论文部分内容阅读
摘要：轻型钢结构的特点是它在屋面的载荷量比较轻，它杆件横截面积也比较小，另一方面它材料质量很高，具有均匀平滑的特征，并且它的计算误差率比较低，具有现代化的施工技巧，加工制作方面的工艺比较快捷、安装简单、运输高效等。所以它在工业工程中得到覆盖性的使用。本文主要舉出某个轻型钢结构厂房结构的例子，围绕其中柱网、屋面方面的布置特征，而且加强柱子之间和屋面、墙面之间的支撑体系，从而不断探索轻型钢结构厂房结构设计的各方面的影响要素，提出型钢结构厂房连接方面的有效设计、施工策略。
关键词：钢结构设计；厂房设计；门式钢架
中图分类号：TU2文献标识码：A 文章编号：
为了使钢结构的设计和施工技术更加规范化和标准化，极限状态的设计方法在钢设计中发挥了主体作用。极限状态的设计方法可以使轻钢结构的设计更加符合国际化的标准，轻型钢结构厂房结构设计主要在于：如何使设计图纸更加符合实际、构件、节点等设计更加合理，发挥出良好的经济效益。
一、某综合工程的整体概况
某地的钢材工业厂房采取的轻型门式钢架结构体系，它的厂房跨度24米，纵向长度为96米。柱距6米，檐口标高10.000米，坡度和屋面的之间的比例为20:1，彩钢板都铺盖在屋面和墙面之上，结构设计使用年限为五十年。抗震设防烈度为8度，场地类别Ⅱ类，结构的安全以及地面的粗糙度等级都属于二级。
二、轻钢结构厂房的设计布置
(一)柱网的布置
因为厂房的荷载量比较小，所以我们可以选择比价轻便、科技含量比较高、需要的施工周期比较简短、结构形式单一的轻型门式钢架结构，使柱子之间的间距和跨度相符合，相对而言在跨度比较大的情况下可以适当地扩大柱网，这样有利于使厂房具有较强的通用特征，增加生产的面积，节省更多的土地资源，以提高施工的进度，保证工程建筑的质量。利用先进的吊车，为施工提供多样化的服务。
(二)屋面的布置
我们可以先观察屋面钢板的规模，在它沿着跨度地方相隔1.5米左右的地方可以布置一道檩条。檩条中部沿跨度方向设置一道拉条，在距离屋脊两侧檩条间设置带撑杆的圆钢拉条，使屋脊拉条的刚度和强度都可以符合施工的标准。
(三)柱子之间的支撑布置
为了达到门式钢架轻型房屋结构技术的要求，我们可以在厂房的两个端头首个开间的柱子之间设置柱子之间的支撑，而且在其中间设置一个柱子之间的支撑，柱子之间的支撑的部位可以分为上柱、下柱、中间柱。上柱的支撑主要布置它的两端，在它中间以及其余的部位也布置上全面柱子的支撑。合理布置支撑的之间部分，我们可以随着布置屋盖横向的支撑，它的几何体系呈现出额稳定平衡的状态。如果吊车的重量超过了五吨之后，我们可以在柱子之间可以利用型钢发挥支撑的作用。
(四)屋盖和墙面结构的布置
因为这个厂房的长为96米，宽为24米，首先要了解墙板的类型和规模，再沿着高度方向的每隔2米的地方布置相应的墙梁，在跨度分点的交汇处设置相关的拉条。拉条所要承担的墙体会通过斜拉条传递到各个重要的柱子部位，所以大约在隔着六道的拉条上设置两条斜拉条。在设置门窗的柱子方面需要综合考虑它所要承担的墙板重量和自身的重量以及双向的受弯构件承受能力等。
三、轻钢厂房的结构设计
(一)结构设计
材料的合理选择直接关系到构件的设计水平，为了使施工更加具有时效性和科学性，我们可以全面使用形式单一的钢种类型，同时为了节省施工的成本，需要综合考虑各方面的因素，我们可以选择出强度不同的钢材，然后进行组合优化，得出符合实际的横截面积。立足于长期的施工实践，当构件的强度达到一定标准的时候，并且控制能力也很充足。我们可以选择采用q345，当控制的力度刚刚合适的情况下。可以采取q235。在科技作为第一生产力的时代，在构件的设计中，可以利用各种先进的设计软件。其中它的注意事项如下：①利用专业的软件，计算构件的横截面积的过程中，可能有时候计算长度的系数并不是很标准，所以我们要加强节点的连接，特别是那些接连复杂和截面多端的构件。我们在设计截面的板块厚度方面，可以适当地增加它的厚度。在抗弯的能力比较弱的情况下，可以适当增加缘翼的厚度，为了加强抗剪的能力，我们也可以增加腹板的厚度。②针对于那些变形很严重的情形，为了保证设计的经济性和科学性，我们一般都不提倡加大板块的厚度，可行的方法是，可以全面增加截面的高度。
(二)节点设计
