某工业厂房结构设计论文
论多层钢结构工业厂房的结构设计
论多层钢结构工业厂房的结构设计摘要:在我国,由于建筑钢结构质量轻、强度高、跨度大、布置灵活、施工周期短等特点,被大规模应用于工业建筑领域,其中多层钢结构工业厂房更因占地面积小、空间利用率高等优势逐渐被市场接受。
但多层钢结构工业厂房普遍存在设备荷载大、柱距大、楼板开洞多等设计难点,本文在对多层钢结构工业厂房进行综合阐述的基础上,分析了多层钢结构工业厂房的设计方案和流程。
关键词:多层钢结构;工业厂房;设计方案引言:多层钢结构厂房不仅能提高单位面积土地的使用效率,而且在结构体系方面有传统混凝土结构无法比拟的优良性能,为企业节省了大量的建造成本,并提升了建筑整体安全性能。
伴随着我国工业的迅速发展,以多层钢结构为主的工业厂房得到了大中型工厂的青睐。
因此,探索多层钢结构工业厂房结构的设计方案,具有十分重要的现实意义。
1多层钢结构工业厂房优势及设计要点1.1钢结构的优势金属构件被发现应用于房屋结构中最早可以追溯到18世纪末的英国。
然而钢材因传统建筑材料无法比拟的优势,在建筑领域中异军突起,很快便普及开来。
钢结构的主要优势如下:(1)强度高,质量轻。
钢材的高强度特性,能满足工业厂房跨度大、荷载大的功能需求,且相比于砌体和混凝土,钢结构可减轻建筑30%左右的质量,有利于抗震设计。
由于钢结构建筑总质量小,建筑的地基和基础处理相对简单。
(2)塑性和韧性好。
钢材的塑性和韧性是砌体和混凝土无法比拟的。
一些大工业厂房存在重型吊车和运行时产生振动的设备,钢材对动荷载适应能力较强,在偶然荷载作用下也不容易发生断裂。
(3)批量生产,安装方便。
混凝土从浇筑至拆模需要7d,而钢结构构件和连接节点已实现大规模工业化生产,构件和节点直接运送至施工现场进行装配式安装,建设周期短,大量节省人力,建设成本低。
(4)绿色环保,循环使用。
钢结构构件在拆除后仍可以循环使用,绿色环保,符合可持续发展战略要求。
1.2多层钢结构工业厂房设计要点出于工艺生产的需求,工业厂房一般柱距较大、层高较高,为安置大型机械设备,柱网布置有时会不规则。
单层工业厂房基础设计论文
单层工业厂房基础设计论文摘要:对于单层工业厂房基础设计来说,本文由于篇幅原因对于平面图只有简单涉及,但是在具体的正式施工图当中,对于施工的具体说明一定要在对应的图纸上进行标记和说明,这样才能令工程人员更好的理解和贯彻设计人员的意图,从而建设出更多更好的单层工业厂房建筑精品。
前言本文以某装配车间为例,并且分别设置两个18米的跨度的两跨的机械加工工段,装配工段是跨度24米的横跨。
在每个跨内的起重运输设备是桥式的起重机,其工作制是中级,另外还有起重机跨度和起重量,以及轨顶标高。
1、基础设计条件简要介绍这个装配车间的平面结构中,以装配式钢筋混凝土排架结构,来作为其结构类型。
同时,采用普通砖墙或者钢筋混凝土墙板作为其外墙,采用卷材防水的屋面,并且实现有组织排水的排水方式,对于建筑地区条件则另行分析。
这个厂房的设计内容和详细的图纸要求,具体包含平面图和平面节点详图、屋顶平面图和屋顶节点详图以及剖面图这些部分,在此由于篇幅有限,不作一一呈现。
2、单层工业厂房设计的基本要素介绍2.1设计外墙一般主要由承重墙、自承重墙、填充墙和幕墙四个部分,组成了厂房的外墙,这个设计可以通过气候条件、结构条件和生产工艺的要求,来进行有针对性的设计。
除了在冷加工车间的外墙需要考虑结构的承重之外,有时候还经常需要对于热工方面的要求进行考虑。
不过即使散发大量余热的热加工车将,也不会要求要设计保温的外墙,因为它只能起到一定的围护作用。
为了保证生产工艺条件,要求精密生产的厂房一般还会有空间恒湿和恒温的要求,这样的情况下对于厂房的外墙来说,其构造和设计都要比一般的方式方法复杂许多。
另外,还有一类厂房外墙具有腐蚀性的介质,这样的外墙具有防碱和防酸等有害物质侵入腐蚀的独特作用,也可以在外墙设计过程中进行适当的考虑和应用。
需要指出的是,因为风力、地震或者其他震动的影响和破坏,出于单层厂房受这些因素影响的考虑,一定要对于结构上采用柱和墙、抗风柱和山墙、墙和屋面梁以及屋架等之间的可靠连接并进行充分的保证,从而对于足够的刚度和稳定性的墙体进行保障。
大型钢结构厂房设计技术要点论文
大型钢结构厂房设计技术要点研究摘要:大型钢结构厂房有空间大、成本低、建成速度快的优势,因此广受青睐,当前钢结构厂房设计不断发展,但仍然存在不同的技术难题。
论文以某工业厂房为例,对大型钢结构厂房设计技术进行探究。
关键词:钢结构厂房设计技术要求中图分类号:tu391文献标识码: a 文章编号:随着市场经济的不断发展以及我国综合国力的提升,国内的大型钢结构厂房的需求量不断增加,钢结构厂房在企业扩大生产经营规模中得到广泛的应用,当前需要加强对钢结构厂房设计的经验进行总结,不断创新技术。
一、工程简介某大型有色矿山生产用房主要从事铜钼矿石选矿生产使用,为扩大生产规模决定兴建面积35000平方米的钢结构厂房,该工程于2012年4月完工,主要的钢结构设计平面图如下。
该钢结构体系采用彩钢夹芯板等新型的墙体材料进行维护,突出了时代感。
