引言单层工业厂房作为工业建筑中的一种，具有简单、实用、经济等特点，采用钢筋混凝土柱和钢梁结构体系是较为常见的构造形式之一。
本文旨在对单层工业厂房钢筋混凝土柱和钢梁结构体系进行探讨，重点分析其设计和施工中的关键技术及存在的问题。
2、钢筋混凝土柱和钢梁结构体系的设计2.1、柱的设计钢筋混凝土柱是单层工业厂房结构中承受垂直荷载的主要承载构件，其设计应按照相关规范和标准进行。
设计中需要考虑柱的截面形式、尺寸、钢筋配置、混凝土强度等因素，同时考虑到工程实际情况和经济性进行合理选择。
在施工过程中，应对柱的加固、预制构件的连接等技术问题进行精细设计和施工方案的制定。
2.2、梁的设计钢梁在单层工业厂房中主要承受水平荷载和跨度荷载，其设计应充分考虑结构稳定性和安全性。
梁在设计中需要考虑断面选型、尺寸、布置钢筋、连接方法等因素，根据实际情况选择合适的构造形式。
梁的连接方式也需要经过精细设计和完善构造，确保连接的强度和稳定性。
3、施工关键技术3.1、钢筋加工和安装钢筋混凝土柱和梁结构中钢筋的加工和安装是施工的重要环节之一，应注意钢筋的质量、长度、截面形状、钢筋间距等因素。
在加工过程中，应保证钢筋的准确度和精度，按照设计要求进行布置。
在安装过程中，应注意连接方法和固定方式，保证连接牢固，避免钢筋的位移和松动。
3.2、混凝土施工单层工业厂房中的混凝土施工需要注意混凝土的配合比、制作、运输、浇筑和养护等环节。
合理选择混凝土搅拌设备，及时调整配合比，控制水灰比和混凝土的均匀性。
在浇筑时，应注意浇筑速度和顺序，防止混凝土孔洞和裂缝的出现。
3.3、梁和柱的连接钢筋混凝土柱和梁结构中连接部位是重要的施工关键点，需要选择安全、牢固、经济的连接方案。
在连接过程中，应注意钢筋的沿轴方向排布、位置的精准和节点压实度的控制。
采用专业的施工材料和设备，遵循相关规范和标准，经过严格的施工工序和质量验收确保连接的强度和稳定性。
4、存在问题及建议目前，单层工业厂房钢筋混凝土柱和钢梁结构体系在设计和施工中存在如下问题：4.1、柱子和梁的截面设计不合理，无法满足工程实际需求。
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。
对混凝土柱钢梁结构形式
对混凝土柱钢梁结构形式的探讨摘要：混凝土柱钢梁结构的形式是在大跨度单层工业厂房的改造和发展基础之上形成的，而混凝土柱钢梁结构形式的建筑仍未形成设计和建设的规范。
混凝土柱钢梁结构形式的设计应根据具体的形式，从而根据具体的工程建设建立柱顶和钢梁的混凝土钢梁结构的设计实现，从而建立有利的混凝土柱钢梁结构，实现有效的钢梁的结构形式的建设和施工。
关键字：混凝土柱；钢梁；结构形式一、混凝土柱钢梁结构形式概述大跨度单层工业厂房一般使用门式刚架轻型房屋建设，相对于其他技术而言具有十分的优越性，跨度也在建设过程中逐渐增大，然而随着市场的发展和建设，钢材市场的价格日渐不稳定，钢材的价格在一定程度上得到了提高，钢柱的用钢量大于钢梁的用钢量，并且防火涂料在钢柱中的使用是必须的，而防火涂料价格昂贵，并且由于工程建设的需要，混凝土柱钢梁的使用逐渐得到了业主的认可，实现了传统钢筋混凝土柱焊接工艺钢梁的设计结构形式[1]。
