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钢结构厂房要怎样减少用钢量来降低成本？
发布日期：2022-02-15 作者： 点击：
一、钢结构厂房长宽的选择。
一般来说，柱网布置应遵循长度大于宽度的原则，可以减少刚性框架的钢量，也可以减少柱间支撑的风荷载，从而减少支撑系统的钢量。
例1：如果钢结构厂房尺寸为60×50m，则60m为长度方向，50m为跨度方向，即60(L)×50(W)，而非50(L)×60(W)。
二、钢结构厂房柱距的选择。
技术经济表明，标准载荷下经济的柱是8~9m。当超过9m时，屋顶檩条和墙体框架系统的钢耗增加过多，综合成本不经济。这里的标准载荷是指屋顶活载0.3KN/m2，基本风压0.5KN/m2。当载荷较大时，经济柱之间的距离应相应减小。对于10吨以上的车间，经济距离应为6~7m。
柱距布置时，如果需要采用不同的柱距，应尽量将端跨布置得小于中跨，因为端跨风荷载大于中跨。此外，在采用连续檩条设计时，端跨的挠度和跨中弯距总是大于其他跨度。较小的端跨可以使屋顶檩条设计更加方便和经济。
例1：钢结构厂房长度=70m。
经济柱距可取：1@7+7@8+1@7或1@8+6@9+1@8。
例2：钢结构厂房长度=130m，行驶10吨。
经济柱距可取：1@5.5+17@7+1@5.5或20@6.5。
三、确定钢结构厂房合理跨度。
不同的生产工艺和使用功能在很大程度上决定了厂房的跨度，有的业主甚至要求轻钢厂家根据自己的使用功能确定更经济的跨度。在尽可能满足生产工艺和使用功能的同时，应根据房屋高度确定合理的跨度。正常情况下，当柱高，荷载一定时，适当增加跨度，刚架用钢量增加不明显，但节省空间，基础成本低，综合效益可观。通过大量计算发现，当檐高6m，柱距7.5m时，跨度在18-30m之间的刚架单位用钢量(Q345-B)为10-15kg/m2。当跨度在21-48m之间时，
四、钢结构厂房屋面坡度的选择。
屋面坡度应根据屋面板结构、排水坡长度、柱结构高度等综合因素确定，一般为1/10~1/30。研究表明，不同的屋面坡度对刚性框架的钢量有很大的影响。
在不同屋面破度下，我们计算分析了单跨42m、檐口高度6m的钢量：
当屋顶破度为0.5:10时，框架重量为3682kg。
当屋顶破度为1.0:10时，框架重量为：3466kg。
当屋顶破度为1.5:10时，框架重量为3328kg。
当屋顶破度为2.0:10时，框架重量为3240kg。
可见，对于单跨刚架来说，减轻刚架重量的更好方法是增加屋面坡度，坡度越大，钢材消耗越多。
然而，对于多跨框架，情况不同，大坡度会增加框架的钢量，因为大破度会增加内柱的长度。当钢结构厂房跨度较大时，破度的增加可以降低屋顶钢染色的挠度。
通过研究计算，较经济的坡度为：
多跨建筑：1:20。
单跨，跨度小于45m:0.5:10。
单跨，跨度小于60m：1.5：10。
单跨，跨度大于60m：2.0：10。
事实上，屋顶坡度的选择也与建筑物是否有女儿墙有关，而坡度的增加会导致女儿墙成本的增加。
五、选择钢结构厂房檐口高度。
檐口高度对成本影响较大，主要表现在以下几个方面。
1.檐口高度的增加会导致墙板面积的增加，墙檩条的增加，同时柱的用钢量也会增加;
2.如果钢柱没有侧向支撑(如中柱或边柱不能设置角撑)，檐口高度对框架重量的影响会更加突出;
3.檐口高度的增加会导致作用在框架上的风荷载增加。如果檐口高度/建筑宽度>0.8，为了控制侧向位移，有时甚至需要将柱脚从铰链改为刚性连接。
檐口高度由以下因素决定：
1.檐口净高要求;
2.有夹层时，夹层净高要求及夹层梁高度;
3.有吊车时，吊车梁和吊钩的高度。
六、温度段。
根据轻钢规定，大纵向长度不超过300m，水平长度不超过150m。纵向温度段的伸缩缝可采用双柱布置，也可采用椭圆孔连接檩条。
这里需要注意的是，规定的大长度并不是所有建筑都允许达到的长度。对于不同的建筑，大的温度范围应根据钢结构厂房本身的使用条件和所在地的自然条件计算。
七、钢结构厂房支撑布置。
(1)支撑的作用。
在门式刚架柱网的各个温度段，应布置完整的支撑体系，形成完整的空间结构体系。轻型门式刚架沿宽度方向的水平稳定性是通过刚架本身的刚度来抵抗所承受的水平荷载来保证的。由于长度方向纵向结构刚度较弱，需要沿纵向设置支撑，以保证其纵向稳定性。支撑力主要为纵向风载、起重机制动力、地震和温度;计算支撑内力时，一般假设节点为铰接，忽略偏心的影响，一般支撑按拉杆考虑。因此，一般适合双向布置。
(2)常见的支撑类型。
层面支撑的一般布置方式和作用在山墙上的风荷载力的传递路径。轻门刚架常用的柱间支撑类型。由于施工功能和外观要求，或工艺设备布置，不允许使用上述支撑时，可考虑使用纵向框架。此时，需要使用柱弱轴的弯曲刚度。
(3)钢结构厂房支撑设置的基本原则。
1.虽然有些屋面板有一定的蒙皮效果，但目前很难量化，因此在设计支撑时不能考虑蒙皮效果;
2.柱间支撑应尽可能与屋面支撑设置在同一跨度，当因墙面有门洞而无法设置时，柱间支撑可设置在临时跨度;
3.一般来说，支撑间距一般不应超过5跨;无吊车时应取30~45m，有吊车时，间距一般不应大于60m;
4.屋顶支撑需要在屋脊处断开。
在下列情况下，应考虑设置纵向水平屋面支撑。
(1)有抽柱时，如局部抽柱，只能局部设置纵向支撑;
(2)柱距较大时，边柱采用假墙架柱方案;
(3)起重机吨位大于15吨，并有驾驶室。
6.当钢结构厂房宽度大于60m时，内柱应适当增加柱间支撑。在不增加内柱间支撑的情况下，也可以采取增加屋支撑或柱间支撑的规格。此时，需要严格计算内力，以确保支撑应力的安全。
7.在同一列中，不同类型的支撑不应混用，否则刚度小的支撑应力小，不能发挥应有的作用，而刚度大的支撑会因过载而损坏。柱间支撑应选择交叉支撑。
8.钢结构厂房柱间支撑需分层设置。
(1)当有高低跨度(或带长大雨篷)时，需要在高低跨度(或大雨篷)分层设置柱间上下支撑;
(2)檐口高度大于9m时，可根据支撑角设置双柱间支撑，交叉支撑与水平面的夹角为45°，不大于55°;
(3)有起重机时，应在起重机梁处分层设置柱间的上下支撑。端开间不得设置下支撑，以降低起重机梁的温度应力。
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