单层厂房钢结构设计特点和体系
单层厂房详解
单层厂房详解厂房是生产、加工、仓储等经营活动所必需的基础设施之一。
单层厂房指的是只有一层的厂房建筑。
下面将详细介绍单层厂房的一些特点、设计要点和适用范围。
单层厂房的特点:1. 空间布局灵活:由于只有一层,单层厂房的空间布局相对灵活,可以根据工艺流程和不同生产环节的需要进行自由设置。
2. 采光性好:单层厂房相对较低,采光性好,可以减少人工照明的需求。
3. 平面布局简单:由于只有一层,单层厂房的平面布局相对简单,便于管理和维护。
4. 空间利用率高:通过合理的设计和规划,单层厂房可以实现空间的最大化利用,提高生产效率和经济效益。
单层厂房的设计要点:1. 结构设计:单层厂房的结构设计要牢固稳定,能够承受地震、风力等外力冲击,并能满足生产设备和物料的负荷要求。
2. 采光设计:由于单层厂房较低,采光是一个重要的设计要点。
应通过合理的天窗设置和玻璃幕墙等方式,使得厂房内部能够充分利用自然光源,减少能耗。
3. 通风设计:单层厂房内部通风良好是保证生产环境的舒适度和安全性的重要因素。
应通过合理设置通风窗、风机等设备,保持厂房内部的空气流通。
4. 设备布置:根据生产工艺需要,合理布置生产设备和生产线,确保生产流程的顺畅和效率。
单层厂房的适用范围:1. 轻工业生产:单层厂房适合轻工业生产,如电子产品组装、食品加工、服装制造等。
2. 仓储物流:单层厂房也可以用作仓储物流场所,方便货物的存储和调取。
3. 中小型企业:由于单层厂房建设成本较低,适合中小型企业使用。
4. 制造业工厂:单层厂房也适用于一些制造业工厂,如汽车制造、机械加工等。
总之,单层厂房具有灵活的空间布局、良好的采光性和通风性等特点,是一种经济实用的厂房建筑形式。
在设计和使用过程中,应注重结构稳定性、采光和通风效果的设计,以及合理的设备布置。
单层厂房适用于轻工业生产、仓储物流、中小型企业和制造业工厂等领域。
单层厂房在现代工业生产中扮演着重要角色。
它不仅是生产加工的场所,还是企业形象的展示和产品质量的保证。
厂房钢结构工程建设方案(3篇)
第1篇一、工程概述本项目为某公司新建厂房,位于我国某工业园区。
厂房总建筑面积为20000平方米,建筑高度为15米,占地面积为10000平方米。
项目总投资为2000万元,建设周期为6个月。
本方案旨在为该项目提供一套科学、合理、经济、可靠的钢结构工程建设方案。
二、工程特点1. 结构形式:采用单跨钢结构厂房,柱距为6米,跨度为40米。
2. 抗震等级:根据当地抗震设防要求,抗震等级为6度。
3. 跨度大:采用大跨度钢结构,有利于提高厂房空间利用率。
4. 施工速度快:钢结构构件在工厂预制,现场组装,可缩短施工周期。
5. 节能环保:采用节能型门窗、外墙保温材料,降低能耗。
三、工程主要技术指标1. 建筑面积:20000平方米2. 建筑高度:15米3. 占地面积:10000平方米4. 抗震等级:6度5. 结构形式:单跨钢结构厂房6. 跨度:40米7. 柱距:6米8. 施工周期:6个月四、工程实施方案1. 设计阶段(1)设计依据:国家相关设计规范、标准、规程及地方性规定。
(2)设计原则:确保结构安全、可靠、经济、美观。
(3)设计内容:建筑结构、建筑设备、电气、给排水、暖通空调等。
2. 施工阶段(1)施工组织:成立项目部,负责项目的组织、协调、管理。
(2)施工顺序:基础施工、钢结构安装、屋面及墙面施工、室内装修等。
(3)施工方法:1)基础施工:采用钢筋混凝土基础,基础深度为1.5米,基础垫层厚度为0.1米。
2)钢结构安装:采用现场组装,先安装柱子,然后安装屋面梁、吊车梁、支撑等。
3)屋面及墙面施工:采用彩钢夹芯板屋面,外墙采用保温岩棉板。
4)室内装修:采用轻钢龙骨石膏板吊顶,地面铺设地砖。
3. 质量控制(1)原材料:选用符合国家标准的优质钢材、混凝土、保温材料等。
(2)施工过程:严格按照施工规范、工艺要求进行施工,确保施工质量。
(3)验收标准:按照国家相关标准进行验收,确保工程质量。
4. 安全生产(1)建立健全安全生产责任制,加强安全生产教育。
单层钢结构厂房范文
单层钢结构厂房范文随着工业化的发展,钢结构厂房作为一种经济、安全、美观、快捷的建筑形式得到了广泛应用。
相比于传统砖混结构厂房,钢结构厂房具有重量轻、强度高、施工速度快等优点,因此在现代工业建筑中得到了越来越多的应用。
钢结构厂房通常采用H型钢、C型钢等材料进行建造,结构简洁明了,具有较好的整体稳定性和承载能力。
在设计过程中,为了满足工厂的功能需求和使用要求,必须考虑到厂房的布局、结构形式、采光、通风等方面的因素。
下面我将以一座单层钢结构厂房为例,详细介绍其设计和建设过程。
一、设计方案首先,在设计之初,需要明确厂房的功能定位和使用要求。
比如,该厂房的主要用途是什么?需要承载怎样的荷载?有无特殊的使用要求等等。
然后根据实际情况确定厂房的建筑面积、高度、结构形式等参数。
1.建筑面积:假如该厂房为生产车间,需要考虑到设备摆放的尺寸和工艺流程的需要,因此建筑面积一般会设计得相对较大,以容纳各种设备和工作空间。
