浅谈单层重钢厂房结构设计(2)

　　1.独立基础：主要应用于地基土很好的情况，要抵抗极大的柱底弯矩，基础截面一般都很大，相应配筋也较大。

　　2.桩基础：可以有效减少基础的面积，并有利于控制基础的沉降，但相对于独立基础，造价较高。

　　与基础一样，钢柱柱脚也需要抵抗极大的弯矩。连接的抗弯能力是主要的考虑，常用的柱脚型式有：

　　（1）.插入式：应用得最普遍的柱脚型式，在留好的混凝土杯口中立钢柱，调整好钢柱的各项指标后二次浇筑混凝土。构造简单，节省钢材，受力好。但在浇筑混凝土后，钢柱不能校正，对基础沉降和施工精度要求很高。

　　（2）.外包式：钢柱外侧焊栓钉，在基础上预留插筋，然后钢柱就位，绑扎外包部分的箍筋，浇筑混凝土。受力明确，当外包部分的纵向钢筋较大较密时，钢柱就位有一定的难度。

　　（3）.外露式：构造简单，用于钢柱截面较小，柱底弯矩也较小的部位。具体到重钢厂房，用于附属构件柱的柱脚。

　　五、钢架

　　1.柱子：一般下柱采用格构式柱，上柱为了与屋面连接的方便，采用实腹式柱。格构式柱的种类有很多种。如下图所示：

　　为了增加刚度和抗压能力，钢管柱中可灌以混凝土。此时钢管的焊接焊缝必须采用对接坡口焊缝，并达到与母材等强的要求。后灌混凝土施工有专门要求，具体参照《钢管混凝土结构设计与施工规程》（CECS 28：90）。

　　2.柱子的节点：柱子是单层重钢结构中的重点和难点。构件均需要计算，在程序之外需要补充计算的有肩梁节点、现场拼接节点、缀条的连接节点等。其中肩梁按简支梁模型来计算肩梁高度、腹板和肩梁与柱的焊缝。下图是一个典型的单臂式肩梁节点

　　3.屋面梁（屋面桁架）：采用常规做法，除了计算，还需注意局部稳定的构造要求。

　　4.梁柱连接梁梁连接典型的连接方式均可采用，计算方法相同，不再赘述。

　　六.支撑系统

　　1.支撑的计算：支撑计算方法同普通的单层钢结构厂房，构件的长细比要求也相同。

　　支撑的截面选择：柱间支撑需要采用型钢，如角钢、槽钢、圆管、热轧H型钢等，不宜使用圆钢。圆钢的刚度小，在吊车启动和刹车时容易有可见的振动。屋面支撑可以采用圆钢和型钢，但基于跟柱间支撑同样的原因，仍推荐采用型钢。需要注意的是，当单根屋面支撑的长度较大时，需要考虑其在重力荷载下的挠度，当计算挠度较大时，可将支撑杆件吊挂在屋面檩条上。

　　2.柱间支撑：柱间支撑是重要的受力构件。格构式柱一般设置双片支撑，实腹式柱当高度大于600时，宜设置双片支撑。两片支撑用缀条沿纵向连接，这样就有了较大的刚度，更有利于缀条的受力和稳定。需要注意的是柱间支撑与综合桥架交叉处一般需要切除部分缀条才能保证桥架的通过。

　　3.屋面支撑：与一般的轻钢厂房不同的是，重钢的单层厂房需要设置纵向支撑来增加屋盖的整体性和刚度。在《钢结构设计手册》中推荐当吊车吨位大于等于20t时一般需要设置纵向支撑。从工程的实际效果来看，与没有设纵向支撑的对比，结构的整体性好很多，可感受到的振动基本消除。

　　4.支撑的连接：一般采用安装螺栓定位后焊接。因常常支撑构件的重量也较大，为了保证施工安全和定位准确，需要增加螺栓数量或者采用大的安装螺栓。

　　七.吊车梁系统

　　一般采用实腹式钢吊车梁。为减少偏心对柱的影响，除端头边跨支座外，端头应采用突缘式。当跨度很大吨位不大时，也可以采用吊车桁架。

　　当吊车吨位大于50t时，需要设制动板或制动桁架。中级工作制的吊车梁跨度大于等于18m时，宜设置辅助桁架和下翼缘水平支撑。

　　1.计算：需要理清吊车荷载和走道板等的荷载、制动板或制动桁架的设置情况，严格控制疲劳强度和变形。

　　制动桁架需要根据吊车荷载及吊车梁计算时的取值计算，辅助桁架需要考虑制动桁架荷载和检修荷载，下翼缘水平支撑和垂直支撑可按构造设置。制动桁架上需要设置检修用走道板。

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