21m跨轻钢厂房设计【文献综述】.doc

1、毕业论文文献综述土木工程21M跨轻钢厂房设计摘要阐述轻钢结构的优点和国内外研究现状；从厂房建筑设计，结构设计，切实可行的施工图等多方面，探讨单层轻钢厂房需要注意的设计方法；钢结构的防火、防锈蚀措施。关键词轻钢厂房，建筑设计，结构设计，防火措施。一、钢结构的优点及研究现状随着钢结构在我国的发展，各种各样的钢结构体系建筑被越来越多的业界人士所认同，并且也在我国大规模的建设起来，特别是钢结构厂房的建设所占比例颇大，而在钢结构厂房中又以单层门式钢架轻钢厂房的建设数量居多。轻型钢结构的经济指标较好。轻型钢屋盖结构的用钢量一般只有815KG/M2，接近在相同条件下钢筋混凝土结构的用钢量，且节约大量的木材、

2、水泥及其他建筑材料，将结构自重减轻为普通钢结构的7080，总的造价较低。由于这种结构自重轻，且具有结构形式多样、制造和安装方便等优点，目前被普遍用于各种类型的轻工业厂房和许多建筑的屋盖构件。【1】【2】近几十年发展起来的薄壁型钢结构，与热轧型钢结构相比，在相同截面积的情况下，其回转半径可增大5060，截面惯性抵抗矩可增大05倍03倍，能较合理地利用材料的强度，可节约钢材30，其壁厚为15MM50MM，常用的为20MM30MM。【2】另一方面，钢结构在符合环保绿色建筑方面有其独特的优势,是一种节能环保型、循环使用的结构，被誉为21世纪的“绿色建筑”之一。国外的门式刚架体系已经进入了设计、分析、出

3、图程序化（如大型通用化设计软件包LOSEKEBUILDINGSYSTEMSOFTWARE）、构件加工、安装施工、经营管理一体化流程的时代。同时在建造方面也发生了变化。业主不是带图纸委托加工，而是向承包商定购某种轻型钢结构房屋，承包商在规定时间内按业主要求按质建成并交付使用。而且很多公司都有自己的系列，以商品的形式交付使用。门式刚架钢结构体系已经普及到了各个领域内。国内门式刚架结构优化设计研究领域取得了较好的成绩。研究了门式刚架工业厂房最优柱距的问题，有了详细的数据。在优化算法和敏度分析的研究上也已经取得了显著的成果。我国学者采用渐近满应力法，研究开发了门式刚架结构优化设计软件SOA。采用GIG

4、GENERALINTERACTIVEGRADIENT一般梯度法，研究了门式刚架在荷载作用下的优化，与传统设计方法相比，取得了较好的效果。采用离散复合形优化方法，依据门式刚架轻型房屋钢结构技术规程CECS10298，建立了门式刚架轻型结构离散变量优化的数学模型，在3D3SV30软件的基础上编制了门式刚架的结构优化程序。使用遗传算法，对门式刚架进行了包括离散和连续变量的截面、形状混合优化的研究，并与PFCAD系统相结合，形成了一个完整的门式刚架轻型房屋设计与优化系统。总之，在中国发展钢结构将是未来中国建筑业发展的必然趋势，随着科学技术和经济发展，钢结构及其优越性能在很多领域正逐步代替传统的混凝土结

5、构，成为不可替代的结构形式。二、钢结构厂房设计需注意的几点21钢结构厂房的建筑设计虽然单层轻钢厂房的建筑功能比较单一，但是不代表就不需要建筑设计；比如钢架的间距多少直接影响着设备的使用以及日后的改造等。在除去安全性的考虑外，单层轻钢厂房必须在满足工业生产工艺和其他使用要求的前提下，合理选择跨度、柱距、人流、物流、厂区办及员工的生理、心理适应性，并同时考虑气候、气象等自然条件节能设计。厂房具有一定的针对性，应该根据其使用功能对其进行有效的布置。比如对于生产钢筋的厂房和进行食品加工的厂房，两者在建筑设计上就有相当大的差别。我们应该根据产品的生产要求生产工艺流程的组织；生产和起重运输设备的选择和布置

