大跨度廠房結(jié)構(gòu)設(shè)計實例分析

大跨度廠房結(jié)構(gòu)設(shè)計實例分析和現(xiàn)行規(guī)范要求，運用建筑結(jié)構(gòu)專業(yè)設(shè)計軟件，對該廠房進行排架和屋架結(jié)構(gòu)二維平面分析。考慮到跨度為60m的特殊性，采用通用有限元分析方法對該廠房進行三維空間分析，結(jié)果表明：大跨度廠房需要考慮空間效應(yīng)，支撐體系的承載力驗算十分必要。承載力構(gòu)的受力模式和結(jié)構(gòu)體系的控制條件可能會有變化，會有一些特殊要求。為了解大跨度工業(yè)建筑的結(jié)構(gòu)特性，本文選用一個典型工程實例，通過分析計算得到了許多具有參考價值的結(jié)論。本工程是單層工業(yè)廠房，建筑物總長243.28m，寬78.74m，建筑高度(屋面面層最低點至室外地面)14.550m，總建筑面積20566.04m2，主體廠房1層(生活間3層)。風(fēng)力發(fā)電的葉片生產(chǎn)車間為3跨連續(xù)鋼結(jié)構(gòu)剛架，跨距為24,30,24m。每跨設(shè)有100kN吊車多臺，軌頂標高9.000m；柱距7.5m。膠衣膩子車間為單跨鋼排架結(jié)構(gòu)，跨度為60m，屋架寬翼緣H型鋼桁架結(jié)構(gòu)；吊車起重量200kN，軌頂標高9.000m；柱距6.0m。建筑物主體結(jié)構(gòu)設(shè)計合理使用年限為50年,室內(nèi)設(shè)計標高±0.000m對應(yīng)的絕對標高為834.000m,車間部分室內(nèi)外高差150mm,本文以膠衣膩子車間為例，分析大跨度廠房設(shè)計問題。屋面采用單層壓型鋼板防水保溫屋面，坡度為5%，用于主體廠房，做法(由上到下)：1)0.5mm厚(基板厚度)鍍鋁鋅壓型鋼板本色板，360°直立鎖縫構(gòu)造；拱形采光天窗采光板為不著色聚碳酸酯采光板(陽光板)。2荷載取值結(jié)構(gòu)設(shè)計荷載條件：屋面恒載0.3kN/m2；屋面活載0.3kN/m2；吊車荷載100kN梁式起重機;基本風(fēng)壓(重現(xiàn)期50年)0.6kN/m2;基本雪壓(重現(xiàn)期50年)0.3kN/m2;抗震設(shè)防烈度為7度，設(shè)計基本地震加速度值為0.10g。膠衣膩子車間為60m單跨鋼結(jié)構(gòu)廠房,剖面如圖2所示。主要排架縱向位移(有支撐結(jié)構(gòu))，l/1000；3)鋼桁架撓度，l/400。設(shè)計計算按照GB50017—2003《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》執(zhí)行。圖3柱間支撐布置該廠房結(jié)構(gòu)采用典型的單跨排架結(jié)構(gòu)。鋼柱采用焊接H型鋼，下柱截面規(guī)格為H650×400×16×20，上柱截面規(guī)格為H400×380×10×18。柱底采用杯口基礎(chǔ)，為剛接。柱頂與鋼桁架屋架鉸接連接。柱間支撐共設(shè)置架采用寬翼緣軋制H型鋼。上弦桿截面規(guī)格HW300×305，下弦桿截面規(guī)格HW300×300，斜腹桿截面規(guī)格HW150×150，立腹桿截面規(guī)格為HW150×150和HW100×100。為了確保鋼桁架屋面的平面剛度，在對應(yīng)柱置上下弦橫向水平支撐，沿邊柱列設(shè)置上下弦縱向水平支撐。并在鋼桁架端部、屋脊，以及單坡1/2點處設(shè)置屋面垂直支撐，支撐布置見圖4。圖4屋架下弦支撐布置4