某单层钢结构厂房结构方案的优化分析
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1、概述
轻型门式刚架由于柱网布置灵活、自重轻、工业化程度高、综合经济效益高等优点已被广泛的用作轻型单层工业厂房的主要承重骨架[1-3]。在轻型门式刚架结构设计中,柱脚设计、梁截面的选择、屋面坡度等是设计的重要环节，本文以青岛某单层轻型门式钢结构厂房为背景，通过对柱脚连接、梁截面形式、屋面坡度对厂房结构变形挠度、侧移影响的分析，确定出结构的佳结构方案。
工程概况：该工程位于青岛即墨市，采用双跨中间摇摆柱轻型门式刚架结构，柱高6.0m，跨度18m，柱距8m，抗震设防烈度按6度，设计基本地震加速度值为0.05g,设计地震分组为二组，基本风压为0.6kN/m2，基本雪压为0.2kN/m2，刚架活荷载标准值为0.3kN/m2，檩条活荷载标准值为0.5kN/m2。
2、结构方案选择
为了研究柱脚形式、梁截面形式对结构挠度或侧向刚度的影响，分别建立了四种结构模型，模型1：柱脚为平板铰接柱脚，梁截面为等截面；模型2：柱脚为刚接柱脚，梁截面为等截面；模型3：柱脚为平板铰接柱脚，梁截面为变截面；模型4:柱脚为刚接柱脚,梁截面为变截面。结构方案形式见表1。
框架柱高H=6m，跨度L=18m，变截面梁按比例3:4:3取值L1=5.4m，L2=7.2m，L3=5.4m，钢梁坡度i=8%，矢高f=1.44m。不包括结构自重的荷载标准值q=2.4kN/m。按《门式刚架轻型房屋钢结构技术规程》(CECS102:2002)第3.2.2条规定,对受荷水平投影面积大于60m2的刚架构件，屋面竖向均布活荷载的标准值可取不小于0.3kN/m2,本工程受荷水平投影面积为18×8=144m2＞60m2，所以屋面活荷载取为0.3kN/m2。结构形式计算简图见图2。
（ａ）模型１计算简图 （ｂ）模型２计算简图
（c）模型3计算简图 （ｄ）模型４计算简图
图2 结构形式计算简图
3、结构方案分析
采用中国建筑科学研究院编制的PKPM的STS模块对该结构建模，按平面结构体系进行分析。梁柱截面尺寸见表2，钢材采用Q235B。
3.1荷载组合
本工程的门式刚架结构，承载能力极限状态计算时，考虑了3种荷载组合，分别为：
（1）1.2×恒载+1.4×活载；
（2）1.0×恒载+1.4×风荷载；
（3）1.2×恒载+0.9×(1.4×活载+1.4×风荷载);
对结构的正常使用承载状态进行计算时，选用荷载的标准组合。
上海睿玲建筑钢结构工程有限公司，制作钢结构厂房，钢结构阁楼，家庭阁楼，加层钢结构阁楼、钢混结构阁楼，钢木制作结构阁楼，楼梯钢结构。承接大型车间厂房、车棚、雨棚、阳光房、室外钢结构加层加顶工程，多年制作经验，实力雄厚，专业设计师现场测量。
上海睿玲建筑工程有限公司专业服务二十年，您的满意是我们的骄傲。
总部地址：上海市虹口区中山北一路1250号沪办大厦2号楼1803室
联 系 人：孙小姐
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1、概述
轻型门式刚架由于柱网布置灵活、自重轻、工业化程度高、综合经济效益高等优点已被广泛的用作轻型单层工业厂房的主要承重骨架[1-3]。在轻型门式刚架结构设计中,柱脚设计、梁截面的选择、屋面坡度等是设计的重要环节，本文以青岛某单层轻型门式钢结构厂房为背景，通过对柱脚连接、梁截面形式、屋面坡度对厂房结构变形挠度、侧移影响的分析，确定出结构的佳结构方案。
工程概况：该工程位于青岛即墨市，采用双跨中间摇摆柱轻型门式刚架结构，柱高6.0m，跨度18m，柱距8m，抗震设防烈度按6度，设计基本地震加速度值为0.05g,设计地震分组为二组，基本风压为0.6kN/m2，基本雪压为0.2kN/m2，刚架活荷载标准值为0.3kN/m2，檩条活荷载标准值为0.5kN/m2。
2、结构方案选择
为了研究柱脚形式、梁截面形式对结构挠度或侧向刚度的影响，分别建立了四种结构模型，模型1：柱脚为平板铰接柱脚，梁截面为等截面；模型2：柱脚为刚接柱脚，梁截面为等截面；模型3：柱脚为平板铰接柱脚，梁截面为变截面；模型4:柱脚为刚接柱脚,梁截面为变截面。结构方案形式见表1。
框架柱高H=6m，跨度L=18m，变截面梁按比例3:4:3取值L1=5.4m，L2=7.2m，L3=5.4m，钢梁坡度i=8%，矢高f=1.44m。不包括结构自重的荷载标准值q=2.4kN/m。按《门式刚架轻型房屋钢结构技术规程》(CECS102:2002)第3.2.2条规定,对受荷水平投影面积大于60m2的刚架构件，屋面竖向均布活荷载的标准值可取不小于0.3kN/m2,本工程受荷水平投影面积为18×8=144m2＞60m2，所以屋面活荷载取为0.3kN/m2。结构形式计算简图见图2。
（ａ）模型１计算简图 （ｂ）模型２计算简图
（c）模型3计算简图 （ｄ）模型４计算简图
图2 结构形式计算简图
3、结构方案分析
采用中国建筑科学研究院编制的PKPM的STS模块对该结构建模，按平面结构体系进行分析。梁柱截面尺寸见表2，钢材采用Q235B。
3.1荷载组合
本工程的门式刚架结构，承载能力极限状态计算时，考虑了3种荷载组合，分别为：
（1）1.2×恒载+1.4×活载；
（2）1.0×恒载+1.4×风荷载；
（3）1.2×恒载+0.9×(1.4×活载+1.4×风荷载);
对结构的正常使用承载状态进行计算时，选用荷载的标准组合。
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