工业厂房钢筋混凝土框架结构设计

摘 要：结合笔者实际工作，文章就工业厂房钢筋混凝土框架结构构成、设计体系，设计原则及注意事项进行了论述，对其结构设计方法进行了探讨，仅供参考。

关键词：工业厂房；建筑施工；钢筋混凝土；框架结构

中图分类号：TU37 文献标识码：A概述

目前，钢筋混凝土框架结构在工业厂房建筑工程中起着非常重要的作用。在这种框架结构中，它不仅能传递和分配内力，还能保障工程结构的整体性和完整性。所以这就在工业厂房钢筋混凝土框架结构设计中有更高的要求。

1.工业厂房钢筋混凝土框架结构构成

工业厂房钢结构(single-story industrial steel structures)一般是由屋盖结构、柱、吊车梁、制动梁或制动桁架、各种支撑以及墙架等构件组成的一种大空间体系，具体如下图所示。这些构件按其作用我们可以把它分为下面几类：

1.1横向框架。这个框架是由柱和它所支撑的屋架或屋盖横梁组成，是单层厂房钢结构的主要承重体系，它主要承受结构的自重、风、雪荷载和吊车的竖向与横向荷载，并把这些荷载传递到基础。

1.2屋盖结构。这主要是承担屋盖荷载的结构的体系，包括横向框架的横梁、托架、中间屋架、天窗架、檩条等。

1.3支撑体系。这部分包括屋盖部分的支撑和柱间支撑等，它一方面与柱、吊车梁等组成单层厂房钢结构的纵向框架，承担纵向水平荷载；另一方面又把主要承重体系由个别的平面结构连成空间的整体结构，它可以有效保证单层厂房钢结构所必需的刚度和稳定。

1.4吊车梁和制动梁或制动桁架。这些主要承受吊车竖向及水平荷载，并将这些荷载传到横向框架和纵向框架上。

1.5墙架.。这个主要是承受墙体的自重和风荷载。

（1）横向框架

（2）屋盖结构

（3）支撑体系

（4）吊车梁和制动梁

（5）墙架承受墙体

2.工业厂房钢筋混凝土框架结构设计体系

2.1框架一支撑体系。这里所说的框架一支撑体系，就是横向设计成刚接框架，纵向设计成柱一支撑体系，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。

2.2纯框架体系。这个体系是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，使用钢量增加。

2.3钢架加支撑的混合体系。这种混合体系的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。

3.工业厂房钢筋混凝土框架结构设计原则、注意事项

3.1设计原则。一般来说，在实际框架的结构设计中横向框架由柱和它所支承的屋架或屋盖横梁组成，是单层厂房钢结构的主要承重体系，承受结构的自重、风、雪荷载和吊车的竖向与横向荷载，并把这些荷载传递到基础。而屋盖结构承担屋盖荷载的结构体系，包括横向框架的横梁、托架、中间屋架、天窗架、檩条等。支撑体系包括屋盖部分的支撑和柱间支撑等，它一方面与柱、吊车梁等组成单层厂房钢结构的纵向框架，承担纵向水平荷载；另一方面又把主要承重体系由个别的平面结构连成空间的整体结构，从而保证了单层厂房钢结构所必需的刚度和稳定。

吊车梁和制动梁或制动桁架主要承受吊车竖向及水平荷载，并将这些荷载传到横向框架和纵向框架上。

3.2注意事项。我们知道，工业厂房都是为生产服务的，在结构设计与工艺设计时，要考虑它的协调性。在笔者看来，这方面主要体现在两个方面，第一应满足工艺要求，结构设计也只能服从于工艺条件。而工艺设计人员在工艺布置时，经常与结构设计发生矛盾，要开洞的地方是框架梁，设备本来可以沿梁布置却布置在了跨中等。所提荷载也经常偏大，有时甚至把设备的荷载作为均布荷载提出。第二，在方案设计阶段，结构设计人员应多与工艺协调，这样尽量了解工艺布置，使设计和施工都减少了许多不必要的麻烦。

4.工业厂房钢筋混凝土框架结构设计方法

工业厂房钢筋混凝土框架结构设计体系应遵循其自有的规律，才能在具体施工工程中保障安全和耐用性。现在根据作者相关工作经验，浅谈下这方面的设计心得与体会。

4.1直接加固法。笔者单拿它里面的置换混凝土加固法和粘贴纤维增强塑料加固法两种来说。笔者认为置换混凝土加固法这种方法和加大截面面积的方法非常的类似，但缺点也很明显，就是施工的湿作业的时间过长，这种方法比较适用于混凝土的强度不高或者梁柱有严重的缺陷的施工现场的承重构件上的加固。而粘贴纤维增强塑料加固法，除具有粘贴钢板相似的优点外，还具有耐腐浊、耐潮湿、几乎不增加结构自重、耐用、维护费用较低等优点，但需要专门的防火处理，适用于各种受力性质的混凝土结构构件和一般构筑物。

4.2 间接加固法。这种方法是预应力水平拉杆加固的混凝土受弯构件，由于预应力和新增外部荷载的共同作用，拉杆内产生轴向拉力，该力通过杆端锚固偏心地传递到构件上，在构件中产生偏心受压作用，该作用克服了部分外荷载产生的弯矩，减少了外荷载效应，从而提高了构件的抗弯能力。同时，由于拉杆传给构件的压力作用，构件裂缝发展得以缓解、控制、斜截面抗剪承载力也随之提高。

参考文献

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