钢结构厂房结构设计概况(钢结构厂房吊车梁设计技巧)
钢结构厂房的吊车梁设计是整个结构工程中的关键部分,它不仅关系到整个厂房的稳定性和安全性,还影响到厂房的使用功能。本文将介绍钢结构厂房吊车梁设计的基本原则、设计技巧以及在实际工程中的应用案例。,,我们需要了解吊车梁的设计要求。吊车梁需要能够承受吊车的重量,同时还要保证厂房的整体稳定性。在设计过程中,我们需要考虑吊车梁的长度、宽度、高度以及与厂房其他部分的连接方式。,,我们需要注意吊车梁的材质选择。钢材的选择直接影响到吊车梁的承载能力和耐久性。常用的钢材有Q235、Q345等,其中Q345钢具有较高的强度和韧性,适合用于吊车梁的制作。,,我们还需要考虑吊车梁的安装和维护。吊车梁的安装需要精确控制,以保证其位置的准确性。吊车梁在使用过程中需要进行定期检查和维护,以防止出现安全隐患。,,通过以上设计技巧的应用,我们可以确保钢结构厂房吊车梁的安全、稳定和高效运行,为厂房的生产提供有力的保障。
钢结构厂房结构设计概况
一、设计软件使用
- 在钢结构厂房设计中,会用到多种软件。例如基础设计采用PKPM08版本,钢架设计采用同济大学3d3s8.0,次结构设计采用PS2000。采用3d3s8.0进行单榀验算较为快捷方便,可用于主钢架部分设计。在进行次结构设计时,对于吊车吨位较大的情况,PS2000设计吊车梁不够经济,可选用PKPM工具箱进行吊车梁计算。
二、主钢架设计
- 柱距确定
- 根据前期方案确定的厂房满外长度划分柱距,并且要考虑墙面板的类型。如墙面板为YX - 210 - 840型彩钢板时,柱距需为210的倍数,这样可以控制彩钢板用量,避免损耗加大。
- 构件截面估算
- 钢梁:可选择轧制或焊接H型钢截面等。梁分段比可根据经验和弯矩分布选择,如1:2:1分段,但需根据具体工程确定。截面高度通常在跨度的1/20 - 1/50之间选择,翼缘宽度根据梁间侧向支撑的间距按l/b限值确定,可回避钢梁整体稳定的复杂计算,确定截面高度和翼缘宽度后,板件厚度可按规范中局部稳定的构造规定预估。
- 柱截面:按长细比预估,通常为50 - 150,长细比越小,柱的稳定性越好,承载能力越高。
三、次结构设计
- 次结构设计包括除主钢架外的构件,如吊车梁、抗风柱、支撑、系杆、檩条等。使用PS2000进行次结构设计时,如果将门窗布置进去,后期出图时简单修改就可作为建筑方案图纸。不过当吊车吨位太大时,PS2000设计的吊车梁不经济,可选用PKPM工具箱计算吊车梁。
四、基础设计
- 若建设单位要求钢结构设计单位进行基础设计,需要向建设单位索取地质勘探报告和工程规划图纸。从地质勘探报告中确定基础形式,工程规划图纸用于后期出蓝图准备。
五、结构分析
- 在实际钢结构设计中,结构分析通常为线弹性分析,条件允许时考虑P - Δ,p - δ。一些新近的有限元软件可以部分考虑几何非线性及钢材的弹塑性能,为更精确的结构分析提供了条件。
六、设计规范和标准
- 不同地区和用途的钢结构厂房,其设计规范和标准有所差异。例如美国标准有AISC360 - 16《钢结构设计规范》、ASCE7 - 16《建筑结构荷载规范》、AWSD1.1/D1.1M - 15《钢结构焊接规范》等;欧洲标准有EN1993 - 1 - 1:2005《欧洲钢结构设计规范》、EN1991 - 1 - 3:2003《欧洲建筑结构荷载规范》、EN1090 - 2:2018《钢结构制造和安装技术要求》等;日本标准有JISG3192:2005《热轧型钢、冷轧型钢和中厚板》、JISG3193:2008《热轧型钢和中厚板的尺寸、形状、重量和允许偏差》、JISG3101:2019《一般结构用轧制钢材》等。需要根据具体情况选择适用的标准和规范,并兼顾安全、经济、可靠和环保等方面的考虑,同时遵守当地的法律法规和建筑规范。
七、结构组成部分设计要点
- 横向框架
- 由柱和它所支承的屋架或屋盖横梁组成,是单层厂房钢结构的主要承重体系,承受结构的自重、风、雪荷载和吊车的竖向与横向荷载,并把这些荷载传递到基础。
- 屋盖结构
- 承担屋盖荷载的结构体系,包括横向框架的横梁、托架、中间屋架、天窗架、檩条等。
- 支撑体系
- 包括屋盖部分的支撑和柱间支撑等,一方面与柱、吊车梁等组成单层厂房钢结构的纵向框架,承担纵向水平荷载;另一方面又把主要承重体系由个别的平面结构连成空间的整体结构,从而保证了单层厂房钢结构所必需的刚度和稳定。
- 吊车梁和制动梁(或制动桁架)
- 主要承受吊车竖向及水平荷载,并将这些荷载传到横向框架和纵向框架上。
- 墙架
- 承受墙体的自重和风荷载。
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