2.高度要求:一般来说,生产车间的层高一般会大于普通的仓储厂房,以提供更多的通风、照明、操作空间等方便。
3.结构形式:单层钢结构厂房一般采用简单的梁柱框架结构,便于施工和装修。
4.功能布局:根据实际需要,将车间、办公室、储藏室等功能区域进行合理布局,以方便生产和管理。
二、结构设计1.基础设计:在选址前,应进行地质勘查,根据地质条件确定基础设计方案。
一般情况下,单层钢结构厂房的基础采用浅基础,比如钢筋混凝土基础或桩基。
2.主体结构:主体结构以H型钢或C型钢为桁架结构,柱距和柱高根据不同的荷载和跨度来设计,以保证其承载能力和稳定性。
3.屋面设计:屋面结构通常采用剪力墙或人字形屋面,可以选择夹芯板、彩钢板等作为覆盖材料,同时考虑到通风、保温、防水等要求。
4.墙体设计:墙体采用轻型墙板或外墙保温板,结合隔热、隔声、防火等要求进行设计。
5.采光与通风设计:在设计中应考虑到厂房内部的采光和通风,可以通过设置天窗、通风口等方式提高厂房的舒适性。
单层的钢结构厂房施工组织设计
单层的钢结构厂房施工组织设计钢结构厂房是一种常见的工业建筑形式,具有轻量化、高强度、快速施工等优点。
在进行钢结构厂房施工组织设计时,需要考虑以下几个方面。
一、前期准备工作:1.确定项目目标和施工期限:明确项目的建设目标和要求,并制定合理的施工计划,确保项目按时完成。
2.准备施工技术文件:编制详细的施工图纸、施工方案和施工文件,明确各个工程节点的施工要求以及施工顺序。
3.确定施工队伍和人员:根据项目规模和复杂程度,确定合适的施工队伍和人员,包括项目经理、施工员、测量员等。
二、土地平整和基础施工:1.土地平整:根据设计方案,对土地进行平整处理,确保基础施工的稳定性和施工的顺利进行。
2.基础施工:按照设计要求进行基础的测量和标线,并进行土方开挖、填土和夯实等工作,确保基础的稳定性和承载能力。
三、钢结构制作和安装:1.制作钢结构构件:根据施工图纸和设计要求,进行钢结构构件的加工和制作,包括切割、焊接和防腐处理等工序。
2.构架组装和调试:将制作好的钢结构构件进行组装,并进行调试和检验,确保结构的稳定性和安全性。
3.钢结构安装:按照施工图纸和设计要求,将钢结构构件安装到预先布置好的基础上,并进行调整和校正,确保结构的精度和稳定性。
四、外围设施和其他工程:1.外围设施建设:包括电气系统、通风系统、给水排水系统等,根据设计要求进行施工和安装。
2.安全设施和消防设备:根据相关的法规要求,安装必要的安全设施和消防设备,确保建筑物的安全和防火能力。
3.完善施工环境和现场管理:包括施工道路、施工供水供电等,确保施工现场的良好环境和施工的顺利进行。
五、施工质量和安全管理:1.施工质量管理:建立健全的质量管理体系,对各个施工工序进行质量控制,确保施工质量符合设计要求。
2.施工安全管理:制定详细的施工安全管理方案,包括安全教育培训、安全设施设置和施工安全监督等,确保施工过程中的安全。
六、施工进度和项目管理:1.施工进度管理:制定合理的施工进度计划,并进行监督和控制,确保施工进度的按时完成。
单层工业厂房
单层钢结构厂房摘要:适用于工业生产的厂房有单层与多层之分。
单层厂房是指工业厂房中,层数为一层的厂房,使用于大型机器设备或有重型起重运输设备的工厂,对各种类型的工业生产有较大的适应性,因而其使用范围比较广。
钢结构厂房具有钢结构的优点,钢结构强度高、质量轻、施工周期短、造价低廉。
除此之外,单层钢结构厂房具有较好的抗震性能。
钢结构厂房凭借其独特的优势在如今的工业建筑中越来越受到欢迎。
本文将从单层钢结构厂房的几个方面对其作简要介绍。
关键字:单层钢结构厂房抗震性能特点组成现状正文:一、单层钢结构厂房组成单层厂房钢结构一般由天窗架、屋架、托架、柱、吊车梁、制动梁、各种支撑及墙架等构件组成。
这些构件按所起作用可以归并成以下体系:(1)横向平面框架。
它是厂房的基本承重结构,由框架柱和横梁(或屋架)构成,承受作用在厂房的横向水平荷载和竖向荷载并传递到基础。
(2)纵向平面框架,由柱、托架、吊车梁及柱间支撑组成等,其作用是保证厂房骨架的纵向稳定性和刚度,承受纵向水平荷载,如吊车的纵向制动力、纵向风力等,并传递到基础等。
(3)屋盖结构,由天窗架、屋架、托架、屋盖支撑及檩条等构成。
(4)吊车梁及制动梁,主要承受吊车的竖向荷载及水平荷载,并传递到横向排架和纵向支撑。
(5)支撑,包括屋盖支撑、柱间支撑及其他附加支撑,所起作用是将单独的平面框架连接成空间体系,以保证结构具有必要的刚度和稳定性,同时也有承受风力及吊车制动力的作用。
二、单层钢结构厂房特点1、从建筑上讲,单层钢结构厂房是冶金、机械等车间的主要型式之一。
为了满足在车间中放置尺寸大、较重型的设备生产重型产品,要求单层钢结构厂房适应不同类型生产的需要,构成较大的空间。
2、从结构上讲由于产品较重且外形尺寸较大,因此作用在单层钢结构厂房结构上的荷载、厂房的跨度和高度都往往比较大,并且常受到来自吊车、动力机械设备的荷载的作用,要求单层钢结构厂房的结构构件要有足够的承载能力。
通常状况下,为了满足实际生产工艺要求,与一般工业厂房相对比,钢结构厂房的厂房跨度与吊车轨顶标高等诸多方面的指标均较大。
第八章钢结构设计原理单层厂房钢结构
