单层抽柱钢结构厂房的结构分析及优化设计

摘要

钢结构厂房适应国家对环保以及可持续发展的战略要求，运用越来越普及。现代重型钢结构厂房跨数多、跨度大、吊车荷载大、新工艺和设备对厂房提出诸多新要求，例如抽柱等，使得结构布置复杂，需要开展深入研究，使结构既安全又经济。
　　 本文以重钢2700mm钢结构厂房作为研究的工程实例，以用钢量为评价标准，提出了适合工艺要求的结构体系，并且分析提出了经济合理的柱网布置。同时以2700mm厂房的抽柱排架作为研究对象，分析抽柱排架的内力及变形特征。具体工作如下：
　　 ①对比了刚接排架与铰接排架的受力特点。
　　 ②分析了抽柱排架的受力及位移。
　　 ③计算了不同跨度，不同檩距的檩条用钢量指标，进行分析比较，并得出综合用钢量最少的最优檩距。
　　 ④进行了钢柱截面的设计选型。
　　 ⑤进行了柱脚的设计选型。
　　 ⑥进行了在3台行车作用下的36m跨吊车梁的内力计算。
　　 本文结合实际工程开展研究，既解决了重钢2700mm钢结构厂房的设计难题，为工程建设节约了资金。同时又为类似的工程设计提供了技术参考。

目录

文摘

英文文摘

声明

1序言

1.1钢结构发展的历史和未来的趋势

1.2发展钢结构的政策因素

1.3发展钢结构的环境因素

1.4本文研究内容背景情况

1.4.1背景工程概况

2厂房结构建模及分析方法研究

2.1厂房经济柱距的确定

2.2厂房综合经济效应分析

2.3经济厂房设计的方法

2.3.1降低钢材用量方法

2.3.2降低制作费的方法

2.3.3降低运输费的方法

2.3.4降低安装费的方法

2.4钢结构厂房横向受力体系的确定

2.4.1刚接排架

2.4.2铰接排架

2.4.3铰接排架与刚接排架位移比较

2.4.4铰接排架与刚接排架自振周期比较

2.4.5厂房纵向刚度分析

2.4.6结论

2.5厂房计算的理论依据

3抽柱排架结构受力分析

3.1计算抽柱排架模型的选择

3.2受力荷载分析

3.2.1竖向荷载

3.2.2风荷载

3.2.3地震荷载

3.2.4吊车荷载

3.3抽柱排架结构方案的选型及受力分析

3.3.1在24m，27m，36m抽柱处结构方案的比较

3.3.2抽柱排架内力分析

4重型厂房结构体系优化设计

4.1厂房温度区段的确定

4.2屋盖结构体系

4.2.1屋面结构

4.2.2托架

4.2.3檩条及屋面支撑结构

4.2.4屋架计算

4.3墙面系统的结构布置

5构件优化设计

5.1钢柱设计

5.1.1钢柱类型

5.1.2柱的计算长度

5.1.3钢柱截面分析

5.1.4结论

5.2柱脚设计

5.2.1柱脚选型

5.2.2柱脚计算

5.2.3柱脚构造

5.3吊车梁设计

5.3.1概述

5.3.2吊车梁结构选型

5.3.3吊车梁计算

6结论与展望

6.1结论

6.2后续研究工作的展望

致 谢

参考文献