二、混凝土柱钢梁结构形式设计和施工中的问题当前国家现有的规范和相应的工程建筑未对混凝土柱钢梁结构形式的施工管理建立工程未对其有着规范而标准的规定，具体的混凝土柱钢梁结构施工过程中的受力结构的分析以及变形限值等具体的施工管理的数据进行专门而规范的规定，相应建设工程的设计和施工人员甚至混淆了混凝土柱钢梁结构和门式钢架结构，并且在施工过程中参照门式钢架设计，由此将相应的建筑工程的钢梁结构设计进入了施工和设计的误区，为工程项目的使用和发展带来了安全的隐患[2][3]。
从混凝土柱钢梁结构的假定条件出发，通过模拟建设等发展形势，根据仿真的模型和结构的设计明确具体工程的受力特点，了解相应钢梁结构形式的明确分析和掌握其使用的范围和作用发生的条件，从而建立科学合理的施工管理和安全质量控制。
由于混凝土柱钢梁结构中的柱顶和混凝土柱钢梁结构的钢梁的良好结合形式是由完全不同的两种材料组成[4]，钢梁属于弹性材料而混凝土柱是弹塑性材料，若混凝土柱钢梁结构的柱顶上的相应混凝土节点当作刚性的节点，从而建立了十分复杂的受力模式，但混凝土柱钢梁结构柱和螺栓的连接的最佳方式是铰接，从而造成了混凝土柱钢梁结构的柱顶节点的构造十分复杂，这就为混凝土柱钢梁结构的设计和施工带来了一定程度的困难，同时也增加了工程建筑的造价，然而完全的刚性节点只能在理论上形成和建立，相应的施工也只能通过加强钢梁的构造，在具体的设计中应根据具体的建设施工应提高钢梁跨度中的弯矩系数。
钢与混凝土组合梁的设计步骤解析
钢与混凝土组合梁的设计步骤解析摘要：本文介绍了钢与混凝土组合梁的特点，对钢与混凝土组合梁的主要设计思路及计算方法进行了简要的概述，就设计中的一些概念和步骤进行解析，供大家参考。
关键词：钢与混凝土组合梁；翼板；板托；抗剪连接件一、概述钢与混凝土组合梁是由钢梁和钢梁所支承的钢筋混凝土板通过连接件使钢梁和钢筋混凝土板结合成为整体而共同工作的一种结构形式。
组合梁充分利用了钢材和混凝土两种材料和结构特性，充分发挥了钢材的抗拉性能和混凝土抗压性能。
钢材的抗拉性能好，把钢材布置在构件的受拉区、混凝土的抗压性能好而抗拉性能差，故把混凝土布置在构件的受压区，相互祢补了彼此的弱点，充分发挥了彼此的长处，从而达到节约材料的目的。
同材料单一结构相比，组合梁具有承载力高，结构刚度大，节约钢材（可达15%~25%），降低造价，降低楼盖结构高度（可降低20%~30%），增强了钢梁的整体稳定性，防水性能好，抗震性能强，便于铺设管线等特点，组合梁的截面高度比混凝土梁小，组合梁的截面高度仅为（1/16~1/20）L（视载荷、跨度、梁间距而定）；因而能增大室内的净空高度，增大使用空间，由于采用钢梁，减少了部分模板工作量，施工简单方便，不需复杂的施工工艺，具有较为显著的技术经济效果。
组合梁与非组合梁相比，其缺点在于：1.由于钢梁顶面焊有抗剪连接件，在施工中行走不便；2.耐火等级差，对耐火要求高的钢梁，需要对其涂刷耐火涂料，增加了项目造价。
二、组合梁的设计厂房内各种平台跨度不大时，设计中往往采用钢筋混凝土结构，一般也能满足使用要求，但工艺和使用往往要求有较大的跨度和柱距，这时采用钢筋混凝土结构往往不能满足使用要求；采用钢梁与混凝土板组合楼盖，在钢梁的翼缘上，每隔一定距离便焊有圆柱头焊钉连接件或短槽钢连接件，通过连接件使钢梁与混凝土板联结成为整体而共同工作，其全部荷载由组合梁的整个截面承受，这种结构应称为钢与混凝土组合梁结构。
由于钢梁与混凝土板共同工作，故钢梁截面较小，挠度小，刚度大，降低楼盖结构高度，经济性较好。
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混凝土柱实腹钢梁单层厂房设计
