浅谈钢结构厂房结构设计要点

摘要：钢结构形式的厂房在国内外应用相当广泛，其具有自重轻、施工速度快等显著优势，
作为设计人员应当从结构布置、杆件设计等方面来综合考虑，设计出经济合理的钢结构厂房。
 
　　关键词：钢结构；厂房设计；结构布置；节点设计

 

　　厂房结构布置技巧

 

　　对于厂房结构布置来说，其由横向框架和纵向框架的柱形成一个柱网。从结构布置的合
理性角度考虑，对于厂房柱网的布置不仅要考虑上部结构，还应考虑下部结构，诸如基础
和设备

(地下管道、烟道、地坑等设施)要与柱网相配合。实践表明，厂房柱网布置应当考虑工

艺、结构与经济等方面的要求。

 

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1）从工艺要求方面考虑，柱的位置应和车间的地上设备、机械及起重运输设备等取

得协调。柱下基础应与地下设备

(如设备基础、地坑、地下管道、烟道等)相配合。此外，柱网布

置还要适当考虑生产过程的可能变动。

 

　　（

2）从结构要求方面考虑，以所有列的柱间距均为相等的布置方式最为合理。这种布

置方式可使得厂房横向刚度最大，屋盖和支撑系统布置最为简单合理，全部吊车梁的跨度
均相同。因此，在这种情况下，厂房构件的重复性较大，从而可使结构构件达到最大限度的
定型化和标准化。但这种结构的理想状态有时得不到满足，例如，一个双跨钢结构制造车间，
其生产流程是零件加工一中间仓库一拼焊连接顺着厂房纵向进行，但横向需要连系，在中
部要有横向通道，因此中列柱中部柱距较大，部分中列纵向框架有托架。柱距变为边柱距的
2 倍。 
　　（

3）从经济方面来看，柱的纵向间距的大小对结构重量影响较大。柱距越大，柱及基

础所用的材料越少，但屋盖结构和吊车梁的重量将随之增加。在柱子较高、吊车起重量较小
的车间中，放大柱距可能会收到经济效果。最经济柱距虽然可通过理论分析，但最好还是通
过具体方案比较来决定。对于一般车间，边列柱的经济间距为

6m。各列柱距相等同时又接近

于最经济柱距的柱网布置亦最为合理。但是，在某些场合下，由于工艺条件的限制或为了增
加厂房的有效面积或考虑到将来工艺过程可能改变等情况，往往需要采用不相等的柱距。增
大柱距时，沿厂房纵向布置的构件，如吊车梁、托架等由于跨度增大而用钢量增加，但柱子
和柱基础由于数量减少而用钢量降低。经济的柱距应使总用钢量最少。

 

　　从目前钢结构厂房设计发展形势来看，国内外厂房的跨度和柱距都有逐渐增大的趋势
如日本、德国新建厂房的柱距一般为

12m、15m，甚至更大，而且把 15m 作为冷、热轧车间的

经济柱距。另外从构件统一化、标准化考虑，可降低制作和安装费用，因而设计时，跨度应
以

3m、柱距应以 6m 为模数。综上所述，一般当厂房内吊车起重量 Q

≤100t、轨顶标高

H

≤14m 时，边列柱采用 6m、中列柱采用 12m 柱距；当吊车起重量 Q＝150t、轨顶标高

H

≤16m 时，或当地基条件较差、处理较困难时，边列柱与中列柱均宜采用 12m 柱距。当生

产工艺有特殊要求时，也可局部或全部采用更大的柱距。近来在钢结构厂房设计中有扩大柱
网尺寸的趋向

(待别是轻型和中型车间)，以设计成能适用于多种生产条件的灵活车间，以

适应工艺过程的可能改变，同时可节约车间面积和降低安装劳动量。

 

　　屋盖结构设计

 

　　屋盖结构由于以下种种原因可能会引发一些事故，应引起设计者的注意。（

1）对于屋

盖存在过厚积灰问题，这会导致荷载较原设计荷载大，从而导致屋盖构件如檩条受荷增加
较易造成屋盖的构件强度不满足。（

2）屋盖构件存在锈蚀问题，导致构件的有效截面面积

减小，从而造成构件的承载力比设计的少。如某烧结厂钢屋盖每年锈蚀

0.2

—0.3mm，屋架

仅用几年就需更换；又如某转炉车间，由于屋架上聚集大量腐蚀性烟尘，杆件受到严重腐