钢结构工厂设计任务簿

钢结构的特征

钢结构由钢板，热卷钢或冷壁钢制成。钢结构的主要特征是：

（1）材料具有高强度，良好的可塑性和韧性。

钢比混凝土，砌体和木材等其他建筑材料强得多。因此，尤其是使用大跨度或大载荷的组件和结构。良好的可塑性，在一般条件下，由于超负荷而突然破裂。良好的韧性，该结构将具有强大的适应性适应动态载荷。

（2）材料是均匀的，这与机械计算的假设更一致。

钢的内部结构相对接近同质和同质体，并且在一定的应力振幅中几乎完全弹性。

（3）钢结构易于制造，建筑周期很短。

钢结构中使用的材料很简单，由成品制成，这些材料相对易于处理，并且可以通过机械手段进行操作。因此，通常将大量的钢结构分成高精度的专业金属结构工厂中的组件。当在施工现场剪接组件时，可以使用简单的普通螺栓和高强度螺栓。有时，它们可以在地面上组装并焊接以形成较大的单元，然后吊起以缩短施工周期。

（4）钢结构的重量轻。

钢结构的密度大于建筑材料（例如混凝土）的密度，但钢结构比钢筋混凝土结构的密度较轻。原因是钢的强度与混凝土的密度比大得多。

（5）钢耐腐蚀性较差。

钢的耐腐蚀性较差，必须注意对结构的保护。这使维护成本高于钢筋混凝土结构。但是，在没有腐蚀介质的一般工厂中，这些组件已被彻底去除并涂有合格的油漆，而生锈的问题并不严重。

（6）钢是耐热性，但不防火。

当钢持续长时间的辐射热时，其强度不会改变太大，并且具有一定的耐热性。但是，当温度达到150℃或更高时，必须通过热保温层进行保护。钢不是防火的，重要的结构必须注意防火措施。例如，保护石板，石材喷涂涂料或石膏板受到保护。

2。单层钢结构系统的组成

单层工厂的钢结构的组成可以根据其外观将其分为曲折和矩形。它可以分为单跨度，多跨度和高低跨度；它可以根据其维护系统分为传统的单层工厂建筑物和轻钢单层工厂建筑物；根据天窗的存在或不存在，可以将其分为单层的工厂建筑物，而没有天窗和带有天窗的单层工厂建筑。根据起重机的情况，它可以分为两类：无起重机和起重机。该设计钢结构系统是一家传统的单层工业工厂，带有起重机，没有天窗。

3。列网格布局

（1）列网格布局要求

单层工厂中的横框柱和纵向框架列形成列网。列网格主要根据过程，结构和经济的要求进行排列。此外，应考虑建筑物其他部分与柱网之间的协调。例如基础，地下管道，烟道通道，坑等。该过程要求该列的位置与车间中的机械，抬起和运输设备协调，符合生产过程，并考虑可能改变生产过程。根据该设计的生产过程布局要求，色谱柱距离为12M，具有更好的全面技术和经济结果。山墙是一个非负载的壁，防风柱的边缘与横向轴一致。末端行列的中心线从横向定位轴向内移动500mm。由于柱距离较大，因此在纵向框架的列列之间提供了括号。列和列之间提供了一个小列。

（2）柱网格布局的原理

列网状布局的一般原理是：遵守生产技术和使用要求；建筑计划和结构计划是经济和合理的；工厂建筑的结构形式和建筑方法的高级且合理；并遵守“建筑模块协调标准”的相关规定；适应生产开发和技术创新的要求。当工厂的跨度低于18m时，应使用扩大的模量30m系列；当跨度高出18m时，应使用60m系列。当跨度高出18m并且过程布局具有明显的优势时日本钢结构厂房，也可以使用扩大的模量30m系列。但是，如果色谱柱距离太大，则屋顶结构和起重机梁的重量将增加。相反，列和基础材料将增加。对于新的轻型钢厂日本钢结构厂房，模量极限可以适当放松1m和15m。该设计中的列网格布局符合布局原理。列网的布局如图1所示。

4。工厂的水平框架

（1）框架类型

工厂建筑的基本承重结构通常采用框架系统。该系统可以确保必要的侧向刚度，而其清除率可以满足使用的要求。

水平框架根据其静态计算模式进行划分，主要有两种情况：横梁和柱铰接。如果除以跨度，则有单个跨度，双跨度和多个跨度。

具有横梁和圆柱阐明的框架通常在传统的工厂结构中可见。由于其横向刚度较差，因此通常无法满足起重机使用的要求，因此这种类型的结构现在很少使用。横梁和柱紧密连接的框架具有良好的横向刚度，但需要对支撑的不平坦的沉降和温度影响更敏感，并且需要采取防止不均匀沉降的措施。轻型钢厂中使用的龙门刚性框架是光束和圆柱之间的刚性连接。此外，由于与传统植物相比，结构性自重大大降低，因此定居问题不是很严重。因此，这是一种更好的结构形式。

