门式刚架结构在单层工业厂房中设计研究.doc

门式刚架结构在单层工业厂房中设计研究 摘要：门式刚架结构目前在单层工业厂房中得到了广泛的应用，本文结合某工业厂房的施工实践及相关资料，根据方案与材料的选择，详细论述了门式刚架厂房施工的要点、流程及注意事项，可为类似工程提供参考与借鉴。 关键词：钢结构；厂房设计；材料选择 Abstract: the door frame structure is currently in the single industrial workshop in a wide range of applications, this paper in combination with an industrial plant construction practice and related material, according to the design and material choice, discusses the door frame of the construction of the factory building, processes and key points of attention, can provide reference for similar project and reference. Keywords: steel structure; Plant design; Material selection 中图分类号： TU391 文献标识码： A 文章编号： 0引言 门式刚架结构因其自重轻、施工速度快、工业化程度高、抗震性能好、构件工厂制作、安装方便、综合经济和社会效益好、环保等优点在工业建筑工程中被广泛应用，并因此成为钢结构房屋体系中发展最快的一种。2002年国家颁布了CECS102：2002门式刚架轻型房屋钢结构技术规程(以下简称《门刚规程》)，为门式刚架结构的应用和发展创造了更有利的条件。 1 项目概况 上海新研工程有限公司厂房为大跨度单层四跨厂房，厂房上部结构采用钢结构，基础采用钢筋混凝土独立基础。跨度为18m，柱距为7.5m，全长120m，车间内设有四台吊车，为28t/5t桥式吊车和10t中级(A5)电动单梁吊车，工字形钢吊车梁，吊车轨顶标高为9.8m及11.0m，柱顶标高为11.3m~14.2m，外围护采用彩色钢板夹聚苯乙烯保温板。其中28t/5t桥式吊车那跨柱子采用的是格构式的柱子，缀条式构件。 2设计方案 2.1结构形式分析 对于设计人员，如何确定工业厂房结构形式是非常重要的。工业厂房一般有以下几种结构形式：砌体结构、钢筋混凝土排架结构、钢结构。砌体结构适用于跨度比较小、无起重或小起重设备的厂房；钢筋混凝土排架结构是工业厂房最常用的结构形式之一，但由于其刚度大、自重大，地震力也大，占用场地大、施工工期较长；而钢结构厂房(特别是门式刚架厂房)相比有以下优点： 1)自重轻、柔性好、抗震性能好； 2)安装方便、施工工期短； 3)轻钢结构是一种绿色环保结构，具有较高的利用价值。由于本工程厂房跨度较大，起重吊车吨位较高，施工场地小，工期要求短，所以选择了门式刚架结构。 2.2柱距、跨度设计 工业厂房结构布置中，在满足场地的条件下，符合设备布置、工艺合理的要求下，应优先考虑厂房的最优柱距和最优跨度。对于常用刚架厂房，其跨度一般为9m～36m。在选择厂房跨度时，不宜盲目追求大跨度或小跨度，而要根据实际情况，选择合理的经济跨度。 2.3荷载取值 门式刚架厂房结构主要荷载为吊车荷载、竖向自重荷载、雪荷载、屋面活荷载、风荷载等。计算钢梁时《门刚规程》规定屋面活荷载为0.5kN/m2，但构件的荷载面积大于60m2时，取值为0.3kN/m2；雪荷载按照《建筑结构荷载规范》中的要求进行计算，根据不同类别的屋面形式，屋面积雪分布系数按表6.2.1采用，但必须注意表中的小注，否则就会出错。屋面均布活荷载不应与雪荷载同时组合。 吊车荷载是工业厂房的最主要荷载，分为吊车竖向荷载和吊车水平荷载。按照《建筑结构荷载规范》中的要求，吊车竖向荷载标准值，应采用吊车最大轮压或最小轮压；吊车横向水平荷载取值时一定要分清软钩吊车和硬钩吊车，取值是不一样的。在此特别注意的是GB50017-2003钢结构设计规范在计算重级工作制(A6～A8)吊车梁及其制动结构的强度、稳定性以及连接的强度时，应考虑由吊车摆动引起的横向水平力HK(此水平力不与建筑结构荷载规范规定的吊车横向水平荷载同时考虑)，HK=apk.max，通常情况下此横向水平力要比建筑结构荷载规范规定的吊车横向水平荷载大。 2.4刚架梁柱设计 门式刚架是梁、柱单元