连接节点设计成为轻型钢结构厂房设计的关键性环节，它的成功直接关系到施工的质量。在进行结构的分析之前，我们先可以预设曲折的钢结构的节点形式，使最终的节点和结构分析模型的使用形式相符合。另外我们可以根据传力方面所表现出来的差异性，确定节点的连接是使用分钢接的方式，或者是铰接还是半刚接的方式。不同的连接方式所带来的影响也是不相同的。例如，在刚节点连接方面，它可以承受很大的弯矩，但是它的变动并不是很大，与结构分析中的假设定论是不一致的，那些它的实际的变形将会大于计算数据的变形。所以选择科学合适的节点连接方式，起到主体的作用。在进行节点设计的时候，我们需要综合考虑螺栓、施工场地的实际焊接、以及构件吊装的各个步骤等。初步接触设计操作的学者，要尽量避免把构件运输到施工现场，却无法安装的低级错误。另一方面，在现在的定位以及临时的固定工作方面，可以制定专业的工作组，随时都可以安排到工作人员到现场施工。
(三)钢结构厂房的现场安装连接
门钢在安装过程中，需要按照之前已经设计好的施工图纸，做好精细化的施工步骤。为了提高和优化空间体系的稳定性和平衡性，并且保证它的结构长期都不会发生变形，所以我们可以设计出科学完整的安装程序。为了达到验收的标准。在运输和存放安装的过程中要监督到位，以及在类似涂装个隔热方面的后续阶段都需要按标准施工。在现场安装连接可以采取的措施，具体如下：为了使钢柱与锚栓的连接中可以利用双螺母加强焊接的工作；利用螺栓来连接压型板以及檩条之间的连接工作；应用永久螺栓连接屋面的檩条和檩拓之间的工作；在屋面的支撑的连接中可以利用螺栓加大焊接功能；在完成额钢架的安装后可以先设置临时的支撑，完成了屋面檩条的安装以后，可以利用花篮的螺丝加强牢固，最终各个不同的构件之间的连接设计都需要保证其稳定性。
四、结束语
技术的创新决定了建筑施工的质量，它充分保证施工的顺利完成。所以为了提高轻型钢结构厂房的设计水平，我们需要保证各个厂房的都具备雄厚的设备资源，分析综合工程的整体概况，然后在结构、节点、以及钢结构厂房的现场安装连接结构设计方面都应用全新的安装技术进行全面调整规划，从而保证施工的质量。
参考文献：
[1]钱永旺．浅谈轻型钢结构厂房设计的若干问题[J]．山西建筑，2008,26（12）．
[2]张宜辉．浅谈轻型钢结构门式钢架的设计体会[J]四川建材，2011（5）．
[3]钢结构设计规范gb500017-2003[s]．北京：中国建筑工业出版社，2003．
[4]冷弯薄壁型钢结构设计规范gb50018-2002[s]．北京：中国计划出版社，2002．
[5]门式钢架轻型房屋钢结构技术规程cecs102-2002[s]中国建筑工业出版社，2002．
[6]朱海宁．轻型钢结构建筑构造设计．南京市：东南大学出版社,2003．
关键词：钢结构设计；厂房设计；门式钢架
中图分类号：TU2文献标识码：A 文章编号：
为了使钢结构的设计和施工技术更加规范化和标准化，极限状态的设计方法在钢设计中发挥了主体作用。极限状态的设计方法可以使轻钢结构的设计更加符合国际化的标准，轻型钢结构厂房结构设计主要在于：如何使设计图纸更加符合实际、构件、节点等设计更加合理，发挥出良好的经济效益。
一、某综合工程的整体概况
某地的钢材工业厂房采取的轻型门式钢架结构体系，它的厂房跨度24米，纵向长度为96米。柱距6米，檐口标高10.000米，坡度和屋面的之间的比例为20:1，彩钢板都铺盖在屋面和墙面之上，结构设计使用年限为五十年。抗震设防烈度为8度，场地类别Ⅱ类，结构的安全以及地面的粗糙度等级都属于二级。
二、轻钢结构厂房的设计布置
(一)柱网的布置
因为厂房的荷载量比较小，所以我们可以选择比价轻便、科技含量比较高、需要的施工周期比较简短、结构形式单一的轻型门式钢架结构，使柱子之间的间距和跨度相符合，相对而言在跨度比较大的情况下可以适当地扩大柱网，这样有利于使厂房具有较强的通用特征，增加生产的面积，节省更多的土地资源，以提高施工的进度，保证工程建筑的质量。利用先进的吊车，为施工提供多样化的服务。
(二)屋面的布置
我们可以先观察屋面钢板的规模，在它沿着跨度地方相隔1.5米左右的地方可以布置一道檩条。檩条中部沿跨度方向设置一道拉条，在距离屋脊两侧檩条间设置带撑杆的圆钢拉条，使屋脊拉条的刚度和强度都可以符合施工的标准。
(三)柱子之间的支撑布置
为了达到门式钢架轻型房屋结构技术的要求，我们可以在厂房的两个端头首个开间的柱子之间设置柱子之间的支撑，而且在其中间设置一个柱子之间的支撑，柱子之间的支撑的部位可以分为上柱、下柱、中间柱。上柱的支撑主要布置它的两端，在它中间以及其余的部位也布置上全面柱子的支撑。合理布置支撑的之间部分，我们可以随着布置屋盖横向的支撑，它的几何体系呈现出额稳定平衡的状态。如果吊车的重量超过了五吨之后，我们可以在柱子之间可以利用型钢发挥支撑的作用。
