單層工業(yè)廠房

單層鋼結(jié)構(gòu)廠房摘要：適用于工業(yè)生產(chǎn)的廠房有單層與多層之分。單層廠房是指工業(yè)廠房中，層數(shù)為一層的廠房，使用于大型機器設(shè)備或有重型起重運輸設(shè)備的工廠，對各種類型的工業(yè)生產(chǎn)有較大的適應(yīng)性，因而其使用范圍比較廣。鋼結(jié)構(gòu)廠房具有鋼結(jié)構(gòu)的優(yōu)點，鋼結(jié)構(gòu)強度高、質(zhì)量輕、施工周期短、造價低廉。除此之外，單層鋼結(jié)構(gòu)廠房具有較好的抗震性能。鋼結(jié)構(gòu)廠房憑借其獨特的優(yōu)勢在如今的工業(yè)建筑中越來越受到歡迎。本文將從單層鋼結(jié)構(gòu)廠房的幾個方面對其作簡要介紹。單層鋼結(jié)構(gòu)廠房抗震性能特點組成現(xiàn)狀正文：一、 單層鋼結(jié)構(gòu)廠房組成單層廠房鋼結(jié)構(gòu)一般由天窗架、屋架、托架、柱、吊車梁、制動梁、各種支撐及墻架等構(gòu)件組成。這些構(gòu)件按所起作用可以歸并成以下體系：（1）橫向平面框架。它是廠房的基本承重結(jié)構(gòu)，由框架柱和橫梁（或屋架）構(gòu)成，承受作用在廠房的橫向水平荷載和豎向荷載并傳遞到基礎(chǔ)。（2）縱向平面框架，由柱、托架、吊車梁及柱間支撐組成等，其作用是保證廠房骨架的縱向穩(wěn)定性和剛度，承受縱向水平荷載，如吊車的縱向制動力、縱向風力等，并傳遞到基礎(chǔ)等。（3）屋蓋結(jié)構(gòu)，由天窗架、屋架、托架、屋蓋支撐及檁條等構(gòu)成。（4）吊車梁及制動梁，主要承受吊車的豎向荷載及水平荷載，并傳遞到橫向排架和縱向支撐。（5）支撐，包括屋蓋支撐、柱間支撐及其他附加支撐，所起作用是將單獨的平面框架連接成空間體系，以保證結(jié)構(gòu)具有必要的剛度和穩(wěn)定性，同時也有承受風力及吊車制動力的作用。二、 單層鋼結(jié)構(gòu)廠房特點1、從建筑上講，單層鋼結(jié)構(gòu)廠房是冶金、機械等車間的主要型式之一。為了滿足在車間中放置尺寸大、較重型的設(shè)備生產(chǎn)重型產(chǎn)品，要求單層鋼結(jié)構(gòu)廠房適應(yīng)不同類型生產(chǎn)的需要，構(gòu)成較大的空間。2、從結(jié)構(gòu)上講由于產(chǎn)品較重且外形尺寸較大，因此作用在單層鋼結(jié)構(gòu)廠房結(jié)構(gòu)上的荷載、廠房的跨度和高度都往往比較大，并且常受到來自吊車、動力機械設(shè)備的荷載的作用，要求單層鋼結(jié)構(gòu)廠房的結(jié)構(gòu)構(gòu)件要有足夠的承載能力。通常狀況下，為了滿足實際生產(chǎn)工藝要求，與一般工業(yè)廠房相對比，鋼結(jié)構(gòu)廠房的廠房跨度與吊車軌頂標高等諸多方面的指標均較大。3、 在承重構(gòu)件截面上，鋼結(jié)構(gòu)截面面積較大。結(jié)合鋼結(jié)構(gòu)工程特點，為了能夠承受較大噸位荷載，對其結(jié)構(gòu)剛度要求高。鋼結(jié)構(gòu)主要承重構(gòu)件主要采用鋼板，截面相對較大。運用桁架以及格構(gòu)式構(gòu)件，可以提高荷載承受能力。