4
8.1.3 单层钢结构厂房的结构布置
单层钢结构厂房的结构布置包括厂房柱网的布设, 高度的确定,温度伸缩缝的设置等,而确定这些 的依据首先是必须满足生产工艺的要求,其次要 满足结构坚固耐用、经济合理和技术先进,以及 注意符合标准化模数要求等。
5
1. 厂房柱网布设 柱网的布设首先要从工艺方面考虑,柱网布设的位置应和厂房内的地上
在结构方案确定后,即可按设计资料进行结构、构 件和连接的设计和计算,完成整个厂房的结构设 计。
最后的步骤即绘制施工图,对于一些构件和连接构 造,也可采用标准图集。
9
8.2 单层钢结构厂房的受力特点与柱的 计算长度
单层钢结构厂房横向平面框架的计算简图可分为柱 顶与屋盖结构(屋架或横梁)铰接形式(下图(a))和 柱顶与屋盖结构(屋架或横梁)刚接形式(下图(b)), 厂房内无吊车的轻型门式刚架式结构还可以采用 柱脚铰接的形式(下图(c))。
11
2. 可变荷载
单层钢结构厂房的可变荷载包括屋面均布活荷载、 雪荷载、积灰荷载、风荷载、吊车荷载、施工检 修荷载和地震作用等。
解析钢铁工业单层厂房钢结构设计
T h e p a p e r p u t sf o wa r r dt he c o n c e p t o ff o c u s i n g o ni mp r o v i n g
he t c o mp r e h e n s i v e e c o n o mi c e f f e c t i n t h e d e s i n ,a g n d d o e s
并且 上段柱和下段柱在延 刚度上 的比值 偏大 ,这样 的设计 有利于下段柱减少弯矩 。下段柱 的截面高度
比较 小 , 厂房 面 积 应 该 做 相 应 的调 整 。柱 截 面 积 翼
缘 厚度一般情况下在 1 6  ̄3 0 m 之间 ,腹板厚度在
1 2 ~2 O m i l l之 间 。 大 型 厂 房 的柱 肢 翼 缘 已经 达 到 了
一
I Ab s t r a c t 】T h i s p a p e r ma i n l y d o e s a s i mp l e a n a l y s i s o f t h e e x -
p e r i e n c e i n s t e e l s t r u c t u r e d e s i g n o f t h e i r o n nd a s t e e l i n d u s t r y
研 究柱距经 济性的时候除 了要考 虑钢 材的消耗量还 应该 考虑 其它的施工因素 以及对 轧制型钢 的使用是 否合理 。一定要严格按照工厂依据尺 寸定制的钢材 来设计所 需的构件。此外要适 当照顾 一下吊车的运 行要 求,尽量保持柱距 的统一 性。同一个 跨 内两侧 相互对应 的吊车梁在跨度 上要保 持一致 。 三 、 处 理 好 屋 盖 的 结构 体 系
钢结构单层工业厂房设计(工字钢)
钢结构单层工业厂房设计(工字钢)1.1整体布置选型1.1.1 建筑平面的选择工业建筑中生产工艺要求是其设计主要依据,本厂房的生产工艺流程为直线型,生产工艺流程较简单。
充分考虑到生产流程及建筑和结构的简单及合理性,平面采用矩形平面形式,本厂房采用单跨结构。
①柱网的选择本厂房所承受荷载较小,故选择质量较轻,工业化程度较高,施工周期短,结构形式选钢筋混凝土排架结构。
为便于机械化生产,减少造价,横向选择柱距6m,纵向选择柱距6m。
②定位轴线的划分横向定位轴线:从左向右依次编号为1,2,3,4,5……,10。
横向定位轴线一般通过柱截面的几何中心,在厂房纵向尽端处,横向定位轴线位于山墙内边缘,并把端柱中心线内移600mm。
厂房的纵向结构构件如屋面板,吊车梁,连系梁的标志长度皆以横向定位轴线为界。
纵向定位轴线:由下向上依次编号为A,B,……,E。
1.1.2厂房天然采光设计根据我国《建筑采光设计标准》(GB/T50033—2001)规定可知,本厂房的采光等级为Ⅲ级。
本厂房拟采用双侧采光,因此根据《建筑采光设计标准》应大于1/7。
(GB/T50033—2001)的规定,窗地面积比为Ac/Ad由于侧面采光的效果较好,应用较多。
又由于单侧采光光线衰减幅度较大,光线不均匀,工作面上近窗点光线强,远光点光线弱,所以本厂房采用双侧采光。
为了满足采光面积又不使窗高过大,本厂房将侧窗开为上下两层。
门窗明细表见表2-1所示。
表2-1 门窗明细表1.1.3厂房屋面排水设计为了减少室内排水设施,避免排水管道对生产工艺的影响,本厂房采用有组织外排水方式。
本厂房采用卷材防水,厂房屋面排水坡度取2%,天沟纵向坡度取1%。
1.1.4 结构选型及排架计算简图确定根据厂房的跨度、吊车起重量的大小、轨顶标高,吊车的运行空间等初步确定出排架结构的剖面如图3-1所示。
为了保证屋盖的整体性,屋盖采用无檩体系。
图3-1 厂房剖面图1.1.5屋面板采用1.5m×6m预应力混凝土屋面板,根据屋面做法求得屋面荷载,采用标准图集04G410-1中的Y—WB—2,屋面板自重标准值为1.4KN/m2(包括灌缝自重)。
钢筋混凝土单层厂房结构形式和布置特点分析
