浅谈钢结构单层厂房设计中应注意的问题

　　摘要：工业中实际应运的主要车间一般情况下都是单层的，这些车间的跨度比较大、柱子又很高，又因为高温的影响，所以大多数的设计类型都属于钢结构。本文即详细阐述了钢结构单层厂房设计中应注意的问题。

　　关键词：钢结构；单层厂房；基础设计；支撑系统；拉条

　　一、钢结构单层厂房的特点

　　单层厂房的钢结构具有以下几个特点。

　　第一，单层厂房钢结构的维护结构具有比较轻的特点，大多数采用的是彩色的压型钢板或者是铝合金压型板。

　　第二，一般情况下，单层厂房在面积上要大于或者等于10万cm2。同时这样的厂房都具有较大跨距、一定高度的空间以及很高的发热量。总体而言，这种类型的厂房在结构构件上要趋于大型化一些。

　　第三，单层厂房钢结构的柱距在一般情况下应该为12 m 或者是 12 m 以上，这样的柱距才与经济柱距的要求相符合。合适的柱距有利于在后期进行工艺技术方面的改进。

　　第四，在现在的单层厂房建设中已经开始使用从外国引进的轧制H还有T型钢等材料。具体代表就是上海的宝钢，它们使用这些引进钢材的比率已经达到了50%左右。

　　第五，单层厂房钢结构主要采用焊接连接的方式，当然在厂房所在地的现场要根据具体的情况，或者采用强度比较大的螺栓或者采用焊接。在宝钢厂房建设中，平均每吨的钢结构大约需要 20 个强度较高的螺栓。

　　二、钢结构单层厂房设计中应注意的几个问题

　　（一）厂房基础设计中应注意的问题

　　1、基础设计要求

　　由于偏心荷载作用下基础底面反力不均匀，偏心距过大，基底压力很不均匀，压力最大值将大幅度增加，可能使基础发生倾斜，影响带吊车厂房的正常的使用，应此对地基土压力做如下限制：

　　（1）对于fk≤150kPa，吊车起重量大于75t的单层厂房柱基础或起重量大于15t的露天栈桥柱基础，要求pmin/pmax ≥0.25，（e≤b/10）。

　　（2）对一般带吊车厂房柱基要求pmin≥0，（e≤b/6）即不出现基础底面与地基脱离的情况。

　　2、基础形式的选择

　　由于以上受力特点及要求，对于有吊车厂房通常采用刚接柱脚。这样可提高厂房整体刚度，减小刚架侧移。但这样一来基础的弯矩较大，厂房边列柱柱底轴力小而弯矩较大，偏心距较大，一般在1.0～1.5m左右，甚至更大。根据以上分析按常规设计，柱下独立基础长度有时会达到6m以上，在工程中是很难接受的，设计中可通过以下办法解决：

　　（1）增加基础压重

　　在柱底内力和基础尺寸一定的情况下，增加压重G是减小偏心距的较好措施，可采取以下两种方法：

　　一是，厂房底部设置砖墙：一般厂房底部为1.0～1.5m高砖墙，并使其重量通过基础梁传至基础上；

　　二是，增加基础埋深：增加基础底面以上压重G，这对降低偏心距是有利的。可保持柱底标高不变，通过增加基础高度（即基础短柱高度）达到增加埋深目的。

　　（2）采用桩基础

　　对于偏心距过大的基础，当采用以上办法不能解决时，可以考虑采用桩基础。桩的类型有多种，可采用灌注桩，预制桩等多种桩型，论文范文可根据具体情况选取。当偏心距很大时，也可采用抗拔桩抵抗出现的上拔力。对于直接建在基岩上的基础，当岩层整体性较好，裂隙较少时，可采用岩石锚杆基础承受基础出现的拉力。但采用桩基础不仅增加了设计施工的复杂性，而且造价也高，因而是最后采取的方案。

　　（二）梁柱拼接点的设计

　　梁柱之间端板连接有端板竖放，端板斜放及端板平放三种形式，端板斜放虽然力臂较大，但施工比较困难，所以一般不采用，当采用内天沟排水时，端板竖放时，节点加劲肋会影响天沟的放置，可以采用端板平放的方式。端板平放可减小节点的设计剪力，同时充分利用柱的压力对节点的有利作用，是比较合理的一种节点形式。由于端板连接与计算假定的刚性节点有一定的差距，所以要保证节点的刚性使之与计算假定相符。

　　首先，螺栓直径间距不宜过大，门式刚架规程要求螺栓间距不应大于400 mm，这比钢结构规范16d放松了不少，所以当吊车起重量较大、超出轻钢规程时，应严格执行钢结构规范的要求。

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