4、 鋼結(jié)構(gòu)廠房的優(yōu)點及實用性（1） 在施工速度方面：鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件可以工廠化批量生產(chǎn)，施工簡單，安裝快捷，大大縮短施工周期；（2） 鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)廠房在自重方面：可減輕建筑物結(jié)構(gòu)質(zhì)量約30%，特別在地基承載力低和地震設(shè)防烈度較高的地方，其綜合經(jīng)濟優(yōu)于鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)體系；（3） 造價合理：鋼結(jié)構(gòu)建筑自重輕，減少基礎(chǔ)造價，建造速度快，可日建成投產(chǎn)，綜合經(jīng)濟效益大大優(yōu)于混凝土結(jié)構(gòu)建筑；（4） 從環(huán)保方面考慮：鋼結(jié)構(gòu)體系屬于環(huán)保型綠色建筑體系，鋼材本身是一種高強度高效能的材料，具有很高的再循環(huán)價值，并且不需要支模施工。（5） 鋼結(jié)構(gòu)廠房在使用過程中具有良好的抗震性、抗風性、耐久性和保溫性等，集環(huán)保、節(jié)能與一體。三、 單層鋼結(jié)構(gòu)廠房現(xiàn)狀在現(xiàn)階段，鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)作為建筑行業(yè)中的一項新型綠色環(huán)保技術(shù)，其應(yīng)用前景寬闊，同時已經(jīng)逐漸滲透到了大型工業(yè)廠房以及公共技術(shù)等領(lǐng)域。從總體上來看，鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)廠房構(gòu)件截面小、建筑空間利用率高、美觀大方、自重較輕、建筑總造價低廉、抗震性能優(yōu)越。同時基礎(chǔ)所承受的負載相對較小，在工廠中，其結(jié)構(gòu)構(gòu)件能夠?qū)崿F(xiàn)大批量生產(chǎn)。此外，鋼結(jié)構(gòu)廠房的施工周期較短，對環(huán)境的破壞相對較小，廢物回收率與再循環(huán)利用率均高，滿足了現(xiàn)代能源節(jié)能要求，符合綠色建筑標準要求。單層鋼結(jié)構(gòu)廠房使用的材料能夠回收和再利用，降低了環(huán)境破壞和環(huán)境污染機率的同時還節(jié)約了能源，符合當今社會對建筑綠色化的要求；單層鋼結(jié)構(gòu)廠房設(shè)計、生產(chǎn)、施工趨于一體化，外觀也較為美觀大方，提升了工廠的形象和員工的自豪感。四、 單層鋼結(jié)構(gòu)廠房抗震性能及抗震措施1、抗震性能國內(nèi)外的多次地震經(jīng)驗表明，鋼結(jié)構(gòu)廠房具有良好的抗震性能。在7?9度地震作用下，主體結(jié)構(gòu)（鋼屋架和鋼柱）未發(fā)現(xiàn)有明顯的損傷，只是一些局部構(gòu)件的損壞。在10度地震作用下，單層鋼結(jié)構(gòu)廠房的部分結(jié)構(gòu)開始出現(xiàn)損壞，有的達到中等破壞。例如，位于lo度區(qū)的唐山鋼鐵廠，在其37000群鋼結(jié)構(gòu)廠房中，中等破壞的僅為10%，其余基本完好和輕微損壞。在11度區(qū)，由于設(shè)計不合理，單層鋼結(jié)構(gòu)廠房出現(xiàn)了嚴重破壞和倒塌。