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山東三維鋼結構廠房加工公司

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行業資訊

單層輕鋼結構廠房屋面結構如何去設計？

人氣：304發表時間：2016-05-17

      隨著建筑業的不斷發展，輕鋼結構廠房屋面形式多樣，可以根據業主的要求選用既美觀又經濟實用的結構形式。一般的結構形式有鋼梁或鋼屋架結構、圓管屋架結構、空間網架結構等。現在我們就以鋼梁和檁條作為主受力桿件的輕鋼屋面作為研究對象，介紹其設計過程，總結其中常見的問題和處理辦法。
      第一要分析的就是荷載(zai)(zai)取值，南方建(jian)筑(zhu)主要考(kao)慮的荷載(zai)(zai)有(you)恒荷載(zai)(zai)、活荷載(zai)(zai)、風荷載(zai)(zai)，當生產過(guo)程有(you)大量排灰的廠房及 其鄰近建(jian)筑(zhu)時(shi)，按照《建(jian)筑(zhu)結(jie)構荷載(zai)(zai)規(gui)范(fan)》（GB500009－2001）（下文簡(jian)稱《荷載(zai)(zai)規(gui)范(fan)》） ，還應考(kao)慮屋面積灰荷載(zai)(zai)。恒荷載(zai)(zai)，一般不超過0.3KN/m2，設有保溫隔熱(re)層，按(an)實際計算；活荷載(zai)(zai)，不上人屋面(mian)按(an)0.5 KN/m2取值(zhi)，當(dang)僅有一個可(ke)變荷載(zai)(zai)且受荷水平(ping)投影面(mian)積超；過60 m2時(shi)，屋面(mian)均布活荷載(zai)(zai)標準值(zhi)應取為0.3 KN/m2,可(ke)以(yi)根據實際情況選(xuan)擇，力求安全、 合理(li)、節(jie)約；風荷(he)(he)(he)載(zai)(zai)，按《荷(he)(he)(he)載(zai)(zai)規(gui)范》的(de)有關規(gui)定取(qu)值；荷(he)(he)(he)載(zai)(zai)組合，荷(he)(he)(he)載(zai)(zai)組合應分(fen)別(bie)計(ji)算以恒載(zai)(zai)控(kong)制(zhi)的(de)荷(he)(he)(he)載(zai)(zai)組合和以活載(zai)(zai)控(kong)制(zhi)的(de)荷(he)(he)(he)載(zai)(zai)組合。
      第二要說的(de)(de)(de)(de)(de)就是(shi)輕鋼(gang)(gang)結構的(de)(de)(de)(de)(de)屋面(mian)主要構件(jian)的(de)(de)(de)(de)(de)受力情況及強度、穩定性(xing)(xing)驗(yan)算(suan)，以(yi)(yi)鋼(gang)(gang)梁(liang)(liang)和(he)檁條(tiao)(tiao)組成的(de)(de)(de)(de)(de)屋面(mian)，外荷載通過壓(ya)型(xing)鋼(gang)(gang)板（彩鋼(gang)(gang)瓦(wa)）均勻(yun)地傳(chuan)(chuan)遞給檁條(tiao)(tiao)，再由(you)檁條(tiao)(tiao)傳(chuan)(chuan)給鋼(gang)(gang)梁(liang)(liang)，鋼(gang)(gang)梁(liang)(liang)通過鋼(gang)(gang)板支(zhi)座(zuo)傳(chuan)(chuan)給柱，再傳(chuan)(chuan)至基礎。鋼(gang)(gang)梁(liang)(liang)和(he)混凝土柱的(de)(de)(de)(de)(de)連(lian)(lian)接(jie)由(you)于是(shi)不同(tong)材 料的(de)(de)(de)(de)(de)連(lian)(lian)接(jie)，難以(yi)(yi)做成剛(gang)(gang)接(jie)，計算(suan)時常把(ba)它簡(jian)(jian)化為鉸接(jie)，這樣(yang)，鋼(gang)(gang)梁(liang)(liang)就簡(jian)(jian)化為簡(jian)(jian)支(zhi)梁(liang)(liang)或者連(lian)(lian)續 梁(liang)(liang)。鋼(gang)(gang)梁(liang)(liang)的(de)(de)(de)(de)(de)強度由(you)規范的(de)(de)(de)(de)(de)公式(shi)容易算(suan)出，但鋼(gang)(gang)梁(liang)(liang)的(de)(de)(de)(de)(de)穩定性(xing)(xing)需要構造措(cuo)施來滿足。許多(duo)情況下 ，鋼(gang)(gang)梁(liang)(liang)強度還沒有(you)達到極(ji)限應力值，而穩定應力已經超出要求了(le)。