钢结构单层工业厂房结构设计要点

来源：建筑设计 浏览：- 发布日期：2023-09-22 08:17:46

钢结构单层工业厂房有利于提升结构安全性，有效发挥工业厂房的结构优势，充分体现环保节能功能，实现可持续发展，因此相关人员应加强对钢结构设计要点的把握。

1、优化梁柱拼接点设计

结合本次工程实践，对钢结构单层工业厂房结构进行设计，要充分把握梁柱拼接点的优化设计要点。一般情况下，梁柱之间的端板连接有三种形式，分别为竖放、斜放和平放。其中，端板斜放形式具有较大的力臂，但在实际建设施工中存在一定难度。当采用内天沟进行排水时，可实施端板竖放形式，但由于节点加劲肋或对天沟的放置产生影响，因此经比较后决定采用端板平放设计方式，有助于减少节点的设计剪力，并利用柱的压力对节点发挥作用，提升结构设计的合理性。进行端板连接设计还要综合考虑撬力的不利影响，确保端板的厚度不小于螺栓的直径数值。

2、确定梁柱翼缘宽厚比限值

对钢结构单层工业厂房的结构设计，需明确梁柱翼缘宽厚比的限值。工字形截面构件受压翼缘自由外伸的宽度与厚度之间的比值，应当不超过15，同时按照厂房建筑抗震规范的要求，梁翼缘的厚度比限值应确定为7度时为13，8度时为10，9度时为9。对于柱翼缘的宽度比限值可确定为7度时为13，8度时为11，9度时为10。所以，设计人员必须严格设计抗震区。针对门式轻型刚架来说，屋面荷载相对较强，按照8度抗震区进行验算时，一般均不控制。由此在本次工程中建议在7和8度地震区设计中，如刚架梁的翼缘宽厚比限值超过规定范围，可取以上限值验算厂房结构的抗震强度。

3、科学布置完整支撑体系

对于钢结构单层工业厂房结构设计，要想形成有效的、稳定的传力途径，需要科学布置完整的支撑体系。在本次工程设计中，应当保障横向水平支撑的有效设置，进一步增强屋面刚度，促使屋面梁具有良好的侧向稳定性，保证发挥抗风柱的作用，将屋面梁的荷载通过支撑体系顺利传递到柱顶部位。在设置横向交叉支撑时，还需设计相应的刚性压杆，有助于形成传递水平力的几何体系。在该工程结构设计中，相关人员应当注重在柱顶、屋脊、刚架转折处等设置对应的通长系杆。当抗风柱连接钢架梁上翼缘时，可在相应位置的端跨处设计刚性压杆，目的是更好地传递抗风柱所传来的力。当设有带驾驶室且起重量超过15t桥式吊车跨间，可在屋盖两侧设计纵向的水平支撑，有利于保障吊车荷载产生的柱顶横向荷载顺利分布到相邻的刚架柱上，以此提升厂房的整体刚度。

4、保障拉条设置合理

根据本工程的结构设计要求，为确保拉条的力能够传到刚架上，要合理设置拉条。在该工业厂房的钢结构设计中，可将拉条及撑杆等设计在屋脊部位，促使拉条的力能够从斜拉条及撑杆部位传递到檩条的端部。在此过程中由于拉条传递的力靠近檩条和刚架结点，则相当于传递到刚架部位。所以需要同时设置撑杆和斜拉条，形成几何不变的传力体系。如需在墙面进行开窗设计时，可在窗洞下方设置斜拉条和撑杆，保证窗下侧的力可有效传递到刚架。如果墙面相对较高时，仅在墙顶面处设置斜拉条和撑杆，则很难满足标准要求。因此可在墙面高度处增加相应的拉条，有效将一部分力传递到相邻的刚架柱上。单侧挂板的墙面设计，是以双拉条为主，其中外侧拉条可作为墙板传递垂直向下重力的支撑点，内侧拉条即可作为墙梁水平荷载下受压翼缘的侧向支撑点，可有助于保证结构整体的稳定性。