二、厂房设计技术要点研究该厂房工程的负荷量大,能否达到厂房使用的要求就必须重视钢结构的设计,主要设计要点如下:(一)厂房结构设计一是加强处理了厂房的纵向伸缩缝问题,其纵向270m的设计于厂房的规范要求符合,设计时因为考虑了钢结构产钢的荷载较大以及跨度交款,根据《钢结构设计规范》(gb50017-2003)对厂房的多项参数进行控制和取用,在这一范围内,又必须以《钢结构设计规范》(gb50017-2003)为依据减少钢材的用量,即在厂房的98.4m 处位置设缝,注意将缝分开,如此能降低工程造价,减少工程设计难度。
二是在进行结构布置时,无论是哪种类型钢结构厂房,一定要重视纵向支撑体系以及钢架体系的设计,构建稳定的钢结构,一定要选取合理科学的布置信形势以及厂房支撑形式,在可靠安全的基础上设计使用功能,延长厂房使用寿命。
三是在对钢结构的加工质量进行设计控制时,须重视钢结构原材料从采购开始一直到成品出厂的把关,尤其重视厂房结构转换梁的构件以及“十字形”截面柱的尺寸精度。
(二)厂房支撑体系设计作为钢结构厂房设计的关键部分,钢结构厂房支撑体系主要是支撑厂房的各个平面框架,构成较为稳定的厂房钢结构系统,兼有承担传递地震力、风荷载以及温度应力等,支撑体系还要提供一个稳定安全的支撑力,确保钢结构系统的稳定。
工业厂房建筑论文结构设计优化论文
工业厂房建筑论文结构设计优化论文摘要:对于工业厂房建筑结构的设计优化工作而言,其重要性不言而喻,尤其是对于后期工业厂房建筑使用的安全性来说,这种设计优化工作更为必要,而具体到设计优化过程中来看,其必须要严格遵循相应的原则进行优化,在具体的结构设计优化中,更应该着重针对其设计的各个方面进行有效地完善和处理,最终提升其设计的可靠性。
前言对于工业厂房的构建来看,结构是最为关键的一部分,只有保障其结构的可靠性和安全性,才能够使后期正常应用效果加大。
对于这种建筑结构的保障工作来说,应该先注意设计环节,从整体考虑,实际提升设计的水平,使优化设计合理。
1工业厂房建筑结构设计优化的原则从具体的工业厂房建筑结构设计优化工作来看,其具体的实际措施应该严格遵循相应的设计优化原则进行处理才能使优化效果最大化,按照当前我国现阶段对于工业厂房建筑结构的要求,其设计优化的基本原则主要包括以下几个方面:1.1安全性原则工业厂房建筑物主要就是供以后生产使用,然而在生产过程中,很多的厂房都关系着大量的工作人员,这也就要求该工业厂房建筑安全效果必须合格,避免出现危机工人生命安全的问题,因此,这种安全性就应该作为今后工业厂房建筑结构设计优化的重要基本原则进行把握。
1.2经济性原则工业厂房建筑在建设过程一定会涉及到经济性方面的因素,也就是成本的控制和管理问题,而这种经济性因素也应该在结构的设计中得到相应的体现,也就是说通过相应的结构设计优化来提升其经济性水平,尽可能地在保障结构安全可靠的基础上降低其成本,使经济价值体现得以提高。
1.3功能性原则任何一个工业厂房建筑的最终应用价值的体现都是建立在较为适合的结构基础,所以在工业厂房建筑结构进行设计优化中,就应该充分考虑其后期的使用过程,融合其后期使用中的基本功能特点来构建较为恰当的结构类型,进而确保其后期的应用价值能够发挥最大值,避免后期使用受限。
1.4绿色建筑的原则现在所倡导的绿色设计建筑的概念从根本意义上来看是一种在生产活动过程中的材料、工艺以及设备等的环保与稳定。
某工业厂房结构设计论文
浅谈某工业厂房结构设计【摘要】:本文从建筑结构体系、柱网布置、荷载大小、节点构造、建筑平面等方面,介绍了工业厂房的特点,提出了工业厂房的计算与设计要求。
分析某工业厂房结构设计的特点及结构计算中应注意的问题,指出结构方案设计在整个设计过程中的重要性。
【关键词】:工业厂房结构体系设计要点中图分类号:tu834.5+3文献标识码: a 文章编号:引言随着我国“十一五”规划的完成,中国经济在全球领域扮演着越来越重要的角色。
工业生产也随之不断的改进提升,工艺流程布局的复杂化,对于以前生产功能单一,建筑布局简单的工业厂房是一次革命性的改变;与此同时,计算机的推广普及,结构计算软件的集成化、简明化,解决了复杂繁琐的结构计算问题。
从而应运而生了大跨度、大空间、建筑布局复杂的甚至高层生产性工业建筑,在这样的高速发展的背景下,建筑结构布局及设计参数的合理选用,就在结构设计中占到了举足轻重的位置。
一、工程概况某工业厂房占地3万㎡,建筑面积6.1万㎡,长x宽=190mx158.5m,两层(局部三层),层高为7m/6.5m/5.5m,檐口高度13.5m/19m,柱网10x15m,结构形式为混凝土框架结构,基础为桩基础,二、三层楼面活荷载标准值分别为10kn/㎡、7.5kn/㎡。
考虑将来发展,本项目两层的区域将来都将接建为三层,因此本期屋面上采用临时钢屋面排水,建筑剖面如下:二、工业厂房的特点1、平面结构布置和柱网布置工业厂房在平面布置中,通常为了满足工艺要求,使结构布局不规整,柱网不规则,布梁不整齐,甚至有工艺要求在主受力构件上开孔的现象。
同时厂房内部一般空间较大,常规柱距多为6~12m。
本项目的柱网虽然比较规则,但柱网太大达10x15m,而且还要考虑将来扩建为三层,这使得结构设计相对复杂,pkpm计算模型需要多建几种工况取各构件的最不利情况进行设计。
2、竖向结构布置和层高工业厂房的层高较大,能达到4-8m,且竖向布置经常出现错层、夹层,楼板开大洞,这使得楼板无法提供足够的平面内刚度,结构有效质量沿竖向分布不均匀。
多层工业厂房的结构设计要点论文(大全五篇)
