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钢结构厂房的设计要点涉及多个方面,以下是对这些要点的详细归纳:
一、结构体系的选择与布置
结构体系选择:
钢结构厂房因其工艺布置要求,通常需要大空间,因此多采用框架结构。在层数较多、工艺条件许可的情况下,也可以采用框剪结构。
结构体系要求简捷、规则、传力明确,以减小房屋的空间扭转作用。
结构布置原则:
尽量使柱网对称均匀布置,使房屋的刚度中心与质量中心相近。
避免出现应力集中和变形突变的凹角和收缩,以及竖向变化过多的外挑和内收。
多层厂房跨度方向尺寸较大时,一般为横向控制,使纵横向的抗震能力大致相同,有利于抗震和经济性。
二、选址与地基处理
选址:
厂房设计选址应避免地震区,以减少地震对厂房的影响。
考虑原材料和产品的运输传送、动力和能源的有效供应、供水和排污的合理规划,以及自然采光和自然通风的较大化。
地基处理:
钢结构厂房对地基承载力的要求相对较低,但仍需根据地质条件进行适当的地基处理,确保厂房的稳定性。
三、防火设计
防火性能要求:
钢结构厂房的防火能力较差,当钢材受热时,其性能会随温度升高而急剧下降。
设计时需考虑生产工艺类别、设备运行的温度、存储物品危险类别等因素,确保厂房具备足够的防火性能。
防火措施:
采用防火涂料对钢结构进行涂装保护,提高钢结构的耐火时间。
设置自动喷水灭火系统、消防栓等消防设施,确保火灾发生时能够及时扑救。
四、防腐设计
防腐必要性:
钢结构表面直接暴露在大气中容易锈蚀,特别是在潮湿或侵蚀性介质环境中,锈蚀会更加严重。
防腐措施:
采用防腐涂料对钢结构进行涂装保护,涂层需具备致密、疏水性强、附着力好、电阻大等特性。
在特殊环境下,如酸环境,需使用专门的防酸漆。
钢柱柱脚等地面以下部分需用混凝土包裹,防止腐蚀。
五、抗震设计
抗震性能要求:
厂房建设区域若处于地震频发带,对抗震性能设计必须给予足够重视。
抗震措施:
在整体布局上,要求厂房结构质量以及弯曲刚度分布均匀,使工业厂房受力匀称,变形协调。
有效布局支撑系统,确保厂房结构稳定性。
在设计过程中,要对钢结构体系的布置进行抗震性能的概念性设计,增加主要杆件的安全性冗余度,增加抗侧力杆系等。
六、荷载设计
荷载类型:
钢结构厂房需承受多种荷载,包括恒荷载(如结构自重)、活荷载(如设备、人员、风荷载、雪荷载等)以及地震荷载等。
设计要点:
根据厂房的使用功能和地理位置,合理确定各种荷载的大小和分布。
借助设计软件进行结构受力计算和分析,确保结构安全可靠。
七、其他设计要点
工艺设计:
钢结构厂房的设计需与生产工艺紧密结合,确保生产活动的安全有序进行。
经济性与环保性:
在满足使用要求的前提下,合理控制用钢量,降低工程造价。
钢结构属于节能型绿色建筑材料,设计时应考虑其可回收性和再利用性。
综上所述,钢结构厂房的设计要点涉及结构体系的选择与布置、选址与地基处理、防火设计、防腐设计、抗震设计、荷载设计以及其他与生产工艺和环保性相关的方面。这些要点相互关联、相互影响,共同构成了钢结构厂房设计的完整体系。