因為如(ru)果(guo)截面(mian)的(de)(de)(de)(de)(de)側(ce)向(xiang)抗(kang)彎 剛(gang)(gang)度和(he)抗(kang)扭剛(gang)(gang)度不足（如(ru)窄而高的(de)(de)(de)(de)(de)工字(zi)型(xing)截面(mian)），則會在(zai)截面(mian)形(xing)(xing)成塑性(xing)(xing)鉸以(yi)(yi)前，甚至在(zai)彈性(xing)(xing) 階段(duan)，梁(liang)(liang)就有(you)可能突然發(fa)生(sheng)繞弱軸y軸的(de)(de)(de)(de)(de)側(ce)向(xiang)彎曲，且同(tong)時伴(ban)隨(sui)扭轉變形(xing)(xing)而破(po)壞。加強抗(kang)彎 和(he)抗(kang)扭剛(gang)(gang)度的(de)(de)(de)(de)(de)方(fang)法除了(le)加大梁(liang)(liang)的(de)(de)(de)(de)(de)截面(mian)以(yi)(yi)外，增加側(ce)向(xiang)支(zhi)承(cheng)點(dian)也是(shi)有(you)效的(de)(de)(de)(de)(de)方(fang)法，這樣(yang)減(jian)少梁(liang)(liang)受 壓(ya)翼緣的(de)(de)(de)(de)(de)自由(you)長(chang)(chang)度，從而減(jian)小梁(liang)(liang)在(zai)側(ce)向(xiang)支(zhi)承(cheng)點(dian)間對y軸的(de)(de)(de)(de)(de)長(chang)(chang)細比(bi)。
      在輕鋼結構設計時對鋼梁進行強度和穩定性驗算時須注意"應力比"的問題，即計算應力與極限應力的比值，《鋼結構設計規范》第4.2節對此進行了闡述。這是考慮到施工中產生的各種誤差，使鋼 結構本身的極限應力不能滿足試驗得出的極限應力，所以應在設計時有意識地使應力比<1, 很好控制在0.8以下。
山東三維鋼結構股份有限公司輕鋼結構廠房案例
      第三需要說的(de)就(jiu)是屋面支(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)撐(cheng)(cheng)體(ti)系，輕鋼結構(gou)廠房屋面支(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)撐(cheng)(cheng)體(ti)系雖(sui)然不(bu)是主要的(de)受(shou)力(li)構(gou)件，但(dan)卻(que)是連接屋面主要承重構(gou)件的(de)重要組成部分。適當而有(you)(you)(you)效地(di)布(bu)置(zhi)支(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)撐(cheng)(cheng)體(ti)系，能使廠房具(ju)有(you)(you)(you)足夠(gou)的(de)強度(du)(du)、剛度(du)(du)和穩(wen)定性。屋面支(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)撐(cheng)(cheng)體(ti)系可以分為(wei)(wei)上弦(xian)橫(heng)(heng)向(xiang)(xiang)水(shui)平(ping)支(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)撐(cheng)(cheng)、下(xia)弦(xian)橫(heng)(heng)向(xiang)(xiang)水(shui)平(ping)支(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)撐(cheng)(cheng)、下(xia)弦(xian)縱向(xiang)(xiang)水(shui)平(ping)支(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)撐(cheng)(cheng)、豎向(xiang)(xiang)支(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)撐(cheng)(cheng)和系桿等。上弦(xian)橫(heng)(heng)向(xiang)(xiang)水(shui)平(ping)支(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)撐(cheng)(cheng)為(wei)(wei)屋面提(ti)(ti)供(gong)穩(wen)定性，為(wei)(wei)主構(gou)件（鋼梁(liang)、弦(xian)桿等）提(ti)(ti)供(gong)側向(xiang)(xiang)支(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)承點(dian)，它(ta)主要設(she)置(zhi)在(zai)房屋的(de)兩端或橫(heng)(heng)向(xiang)(xiang)溫度(du)(du)伸縮(suo)縫區段兩端的(de)第一個柱(zhu)間(jian)，但(dan)為(wei)(wei)了保(bao)證上弦(xian)橫(heng)(heng)向(xiang)(xiang)水(shui)平(ping)支(