多层工业厂房的结构设计要点论文(大全五篇)第一篇:多层工业厂房的结构设计要点论文摘要:现代工业行业中,多层工业厂房比较常见,工业厂房的设计,要注重实用性和安全性,优化多层工业厂房的整体结构。
随着工业行业的发展,多层工业厂房面临着很大的设计压力,结合工业运营的实际情况,规范设计多层工业厂房,目的是满足工业的需求。
本文主要探讨多层工业厂房结构设计中的要点。
关键词:多层;工业厂房;结构设计多层工业厂房的应用,拓宽了工业厂房的使用范围,增加了厂房的功能设计。
单层工业厂房向多层工业厂房的发展,表明了我国工业行业的发展。
多层工业厂房的结构设计中,全方面的规划好相关的要点,以此来维护多层工业厂房的稳固性和耐用性,一来确保多层工业厂房能够满足工业的需求,二来维护多层工业厂房结构的质量和性能,规避潜在的设计风险。
1多层工业厂房结构设计的特征分析多层工业厂房结构的设计特征,如:(1)结构布局不规则,柱网也不规整,厂房结构的内部空间大,同时涉及到抽柱设计,形成了此类型的结构特征;(2)多为竖向结构,层数很多,多层工业厂房的高度,范围在4~8m范围内,体现了高度上的特征;(3)荷载类型多,厂房结构中荷载有:自重、悬挂荷载、水平荷载等,增加了荷载计算的负担,促使荷载多样,成为多层工业厂房结构设计的明显特征。
2多层工业厂房结构设计的分类分类有:(1)纯框架结构。
纯框架结构在多层工业厂房结构设计中,不涉及柱间支撑,横纵方向上,全部配置框架结构,确保厂房结构具备优质的空间功能。
纯框架结构体系中,配置箱形的柱子,还要增加钢材料的用量;(2)框架与支撑结构。
框架与支撑结构,是指在多层工业厂房结构中,横向设计刚接框架,纵向设计柱+支撑体系,柱间的支撑,抵抗了结构中的水平荷载,降低了多层工业厂房结构的经济成本;(3)钢架与支撑结构。
多层工业厂房中的钢架与支撑结构设计,减少了主结构的纵向弯矩,其对楼面刚度有很大的要求,以免柱间发生矛盾问题,不能影响到柱间支撑。
工业厂房设计范文
工业厂房设计范文首先,在工业厂房设计中,需要考虑厂房的布局和平面结构。
对于大型厂房而言,通常采用的是矩形厂房的布局,便于组织生产流程和设备的布置。
布局要考虑生产线的长度和宽度,设备摆放的位置和流程的连续性,使得整个生产过程具有较高的效率。
同时,还要考虑到人员流动的便利性,设置合理的通道和过道,确保员工的工作顺畅。
其次,在工业厂房设计中,要考虑到生产设备的安装和使用。
要根据具体的生产需求,合理配置各种设备,确保设备之间的协调配合和生产效率。
同时,要注重设备的稳定性和安全性,保证员工的生产操作安全。
另外,还需要考虑设备噪音和废气排放问题,进行适当的隔音和排烟措施,保护员工的身体健康。
第三,对于大型工业厂房设计,要考虑到安全设施的设置。
包括消防设施、紧急疏散设施等。
在布局时要合理设置消防通道和疏散通道,保证员工在紧急情况下的安全疏散。
此外,还要合理设置消防设备和报警器材,做好消防水源和灭火器材的配置,确保厂房的安全。
另外,还要考虑到对环境的保护。
工业厂房通常会有一定的废气和废水排放,所以在设计中要合理设置排放系统和处理设备,减少对环境的污染。
对于有害物质的处理,也要符合相关法规标准,确保对周边环境和员工的健康没有影响。
最后,在工业厂房设计中,还要考虑到厂房的经济性。
包括投资的控制、生产效率的提高等方面。
设计时要考虑成本和效益,合理使用材料和设备,减少不必要的浪费,实现最大的利润。
同时,还要合理规划厂房的扩展空间,考虑未来的发展需求,为企业的发展留下足够的空间。
综上所述,工业厂房设计是一个复杂而重要的任务,它不仅要考虑到生产操作的需求,还要注重安全性、经济性和环保性。
设计时需要综合考虑各种因素,为企业的生产和发展创造良好的条件。
浅析工业厂房的结构设计
浅析工业厂房的结构设计摘要:目前,传统建筑结构因施工耗材大、成本高及环保性差的特征而逐渐无法满足时代发展需要。
工业厂房作为建筑结构领域的常见内容,如何更好的开展厂房结构设计、提高结构节能性已成为目前业界工作重点。
本文从工业厂房结构设计特点入手,简单阐述了相关要点。
关键词:工业厂房;建筑结构;设计;问题随着我国社会经济水平的不断提高,我国建筑工程行业取得了前所未有的发展,工业厂房作为建筑领域的重要组成部分,其要求越来越高,无论是高度、跨度、平面尺度还是应力荷载的传递,与过去相比都发生了质的变化。
与此同时,在紧锣密鼓的重钢环保搬迁工程号召下,工业厂房结构优化设计越来越突出,如何更好的做好相关设计工作逐渐成为业界关心的重点。
1 工业厂房结构设计概述自改革开放以来,我国社会经济迅速发展的同时,建筑行业也呈现出水涨船高之势。
工业建筑为了满足不断发展的现代社会需要,对建筑工艺也提出了新要求。
在这种背景下,如何有效转变传统功能单一、结构呆板的建筑结构已成为业界重点,这也对工业厂房结构设计工作的开展提供了便利。
1.1 工业厂房结构设计特点1.1.1 平面布置在工业厂房结构设计中,平面布置通常都是为了满足工程施工工艺要求开展的,但在具体工作中往往因为工艺要求而导致平面结构布局出现不规整、不规范乃至梁柱结构不整齐等现象,甚至产生了主体受力结构开孔现象。
这些问题的出现都容易导致厂房结构传力变短,受力不明确,引发应力集中现象的产生。
1.1.2 竖向结构布置随着工业技术的发展,越来越多的多层、高层工业厂房出现在人们身边,这些工业厂房结构的高度通常都在4米以上,且为了满足生产需要,厂房结构还会出现错层、夹层以及开洞的现象,这也让整个楼板的刚度、稳定性受到影响,整体结构应力无法有效的沿着垂直方向传递。
