摘要:选煤厂多层钢结构主厂房相比多层混凝土主厂房设计有很多自己的特点。本文简述了
选煤厂多层钢结构主厂房的特点、结构布置及程序设计特点。
关键词:选煤厂主厂房结构设计钢结构结构布置程序设计
1 选煤厂多层钢结构主厂房的特点
1)荷载类型多。主要包括结构自重、集中荷载、楼屋面活荷载和风荷载。抗震地区还需考
虑地震作用荷载。集中荷载主要包括设备自重,对振动设备还需要考虑其振动的影响。在有
充分依据时,可将设备的自重乘以动力系数后,按静力计算设计。动力系数一般按工艺设备
提供。对大部分设备应该考虑设备周围布置检修荷载。等等。
2)荷载大。选煤厂多层钢结构主厂房上的设备较多且荷载大,一般都在几吨至数十吨以
上,例如:跳汰机设备自重加水重达
70 吨,压滤机设备自重 30 吨等等。楼面均布活荷载也
较 一般 工程 大。 《选 煤厂 建筑 结构 设计 规范 》(
GB50583-2010 )规 定, 楼面 活荷 载
5.0KN/
�,设备检修荷载按 10.0KN/�。
3)抗侧移刚度不均匀。结构布置受工艺布置限制,柱距布置不均匀,跨度相差较大,层
高高。选煤厂多层钢结构主厂房为了满足工艺要求,层高一般为
4~7m,柱距 6~12m,特
殊工艺要求的柱距在
18m 以上。
4)楼面刚度不均匀。设备的安装,检修,设备穿楼板等,造成楼面开孔大,质量刚度分
布不均匀。选煤厂多层钢结构主厂房很多大型设备从基础开始上下贯通达十几米甚至几十米,
由于生产工艺的需要,往往造成楼面大面积开洞,形成结构上的错层现象,也造成厂房质
量和刚度沿高度分布不均匀,在地震作用下,往往可能发生扭转的现象。
5)施工周期短。与传统的钢筋混凝土厂房相比,选煤厂多层钢结构主厂房的设计、生产、
施工趋于一体化,加之现场无焊接,无湿作业,这些都有利于缩短周期,加快资金流通。
6)采用轻型围护结构。彩色涂层的压型钢板和夹芯金属板,以其自重轻,保温隔热效果
好,安装速度快,外表美观的优点,已经取代传统多层厂房的砌体围护墙体,成为多层轻
钢厂房不可缺少的围护材料。轻型围护结构有利于大幅度减轻结构自重和降低对基础的要求。
2 选煤厂多层钢结构主厂房的结构布置
2.1 常用的结构体系
1)框架-支撑体系。即横向设计成刚接框架,纵向设计成柱-支撑体系,用柱间支撑抵抗
水平荷载。这种体系经济节约,但柱问支撑可能会影响使用。这种形式特别适用于纵向较长,
横向较短的厂房。
2)纯框架体系。把厂房纵横两个方向都设计成刚接框架,不设置柱间支撑。其优点是使
用空间不受影响,缺点是柱不宜采用工字型柱,而要采用两个方向惯性矩差别不大的截面
形式
(如箱形柱),使用钢量增加。
3)钢架加支撑的混合体系。这种形式与第一种形式不同之处在把纵向设计成钢架和支撑
混合的型式,靠两者共同抵抗水平力。这种形式可以有效地减少柱的纵向弯矩,但要求楼面
刚度大,否则柱子间的变形不协调,无法充分发挥柱间支撑的作用。
2.2 柱网布置
选煤厂多层钢结构主厂房内大型设备的布置对确定柱网起着决定性的作用,一般柱距
在
6m 左右,但根据实际需要可以采用 4~12m 的柱网。在重型设备的周围最好均匀地单独
布置一群柱,并使柱与设备中心重合,以减少大型设备在振动荷载或地震力作用下产生的
巨大倾覆力矩对支承梁的不利影响。
2.3 楼盖布置
楼盖主要有压型钢板现浇钢筋混凝土组合楼板,装配整体式预制钢筋混凝土楼板,装
配式预制钢筋混凝土楼板,普通现浇混凝土楼板或其它楼板。这几类楼板各有优缺点:压型