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1.鋼梁設計要點
工業(yè)廠房一般跨度較大,可優(yōu)先選用變截面H型鋼梁,根據(jù)廣州鋼結構廠房公司的經(jīng)驗,變截面梁腹板高度變化一般取 50mm/m,盡量不要超過60mm/m,否則需在不考慮截面抗剪屈服后強度的情況下計算截面高厚比,反而不能充分利用鋼材。根據(jù)公路運輸要求,鋼梁一般每段不超過 12m,分段拼接時,第一段建議為6~7m、第二段為12m,第三段自由調整,或者按彎矩要求進行分梁拼接。
常用的翼緣板校正機,校正最小寬度200mm,鋼梁翼緣一般最小值取200mm,輕鋼廠房梁和柱腹板優(yōu)選采用6mm,帶吊車廠房一般根據(jù)計算確定板厚。鋼梁斷面一般取跨度的 1/12-1/25,梁高度H不要小于350mm,屋脊節(jié)點處斷面梁斷面取跨度1/25,門式剛架斜梁與柱相交的節(jié)點域需驗算剪應力,因此在設計中應盡量做大截面,這樣節(jié)點域面積更大,驗算更容易通過。
2.鋼柱設計要點
根據(jù)廣州鋼結構廠房公司的經(jīng)驗,常規(guī)廠房柱距若超過9m,屋面檁條和墻面體系用鋼量會加大很多,對于普通的輕鋼結構廠房,6m的柱距是相對節(jié)省的方案,因為此時采用普通的C/Z型檁條就可以解決問題,否則采用高頻焊檁條,用鋼量會大幅提高。
對于土質較差,地基承載力低且荷載較大的廠房,大部分工程都需要進行樁基施工,而打樁的費用在工程總價中所占的比重也是相當大的,在某種程度上,減少了柱基礎也就直接減少了造價。此時可考慮采用大柱距方案。
鋼柱平面外計算長度可通過設置通長系桿控制,對于輕鋼結構廠房也可以設置墻檁隅撐,但效果不好。如果應力比超限不多,可采用如下方法解決:采用高強鋼(如Q390鋼材),在廣州鋼結構廠房已應用很多;采用鋼梁-混凝土板組合梁結構;翼緣貼鋼板也是可行的,只是不太經(jīng)濟;還可以考慮活荷載折減,考慮塑性發(fā)展系數(shù)等方式處理。
3.柱間支撐
第一開間建議設支撐,這樣傳遞縱向力更直接,若第一開間要開門就設第二開間,第一開間設系桿。無吊車時一般柱間支撐間距為30~ 45m。
柱間支撐和屋面支撐都是交叉支撐時,二者一樣,實際工作時一般是一個受壓一個受拉,但建模計算時,可以認為桿件受拉,受壓的退出工作,即認為柱間支撐和屋面支撐的桿件都按拉桿考慮。所以一般采用圓鋼,但為保證安全,一般長細比取200。
柱間支撐一般只要平面內拉和壓的長細比滿足要求就可以了,平面外不用考慮。在多高層鋼結構中的支撐由于抗震的要求,一般都是按照壓桿設計的。柔性支撐只傳遞拉力,剛性支撐不僅僅傳遞拉力,也能傳遞壓力,最明顯的是長細比要求不同;張緊的圓鋼作為柔性支撐時,其長細比可以受限,當其長細比滿足受壓構件的長細比時,是可以傳遞壓力的。
1.4屋面支撐
屋面支撐應擱在鋼柱正上方的鋼梁處,不要擱在鋼梁上,否則傳力不直接,鋼梁截面增大很多。
張緊的圓鋼可以作為屋面支撐,當受拉時,不考慮長細比限制,但當圓鋼長度過長時(超過9m),下垂度很大,施工效果不是很好,此時采用角鋼屋面支撐,需長細比控制,肢寬一般在100mm以上。圓鋼和角鋼與構件的夾角應在30°~60°范圍之內,45°更好,但是前提是要保證受力,不要下垂。
屋面支撐一般是按照拉桿設計的,因為當另一個方向的支撐受壓有可能失穩(wěn)時,受拉支撐和系桿一樣可以組成一個幾何不變體系,不影響整體穩(wěn)定性。一個支撐受拉時,另一個支撐受壓,兩個支撐都按受壓桿設計是可以保證安全和穩(wěn)定的。