面对地震问题,这种结构很有可能出现短暂的短柱效应,使得结构安全性受到威胁。
1.1.3 其他荷载对于工业厂房而言,其荷载主要以集中荷载为主,包含了设备自重、震动干扰等因素。
工业厂房塔式结构设计及构造的心得论文
工业厂房塔式结构设计及构造的心得论文工业厂房塔式结构设计及构造的心得论文[摘要] 通过近几年所设计的两个工业厂房(内含工业高层塔),分析设计前后所考虑的问题并结合该工程的实际情况与相关的文献,论述了设计后的一些看法与个人的体会。
[关键词] 塔式结构;软件分析;强柱弱梁;塑性铰;工程实例;体会。
本人于 2008 年和 2014 年分别在黑龙江省(安达市及绥棱市)两个地市设计乳品厂房,其中厂房中重要的核心部分就是高层塔。
所谓高层塔:指的是该建筑物的长度与宽度大致相同,且平面尺寸皆不大,高度较高,整个建筑显得细长(尤其是该建筑位于整片单层厂房的一部分) ,所以在外观上更似“塔”的形状。
1 工业高层塔的特点它是整个钢结构厂房的一部分,但它的承重材质非“钢结构”,而是钢筋混凝土结构,即高层框架结构体系。
受工艺条件的严格制约,层高较高( 5 ~7m 左右) ; 局部楼层开洞较大,但一般皆可以控制在30% 以内;每层荷载分布极不均匀,而且荷载较大。
2 设计计算前所要考虑的问题( 1)将“塔”看成竖向弹性构件体系,控制体系的高宽比例,以保证其稳定性。
( 2)考虑飓风和地震力所产生的双向水平侧向力。
( 3)由于工业高层塔的自身特点(各种工艺设备的形状及荷载相差较大),所以尽可能使该建筑平面,体型,立面刚度尽量保持对称与均匀(可通过框架平面主次梁及柱调整刚度和传力荷载)使结构整体不会出现薄弱环节。
( 4)妥善处理因水平力(如飓风,地震力) ,温度变化和基础沉降所带来的梁柱节点的变形要求,故在采用深基础的前提下,加大承台的埋深,保障结构的安全可靠性。
( 5)该建筑受工艺要求繁琐;设备管道多,具有特殊的消防,通风,排烟设置,尚需对散热,供暖及加风压进行的考虑,如此便要求合理的建筑层高,合理的布置竖向交通(即确定楼梯及采用所需爬梯的位置) .3 设计过程中所要考虑的注意事项(1)框架结构的竖向构件- 柱,截面尺寸有限,抗侧刚度较小,在地震力作用下,其水平位移比较大,自身容易较大变形而引起结构构件的破坏。
多层钢结构工业厂房设计及论文
多层钢结构工业厂房的设计及探讨摘要:目前越来越多的多层厂房出现,因其施工速度快、自重轻、抗震性好等优点已逐步替代钢筋混凝土结构。
本文就多层钢结构厂房的设计问题进行了探讨。
关键词:钢结构;厂房;设计abstract: more and more multi-storey plant, because of its fast speed of construction, light weight, good shock resistance, etc. it has gradually replaced the reinforced concrete structure. this paper discussed the design of multi-storey steel plant.key words: steel; plant; design 中图分类号:tu2文献标识码:a 文章编号:2095-2104(2012)1结构布置结构布置是设计中比较难的部分,它既要考虑结构整体刚度大小问题,又要考虑结构整体刚度均匀问题。
具体地说,也就是柱子主方向的朝向,支撑、剪力墙设置的位置等。
假如不对结构布置做仔细的分析工作,整个结构的抗力有效性、传力途径合理性将得不到充分发挥,从而使经济性不佳。
建议初算后,调整结构柱子主方向及支撑、剪力墙位置时,可以尽量参考结构整体变形图和几个主振型图的情况。
实际设计工作中结构布置与建筑使用功能往往是有冲突的。
针对有冲突的地方,结构布置作出相应的调整,努力做到在满足建筑使用功能的前提下,让结构布置趋于最合理。
1.1支撑布置在各种类型的钢框架体系中,常规加设柱间支撑框架是最好的抵抗水平侧力的结构体系。
横向框架垂直支撑的布置原则是:满足规范要求和工艺要求。
横向结构体系采用刚、铰、撑混合体系,横向框架榀榀设撑。
为保证空间体系的完整与刚度均匀分布,在局部缺少混凝土楼层处增加楼层水平钢支撑,以满足结构水平作用的合理传递。
毕业设计(论文) 单层双跨工业厂房结构设计
混凝土单层工业厂房结构设计学生姓名: XXXXXX学号: XXXXXXXXXXX班级: XXXXXX专业:土木工程指导教师: XXXXXX概述单层厂房指层数仅为一层的工业厂房,适用于生产工艺流程以水平运输为主,有大型起重运输设备及较大动荷载的厂房,如机械制造工业、冶金工业和其他工业等。
单层厂房的骨架结构,由支撑各种竖向的与水平的荷载作用的构件所组成。
厂房依靠各种结构构件合理连接为一整体,组成一个完整的结构空间以保证厂房的坚固、耐久。
我国广泛采用钢筋混凝土排架结构和钢架结构,通常由横向排架、纵向联系构件、支撑系统构件和围护结构等几部分组成。
单层砖柱厂房具有选价低廉、构造简单、施工方便等优点,在中小型工业厂肩中得到广泛应用,但单层厂房的端墙(山墙)受风面积较大,内部空间要求、厂房屋顶面积、荷载等均较大,构造复杂,如何进行有效的荷载效应组合、选取最不利内力组合,作为柱及基础的设计依据,将是本文要重点解决的问题。