构 。除上述两种情况外 ,其他单层工业厂房一般采用混 凝土结构 ,并且除特殊 建筑结构以外 ,通常都是优先选 择装配式钢筋混凝土结构的。 按承重结构形式单层厂房可分为两种 ,即排架结构和 刚架结构 。排架结构的主要构件有屋架 ( 或屋面梁)、 柱和 基础 。柱与屋架铰接 ,与基础刚接 。排架结构可设
一
、
计成等高或不等高、单跨或多跨和锯齿形等多种形式 , 选择哪种形式要根据生产 工艺和使 用要求的不同而进行 不同的选择。 ( )从 目前的情况上看 ,排架结构是单层厂房的最 一 基本的形式 ,一半来说起跨度可超过3m,高度可达2一 0 O 3m, 0 甚至更大 ,吊车吨位可达10 5t 以上。此类结构传力 明确 ,构造简单 ,因此施工方便 ,实用而有效 。 目前在 结构的设计与施工已有了丰富的经验。 排架结构组成。装配式钢筋混凝土单 层厂房结构是 由 多种构件组成的空间整体 ,按照各组成构件的功能作用 不同 ,我们可以把装 配式钢筋混凝土单层厂房结构分为 三种 ,即屋盖结构 、纵横向平面排架结构和围护结构 。 按照当前的厂房结构使用情况看,屋盖结构在单层厂 房结构 中使用广泛 ,而且 占很大比重 ,具体来说 ,无不 管是在材料用量 ,还是在土建造价上 ,它约占全部工程 的4 %一5 %。屋盖结构又可 以分两种 ,即有檩体系和 0 0 无檩体 系两种。无檩体系主要是 由大型屋面板 、屋架或 屋面梁及屋盖支撑组成 ,当然 ,根据工程的需要有时还 设有天窗架和托架等构件 。这种屋盖的主要特点是整体 性好、刚度大 、构件数量和种类较少 ,而且施工快捷 , 是单 层厂房中应用十分广泛的一种形式 ;有檩体系是主 要由檩条 、屋架、小 型屋面板及屋盖支撑组成的 。这种 屋盖的构 造和荷载 传递与无檩 体系相 比 ,是 比较复 杂 的 ,而且其整体性和 刚度也较差,一般只是适用于中、 小型厂房 。横向平面排架 由横梁和横向柱列组成 ,其是 厂房的基本承重构件 。厂房承受的竖 向荷载 , 主要是包 括屋面荷载、结构 自重 、雪荷 载和 吊车竖向荷载等 ,也 包括横向水平荷载 ,如风荷载、水平横向制动力和横向 水平地震作用等,这些荷载都是通过横向平面排架传递
浅析单层钢结构厂房的柱间支撑体系
浅析单层钢结构厂房的柱间支撑体系1 前言在单层钢结构厂房设计中,支撑体系的布置和设计是一个重要的内容。
为了保证结构的空间工作,提高结构的整体刚度,承担和传递水平力(风荷载、吊车水平力、温度作用及地震作用等),防止杆件产生过大的震动,避免压杆的侧向失稳,以及保证结构安装时的稳定,应根据结构及其荷载的不同情况设置可靠的支撑系统,在建筑物每一个温度区段或分期建设的区段中,应分别设置独立的空间稳定的支撑系统。
2 单层钢结构厂房柱间支撑体系设计方案2.1 设计原则(1)明确合理、简捷地传递纵向水平作用,尽量缩短传力的途径;(2)保证结构体系平面外的稳定,为结构和构件的整体稳定提供侧向支点;(3)便于结构安装;(4)满足必要的强度、刚度要求,具有可靠的连接。
2.2 支撑形式柱间支撑的形式对整个厂房的纵向刚度,自振特性及塑性铰产生部位等有重要影响。
柱间支撑由以下各部分组成:(1)屋架端部高度范围内的垂直支撑和上、下系杆;(2)在吊车梁或吊车桁架以上至屋架下弦间设置的上段柱支撑;(3)在吊车梁或吊车桁架以下至柱脚处设置的下段柱支撑和下段柱系杆。
上段柱支撑的形式一般选用十字交叉形、人字形及K形。
当柱间距较大时,上段柱支撑还可采用V形及八字形,下段柱支撑的形式一般选用单层十字交叉形、双层十字交叉形、人字形及K形,当柱距大于和等于12m,工艺上有特殊要求时,可采用门形、L形、刚架形、八字形及单斜杆等。
在单层主厂房柱间支撑系统中,以上形式大多涉及,总的布置原则是在没有生产工艺要求,且斜杆与水平面的夹角在35°~55°的情况下,多选用十字交叉形;如遇跨度与高度相差较大时,就可选用人字形及K形或八字形;当跨度不大,柱边又必须布置设备时,可选用Y形,当跨度较大,而Y形在刚度上又无法满足要求时,就必须选用L形;刚架形下柱支撑一般仅在特殊情况下采用;当下柱较高时,还可采用多种形式的组合。
十字交叉形支撑由于构造简单、传力直接、用料节省,所以使用最为普遍。
轻、重型单层工业厂房钢结构设计区别与联系
计算力及吊车台数组合表
表4-5
内力分析
竖向荷载全部由吊车梁承受; 横向水平制动力由制动结构承受;
纵向水平制动力由吊车梁支座下翼缘与柱子的连接来承受并传递;
吊车梁的上翼缘需考虑竖向和横向水平荷载共同作用产生的内力。 在选择和验算吊车梁的截面前,必须算出吊车梁的绝对最大 弯矩以及相同轮位下制动结构的弯矩和剪力。
(4)疲劳强度验算
(5)翼缘和腹板局部稳定验算 翼缘自由外伸宽度b与其厚度t的比值
b 250 235 11.4 15 12.4 t 22 345
腹板高厚比
hw 1600 235 114 170 140 t 1.4 10 345
lz f
1.11.35 1.4 324000 4.8mm 2 150 5 20 50 1.0 310
选用腹板:1600×14
(3)翼缘尺寸
A1 Wx hwtw 22879000 1600 14 10566mm2 hw 6 1600 6
