门式钢架轻型钢结构厂房设计

刘贺飞

摘 要：由于钢结构厂房具有施工周期短、强度高和重量轻等优点，我国钢结构厂房经过了快速发展。本文主要是对厂房设计的钢结构设计要求进行分析研究，进而提出了以下方面的内容。PH

关键词：厂房设计;钢结构设计;要点研究

一、钢结构厂房基础简介

近年来，随着我国工业的迅速发展，厂房建设的需求量也不断增大，人们对厂房建筑也提出了更高的要求。在新的工业发展局势下，不仅要满足结构厂房基本的功能，还必须具有足够的安全性和对生产环境的适应性，厂房基础是保证厂房结构安全、满足厂房多方面功能的保障，因此加强对厂房基础的设计研究是非常有价值的。

随着我国经济和技术的进步，我国钢铁产量迅速增加，具有优质性能的钢材也大量出现，钢结构厂房建设具有易操作、省时、高效的特点，在日后的维护过程中，钢结构厂房承重能力较好，可以通过简单的焊接技术进行修复，而且还具有抗震能力强的优势。钢结构厂房的应用已经渗透到很多大型的工业厂房以及公共建筑等方面，对促进我国经济的迅速增长起到了很大的推动作用。正是因为钢结构厂房具有这些独特的优势、运用如此广泛，加强厂房的基础建设才显得尤为重要。钢结构厂房基础是指承受整个厂房建筑、工艺设备、管道、钢结构本身以及地震作用等载荷，并将作用力传给地基的土建结构。在钢结构厂房建筑规模不断扩大的生产形势下，厂房的基础设计往往会成为整个工程项目能否顺利完成的关键因素。因此，加强钢结构厂房的基础设计，系统分析基础的受力特征对促进钢结构厂房的安全建设，更好地为工业发展服务具有非常重要的意义。

二、案例分析

（一）关于案例的分析  本文当中所介绍的设备库其跨度主要是在二十五米，并且是两跨，柱子之间的距离是在五米，并且对于房屋的室内设计当中其是中级桥式吊车，其吨位是在十吨左右，吊车的轨顶标志标高主要是八米，柱子的顶部标高主要是在十一米，其主要是采用了轻型的钢屋面以及夹芯板外墙。 （二）关于设计方案的选择

第一，主要是有着比较轻的自重，同时也有着比较好的抗震性能，其主要是采用钢材是一种高效型以及薄壁的，构件的截面具有着十分优秀的特性，同时也有着很好的承载能力以及受力的能力。钢结构的整体具有着很大的刚度以及很好的抗震性能，并且钢结构的重量并不是很大，对于这样的基础来说，其费用能够得到很大程度的降低。

第二，具有着比较快的供货速度，并且在对其进行安装的过程中也是比较方便的，通过一些相关实践的研究表明，和混凝土结构相比的话，钢结构工期要在一定程度上短很多，并且在目前来说，还具有着比较高的贷款利率，如果进行及早的投资就能够在一定程度上很快的收回来，这样可以进一步的降低工程总造价，也能够对投资过程中的效益幅度进行很大的提高。

第三，装备化程度比较高，能够在一定程度上进行快速的建成吗，具有着比较高的工作效率，并且其质量也是很高的。

第四，通过相关的一些实践研究可以进一步的说明，在生产过程中和使用的过程中，是不需要对能源以及原材料进行过多的消耗，同时也不会产生过多的一些垃圾以及粉尘等，并且具有着比较低的噪音，可以在一定程度上对其进行重复使用，具有着比较高的循环性，所以，对绿色节能的目的进行充分的实现。

三、钢结构厂房基础设计的要点

（一）做好基础形式的选择

在众多建筑工程以及企业厂房中，由于建筑物的规模、用途各有不同，结构所承受的载荷大小和性质也有一定的差异，而且建筑所处地理位置的地质结构特征使得建筑物对不均匀沉降有一定的敏感性，因此为达到不同条件下厂房结构的稳定，选择的结构基础形式并不相同。在进行钢结构厂房的基础形式进行选择时，要充分考虑这些因素的影响，对地质条件、土层性质和分布以及地下水情况进行系统地分析，充分结合该地区的具体情况来开展工作。一般来说，钢结构厂房的柱距和跨度都比较大，因此在地质条件比较好时，可以采用独立的基础形式;在地质条件不太乐观或者建筑要求较高时，常采用桩基础。桩基础是我国发展较早、较成熟的一种基础形式，因其具有承载能力高、沉降量小且沉降均匀等优点，可以适用于任意工程地质条件，尤其是在软弱地基上的建筑结构中具有非常广泛的应用。

（二）做好基础的受力分析

钢结构厂房基础具有顶面承受较小的竖向力和相对较大的水平力和弯矩的受力特點，在基础设计时必须根据这些特点着重对竖向及水平的受力和弯矩情况进行具体的分析，根据结构特征确定载荷分布进而对基础部分的承受能力和稳定性进行一定的校核。根据基础的受力分析，可以指导厂房结构的建设、钢材的选择以及厂房基础形式的确定。在对钢结构厂房进行结构基础受力分析时，不能定性地确定某一方向的承受力，必须根据初步选择的基础形式和地质条件进行严格的实验、分析以及数据计算，给出地基所能承受的具体各个方向受力大小的范围，对所设计的结构进行分析和验证，确保实际建筑的厂房结构所产生的载荷作用在基础能够承受的稳定范围之内。

（三）严格按照设计步骤进行设计

严格按照厂房基础设计步骤进行设计，首先要确定柱底的位置及桩柱的安排布局等，并结合基础的埋置深度初步计算出基础的高度。然后根据地基的承载力特征值确定基底的安排面积使面积满足相关的设计要求，当基础为偏心受压基础时，应注意基底的最大应力不能超过地基承载能力的的1.2倍;当钢结构厂房有一定吨位的吊车时，最小应力应大于零。再次，根据设计的基础结构确定基础的冲切强度并对其高度进行验证，应该满足基础的冲切面上由于土反力而产生的局部载荷的设计值，满足其小于基础破坏斜截面的抗剪强度。完成上一步骤后，就可以根据基础的抗弯强度来计算基础底板内的受力钢筋了。最后，根据上述步骤中涉及的计算结果以及地区的构造要求绘制施工图。 （四）做好关键问题的处理

在钢结构厂房的基础设计中经常出现一些关键性的问题，比如桩底构造、钢筋保护层、基础的抗浮等，这些问题的出现对基础的稳定有着很大的影响，因此必须妥善处理好这些关键问题。对于桩底构造而言，增桩底直径可提高承载力约4%～9%，再加上桩的深度一般比较大、井底环境差，因此，设计时桩底不宜按锅底形面积计算，应留有一定的安全储备。

四、结语

随着时代的进步和社会的发展，钢结构设计和施工技术将会得到进一步的发展，那么钢结构建筑的应用范围将会越来越大。相关的设计人员也需要不断的努力，提高自己的专业技术和水平，总结施工经验，设计出更为合理更为经济的钢结构厂房。

参考文献：

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[2]王燕，刘欣梅.大型钢结构厂房伸缩缝的优化设计[J].中国港湾建设，2013，03：46-48.