关键词:内力组合;偏心受压;钢筋;混凝土目录前言 11.设计条件与资料 (1)21.1建筑物基本条件 2 1.2设计资料 21.3设计要求 32.确定柱的截面尺寸 33.荷载计算 44.排架的内力分析 75.排架的内力组合 166.柱的截面设计 167.柱的吊装验算 208.基础的设计 229.绘制施工图 28参考文献 32致谢 33北华航天工业学院课程设计单层工业厂房前言单层厂房的结构特点大致可分为砌体结构、混凝土结构和钢结构。
一般情况下,无吊车或吊车吨位不超过5t,其跨度在15m以内,柱顶标高在8m以下,无特殊工艺要求的小型厂房,可采用由砖柱、钢筋混凝土屋架或木屋架或轻钢屋架组成的砌体结构;当吊车吨位在250t以上或跨度大于36m的大型厂房,或有特殊工艺要求的厂房(如设有10t以上锻锤的车间以及高温车间的特殊部位等),一般采用钢屋架、钢筋混凝土柱或者是全钢结构,其他大部分厂房均可采用混凝土结构。
多层工业厂房结构设计论议
多层工业厂房结构设计论议摘要:近年来,多层工业厂房在跨度、高度、平面尺度、柱距等方面的要求不断提高,给结构设计带来了越来越大的挑战。
为了使结构设计更加经济、合理,就必须加强多层工业厂房结构设计的关键点分析。
关键词:多层工业厂房结构设计随着我国经济的持续发展,过去建筑形式、功能单一的厂房结构已经难以满足现代化生产的需要。
为了迎合工艺不断更新、大工业生产的形势,工业大厦、联合车间等多功能厂房陆续建成。
在工业用地日益紧张的情况下,多层工业厂房也是应运而生。
具有荷载大、跨度大、开洞多等特点的多层工业厂房的结构设计,一直是业界关注的焦点。
1 多层工业厂房常用的结构体系多层工业厂房常用的结构体系主要有框架一体支撑体系、纯框架体系、钢架加支撑的混合体系。
首先,在框架一体支撑体系结构设计中,通常将纵向结构设计为柱-支撑体系,将横向结构设计为钢接框架,利用柱间支撑承受水平荷载。
框架-支撑体系非常适用于横向较短、纵向较长的厂房,这种结构体系相对比较经济,它的缺点是柱间支撑将会影响厂房的使用。
其次,纯框架体系没有设置柱间支撑,将纵横两个方向的结构均设计为刚接框架。
它的优点是不影响厂房的使用空间;缺点是不能选用工字型柱,须要使用在纵横两个方向上没有较大的惯性矩差别的截面形式,从而导致用钢量大大增加。
最后,钢架加支撑的混合体系和框架一体支撑体系、纯框架体系的不同点是它将纵向设计为支撑与钢架混合的型式,依靠支撑与钢架共同承受水平力。
它的优点是能够显著缩短柱的纵向弯矩,缺点是楼面刚度的要求过大,如果楼面刚度不足,就会导致柱间的不协调、变形,难以有效发挥柱间的支撑作用。
2 多层工业厂房结构设计中的关键点由于工艺布置要求,多层厂房通常需要较大的空间,厂房结构多选用框架结构。
在工艺条件许可、厂房层数较多时,也可以选用框剪结构。
厂房结构设计的原则为:保证柱网均匀、对称分布,厂房的质量中心和刚度中心应当相近,尽量降低厂房空间的扭转作用;厂房结构应当传力明确、规则,尽量避免变形突变的收缩和凹角、竖向变化的内收和外挑等情况的出现,争取沿竖向的刚度少突变。
毕业设计(论文) 单层双跨工业厂房结构设计
混凝土单层工业厂房结构设计学生姓名: XXXXXX学号: XXXXXXXXXXX班级: XXXXXX专业:土木工程指导教师: XXXXXX概述单层厂房指层数仅为一层的工业厂房,适用于生产工艺流程以水平运输为主,有大型起重运输设备及较大动荷载的厂房,如机械制造工业、冶金工业和其他工业等。
单层厂房的骨架结构,由支撑各种竖向的与水平的荷载作用的构件所组成。
厂房依靠各种结构构件合理连接为一整体,组成一个完整的结构空间以保证厂房的坚固、耐久。
我国广泛采用钢筋混凝土排架结构和钢架结构,通常由横向排架、纵向联系构件、支撑系统构件和围护结构等几部分组成。
单层砖柱厂房具有选价低廉、构造简单、施工方便等优点,在中小型工业厂肩中得到广泛应用,但单层厂房的端墙(山墙)受风面积较大,内部空间要求、厂房屋顶面积、荷载等均较大,构造复杂,如何进行有效的荷载效应组合、选取最不利内力组合,作为柱及基础的设计依据,将是本文要重点解决的问题。
关键词:内力组合;偏心受压;钢筋;混凝土目录前言 11.设计条件与资料 (1)21.1建筑物基本条件 2 1.2设计资料 21.3设计要求 32.确定柱的截面尺寸 33.荷载计算 44.排架的内力分析 75.排架的内力组合 166.柱的截面设计 167.柱的吊装验算 208.基础的设计 229.绘制施工图 28参考文献 32致谢 33北华航天工业学院课程设计单层工业厂房前言单层厂房的结构特点大致可分为砌体结构、混凝土结构和钢结构。
一般情况下,无吊车或吊车吨位不超过5t,其跨度在15m以内,柱顶标高在8m以下,无特殊工艺要求的小型厂房,可采用由砖柱、钢筋混凝土屋架或木屋架或轻钢屋架组成的砌体结构;当吊车吨位在250t以上或跨度大于36m的大型厂房,或有特殊工艺要求的厂房(如设有10t以上锻锤的车间以及高温车间的特殊部位等),一般采用钢屋架、钢筋混凝土柱或者是全钢结构,其他大部分厂房均可采用混凝土结构。
谈工业厂房建筑结构设计优化【论文】
