某钢铁公司大型H型钢主厂房网架设计.pdf

第六届全国现代结构工程学术研讨会 某钢铁公司大型H型钢主厂房网架设计 郝成新马明赵鹏飞宋涛赵基达张宏 (中国建筑科学研究院，北京100013) 摘要： 本文介绍某钢铁公司大型H型钢主厂房屋面网架结构设计，该主厂房屋面网架单体展开面积达54285m2，共分为三 m2，C区面积4758 个区域，A区面积18922m2，B区面积30605 m2。文中将结合本工程特点介绍设计中遇到的一些问题及其 处理方法。 关键词： 柱点支承、厂房屋面网架、超长度、温度作用 一、 工程概况 间距支撑柱点，同时为满足工艺要求，设计中无盖中间设置的支撑柱点部分被抽除。厂房分为A、B、C 意采取相应措施；C区长度方向柱距为12m，左侧悬挑3．5m，宽度方向柱距5lm。网架下弦柱点支承，网 格尺寸均为3×3m， 区天窗架在网架上弦支托上用型钢制作。由于本工程为炼钢车间，因此在使用过程中温度较高，温度作用 对结构的影响较一般网架结构大。 二、 结构方案 本工程选用了螺栓球网架方案，这种传统结构型式通常是大型工业厂房的最佳方案，具有以下优点： 结构为空间体系，受力合理节约钢材没；螺栓球网架结构构件均在工厂加工，加工质量容易保证；现场安 装工期短；现场安装可采用天车搭设滑移脚手架，施工方便。厂房A区网架从1轴至13轴，平面呈L形， 其中在5轴与DD轴相交的位置抽除一根支撑柱点；厂方B区网架从13轴至30轴，平面呈矩形，其中16 柱子，有48米无柱区，受力较大，是设计中的一个重点部位；C区网架从30轴至39轴，平面呈矩形， 跨度5lm，柱距12m。平面布置见图1。A区与B区交界处网架结构断开，但屋面连续，断开处上弦间距 下吊三角形网架封边，见图1剖面5—5。A区与B区的天窗架设计为附属结构，不参加网架整体受力，因 此在BB轴和FF轴处断开，为减小天窗架对结构整体刚度的影响，仅在天窗架每个独立部分端部设置一 道斜支撑，用来保证各部分天窗架的稳定。 三、 荷载取值与组合 网架设计计算工作采用中国建筑科学研究院开发的空间网格结构工程软件MSGS，该软件通过了由建设 部组织的鉴定，并已在中国建筑金属结构协会登记。它是国内应用最为广泛的空间网格结构工程软件之一， 设计分析采用荷载如下： 450 工业建筑2006增刊 第六届全国现代结构工程学术研讨会 温度作用：工艺要求，A区和B区最高使用温度不大于60。C，C区使用温度不大于80。C。最低使用 90℃，降温30℃计算。 地震作用：抗震设防烈度为7度，设计基本地震加速度为0．109，设计地震分组为第一组； 自重荷载：网架自重程序自动计算； 屋面恒载：0．30kN／m2(含檩条及压型板)； 屋面活荷载：0．501d,l／m2； 屋面积灰荷载：0．20kN／m2； 下弦灯具荷载：0．031dq／m2； 基本风压：0．50kN／m2； 基本雪压：0．25kN／m2； 电葫芦荷载和作用在网架上弦和下弦风荷载按设计院提供的值及作用位置施加。 荷载组合按相关规范【3][5]【61进行，共分22种荷载模式，13种荷载工况组合。 四、 计算结果与设计 设计中选用正放四角锥网格形式，网格大小为3．0m×3．0m，网架高度为2．8m。按上述分格方法，A 杆件，162个支座。各区域网架设计在最不利荷载组合下的主要数据见表1。 表1 各区网架设计主要数据 最大 最大 最大 最大 螺栓 螺栓球 最大支 序 区 拉应 压应 覆盖面 用钢 最大位 杆件规格 拉力 压力 直径 直径 座反力 号 号 力 力 积(／／12) 量(t) 移(