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剖析东莞独院钢结构在厂房中的应用

2018-07-07


今天小编就针对东莞独院钢结构厂房的特点,从厂房刚度、柱间支撑、楼板水平支撑及节点设计等几方面进行讨论:


1、工程概况


某铜冶炼厂首次由澳大利亚引进三台澳斯麦物炉(熔炼炉、沉降炉、吹炼炉各一台)集中设置于熔炼主厂房内,由于工艺新颖,流程复杂,室内又有高温热源,SO2气体腐蚀的影响等,故对厂房结构设计提出了特殊要求,造成结构设计的复杂性。


熔炼车间平面为矩形厂房,总建筑面积5000㎡,长36m,宽25m,(主跨21m,副跨4m),檐口标高47.20m。


主跨内设有一台50t/10t重级工作制桥式起重机,轨顶高41.77m,屋面梁下悬挂2台10t电动葫芦,供2台炉子提升氧枪专用。因该厂房楼面活载大部分为30kN/㎡,工艺要求严,柱网不规则,楼层高低相差较大,整个厂房厂房自下而上全是敞开大究竟,没有一个赛事楼层,又位于7度地震区,业主要求工期紧迫,选用其它常用结构形式很难满足要求,因此,采用钢结构比较合理。




2、结构方案的确定


由于受工艺流程配置的要求,采用钢框架结构比较合适。但考虑到整修结构自下而上没有一个比较完整楼层,结构空间刚度较弱,结合收集到国外类似厂房的处理办法,沿厂房四周尽可能设置垂直支撑,室内柱间无障碍物,设备管线布置灵活。这种结构体系的抗侧刚度及稳定,主要取决于梁与柱的连接节点的刚度和延性。


3、独院钢结构厂房刚度的保证


钢结构体系具有很好的延性,这对于抗震是非常有利的,然而要使结构满足使用要求,必须使建筑物有足够的刚度。本建筑物设计主要从计算和构造两方面来保证厂房的刚度。


3.1结构计算方面


由于厂房内几乎没有完整楼层,所以其空间工作性能差,设计是按平面框架体系计算,结构的侧向变形按以下几条控制:


(1)在吊车水平横向刹车力作用下,控制厂房柱在吊车梁顶面处横向变位≤HT/2000。


(2)在风荷载作用下,顶点的侧移不超过建筑物高度的1/500;层间位移不超过楼层的1/400。


(3)根据澳方工艺要求标高21.20m处,在风荷载作用下,最大水平位移不大于35mm。


(4)在地震水平力作用下,结构在弹性阶段的层位移,不得超过结构层高的1/250。


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