钢结构厂房结构设计说明

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钢结构厂房结构设计说明，，钢结构厂房因其施工速度快、自重轻、抗震性能好等优点，在现代工业建筑中得到了广泛应用。本文将简要介绍钢结构厂房的结构设计要点，主要包括以下几个方面：，，1. 材料选择：钢结构厂房常用的材料有钢材和混凝土。钢材具有良好的抗拉强度和抗压强度，但需要防腐处理；混凝土具有较好的抗压性能和耐久性，但重量较大。应根据厂房的使用功能、地质条件、环境要求等因素选择合适的材料。，，2. 结构形式：钢结构厂房的结构形式主要有框架结构、剪力墙结构、筒体结构等。根据厂房的高度、跨度、荷载等因素，可以选择最适合的结构形式。，，3. 支撑系统：钢结构厂房的支撑系统主要包括柱、梁、板等构件。支撑系统的设计应保证结构的刚度和稳定性，同时要考虑经济性和施工方便性。，，4. 连接方式：钢结构厂房的连接方式主要有焊接、螺栓连接、铆接等。根据厂房的具体条件，选择合适的连接方式，以保证结构的可靠性和安全性。，，5. 施工工艺：钢结构厂房的施工工艺主要包括放线定位、基础施工、主体结构施工、屋面施工等。施工过程中应注意质量控制、安全管理等方面的问题。

一、钢结构厂房结构设计的整体概述

钢结构厂房是以钢材作为主要承重构件的厂房结构，具有质量轻、强度高、跨度大、施工工期短等优点，但也存在防火性差、不耐腐蚀等缺点。

二、钢结构厂房结构设计的主要步骤

（一）结构选型及整体布置

确定框架结构相关要素
- 钢结构厂房是由多榀横向平面框架通过纵向构件连接而成的空间体系，在设计计算时按平面框架结构设计。首先要确定柱网尺寸和布置变形缝，确定横向平面框架形式和其主要尺寸。
各部分结构选择
- 进行屋盖结构、托架和墙架、支撑系统、吊车梁系统和天窗架的选择，同时要选择各个部分的结构所采用的钢材标号。在这个阶段需要充分了解生产工艺和使用要求，再结合钢结构厂房的环境和材料供应条件进行方案优选，确定一个比较合理的结构方案。

（二）设计计算

依据与考虑因素
- 根据初步确定的钢结构厂房结构布置方案和设计资料、相关规范规程，进行荷载的计算、构件及连接、结构内力分析的设计计算。由于在钢结构厂房实例中，柱子和吊车梁钢材耗用量比例会很大，所以对于设计需要认真考虑和选择，以确定一个较为经济合理的设计方案。

（三）绘制结构施工图

施工图绘制依据
- 依据设计计算出确定的构件截面形式及尺寸、连接构造，绘制钢结构厂房施工图。

三、钢结构厂房结构设计的要点

（一）屋面支撑系统及屋面设计

支撑系统布置依据
- 钢结构厂房屋面支撑系统的布置需要根据钢结构厂房高度、跨度、柱网布置、屋盖结构形式、吊车吨位和所在地区的抗震设防烈度等条件来决定。一般有檩或无檩体系屋面结构都需要设置垂直支撑；在无檩体系中，大型屋面板有三点和屋架焊接，可以起到上弦支撑作用，但考虑到施工条件的限制和安装需要，无论有檩或无檩体系屋面结构都需要在屋架上弦和天窗架上弦设置上弦横向支撑。对于屋架间距不小于12米的钢结构厂房或钢结构厂房内设有特重级桥式吊车或内有较大振动设备的都需要设置纵向水平支撑。

（二）防锈处理

防锈对策
- 需要根据钢结构厂房侵蚀介质情况和环境条件在总图布置、工艺布置和材料选择等方面采取相应对策和措施，以确保钢结构厂房的安全。

（三）温度伸缩缝的设置

伸缩缝设置原因
- 温度变化将引起钢结构厂房的变形，使结构产生温度应力，当钢结构厂房的平面尺度较大时，为避免产生较大的温度应力，需要在钢结构厂房的纵横两个方向设置温度伸缩缝，区段的长度可以根据钢结构规范来执行。

（四）立面设计

立面设计原则
- 钢结构厂房的立面由工艺布置来决定，在满足工艺的要求下力求立面简洁，使节点尽量简单。彩色压型钢板使得钢结构厂房的体形轻盈，色彩丰富，明显优于传统钢筋混凝土结构的沉重单一。在钢结构厂房的设计中采用跳跃性色彩和冷色调，重点突出主要出入口、外天沟、收边泛水等地方，既体现了现代化厂房的恢宏气势，又丰富了立面效果。

（五）钢材的保温隔热与防火

温度对钢材性能的影响
- 钢材具有很高的导热性能，当受热温度达到100以上时，钢材的抗拉强度就会降低，塑性增大；当受热温度达到250时，钢材抗拉强度会提高，但塑性却降低，出现蓝脆现象；当受热温度达到500时，钢材强度降至很低，会致使塌落现象。所以当钢结构所处环境温度达到150以上时，就需要做隔热防火设计。