鋼結構廠房結構設計說明

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鋼結構廠房結構設計說明，，鋼結構廠房因其施工速度快、自重輕、抗震性能好等優點，在現代工業建筑中得到了廣泛應用。本文將簡要介紹鋼結構廠房的結構設計要點，主要包括以下幾個方面：，，1. 材料選擇：鋼結構廠房常用的材料有鋼材和混凝土。鋼材具有良好的抗拉強度和抗壓強度，但需要防腐處理；混凝土具有較好的抗壓性能和耐久性，但重量較大。應根據廠房的使用功能、地質條件、環境要求等因素選擇合適的材料。，，2. 結構形式：鋼結構廠房的結構形式主要有框架結構、剪力墻結構、筒體結構等。根據廠房的高度、跨度、荷載等因素，可以選擇最適合的結構形式。，，3. 支撐系統：鋼結構廠房的支撐系統主要包括柱、梁、板等構件。支撐系統的設計應保證結構的剛度和穩定性，同時要考慮經濟性和施工方便性。，，4. 連接方式：鋼結構廠房的連接方式主要有焊接、螺栓連接、鉚接等。根據廠房的具體條件，選擇合適的連接方式，以保證結構的可靠性和安全性。，，5. 施工工藝：鋼結構廠房的施工工藝主要包括放線定位、基礎施工、主體結構施工、屋面施工等。施工過程中應注意質量控制、安全管理等方面的問題。

一、鋼結構廠房結構設計的整體概述

鋼結構廠房是以鋼材作為主要承重構件的廠房結構，具有質量輕、強度高、跨度大、施工工期短等優點，但也存在防火性差、不耐腐蝕等缺點。

二、鋼結構廠房結構設計的主要步驟

（一）結構選型及整體布置

確定框架結構相關要素
- 鋼結構廠房是由多榀橫向平面框架通過縱向構件連接而成的空間體系，在設計計算時按平面框架結構設計。首先要確定柱網尺寸和布置變形縫，確定橫向平面框架形式和其主要尺寸。
各部分結構選擇
- 進行屋蓋結構、托架和墻架、支撐系統、吊車梁系統和天窗架的選擇，同時要選擇各個部分的結構所采用的鋼材標號。在這個階段需要充分了解生產工藝和使用要求，再結合鋼結構廠房的環境和材料供應條件進行方案優選，確定一個比較合理的結構方案。

（二）設計計算

依據與考慮因素
- 根據初步確定的鋼結構廠房結構布置方案和設計資料、相關規范規程，進行荷載的計算、構件及連接、結構內力分析的設計計算。由于在鋼結構廠房實例中，柱子和吊車梁鋼材耗用量比例會很大，所以對于設計需要認真考慮和選擇，以確定一個較為經濟合理的設計方案。

（三）繪制結構施工圖

施工圖繪制依據
- 依據設計計算出確定的構件截面形式及尺寸、連接構造，繪制鋼結構廠房施工圖。

三、鋼結構廠房結構設計的要點

（一）屋面支撐系統及屋面設計

支撐系統布置依據
- 鋼結構廠房屋面支撐系統的布置需要根據鋼結構廠房高度、跨度、柱網布置、屋蓋結構形式、吊車噸位和所在地區的抗震設防烈度等條件來決定。一般有檁或無檁體系屋面結構都需要設置垂直支撐；在無檁體系中，大型屋面板有三點和屋架焊接，可以起到上弦支撐作用，但考慮到施工條件的限制和安裝需要，無論有檁或無檁體系屋面結構都需要在屋架上弦和天窗架上弦設置上弦橫向支撐。對于屋架間距不小于12米的鋼結構廠房或鋼結構廠房內設有特重級橋式吊車或內有較大振動設備的都需要設置縱向水平支撐。

（二）防銹處理

防銹對策
- 需要根據鋼結構廠房侵蝕介質情況和環境條件在總圖布置、工藝布置和材料選擇等方面采取相應對策和措施，以確保鋼結構廠房的安全。

（三）溫度伸縮縫的設置

伸縮縫設置原因
- 溫度變化將引起鋼結構廠房的變形，使結構產生溫度應力，當鋼結構廠房的平面尺度較大時，為避免產生較大的溫度應力，需要在鋼結構廠房的縱橫兩個方向設置溫度伸縮縫，區段的長度可以根據鋼結構規范來執行。

（四）立面設計

立面設計原則
- 鋼結構廠房的立面由工藝布置來決定，在滿足工藝的要求下力求立面簡潔，使節點盡量簡單。彩色壓型鋼板使得鋼結構廠房的體形輕盈，色彩豐富，明顯優于傳統鋼筋混凝土結構的沉重單一。在鋼結構廠房的設計中采用跳躍性色彩和冷色調，重點突出主要出入口、外天溝、收邊泛水等地方，既體現了現代化廠房的恢宏氣勢，又豐富了立面效果。

（五）鋼材的保溫隔熱與防火

溫度對鋼材性能的影響
- 鋼材具有很高的導熱性能，當受熱溫度達到100以上時，鋼材的抗拉強度就會降低，塑性增大；當受熱溫度達到250時，鋼材抗拉強度會提高，但塑性卻降低，出現藍脆現象；當受熱溫度達到500時，鋼材強度降至很低，會致使塌落現象。所以當鋼結構所處環境溫度達到150以上時，就需要做隔熱防火設計。