谈工业厂房建筑结构设计优化摘要:随着我国建筑方面的快速发展,工业厂房建筑结构已经进行了不断的优化,并且在结构设计上也有着相应的提高,但是在此方面还有着极大的进展空间,如果不对其进行优化,工业厂房建筑结构设计的发展将会遇到相应的阻碍。
文章对工业厂房建筑结构设计的基本原则进行具体地分析,并且提出工业厂房建筑结构优化的设计方案,进行深入地探讨与研究。
关键词:工业厂房;建筑结构;设计优化1引言在目前的工业厂房建筑中,对建筑结构的设计应该具有一定的可行性,应该符合现实实际情况的相关规律。
另一方面,在对工业厂房建筑进行设计的过程中,还需要很多方面的理论知识,设计的过程中还有着较多的相关环节与内容,有着一定程度上的复杂性。
在这样的情况下,对工业厂房建筑结构设计的优化分析已经变得非常重要,可以对我国的建筑结构设计产生一定的帮助。
2对工业厂房建筑结构进行设计的基本原则2.1对计算结构的参数进行明确在对工业厂房建筑结构进行设计时,应该对各个项目的结构参数进行精准的计算,可以对建筑结构设计的质量进行充分地保障[1]。
在这样的相关情况下,设计人员在进行工业厂房建筑设计时,应该对计算机软件系统进行充分地利用,以此来对相关数据进行采集,并且对相关的数据进行准确的计算与处理,让效率得到一定程度上的提高。
让人为因素所造成的失误情况得到减少。
另一方面,对于建筑结构设计的可行性,应该由相应的设计人员进行充分的分析,对不同的工业厂房建筑结构设计方案进行相应的分析与对比。
在此过程中对可行性较高的建筑结构设计进行选择,之后还应该对选择好的设计方案进行反复的推敲,以此来进行对相应的结构进行反复的计算,并且对其中潜在的不合理问题,进行有效地改进。
因此,对计算结构的相关参数进行明确是对工业厂房建筑结构进行设计的基本原则之一。
2.2根据相关工艺特点对建筑结构的布局进行确认除了对计算结构的参数进行明确外,还应该对建筑结构的布局进行明确[2]。
在对工业厂房建筑结构进行设计时,应该让相应的设计与现实情况中的需求进行相互结合,并且将此作为出发点。
工业厂房建筑工程设计论文
探讨工业厂房建筑工程设计摘要:随着社会产业结构的调整,工业厂房正面临着又一次大的发展和机遇。
然而,现代的工业厂房也已经不再是简简单单的、普普通通的厂房了。
本文主要通过对工业厂房设计理念的阐述,论述了工业厂房的建筑设计。
关键词:工业厂房;建筑工程;工程设计中图分类号:s611 文献标识码:a 文章编号:引言历年以来,工业建筑虽未被列入建筑艺术的禁区,但在观念上,一直被认为只是生产活动空间的外壳,建筑技术的同义语。
建筑设计作为一种从属性的工种,只为工艺做些“穿衣戴帽”的工作,连建筑师本人也认为从事工业建筑是学非所用,英雄无用武之地,偶尔谈到建筑艺术,也只局限于厂房的一些形式。
下面就工业建筑艺术处理问题,谈一些在工作中的体验。
1、工业厂房设计理念随着现代建筑的改变,工业厂房设计除了考虑功能的实用性,还应赋予建筑以科技化,人性化,多元话的特性,使工业厂房不仅满足其使用功能,也能体现工业建筑的艺术美,赋予了现代工业建筑新的设计理念。
①节能设计:节能是可以持续发展的工业厂房最普遍、也是最明显的特征。
它包括以下的两个方面,一是建筑中的营运低能耗,二是建造工业厂房过程中的本身低能耗。
这两个方面可以从某些工业厂房中来利用太阳能、自然通风、天然采光和新产品的运用所体现出来。
②绿色设计:就是指从建筑中的原材料、工艺的手段、工业的产品、设备到能源的使用,从工业的营运到废物的二次使用等所有环节都不对环境所构成威胁,绿色设计应摒弃盲目的追求高科技中的做法,强调高科技与适宜的技术并举。
③洁净的设计:洁净设计是强调在生产与使用工程中做到尽量坚守废弃物的排放并设置好废弃物的处理与回收的利用系统,以实现无污染。
这是工业厂房可持续发展的较重要措施,强调了对建设中的用地与建筑材料、采暖空间资源再生的利用,因此有效的利用资源和能源,实现技术的有效性和生态的持续发展,建造负责,具有生态环境的工业厂房常成为必然。
2 工业厂房的内部建筑空间设计(1)工业厂房建筑形式和结构形式的选择。
钢结构工业厂房建筑设计论文
钢结构工业厂房建筑设计论文【摘要】:近年来,工业厂房的实际性能得到越来越多的关注,如防风性能、抗震性能。
因此,在对工业厂房的结构设计时,应剔除掉一些前期设计过程中不合理的风险因素,结合钢结构的特点和工业厂房的实际需求,进行科学的设计。
在对结构设计方案进行选择时,应综合考虑多方面需求,避免出现严重的资源浪费。
建筑设计师、结构工程师以及相关的技术人员应共同携手合作,使建筑设计方案达到最优化。
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。
工业厂房结构设计探讨
工业厂房结构设计探讨摘要:工业企业在经济发展的过程中,工业厂房建设有着十分重要的意义。
而且随着社会的发展,人们对厂房建设的要求也越来越高,不仅要求其厂房结构具有极强的灵便性和抗震能力,还要有着一定节能环保功能。
因此目前,我国在对工业厂房设计的过程中,都是采用钢结构材料作为工业厂房的主要结构,本文通过对钢结构工业厂房的优越性进行简要的介绍,讨论钢结构厂房设计中的注意问题,以供相关人士参考。
关键词:钢结构;工业厂房;设计目前,在我国建筑行业发展的过程中,钢结构材料应用得十分的广泛,这不仅可以有效的提高建筑结构各方面的使用性能,还有利于建筑结构的美观设计。