6、；工段的划分运输通道的宽度及其布置；厂房面积的大小以及生产工艺对厂房建筑设计的要求等。在合理满足工艺要求的基础上同时考虑建筑空间的人性化尺度,使厂房的内部空间给人亲近、愉悦的感觉。22厂房的结构设计设计厂房必须布置合理的柱网。厂房内部的生产工艺流程和生产设备不可能是一成不变的,随着科学技术的发展,新技术的采用,每隔一个时期就需要更新设备和重新组织生产线。为使厂房能适应生产工艺改变和更新设备的需要,厂房要有通用性,即厂房不仅满足现在生产的要求,而且还能适应将来生产的需要。因此我们在设计时应该布置较大的柱网，以利于以后的生产和改造。厂房门式钢架体系主要采用实腹式截面钢架作为主承重结构，门式钢架钢材

7、一般可选用Q235B级钢；当跨度、柱距较大或有吊车时，钢架与吊车梁宜选用Q345A或B级钢。【6】【8】门式钢架内力计算时要用到三个假定（1）确定门式钢架结构的计算简图时，对等截面柱对称构件按截面中心线取用，对于变截面柱按柱小端中心线，对变截面柱横梁按横梁最小高度中心线取平行于钢架坡度来确定。（2）门式钢架应采用弹性分析方法确定构件内力。（3）门式钢架按平面结构计算，不考虑屋面板的蒙皮效应。在内力计算时，先进行手算，再用专用程序进行检验。以确保计算的正确。【3】【4】23切实可行的施工图了解钢结构厂房的维护结构形式是完成其建筑施工图的保障,才能更好地设计门窗洞口的位置,减少施工的难度,使建筑设

8、计和结构设计很好地结合在一起。同时钢结构的施工图不像混凝土那么直观、易懂，所以在绘制施工图的时候就应该尽量详细些，把每个地方都表达清楚，使工程的无序变为有序,保证施工质量。三、钢结构的防火措施虽然钢结构具有诸多优点，但是要真正的普及它我们还必须克服防火、防锈蚀等不足之处。钢材耐热性较好，温度在250以内，钢材性质变化很小，钢结构可用于温度不高于250的场合。当温度达到300以上时，强度逐渐下降，600时，强度不到三分之一，在这种场合，对钢结构必须采取防护措施。【4】【5】钢结构的耐火性较差，在火灾中，未加防护的钢结构一般只能维持20分钟左右。【1】因此应采取防火措施。到为止人们对钢结构的防火保

9、护主要采取三种措施，即直接包敷保护法、屏蔽保护法和充水冷却保护法。三种措施中直接包敷法由于简便易行、防护性能良好和造价经济，在工程中最为常用。参考文献1沈祖炎，陈扬骥，陈以一钢结构设计原理北京中国建筑工业出版社，2006；2王新堂钢结构设计上海同济大学出版，2005；3中华人民共和国国家标准钢结构设计规范（GB500172003）北京中国计划出版社，2003；4中华人民共和国国家标准建筑结构荷载规范（GB500092001）北京中国建筑工业出版社，2001；5王松岩，焦红钢结构设计与应用实例北京中国建筑工业出版社，2007；6朱海宁，王东，赵瑜轻型钢结构建筑构造设计南京东南大学出版社，2003

10、；7钢结构设计计算示例编制委员会钢结构设计计算示例北京中国计划出版社，2007；8中国工程建设标准化协会标准门式刚架轻型房屋钢结构技术规程（CECS1022002）北京中国计划出版社，2003。9XINTANGWANG,XUEJIAOWANGANALYTICALFORMULAOFTHECHARACTERISTICSOFTHETOPANDSEATANGLECONNECTIONUNDERHIGHTEMPERATUREINFIRE,PROCEEDINGOFTHE1OTHINTERNATIONALSYMPOSIUMONSTRUCTURALENGINEERINGFORYOUNGEXPERTS,2008；10WANGXINTANGGENERALIZEDMODELOFBUCKLINGLOADOFONESTORYSTEELFRAMESWITHSEMIRIGIDJOINTS,ADVANCESINSTRUCTURALENGINEERINGTHEORYANDAPPLICATIONS,2006。