（2）框架光束的应用形式和范围

水平框架的横梁是实心弯曲和桁架。

横向框架的固体腹横梁通常使用由三个钢板焊接的I形横截面。两端连接到列的顶部以形成龙门，其高度约为跨度的1/25至1/45。它的优势是较小的建筑高度，节省劳动力的制造和易于运输。固体带横梁本身的高度很小，因此更常用于轻型钢厂的建筑物中。

横向框架的上端是牢固连接的桁架梁，通常是平行四边形的梯形和多边形桁架。如果是铰接的桁架梁，则使用三角形桁架。多边形桁架和梯形桁架被广泛用于重型工厂。工厂侧框架列可以根据其形式将其分为等截面列，均匀变量的截面列，步型列和单独的列。

ISO截面柱通常被制成I形截面，并在牛腿上支撑起重机梁。此形式适用于起重机的工作坊小于20kn。

统一的可变横截面是一个高度不同的H形横截面，广泛用于轻型钢结构工厂，具有良好的经济性和方便的结构。

阶梯列更常用于传统工厂，分为单阶段和双阶段。

拆分柱将起重机支柱与形成横向框架的支柱分开，并将其与水平连接板连接起来。由于与起重机柱的压缩刚度相比，水平连接板的垂直刚度非常小，因此人们认为起重机的垂直载荷仅到达起重机支柱，而不是框架支柱。通常，拆分柱比步骤列更昂贵，并且上部的刚度更小，但是当起重机被抬起并且工厂建筑物的高度小于18m时，使用拆分柱更加经济。如果可能的是工厂建筑，我希望在扩展过程中不会受到影响。当起重机负载受到限制时，可以使用单独的列。当起重机负载较大并且工厂使用加压钢板制造屋顶面板时，单独的柱子也可能更加经济。

在此设计中，该工厂是一家单层单跨工业工厂，采用了繁重的工作起重机。框架形式是屋顶层和圆柱末端紧密地连接。它可以被视为折叠成横梁的屋顶层，将其简化为刚性框架形式。这些列是级型列，上列是I型列，下列是晶格列。

5。支持系统布局

支持系统是工厂结构的重要组成部分。支持系统的适当有效的布置可以将每个平面连接到整个整体中，从而确保工厂结构具有足够的强度，刚度和空间稳定性，可以可靠地承担所有工作载荷并确保正常使用结构。

单层工厂的支撑系统包括屋顶支撑和列间支撑。当将平面屋顶壁板用作主要负载组件时，支撑是屋顶结构的重要组成部分。

屋顶是屋顶的主要结构，平面外部的侧向刚度较小。如果在每个屋顶板条之间仅连接purins或大屋顶面板，而没有其他必要的支撑，则屋顶结构在空间上是几何形状。可变系统。因此，有必要使用支架合理地连接屋顶壁板以形成稳定的系统，以确保屋顶结构的空间稳定性。通常首先将支撑支架连接到屋顶梁末端的两个相邻的屋顶板条，并支撑形成一个稳定的系统，然后将剩余的中间屋顶板与稳定的系统连接到两端的稳定系统，拉杆形成几何不变。屋顶结构系统。如果屋顶结构的长度长，则中间应提供1至2个水平支撑。

支撑可以用作屋顶和弦的横向支撑点，减少飞机外的和弦的计算长度，增强压缩上弦的横向稳定性，并保持足够案例。在动态载荷的作用下产生的屋顶结构平面外的强制振动。

屋顶支撑还传输了作用在山墙上的风负荷，悬架起重机的水平载荷以及地震效应，以降低房屋的较低支撑。

此外，在安装钢制屋顶支架时，首先抬起两个由横向支撑的屋顶支架，将支撑和purin连接起来以形成稳定的系统，然后抬起其他屋顶支架以连接它们。

屋顶支撑可以根据布置位置分为五种类型：顶部水平水平支撑，顶部垂直水平支撑，倾斜的水平支撑，倒下的垂直水平支撑，垂直支撑和拉杆。

柱之间的支撑分为两个部分：起重机梁上方的一部分称为上支撑，而起重机梁下方的部分称为下部支撑。

当使用维护材料（例如在工厂纵向方向上具有某些变形功能的压钢板）时，通常同时安排上部和下部支撑。当将具有高刚度的传统维护材料用作墙壁和屋顶时，应在温度中排列较低的支撑物，该部分的中部使工厂结构可以在温度变化时从支撑架扩展到两端，从而降低两端纵向成员和支撑框架中的纵向压力。上支撑应在温度部分的两端和较低支撑的间隙中排列。为了从屋顶机箱的横向支撑中传输纵向风载，有必要在温度部分的两端提供上支撑。

在此设计中，当将生产技术和重型起重机结合起来时，应在工厂单元的中间设置上和下柱支撑，并应在工厂单元的两端添加上柱支撑。在7度时，结构单元的长度大于120m。 8。在9度时，结构单元的长度大于90m。建议在设备中部的1/3部分中安装两个上下列支撑。该工厂的长度为1.08m，因此在温度部分设置了一个列支撑。