而在工业厂房设计施工的过程中,人们也将其钢结构材料应用到其中,并且将钢结构材料作为主要的建筑承重结构。
这样不仅有效的提高了工业厂房结构的稳定性和可靠性,还加快了钢材施工的进度。
下面我们就对钢结构工业厂房设计的相关要点进行简要的介绍。
一、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在工程施工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是不会受到外界环境因素的影响,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,投资成本也比较的,而且还可以多次的回收利用,这就使得钢结构工业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。
二、钢结构厂房设计特点目前,我们钢结构厂房建设施工的过程中,所采用的钢结构构件主要是由钢板和热扎、冷弯连接的钢结构承重构件。
对某工业厂房结构设计实践的探讨
建材发展导实践 的探讨
王 健
( 航天长征化学工程股份有 限公司兰州分公司) 摘 要 : 架一 框 剪力墙结构 由于具有广泛的适用性和 良好 的抗震性能 , 被应用于世界各地 , 尤其在我 国的建筑中得到了广泛的应用 。 在工业厂房建筑中框架一 剪力墙结构, 结构设计 中比较少见。本文结合工程实例, 在 对框架一 剪力墙结构在工业厂房结构设计 中的应用实
力墙 。
本 风 压 04 k ^ 2 . N n。考 虑 双 向地 震 作 用 及 扭 转 耦 联 的影 响和 楼 板 弹 性 变 5
形的影响, 总刚分析法进行结构整体分析。 按 般 的工业厂房均为排架结构 , 采用 P K程序进行计算分析 , 但是 该 工程厂房结构较 为复杂, 为现浇钢筋混凝土框 架一剪力墙结构 , 以采 所 用 ST A WE程序进行结构计算和分析 ,用 P K程序对 结果进行验算和 校 核。 ‘
通常外门窗的渗 透耗热 量约占全部耗热量 的 5 %。可见 , 门窗是 0 外 采暖住宅保温的薄弱环节 , 也是节能 的重点部位 。改善住宅建筑外 门窗 的保温能力应从 以下方面入 手: 31 窗墙 比 . 窗户洞 口面积与房 间立面单元面积 的比值 为窗墙 比, 其值 的大 小对 室内的热环境和热能的消耗有重大影响 。 在满足住宅室 内房间采光和通 风 的基础上 , 同朝 向的房 间的窗墙 比应满足 《 不 民用建筑节 能设计标准》 要求 : 向为 02 , 北 .5 东西 向为 03 南向为 03 。 ., - 能获得冬至 日满窗 日照不少 5 于 1 。目前 , h 在住宅楼栋布置时, 往往忽视 了这一点, 导致楼栋间距满足。
践进行探讨 。
关键词 : 工业厂房; 结构设计 ; 剪力墙
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
浅谈某工业厂房结构设计
【摘要】:本文从建筑结构体系、柱网布置、荷载大小、节点构造、建筑平面等方面,介绍了工业厂房的特点,提出了工业厂房的计算与设计要求。
分析某工业厂房结构设计的特点及结构计算中应注意的问题,指出结构方案设计在整个设计过程中的重要性。
【关键词】:工业厂房结构体系设计要点
中图分类号:tu834.5+3文献标识码: a 文章编号:
引言
随着我国“十一五”规划的完成,中国经济在全球领域扮演着越来越重要的角色。
工业生产也随之不断的改进提升,工艺流程布局的复杂化,对于以前生产功能单一,建筑布局简单的工业厂房是一次革命性的改变;与此同时,计算机的推广普及,结构计算软件的集成化、简明化,解决了复杂繁琐的结构计算问题。
从而应运而生了大跨度、大空间、建筑布局复杂的甚至高层生产性工业建筑,在这样的高速发展的背景下,建筑结构布局及设计参数的合理选用,就在结构设计中占到了举足轻重的位置。
一、工程概况
某工业厂房占地3万㎡,建筑面积6.1万㎡,长x宽=190mx158.5m,两层(局部三层),层高为7m/6.5m/5.5m,檐口高度13.5m/19m,柱网10x15m,结构形式为混凝土框架结构,基础为桩基础,二、三层楼面活荷载标准值分别为10kn/㎡、7.5kn/㎡。
考虑将来发展,本项目两层的区域将来都将接建为三层,因此本期屋面上采用临时
钢屋面排水,建筑剖面如下:
二、工业厂房的特点
1、平面结构布置和柱网布置
工业厂房在平面布置中,通常为了满足工艺要求,使结构布局不规整,柱网不规则,布梁不整齐,甚至有工艺要求在主受力构件上开孔的现象。
同时厂房内部一般空间较大,常规柱距多为6~12m。
本项目的柱网虽然比较规则,但柱网太大达10x15m,而且还要考虑将来扩建为三层,这使得结构设计相对复杂,pkpm计算模型需要多建几种工况取各构件的最不利情况进行设计。
2、竖向结构布置和层高
工业厂房的层高较大,能达到4-8m,且竖向布置经常出现错层、夹层,楼板开大洞,这使得楼板无法提供足够的平面内刚度,结构有效质量沿竖向分布不均匀。
本项目底层局部区域在标高3.5m处设计有夹层,在地震作用下,结构可能产生“短柱效应”,使得局部柱段水平剪力成为截面设计的控制因素。
3、各种类型的荷载工业厂房的集中荷载主要包括设备自重,有时还需要考虑设备的震动扰力,根据规范要求进行动力计算。
吊挂荷载主要包括管道和吊顶荷载。