试用500×22
(4)截面几何特征
毛截面几何特性
1 I x 50 2.2 81.1 2 1.4 1603 12 1924853 104 mm 4
2
1924853 Wx 23417 103 mm3 82.2
净截面几何特性
制动梁的截面特性(毛截面和净截面) 4.承载能力和刚度验算 (1)强度验算
(3)刚度验算
1)竖向挠度计算
(4)疲劳计算
M p max -M p min α f Δσ α f y Δσ 2106 (4-41) Inx
M p max、M pmin、 Δσ2106 ---疲劳验算处截面的最大、最小弯矩;
轻、重型单层工业厂房钢结构设计区别与联系
2)抗剪要求:
3)局部挤压应力计算:
(3)翼缘尺寸 腹板的高度和厚度确定后,可求翼缘所需的面积A1。
非重级工作制吊车梁:
重级工作制吊车梁:
翼缘厚度应不小于8mm;翼缘宽度一般为(1/5~1/3)h当上翼缘轨道用压板连接时,翼缘宽度不大于300mm考虑到局部稳定,翼缘宽度应不大于30t(Q235)或24t(Q345)
(a)
H
(b)
(c)
(d)
采用长圆孔螺栓连接
3 荷载
轻型和重型单层工业厂房所承受的荷载种类大体相同永久荷载、活荷载、风荷载、雪荷载、吊车荷载、地震作用
地震作用
抗震设防区的重型厂房都应考虑地震作用的计算。
图4-6 重型厂房考虑地震作用时的分析模型
吊车系统
吊车系统
吊车梁系统
承受横向水平力作用,加强吊车梁的上翼缘:(1)上翼缘的钢板加厚加宽(2)制动梁或制动桁架
吊车梁内力计算
计算最大弯矩时的布置
吊车梁内力计算
吊车梁设计
1.截面选择(1)梁的高度在确定吊车梁的高度时,应考虑经济、刚度要求、建筑净空要求和腹板钢板规格。近似把吊车梁作为承受均布荷载的简支梁:
非重级工作制吊车梁的最小高度为:
重级工作制吊车梁的最小高度为:
(2)腹板的厚度 吊车梁的腹板厚度一般按经验公式、支座处抗剪要求和局部挤压条件来选定。1)经验公式:
上翼缘与腹板的连接焊缝
下翼缘与腹板的连接焊缝
图4-43 焊透的T形连接焊缝
例4.2 焊接实腹式吊车梁设计
1.设计资料
吊车资料 表例4-2A
(2)走道荷载,2kN/m2;(3)采用简支焊接实腹式工字型吊车梁,跨度为12m;(4)制动结构用焊接实腹式制动梁,宽度为1m;(5)吊车梁用Q345钢,焊条用E50型。
谈轻钢结构单层厂房的设计
谈轻钢结构单层厂房的设计摘要:随着社会的发展与进步,重视轻钢结构单层厂房的设计对于现实生活具有重要的意义。
本文主要介绍轻钢结构单层厂房的设计的有关内容。
关键词:轻钢结构;单层厂房;设计;中图分类号: tu391 文献标识码: a 文章编号: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。
一、钢结构厂房空间结构解析为了使本论文的钢结构厂房分析设计更具有针对性和信服力,这里以实际的炼钢厂房钢结构厂房为具体研究对象进行分析讨论。
由于钢铁工业是国民经济的支柱产业,炼钢厂就成了一个重要的生产场所,属于抗震规范中的乙类设防建筑。
由于工艺布置的特殊性和生产设备的需要,炼钢厂主厂房往往具有质量、刚度分布严重不均匀的特点。
又基于建设周期及抗震性能等的综合考虑,这类厂房大都采用全钢结构建造。
本文中以某设计生产能力为50吨的转炉炼钢厂为研究对象。
由于工艺要求的复杂性,该厂房由炉渣跨、加料跨、炉子跨、钢水接收跨、连铸浇铸跨、连铸出坯跨共六跨组成,核心设备布置在炉子跨中部的塔楼内。
该转炉炼钢厂房主要由塔楼、散状料上料系统、柱子系统、屋盖系统和吊车梁系统几大部分组成,各部分的结构大都是由型钢和钢板焊接或螺栓连接而成。
二、轻钢结构单层厂房设计的要点2.1结构体系1) 门式刚架分为单跨、双跨、多跨以及带挑檐的和带毗屋等多种形式。
多跨刚架中柱与刚架梁的连接可采用铰接。
2) 轻型钢结构工业厂房结构体系中,屋面常采用有檩体系,檩条间距为1. 5 m,屋面板为压型钢板或夹芯板,檩条采用冷弯c 型钢或高频焊接薄壁h 型钢; 外墙采用有墙梁体系,墙梁间距为1.5 m ~ 2.1 m,墙面板为压型钢板或夹芯板,墙梁采用冷弯c 型钢或高频焊接薄壁h 型钢。
单层厂房钢结构概述
单层厂房钢结构概述单层厂房钢结构是指一种仅有一层楼的厂房建筑,采用钢结构作为主要结构形式。
相较于传统的砖混结构和混凝土结构,单层厂房钢结构具有更多的优势和应用价值。
首先,单层厂房钢结构具有较高的强度和稳定性。
钢材作为一种高强度材料,具有良好的抗拉、抗压和抗弯能力,能够承受较大的荷载。
同时,钢结构可通过合理的设计和施工工艺,实现整体的稳定性和抗震性能,保证建筑的安全性。
其次,单层厂房钢结构具有较好的可塑性和施工性能。
钢材易于加工和制造,可以生产各种形状和尺寸的构件,满足不同项目的需求。
此外,钢结构的模块化设计和现场焊接安装,可以大大缩短施工周期,提高施工效率。
再次,单层厂房钢结构具有较好的可重复利用性和环境可持续性。
钢材可以进行回收再利用,减少了资源浪费和环境污染,符合可持续发展的要求。
此外,钢结构的构件可以进行拆卸和重组,便于对厂房进行改造和扩建。