如唐山機車車輛廠某全鋼結(jié)構(gòu)廠房，由于鋼柱柱腳錨固螺栓直徑過細（只有4聲18），震時螺栓拉壞拔出，導致廠房柱身傾倒，但鋼柱本身未發(fā)生破壞。從歷次地震中所發(fā)生的單層鋼結(jié)構(gòu)廠房的實際震害來看，在7?9度地震作用下，廠房結(jié)構(gòu)的震害主要發(fā)生在承受地震側(cè)力的支撐系統(tǒng)和承受彎矩和剪力的鋼柱柱腳支承處。其破壞特征是桿件的失穩(wěn)變形和連接節(jié)點的斷裂或拉脫。2、抗震措施單層鋼結(jié)構(gòu)廠房抗震設(shè)計主要原則是力求簡化結(jié)構(gòu)的造型，當結(jié)構(gòu)復雜時可采用防震縫分為幾個簡單單元。當不能采用防震縫時，應(yīng)對薄弱環(huán)節(jié)處采取相應(yīng)加強措施,使廠房在地震作用下具有整體振動的特點。其抗震構(gòu)造措施主要有三部分，一是加強屋蓋的整體性和空間剛度；二是保證柱子的整體穩(wěn)定和柱截面的抗震穩(wěn)定，以及提高柱腳的抗震能力；三是減輕圍護墻對于廠房地震作用的影響。五、單層鋼結(jié)構(gòu)廠房發(fā)展趨勢目前，鋼結(jié)構(gòu)廠房設(shè)計中的安全系數(shù)不能反映整體與局部之間的關(guān)聯(lián)性。結(jié)構(gòu)參數(shù)不確定，結(jié)構(gòu)響應(yīng)差異顯著，隨機參數(shù)結(jié)構(gòu)極值處于失穩(wěn)狀態(tài)。因此，要不斷優(yōu)化鋼結(jié)構(gòu)廠房設(shè)計，提高其使用性能以及安全性能。1、 優(yōu)化鋼結(jié)構(gòu)廠房溫度伸縮縫一般而言，溫度作為影響鋼結(jié)構(gòu)廠房使用性能的關(guān)鍵因素，在其變形中發(fā)揮著重要的作用。當廠房的平面設(shè)計尺度較大時，為了將溫度應(yīng)力維持在合理的范圍內(nèi)，必須要在結(jié)構(gòu)橫向方向或者結(jié)構(gòu)縱向方向進行溫度縫的設(shè)置。2、 優(yōu)化鋼結(jié)構(gòu)廠房立面設(shè)計在建筑表現(xiàn)上，鋼結(jié)構(gòu)廠房主要具有四個方面的顯著特征，即規(guī)模、線條、色彩、變化。在鋼結(jié)構(gòu)廠房設(shè)計過程中，要積極發(fā)揮彩色壓型鋼板的色彩表現(xiàn)力，擺脫傳統(tǒng)鋼筋混凝土廠房的死板與單調(diào)?；诠に囈?，鋼結(jié)構(gòu)廠房體型受到約束，因而體型變化多樣。在一定程度上，導致節(jié)點的處理異常復雜，總體施工造價較高。3、 優(yōu)化鋼結(jié)構(gòu)廠房支撐系統(tǒng)4、 優(yōu)化鋼結(jié)構(gòu)廠房保溫隔熱設(shè)計以及防火設(shè)計鋼材在溫度上的敏感度異常強烈，溫度的變化直接關(guān)系著鋼材性能的發(fā)揮。鋼材導熱性能良好，對于鋼結(jié)構(gòu)廠房來講，必須要進行保溫與隔熱處理，降低能源的消耗，不斷滿足設(shè)計工藝需求。六、結(jié)語隨著科學技術(shù)的不斷發(fā)展，在我國建筑市場上，鋼鐵工業(yè)占有很大的應(yīng)用與發(fā)展優(yōu)勢。鋼結(jié)構(gòu)的各種優(yōu)點使其成為今后結(jié)構(gòu)形式的主流之一，單層結(jié)構(gòu)廠房仍有很大的發(fā)展趨勢，由上述各種方面的優(yōu)化我們知道，只有做好了改進優(yōu)化才能使單層