大跨度工业厂房钢结构屋面选型与技术研究

跨度工业厂房结构屋面选型与技术研究
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摘要:大跨度钢结构的建造及其所采用的技术往往反映了一个国家建筑技术的水平,经济发展日新月异,工业化在经济浪潮中举足轻重,大量工业厂房的新建,大跨径屋面的研究、优化、应用越发显得重要。本文以景德镇中日陶瓷产业园项目2#综合厂房屋面工程为研究主体,通过分析工业厂房屋面钢结构的风雪荷载,对该屋面钢结构的选型及结构设计优化,并对其进行技术论证及经济性对比分析,最后确定屋面钢结构设计吊装方案及优化措施。该工程项目的实施成功,对同类型大跨度工业厂房探索更合理的屋面结构提供了参考案例和优化设计的思路,同时对其他在建和拟建的类似工程也具有一定的参考价值。
关键词:大跨度钢结构;工业厂房;屋面;选型设计;技术论证
引言
工业建筑厂房因跨度大、荷载大等特征,通常使用轻质钢屋架,才能符合工业建筑厂房运营要求。对于这些大型建筑来说,其屋面结构设计选型与施工关键技术是建设的核心关键所在,一方面它即考验建筑师的艺术美学融合结构施工的理念,另一方面又考验结构工程师的力学构件与美学建筑的相统一。
管式直线电机1 大跨度结构与钢结构屋面概述
1.1、大跨度结构的概念
大跨度结构是最重要的建筑结构形式之一,该结构既符合大空间建筑的要求,又能增强建筑美感。在我国现行标准中,大跨度建筑结构的定义与使用材料有关系[1]:对钢筋混凝土结构而言,不小于18m的跨度为大跨度结构;对钢结构来说,不小于60m的跨度才是大跨度结构[2]。而在当前工程应用中,大跨度建筑结构与空间结构联系紧密,对跨度的定义也较为模糊灭苍蝇器[3]微丸机。大跨度钢结构相比混凝土结构,不仅强度高、自重荷载小、塑性好、韧性强,而且施工周期短、可装配化程度高、垃圾排放量少、污染环境小。
1.2、大跨度空间结构体系分类[4-8]
大跨度空间结构体系可根据其结构构成、受力特点、构件单元和力学准则来分类。按结构构成,分为薄壳结构形式、网格结构体系(网架结构、网壳结构)与张拉结构体系(悬索结构、膜结构);按受力特点,分为刚性空间结构体系(薄壳结构、网格结构、拱架等)、柔性空间结构体系(悬索结构、充气膜结构等)和杂交空间结构体系(弦支穹顶);
按构件单元标准,分为板壳单元、梁单元、杆单元、索单元和膜单元;按结构空间矢量传力来分类,分为轴力结构(屋盖空间结构)、弯矩结构(屋盖弯矩结构、三维体空间结构)。
1.3、大跨度结构体系选型考虑因素[8][9]
在大跨度空间结构体系选型中,应重点考虑以下四个因素:(1)建筑功能因素(即建筑适配性);(2)受力性能因素(即结构合理性);(3)经济性能因素(即经济合理性);(4)施工可行性因素(即构件加工难度和施工安装难度)。
1.4、钢结构屋面[8][9]
钢结构具有强度高、自重荷载轻、施工周期短、抗震性能好及工业装配化程度高等优点,而确保钢结构安全可靠的关键是节点设计。大跨度钢结构屋面就几何构成,从总体上可分为平面、曲面,以及由多个曲面和平面组合形成的复杂屋面形态三类。按投影形状,可分为矩形和圆形两大类,其中矩形占绝大多数。按剖面形状,矩形平面的包含平板形、折面形、弧面形、波浪形等;圆形平面的一般为琼顶形或锥形,平板形较少。
薄膜制备2 工程概况及项目特点
2.1、工程总体基本情况
景德镇中日陶瓷产业园标准化厂房及基础配套设施项目(一期),地址位于江西省景德镇市陶瓷工业园区高墩庙村,距景德镇市区约5km,距浮梁县城约8km;项目采用设计采购施工总承包模式。本工程一期项目包括1#陶瓷膜厂房、2#综合厂房、办公楼、宿舍楼。其中2#综合厂房为框架结构、钢屋面,地上二层,建筑高度18m,建筑面积22904.42m2。(图1-2)
图1:2#综合厂房效果图
图2:刚架结构简图
2.2、2#综合厂房钢屋面概况
2#综合厂房刚架梁采用Q355B钢,梁端头板采用Q355B钢,加劲肋采用Q355B钢,吊车梁采用Q355B钢,基础锚栓采用Q235B钢,隅撑采用Q235A钢,檩条采用Q235B、Q355B镀锌冷弯薄壁型钢。最大板厚12mm,工程量为483.67t,单个构件最大重量为4.19t。
EM357屋面为双层压型钢板屋面系统,内衬板固定于檩条的上方,屋面外板采用0.63mm镀铝锌压型钢板,360度直立锁边;屋面保温棉120厚带铝箔玻璃棉(24kg/m³),PE防潮膜,屋面底板为0.4mm厚PE彩镀锌压型钢板,YX-900型。(见图3~4)

本文发布于:2024-09-21 22:01:02,感谢您对本站的认可!

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