另外,单层厂房钢结构具有较大的跨度和灵活性。
相较于传统的砖混结构,钢结构可以实现大跨度的设计,使厂房内部空间得到最大的利用。
而且,钢结构的构件具有较小的自重,可以减小地基负荷并提高使用性能。
在实际应用中,单层厂房钢结构被广泛应用于工业和商业领域。
在工业领域,单层厂房钢结构可以用于制造厂、仓库、车间等建筑。
在商业领域,单层厂房钢结构可以用于超市、商场、展览馆等建筑。
这些建筑都具有较大的空间需求和变化性,钢结构能够满足这些需求,并提供灵活的设计方案。
然而,单层厂房钢结构也存在一些挑战和问题。
首先,钢结构的防火性能较差,需要采取相应的防火措施。
其次,钢结构的造价较高,成本较传统的结构形式要高。
此外,钢结构的施工也需要较高的技术要求和经验。
总之,单层厂房钢结构作为一种新型的建筑形式,具有许多优势和应用价值。
随着工业和商业发展的需求,单层厂房钢结构将在未来得到更广泛的应用。
同时,人们也应在设计、制造和施工过程中,充分考虑材料的环境性能和可持续发展的要求,将钢结构建筑发展为更加可持续和环保的形式。
单层厂房结构体系概述
单层厂房结构体系概述单层厂房结构体系概述一、引言单层厂房常常被用作生产、仓储、物流等用途,具有灵活性、经济性和便捷性的特点。
单层厂房结构体系的设计和施工需要考虑多个因素,如承重、抗震、耐候性等。
在本文中,将对单层厂房结构体系的概述进行详细介绍。
二、单层厂房结构体系的构成单层厂房结构体系主要由以下几个部分组成:1. 基础:单层厂房结构的基础是整个结构的承重部分,直接接受厂房所产生的荷载,并将其传递到地基上。
常见的基础形式有浇筑混凝土基础、混凝土桩基础和钢筋混凝土承台等。
基础的设计要满足足够的强度和稳定性要求。
2. 柱和梁:柱和梁是单层厂房结构的主要构件,直接负责荷载的传递和支撑。
柱一般采用钢柱,可以根据荷载大小和距离进行设置,并通过连接件与基础相连。
梁一般采用钢梁或混凝土梁,用于支撑屋面结构和传递荷载。
3. 屋面和墙面:屋面和墙面是单层厂房结构体系的外部构件,用于覆盖和保护内部空间。
屋面一般采用轻钢结构或混凝土结构,可以根据荷载要求选择合适的材料和形式。
墙面一般采用外墙板或预制混凝土墙体,用于隔离和固定结构。
4. 连接件和节点:连接件和节点是单层厂房结构体系的关键部分,负责将不同构件连接在一起,形成一个整体结构。
连接件一般采用螺栓连接或焊接连接,具有足够的强度和刚度。
节点的设计要考虑力学性能和施工性能,确保结构的稳定性和可靠性。
三、单层厂房结构体系设计考虑因素在进行单层厂房结构体系设计时,需要考虑以下几个因素:1. 承重能力:单层厂房结构需要能够承受厂房所产生的荷载,包括自重、人员活动、设备布置等。
设计时要合理确定各个构件的尺寸和材料,确保足够的承重能力。
2. 抗震性能:地震是单层厂房结构的一个重要考虑因素,设计时需要根据地震区域的特点和要求,选取合适的抗震措施和结构形式。
常见的抗震措施包括设置剪力墙、加固柱梁节点等。
3. 耐久性和耐候性:单层厂房结构需要具有足够的耐久性和耐候性,以应对长期使用和不同的气候条件。
钢结构单层厂房方案
钢结构单层厂房方案钢结构单层厂房方案是一种经济、灵活和可持续的厂房建设解决方案。
在工业化和城市化快速发展的时代,钢结构单层厂房方案因其独特的优势逐渐受到业界的青睐。
本文将介绍钢结构单层厂房方案的设计特点、建设流程以及未来的发展趋势。
一、设计特点钢结构单层厂房方案的设计特点多样且灵活,主要包括以下几个方面:1. 结构轻巧:相比传统混凝土厂房,钢结构单层厂房方案采用轻质钢材作为主要结构材料,重量轻、强度高,大大减少了建筑物的自重,提高了设计的灵活性。
2. 施工方便:钢结构单层厂房方案采用工业化制造和现场装配的模式,施工速度快,节省人力和时间成本。
同时,由于钢结构的可塑性强,适应性广,可以容易地进行变更和扩建。
3. 能效优化:钢结构单层厂房方案的设计注重节能和环保,通过合理的隔热材料、通风系统和自然光利用等手段,最大程度地优化建筑能源的使用效率,降低能源消耗。
4. 安全可靠:钢结构单层厂房方案采用优质钢材,并经过严格的计算和测试,确保了结构的强度、稳定性和抗震性能。
同时,在建设过程中,严格遵守相关的安全规范,保障工人的安全。
二、建设流程钢结构单层厂房的建设流程一般包括以下几个阶段:1. 方案设计:根据工厂的使用需求和地理条件,设计师将综合考虑厂房的功能布局、结构设计等方面,制定出合适的方案设计。
2. 材料采购:钢结构单层厂房的建设需要大量的钢材和其他辅助材料,施工方需要根据设计需求和预算,选择合适的材料供应商进行采购。
3. 基础施工:在施工前,首先需要进行场地平整、基坑开挖和地基处理等工作,确保厂房的基础牢固稳定。
4. 结构安装:在基础施工完成后,进行结构的组装和安装工作。
利用吊装设备和专业工具,将钢结构件逐步安装起来,形成厂房的骨架。
5. 完工装饰:在结构安装完成后,进行厂房的内外装修和设备安装工作。
根据使用需求,进行办公室、生产区域以及设备安装等工作。
6. 竣工验收:在所有工程施工完成后,需要进行竣工验收,检查工程质量是否符合相关标准和规范。
单层轻钢结构工业厂房方案 (2)