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)撐(cheng)(cheng)的(de)有(you)(you)(you)效作用，設(she)置(zhi)的(de)間(jian)距不(bu)宜超過60米；下(xia)弦(xian)水(shui)平(ping)支(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)撐(cheng)(cheng)在(zai)沒有(you)(you)(you)懸掛設(she)備(bei)且跨(kua)度(du)(du)不(bu)大時，可以不(bu)設(she)(she)(she)(she)；豎向支(zhi)(zhi)撐(cheng)的(de)(de)作用(yong)是使相鄰屋(wu)(wu)架和(he)上下弦橫向水平支(zhi)(zhi)撐(cheng)組成的(de)(de)四面體(ti)(ti)形成空間幾何不(bu)變體(ti)(ti)系(xi)，以(yi)保證(zheng)屋(wu)(wu)蓋(gai)的(de)(de)整體(ti)(ti)穩定(ding)，在鋼梁的(de)(de)中(zhong)間和(he)兩端設(she)(she)(she)(she)置，設(she)(she)(she)(she)置的(de)(de)數量視(shi)跨度而定(ding)；系(xi)桿為了(le)保證(zheng)未設(she)(she)(she)(she)橫向水平支(zhi)(zhi)撐(cheng)屋(wu)(wu)蓋(gai)的(de)(de)側向穩定(ding)以(yi)及(ji)傳遞水平荷載，在橫向水平支(zhi)(zhi)撐(cheng)或(huo)豎向支(zhi)(zhi)撐(cheng)的(de)(de)節點(dian)處，沿房屋(wu)(wu)縱向通長設(she)(she)(she)(she)置，一般可以(yi)使用(yong)角(jiao)鋼或(huo)圓鋼。　　
      輕鋼結構廠房(fang)支撐桿(gan)件的(de)受力(li)一般很(hen)小，不必計算，可(ke)按構造要求和容許長(chang)細比選擇截面。當交叉斜(xie)腹桿(gan)體(ti)系(xi)(xi)的(de)支撐桁架作(zuo)為支撐體(ti)系(xi)(xi)時，此時該體(ti)系(xi)(xi)屬于靜不定體(ti)系(xi)(xi)，在節點(dian)荷載(zai)作(zuo)用(yong)下，可(ke)考慮某些斜(xie)桿(gan)退出(chu)工作(zuo)，簡化成靜定體(ti)系(xi)(xi)，再(zai)驗(yan)算該截面是否(fou)滿足要求。
第四要(yao)說的(de)是輕鋼(gang)(gang)結構的(de)鋼(gang)(gang)梁拼接節(jie)點、鋼(gang)(gang)梁和(he)柱的(de)連接節(jie)點是主要(yao)的(de)計(ji)算節(jie)點。為方便(bian)運(yun)輸，一般情(qing)況(kuang)，每段梁不(bu)超過(guo)12米。然后根據節(jie)點受力情(qing)況(kuang)和(he)連接形式計(ji)算，并復核是否符合構造的(de)要(yao)求(qiu)，因為螺(luo)栓安(an)裝工藝(yi)對螺(luo)栓的(de)間(jian)距有一定的(de)要(yao)求(qiu)，詳細可查閱《鋼(gang)(gang)結構設計(ji)規(gui)范(fan)》。鋼(gang)(gang)梁和(he)混凝土(tu) 
柱的連接，需要(yao)設計(ji)支(zhi)座底(di)板的厚度，連接螺栓的大(da)小。底(di)板厚度由支(zhi)座反力(li)產生的彎矩經(jing)計(ji)算確定，一(yi)般(ban)采用12mm～16mm，加勁肋厚度與底(di)板厚度相同。螺栓應(ying)用雙螺帽的螺栓。預埋螺栓需要(yao)有足夠(gou)的錨固長度，具體參考混凝土結構的做法(fa)。
      總體來說(shuo)，單層(ceng)廠房輕(qing)鋼屋面(mian)結(jie)構(gou)設(she)計(ji)以(yi)安全、合(he)(he)理、可行、經濟(ji)為原(yuan)則，設(she)計(ji)人員(yuan)不(bu)僅要(yao)(yao)按(an)規范(fan)設(she)計(ji)，還要(yao)(yao)結(jie)合(he)(he)實(shi)際情況，例如鋼材的(de)質量指標、焊(han)接技術(shu)、安裝工藝等進(jin)行綜合(he)(he)考(kao)慮；除了滿(man)足強度的(de)要(yao)(yao)求外，還要(yao)(yao)注意各(ge)種構(gou)造措施的(de)運用，要(yao)(yao)弄懂各(ge)種構(gou)造措施設(she)置的(de)原(yuan)因，避免由(you)于構(gou)造措施設(she)置不(bu)當而破壞結(jie)構(gou)的(de)穩定。
    &nbsp; 山東(dong)三維鋼(gang)結(jie)構股份(fen)有限公司專業(ye)輕鋼(gang)結(jie)構廠房(fang)建筑商(shang)，甲級(ji)設(she)計資質、壹(yi)級(ji)施工資質，為客戶提(ti)供很(hen)具專業(ye)的輕鋼(gang)結(jie)構廠房(fang)。業(ye)務(wu)電話：0632-5666177