{PKPM官方解答｝：
柱采用混凝土柱，屋面为轻型屋面体系，屋面梁采用实腹钢梁，这类结构体系在近几年国内的实际应用中较为常见。
由于混凝土柱与钢梁的连接处理难以达到刚接连接，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边刚架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，设计时不能简单的把门式刚架的钢柱替换为混凝土柱，应根据这类结构体系的特殊性有针对的进行设计。
应用STS软件，进行这类结构的设计，需要注意一下问题：
1)建议的连接形式：混凝土柱与钢梁采用铰接连接，混凝土柱底采用刚接，多跨情况下的中间混凝土柱与钢梁的连接采用钢梁连续，混凝土柱铰撑于钢梁底面；
2)这类结构已经超出门规的使用范围，结构类型应选择“单层钢结构厂房”，如果为抗震地区且选择了地震作用计算，程序会自动按照抗震规范第九章关于单层钢结构厂房的规定进行控制；混凝土柱应按混凝土结构设计规范进行设计，满足混凝土结构设计规范相应要求，钢梁应满足钢结构设计规范相关要求，当采用工形变截面梁时，建议梁构件承载力的校核采用按门式刚架规程进行校核，以考虑轴力的影响与变截面梁的稳定计算，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，考虑到所采用的轻型屋面体系对钢梁挠度不是非常敏感，在有经验的情况下可较钢结构设计规范的挠度控制指标（L/400）适当放宽；3)单榀的设计时，应采用混凝土柱与钢梁整体建模分析。
钢梁对混凝土柱的约束反力与混凝土柱本身的刚度是直接相关的，为反映真实的内力情况，应该进行整体分析，并以整体分析的结果来设计基础、混凝土柱的配筋与钢梁。
把它们割裂开来分别进行设计，往往使设计结果带来不安全的隐患：如果在柱与基础设计时，没有考虑屋面斜钢梁对柱的推力，会导致柱配筋与基础的设计严重偏小，按这种方式设计的结构在安装过程中就有可能出现基础被翘起、混凝土柱顶位移过大、柱身出现裂缝、钢梁挠度过大等问题。
而在分析钢梁时，把钢梁两端视为固定铰支座或建两根很短的下端刚接柱作为支座都会夸大混凝土柱对钢梁的约束作用，导致钢梁轴力增大、跨中弯矩减小、挠度减小等不真实情况，这时往往会出现安装后的钢梁的挠度要大于计算挠度、钢梁有可能整体屈服失稳、局部压屈等不安全问题；整体分析时，分析模型要与连接构造处理相对应。
混凝土柱与钢梁的铰接连接处理一般存在三种连接构造处理：
①完全抗剪连接构造，这种连接构造能够把梁端的推力以剪力的方式完全传递给混凝土柱；
②完全滑移连接构造，这种连接构造容许梁端相对混凝土柱顶自由滑移，梁端的推力由于相对的滑移而释放，作用力不传递给混凝土柱；
③介于以上二者之间的部分滑移连接构造，这种连接构造容许梁端相对混凝土柱顶有一定的滑移量，梁端的推力由于相对的滑移而部分释放，剩余作用力以剪力的方式传递给混凝土柱。
在STS软件中，可以设置以上三类混凝土柱托梁的连接形式，并可以绘制对应的施工图处理。
[相关延伸]
1、混凝土柱上轻钢屋盖结构在实际工程中已较为常见，但对于此类结构的设计依据、结构体系、施工要点、应用范围及受力性能，学术界和工程界尚无定论，国内相关标准、规范、规程也没有明确规定。
2、论坛中的很多话题都涉及到了“混凝土上轻钢屋盖”的结构形式，对于其规范的适用情况和计算假定都有讨论。