单层轻钢结构工业厂房方案一、引言轻钢结构工业厂房是一种以轻钢结构为骨架,结合其他材料和技术所构建的厂房建筑。
它具有重量轻、强度高、施工周期短、抗震性能好等诸多优点,广泛应用于各个领域。
本文将介绍单层轻钢结构工业厂房的方案设计。
二、结构体系设计2.1 综合布置方案工业厂房的综合布置方案是指根据生产工艺流程和功能要求,对厂房进行合理布局的设计。
在单层轻钢结构工业厂房中,一般采用明挑式布局,即将车间区域设计为大面积的开放空间,以提高空间利用率和通风性能。
2.2 结构体系选择单层轻钢结构工业厂房的结构体系选择是设计的重要环节之一。
常见的结构体系包括桁架结构、剪力墙结构和框架结构。
在选择时需要考虑到建筑的荷载情况、空间要求以及经济性。
通常情况下,框架结构是一种较为常见和经济的选择。
2.3 轻钢结构设计轻钢结构是单层轻钢结构工业厂房的重要组成部分。
它采用冷轧钢构件进行组装,具有重量轻、安装快速的特点。
在设计时需要考虑到结构的强度、刚度和稳定性,并且应满足相关的国家标准和规范要求。
三、功能区划设计3.1 生产区域设计工业厂房的生产区域是指用于生产和加工的空间,其设计应根据生产流程和设备布置来确定。
在单层轻钢结构工业厂房中,生产区域的设计需要考虑到通风、照明、水电等设备的布置,以及操作人员的工作空间和安全通道的设置。
3.2 办公区域设计工业厂房的办公区域是指用于管理和行政办公的空间,其设计应满足员工的工作需求和舒适性要求。
在单层轻钢结构工业厂房中,办公区域的设计可以采用隔断形式,将办公室、会议室、休息室等区域进行合理划分。
3.3 辅助设施设计辅助设施是指工业厂房中的配套设施,包括洗手间、食堂、仓库等。
在单层轻钢结构工业厂房的设计中,需要合理布置辅助设施区域,并考虑到其与生产区域的连接和便利性。
四、环境控制设计4.1 通风设计在单层轻钢结构工业厂房中,通风设计是非常重要的。
良好的通风系统可以保证室内空气的新鲜和流通,有助于排除室内的污染物和热量。
单层门式刚架厂房钢结构设计
单层门式刚架厂房钢结构设计摘要:近年来,单层门式刚架以其自重轻、跨度大、工业化程度高、安装方便快捷以及可拆卸重复使用等优点被广泛应用于厂房设计中。
对单层门式刚架厂房的设计经验与注意事项进行了分析总结,并结合理论和实例分析对厂房优化设计进行了初步探讨。
关键词:钢结构设计;单层门式刚架厂房1. 计算模型与整体分析(1)计算模型:对于大多数厂房而言,由于其长宽比较大,结构最不利方向比较明显,且横向主刚架采用刚接,纵向采用刚性系杆等构件铰接连接,通过设置支撑来形成几何不变体系,所以多采用二维平面结构计算模型进行分析;而对于一些长宽比较小的厂房,如果纵向采用支撑桁架来连接,刚架两个方向刚度相差不大,此时结构形式已接近框架结构,则应采用空间结构计算模型进行分析计算。
(2)荷载:应注意悬挂荷载不可遗漏;对于多跨多坡厂房或有女儿墙、天沟的厂房还应注意考虑风、雪荷载不利作用和活荷载的不利布置对结构的影响。
当采用压型钢板轻型屋面时,屋面竖向均布活荷载的标准值(按水平投影面积计算)应取0.5kN/m2(如檩条等构件的设计),但对受荷水平投影面积大于60m2的主刚架构件,屋面竖向均布活荷载的标准值可取不小于0.3kN/m2。
(3)风荷载和地震作用:风荷载不与地震作用同时考虑。
由于单层门式刚架质量较轻,地震反应较小,在不大于7度区的地方,厂房的整体计算通常由风、雪、活荷载控制,因此在这些地方,一般不需作刚架的抗震验算。
对浙江地区而言,由于风荷载较大,一般单层厂房(无吊车或吊车较轻)的整体计算通常由风荷载控制,构件设计由变形控制。
(4)变形验算:相对于强度验算,单层门式刚架厂房的变形验算往往容易忽视。
刚架的变形验算应注意以下几个问题:计算刚架变形时,钢结构构件可不考虑螺栓孔引起的截面削弱,而直接采用全截面计算。
刚架的变形验算主要包括刚架柱顶位移和刚架梁的挠度验算两个方面,具体要求见表1[2]。
2. 柱脚及基础(1)柱脚:单层门式刚架厂房多采用外露式柱脚,且多按铰接设计;当厂房有5t以上桥式吊车时,宜将柱脚设计成刚接。
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。
- 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)。
二、计算简图
(a)
(b)
(c)
1、将空间框架简化为平面框架计算
2、考虑桁架式横梁和格构柱的腹杆和缀条变形,将 其刚度乘以折减系数0.9
3、横梁与柱的刚度比值大于4时可视横梁刚度为无 穷大
4、框架的高度根据横梁与柱连接形式(刚接、铰接) 确定,见教材p6图1.5
当量惯性矩:
yc(A2A2)
Aα和Aβ—分别为格构柱两肢(或屋架上下两弦)截面积 Xα和Xβ—格构式柱两肢(屋架上下两弦)的截面形心到
格构式柱截面中性轴的距离。
µ—反映剪力和几何形 状的修正系数。
µ=0.9 平行弦 µ=0.8 上弦坡度i = 0.1 µ=0.7 上弦坡度i = 0.125
对于屋架:其当量惯性矩为:
(a)
(b)
(c)
柱脚刚接:可以削减上柱柱顶的弯矩值, 增大横向框架的刚度。