板面荷载主要根据生产工艺的要求,在不同的生产楼地面有不同的活荷载取值,但这种活荷载一般均大于民用建筑中的活荷载。
本项目二层楼面ll=10kn/㎡、三层楼面ll=7.5kn/㎡,比一般民用建筑的活荷载大的多,加之柱网达
10x15m,给结构设计带来较大难度,通过比较计算,最终本项目楼
面次梁布置采用单向梁的布置形式,10m跨的框架梁做为主框架梁,次梁跨度为15m,这样布置便于控制主框架梁的高度,最大程度降低层高。
4、楼面及基础形式工业厂房楼面一般采用现浇钢筋混凝土楼面,但由于工艺所提设备荷载要求,楼板或出现开洞,或出现局部厚度变化。
厂房的基础形式多采用柱下独立基础,柱下条形基础,若地基承载力低或者单柱内力较大,可采用桩基础,本项目由于地基承载力较低同时单柱内力较大而采用了桩基础。
5、建筑平面工业厂房往往由于工艺生产需求,平面尺寸一般都较大且不允许设缝,根据《混凝土结构设计规范》当现浇混凝土框架结构的建筑平面尺寸超过55m需要设置变形缝,本项目建筑平面尺寸为190mx158.5m,虽然在190m方向上设置了一条变形缝,但还是超过规范规定,因此通过设置加强带和后浇带并在混凝土中掺假微膨胀剂等技术措施来解决长度超限问题。
三、工业厂房的结构体系
1、框—排架结构体系此种结构体系厂房横向为刚接框架结构,纵向为排架结构,纵向设置柱间支撑抵抗水平荷载。
这种结构形式的厂房横向较短,纵向较长,并采用设置结构缝的方式,增大厂房的纵向长度,但柱间支撑可能会对工艺的布置造成影响。
2、纯框架体系把厂房纵横向两个方向都设计成刚接框架,不设置柱间支撑。
这种结构形式的使用空间不受影响,但柱子在两个方向的截面惯性矩要求基本相同,本工程厂房结构体系即是框架结
构,柱截面为800x800。
3、钢架加支撑的混合体系钢架加支撑的混合体系不同于第一种形式,它将纵向设计成钢架和支撑混合的形式,凭借混合支撑来抵御水平力。
这种形式能避免柱的纵向弯矩,但楼面的刚度必须符合设计要求,否侧柱子间会出现不协调的变形,柱子的支撑的作用也会受到影响。
四、工业厂房结构设计应注意的问题
工业建筑和多高层民用建筑之间的结构形式、荷载都各有其特点,它的跨度大,层高,楼板较厚,内隔墙少,在使用软件进行空间分析时,有些问题需加以注意。
1、平面、竖向布置规则,避免突变工业厂房因为工艺布置的要求,空间的跨度较大,一般都采用框架式的结构体系。
结构的安排最好使柱网均匀、对称,为减小房屋的空间扭转作用,房屋的刚度中心应该近似于质量中心。
结构体系尽量规则、简捷,能够明确传力。
设置结构体系时,注意防止变形突变的收缩和凹角、应力集中,竖向变化不应过于内收或外挑,尽量沿竖向的刚度少突变,甚至不突变。
2、宜控制框架横向与纵向的周期相近尤其是单层工业厂房,由于厂房跨度、尺寸都不小,柱子不多,但柱距方向尺寸很小,柱子多,正常情况下都采取横向控制的办法,使横向和纵向之间的抗震能力基本持平,不但设计科学、合理,也保证了抗震效果。
3、设置合理的破坏机制地震等地质灾害会对结构造成不同程度
的破坏,损失程度的轻重要视破坏程度而定,所以优化破坏次序,防止结构因破坏程度加深而造成更严重的损失便成了结构工程师
的主要工作内容。
在这一规程中,工程师应该把握一个工作原则:避免结构整体先于结构部分的破坏。
工作内容主要有:一是强柱弱梁,也就是避免柱子的破坏先于梁的破坏,整个结构是否牢固关键在于柱子是否牢固;二是强节弱杆,避免节点结构的破坏先于构件的破坏,节点与大部分构件紧密相关,所以要保证节点完好;三是强剪弱弯,剪切破坏发生的比较突然,且无法提前做出准确的预测,而弯曲破坏有一个曲线的变化,往往可以提前预知危险,这就能有效防止破坏进一步蔓延。
4、裂缝宽度、罕遇地震的验算裂缝宽度的验算是为了满足正常使用状态的要求,规范规定钢筋混凝土构件在室内一类环境下,裂缝宽度不应大于0.3mm。
若计算不满足,在不增加配筋面积的情况下,可通过减小钢筋直径,增加钢筋根数来调整试算;如仍不满足要求,可加大配筋面积或者修改构件截面尺寸再试算。
规范规定抗震设防三个水准目标,即“小震不坏,中震可修,大震不倒”。
采用二阶段设计实现上述三个水准的设防目标,第一阶段承载力验算,结构视为弹性体系,用弹性反应谱进行弹性分析,同时通过非抗震构件设计可靠性水准的提高,实现第一、二水准的设防要求。
第二阶段是弹塑性变形验算,对结构薄弱部位的弹塑性层间变形验算并采用相应的抗震构造措施,实现第三水准的设防要求。
对于大多数的结构,可只进行第一阶段设计,而通过概念设计
和抗震构造措施来满足第三水准的设计要求。
但厂房的设备投资经常远远大于土建投资,罕遇地震的验算在厂房设计中就显得尤为关键。
结束语
由于工业建筑的特殊性,必须对计算结果进行全面的分析比较。
柱的轴压比、剪重比、刚重比,振型周期都要求符合规范,综上所述,做好工业厂房结构设计的关键在于:概念应清楚,结构方案应做到合理;设计应与施工相结合,避免施工困难;结构计算要准确,设计中应反复试算,调整截面,以达到安全和经济的平衡点。
参考文献:
[1]混凝土结构设计规范(gb50010-2010)[s].北京:中国建筑工业出版社,2010.
[2]建筑抗震设计规范(gb50011-2010)[s]. 北京:中国建筑工业出版社,2010.
[3]安一清.工业厂房结构设计的探讨[j].山西建筑,2003年2月第29卷第2期.。