(四)屋盖和墙面结构的布置
因为这个厂房的长为96米，宽为24米，首先要了解墙板的类型和规模，再沿着高度方向的每隔2米的地方布置相应的墙梁，在跨度分点的交汇处设置相关的拉条。拉条所要承担的墙体会通过斜拉条传递到各个重要的柱子部位，所以大约在隔着六道的拉条上设置两条斜拉条。在设置门窗的柱子方面需要综合考虑它所要承担的墙板重量和自身的重量以及双向的受弯构件承受能力等。
三、轻钢厂房的结构设计
(一)结构设计
材料的合理选择直接关系到构件的设计水平，为了使施工更加具有时效性和科学性，我们可以全面使用形式单一的钢种类型，同时为了节省施工的成本，需要综合考虑各方面的因素，我们可以选择出强度不同的钢材，然后进行组合优化，得出符合实际的横截面积。立足于长期的施工实践，当构件的强度达到一定标准的时候，并且控制能力也很充足。我们可以选择采用q345，当控制的力度刚刚合适的情况下。可以采取q235。在科技作为第一生产力的时代，在构件的设计中，可以利用各种先进的设计软件。其中它的注意事项如下：①利用专业的软件，计算构件的横截面积的过程中，可能有时候计算长度的系数并不是很标准，所以我们要加强节点的连接，特别是那些接连复杂和截面多端的构件。我们在设计截面的板块厚度方面，可以适当地增加它的厚度。在抗弯的能力比较弱的情况下，可以适当增加缘翼的厚度，为了加强抗剪的能力，我们也可以增加腹板的厚度。②针对于那些变形很严重的情形，为了保证设计的经济性和科学性，我们一般都不提倡加大板块的厚度，可行的方法是，可以全面增加截面的高度。
(二)节点设计
连接节点设计成为轻型钢结构厂房设计的关键性环节，它的成功直接关系到施工的质量。在进行结构的分析之前，我们先可以预设曲折的钢结构的节点形式，使最终的节点和结构分析模型的使用形式相符合。另外我们可以根据传力方面所表现出来的差异性，确定节点的连接是使用分钢接的方式，或者是铰接还是半刚接的方式。不同的连接方式所带来的影响也是不相同的。例如，在刚节点连接方面，它可以承受很大的弯矩，但是它的变动并不是很大，与结构分析中的假设定论是不一致的，那些它的实际的变形将会大于计算数据的变形。所以选择科学合适的节点连接方式，起到主体的作用。在进行节点设计的时候，我们需要综合考虑螺栓、施工场地的实际焊接、以及构件吊装的各个步骤等。初步接触设计操作的学者，要尽量避免把构件运输到施工现场，却无法安装的低级错误。另一方面，在现在的定位以及临时的固定工作方面，可以制定专业的工作组，随时都可以安排到工作人员到现场施工。
(三)钢结构厂房的现场安装连接
门钢在安装过程中，需要按照之前已经设计好的施工图纸，做好精细化的施工步骤。为了提高和优化空间体系的稳定性和平衡性，并且保证它的结构长期都不会发生变形，所以我们可以设计出科学完整的安装程序。为了达到验收的标准。在运输和存放安装的过程中要监督到位，以及在类似涂装个隔热方面的后续阶段都需要按标准施工。在现场安装连接可以采取的措施，具体如下：为了使钢柱与锚栓的连接中可以利用双螺母加强焊接的工作；利用螺栓来连接压型板以及檩条之间的连接工作；应用永久螺栓连接屋面的檩条和檩拓之间的工作；在屋面的支撑的连接中可以利用螺栓加大焊接功能；在完成额钢架的安装后可以先设置临时的支撑，完成了屋面檩条的安装以后，可以利用花篮的螺丝加强牢固，最终各个不同的构件之间的连接设计都需要保证其稳定性。
四、结束语
技术的创新决定了建筑施工的质量，它充分保证施工的顺利完成。所以为了提高轻型钢结构厂房的设计水平，我们需要保证各个厂房的都具备雄厚的设备资源，分析综合工程的整体概况，然后在结构、节点、以及钢结构厂房的现场安装连接结构设计方面都应用全新的安装技术进行全面调整规划，从而保证施工的质量。
参考文献：
[1]钱永旺．浅谈轻型钢结构厂房设计的若干问题[J]．山西建筑，2008,26（12）．
[2]张宜辉．浅谈轻型钢结构门式钢架的设计体会[J]四川建材，2011（5）．
[3]钢结构设计规范gb500017-2003[s]．北京：中国建筑工业出版社，2003．
[4]冷弯薄壁型钢结构设计规范gb50018-2002[s]．北京：中国计划出版社，2002．
[5]门式钢架轻型房屋钢结构技术规程cecs102-2002[s]中国建筑工业出版社，2002．
[6]朱海宁．轻型钢结构建筑构造设计．南京市：东南大学出版社,2003．