铰接框架:横梁与柱子铰接,适用于吊车起 重量不很大的轻型维护结构。
刚接框架:横梁与柱子刚接。适用于设有 双层吊车,装备硬钩吊车等的 单跨重型厂房。
1.2.1 横向框架主要尺寸和计算简图
一、主要尺寸 1、框架的跨度
L0LK2S SBDb1/2
厂房的组成(图1-1示)及各个部分的作用: 1、横向框架:柱和屋架组成,承受风、自重、雪
等荷载。 2、屋盖结构:横梁、托架、屋架、天窗架、檩条
等 钢屋架—大型屋面板结构体系 钢屋架—檩条—轻型屋面板结构体系 横梁—檩条—轻型屋面板结构体系
3、支撑体系:屋盖和柱间支撑组成,承受水平 荷向和水平荷载
1.2.2 横向框架的荷载与内力
❖荷载计算 ❖内力分析与组合
单层房 屋结构
简化
平面 框架
计算单元
1.2.2.1 荷载计算
➢ 1.永久荷载(恒载) 屋面恒载、檩条自重、屋架、其它构件自重 和围护结构自重,分项系数取1.2,计算锚 栓的时候取1.0
➢ 2.可变荷载(活载) 屋面活荷载、雪荷载、积灰荷载、风荷载 及吊车荷载。活载分项系数取1.4
拔柱:由于工艺要求或其它原因,有时 需要将柱距局部加大。如图1.2中,在 纵向轴线B与横向轴线L相交处不设柱子, 因而导致轴线k和m之间的柱距增大,这 种情形有时形象地称为拔柱。
计算单元 图1-2 柱网布置
➢ 2.温度收缩缝 :
超出表1-1中数值时,应考虑温度应力和温度变形 的影响
温度区段长度表(m) 表1-1
结构情况
纵向温度区段 横向温度区段(屋架或构 (垂直屋架或构 架跨度方向) 架跨度方向) 柱顶为刚接 柱顶为铰接
采暖房屋和非采
220
暖地区的房屋
热车间和采暖地
180
区的非采暖房屋
120
150
100
125
露天结构
120
--
--
(可设置双柱和单柱伸缩缝)
1.2 厂房结构的框架形式
横向框架梁与柱的连接形式: 刚接框架:(a)、(b)横梁与柱子的刚接连接 铰接框架:(c)横梁与柱子的铰接连接。
★:1、雪载与活载取较大者与积灰荷载组合 2、吊车荷载在不同情况下应考虑组合不同台数
➢ 3.施工荷载
风荷载:标准值: Wk zzsW0
μz –风压高度变化系数 μs—体型系数 βz—风振系数
风荷载标准值Wk是沿垂直建筑物表面方 向作用的,为方便将其投影到水平上。
1.2.3 内力分析及组合
为简化计算,引入当量惯性矩将格构式拄和屋架 换算为实腹式构件进行内力分析。(选学)
层厂房钢结构设计特点和体系
第1章 单层厂房结构
1 厂房结构的形式和布置 2 厂房结构的框架形式 3 屋盖结构 4 框架柱设计特点 5 轻型门式刚架结构 6 吊车梁设计特点 7 墙架体系
2
1.1 厂房结构的形式和布置
❖ 厂房结构的组成 ❖ 厂房结构的设计步骤 ❖ 柱网和温度伸缩缝的布置
1.1.1 厂房结构的组成
I
I0
AA
A A
h2
h—为上下两弦截面形心之间的距离。 屋架尺寸未定时,可按下式估算其当量惯性矩。
I
I0
Mmaxh
2f
Mmax—简支屋架在屋面荷载作用下的跨中 弯矩。
f —弦杆抗拉强度设计值。
➢ 内力分析:
依叠加原理,内力分析只需针对几种 基本类型进行。 单跨框架:
(1)永久荷载; (2)屋面活荷载; (3)左风(右风荷载); (4)吊车左(右)刹车力; (5)吊车小车靠近左(右)时的重力。
LK:桥式吊车的跨度 S:吊车梁轴线到上柱轴线间距 B:吊车桥架悬伸长度 D:吊车外缘与柱内缘必要空隙 b1:上柱宽度
2、框架的高度
Hh1h2h3
h3:地面至柱脚底面的距离 h2:柱脚底面至轨顶的高度 h1:吊车轨道顶至屋架下弦底面的距离
h 1 A 1m 0 ( 1 0 m m 5~ 2 0 m m 0 )0 m
吊车的工作制等级与工作级别的对应关系
工作制等级 轻级
中级
重级 特重级
工作级别 A1~A3 A4,A5 A6,A7
A8
(按照吊车使用的频繁程度) 5、墙架:承受墙体自重和风荷载
天窗架
屋架 柱
吊车梁 柱间支撑
1.1.2 厂房的设计步骤
合理规划厂房的建筑和结构 据工艺确定厂房的平面和立面的尺寸 选择承重框架的主要形式并确定其主要尺寸 布置屋盖,吊车道,支撑和墙架体系 按设计资料进行静力计算、构件及连接件设
计 绘制施工图
1.1.3 柱网和温度伸缩缝的布置
➢ 1.影响柱网布置因素:
1)满足生产工艺流程要求: 2)满足结构上的要求:在保证厂房具有必需的刚度 和强 度的同时,注意柱距和跨度的类别尽量少些, 以利施工。 3)符合经济合理的要求: 4)符合建筑模数要求:柱距L的取值: 一般地,在跨 度不小于30m、高度不小于14m、吊车额定起重量不小 于50t时,柱距取12m较为经济;参数较小的厂房取6m 柱距较为合适。如果采用轻型围护结构,则取大柱距 15m,18m及24m较适宜。
手算或电算
内力组合:
按照《建筑结构荷载规范》(GB50009)的规定, 结构设计应根据使用过程中在结构上可能同时出 现的荷载,按承载能力极限状态和正常使用极限 状态,依照组合规则进行荷载效应的组合,并取 最不利组合进行设计。
对于一般的刚(框)架,按承载能力极限状态设计时, 构件和连接可取下列简化公式中的最不利值确定: