鋼結構單層工業廠房結構設計要點

來源：建科 瀏覽：- 發布日期：2023-09-22 08:17:46

鋼結構單層工業廠房有利于提升結構安全性，有效發揮工業廠房的結構優勢，充分體現環保節能功能，實現可持續發展，因此相關人員應加強對鋼結構設計要點的把握。

1、優化梁柱拼接點設計

結合本次工程實踐，對鋼結構單層工業廠房結構進行設計，要充分把握梁柱拼接點的優化設計要點。一般情況下，梁柱之間的端板連接有三種形式，分別為豎放、斜放和平放。其中，端板斜放形式具有較大的力臂，但在實際建設施工中存在一定難度。當采用內天溝進行排水時，可實施端板豎放形式，但由于節點加勁肋或對天溝的放置產生影響，因此經比較后決定采用端板平放設計方式，有助于減少節點的設計剪力，并利用柱的壓力對節點發揮作用，提升結構設計的合理性。進行端板連接設計還要綜合考慮撬力的不利影響，確保端板的厚度不小于螺栓的直徑數值。

2、確定梁柱翼緣寬厚比限值

對鋼結構單層工業廠房的結構設計，需明確梁柱翼緣寬厚比的限值。工字形截面構件受壓翼緣自由外伸的寬度與厚度之間的比值，應當不超過15，同時按照廠房建筑抗震規范的要求，梁翼緣的厚度比限值應確定為7度時為13，8度時為10，9度時為9。對于柱翼緣的寬度比限值可確定為7度時為13，8度時為11，9度時為10。所以，設計人員必須嚴格設計抗震區。針對門式輕型剛架來說，屋面荷載相對較強，按照8度抗震區進行驗算時，一般均不控制。由此在本次工程中建議在7和8度地震區設計中，如剛架梁的翼緣寬厚比限值超過規定范圍，可取以上限值驗算廠房結構的抗震強度。

3、科學布置完整支撐體系

對于鋼結構單層工業廠房結構設計，要想形成有效的、穩定的傳力途徑，需要科學布置完整的支撐體系。在本次工程設計中，應當保障橫向水平支撐的有效設置，進一步增強屋面剛度，促使屋面梁具有良好的側向穩定性，保證發揮抗風柱的作用，將屋面梁的荷載通過支撐體系順利傳遞到柱頂部位。在設置橫向交叉支撐時，還需設計相應的剛性壓桿，有助于形成傳遞水平力的幾何體系。在該工程結構設計中，相關人員應當注重在柱頂、屋脊、剛架轉折處等設置對應的通長系桿。當抗風柱連接鋼架梁上翼緣時，可在相應位置的端跨處設計剛性壓桿，目的是更好地傳遞抗風柱所傳來的力。當設有帶駕駛室且起重量超過15t橋式吊車跨間，可在屋蓋兩側設計縱向的水平支撐，有利于保障吊車荷載產生的柱頂橫向荷載順利分布到相鄰的剛架柱上，以此提升廠房的整體剛度。

4、保障拉條設置合理

根據本工程的結構設計要求，為確保拉條的力能夠傳到剛架上，要合理設置拉條。在該工業廠房的鋼結構設計中，可將拉條及撐桿等設計在屋脊部位，促使拉條的力能夠從斜拉條及撐桿部位傳遞到檁條的端部。在此過程中由于拉條傳遞的力靠近檁條和剛架結點，則相當于傳遞到剛架部位。所以需要同時設置撐桿和斜拉條，形成幾何不變的傳力體系。如需在墻面進行開窗設計時，可在窗洞下方設置斜拉條和撐桿，保證窗下側的力可有效傳遞到剛架。如果墻面相對較高時，僅在墻頂面處設置斜拉條和撐桿，則很難滿足標準要求。因此可在墻面高度處增加相應的拉條，有效將一部分力傳遞到相鄰的剛架柱上。單側掛板的墻面設計，是以雙拉條為主，其中外側拉條可作為墻板傳遞垂直向下重力的支撐點，內側拉條即可作為墻梁水平荷載下受壓翼緣的側向支撐點，可有助于保證結構整體的穩定性。