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【摘 要】随着我国制造行业的蓬勃发展，各类重型工业厂房的建设不断增加。这种厂房工艺需求程度较高，吊车吨位大及厂房面积大等特征，在结构设计上具有一定的难度。本文根据工程案例，对工业厂房的基础、钢架选型、桁架等结构设计思路进行分析，并提出18m，24m桁架的处理方法，有效减少工程造价。
【关键词】两层工业厂房；桁架；托梁；悬臂吊
一、钢结构工业厂房的优缺点
（1）钢结构工业厂房的优点
钢结构工业厂房具有施工简易、灵活应用于各类生产活动等特点，各类构件可以在工厂进行大批量生产，让施工更加快捷，在施工周期方面具有非常大的优势。先进的材料具有自重轻，与其它工业厂房相比较，整个建筑的重量轻30%左右，特别是在地基承受力较低或地质问题频发的地区，比较更明显。在当今寸土寸金的时代里受到建筑结构设计、建筑设计人员的青睐。另外就是环保方面，这也是我们现如今共同关注的问题之一，环保问题关系到整个社会下一代人的生存质量和发展。因此，世界各国都在不断的积极投身到环保工作当中在这种大的潮流驱动下，钢材作为一种高强度、高能效的材料，由于其钢结构体系本身就是一种绿色环保型的建筑结构体系，其再循环利用的可能性和必然性都要比其他材料的工业厂房建筑大得多综合上述优势，专家认为，钢结构的工业厂房无论从经济还是从长远考虑，其综合性能优于钢筋混凝土结构体系。
（二）钢结构工业厂房的缺点
任何东西的存在都具有两面性，钢结构工业厂房同样也需要对其进行两面性的分析它所具有的优点所有人都有目共睹，但是基于这种优点下的缺点也不容被忽视的，主要表现在以下几点：第一，防火性能差钢结构工业厂房的主体结构由于没有钢筋混凝土和水泥混凝土的隔绝，一旦发生火险，后果是严重的因此，从任何一方面考虑，钢结构工业厂房都应做好防火工作第二，易锈蚀钢的主要成分是铁，在潮湿的空气当中，很容易发生化学反应而被锈蚀被锈蚀之后的钢如不及时处理，锈蚀的速度将会成倍增长。
二、工程概况及特点
本工程为超重型数控机床产业化建设项目超重型厂房，建成后主要用于精密仪器装配及数控机床装配。厂房总长180m，柱距6m，共两跨24m+18m 2层，设双层吊车。其中南跨（A＼B轴）上层吊车2t，轨高22m；下层吊车32t，轨高9.3m，悬臂吊1.5t，轨高7.47m；北跨（B-C轴）上层吊车2t，轨高22m；下层吊车lOt，轨高9.3m。根据工艺要求在14.45m标高处设2层楼面，端部跨18.00m标高处设3层楼面。厂房剖面图如图1所示。
图1主厂房剖面图
三、工程地质情况
根据岩土工程勘察报告，建筑场地类别为III类，属于对建筑抗震有利地段。场地岩土为：第①层杂填土，第②层粉质黏土，第③层砂质粉土，第④层粉质黏土，第⑤层粉细砂层，第⑥层粉质黏土，第⑦层细砂层，第⑧层粉质黏土。厂房采用钻孔灌注桩基，桩端土为第⑤层粉细砂层，桩长约16m，单桩竖向承载力特征值Ra =950kN。其他设计条件：风荷载：0.45kN/m2（基本风压）；地面粗糙度类别为s类；抗震烈度s度（0.20g）；屋面恒荷载： 0.5kN/m2；屋面活荷载：0.3kN/m2； 2层楼面恒荷载：2.SkN/m2； 2层楼面活荷载：10kN/m2。
四、上部结构设计
（1）厂房结构体系
结合工艺布置流程，厂房采用横向框排架结构体系，厂房纵向设置柱间支撑以及和吊车系统组成的纵向传力体系。横向排架结构中，上段柱为焊接工字型钢柱，下端柱通过计算和技术经济指标比较，采用焊接工字型钢柱；经过计算后，A轴下柱截面为H1000mmX500mmX18mmX25mm，上柱截面为H800mmX350mmX 14mmX20mm；B/C轴下柱截面为H1000mmX500mmX18mmX25mm，上柱截面为H700mmX350mmX 14mmX20mm； D轴下柱截面为H900mmX500mmX 18mmX25mm，上柱截面为H700mmX350mmX 14mmX20mm。根据工艺需求A-B轴7.47m标高处设1.5t悬臂吊，9.3m标高处设32t桥吊；⑥-D轴9.3m标高处设10t桥吊。为节省空间，将7.47m处牛腿两吊车共用，牛腿高度为600mm。具体节点做法如图2所示。
图2 钢柱牛腿节点
由于2层楼面活荷载为10kN/m2，采用传统的实腹式钢梁已不经济，通过比较后采用析架梁，整个楼面采用主次梁结构。与传统的实腹式钢梁相比，析架采用稀疏的腹杆代替整体腹板，并且杆件主要受力形式为轴向受力，能有效减少结构自重和造价。因此，析架适用于大跨度或高度较大的结构。在本工程中，荷载大、跨度大，在高度上也具备设置析架的条件，并可在此高度范围内布置各种工艺管道，充分利用了这部分高度空间。在这个项目中所采用的24m跨析架截面高2700mm ， 上下弦截面HW400mmx400mm x 13mmx 21 mm，其他杆件为HW300 mm x 300mm x l Omm x 1 Snun与H W200mm x200 mm x8mmx 12mm，截面尺寸如图3所示；18m跨析架截面高2700m，上下弦截面HM 390mm x 300mm x 10mm x 16mm，其他杆件为HW300mm X 300mm X10mm X 15mm与HW200mm x200mmx 8mmx 12mm，截面尺寸如图4所示。楼面板采用压型钢板组合楼板，橱享200mm。
图3 24m析架
图4 18m析架
屋面主梁采用焊接工字钢，钢梁截面为H700x220x8x14（ 24m跨）与H500mmx220mmx8mmx 14mm（18m跨）。在厂房13--19轴之间，由于工艺需要，抽去14，16，18轴中柱，形成12m，18m柱距，此屋面部分采用托梁，托梁截面为H700mmX300mmx 14mmX 18mm（用于12m柱距）和H700mm X400mm x16mmX20mm（用于18m柱距）。托梁与钢梁连接节点如图5所示。 图5 托梁与钥梁连接节点
本项目支撑布置为在两端边跨设置上柱及中柱支撑，在中部设置两道上、中、下刻乳州日注及中柱支撑采用双肢单槽钢，下柱支撑采用双肢双槽钢，计算确定支撑截面大小，并通过设置缀条保证支撑平面外稳定。屋面设置3道纵向支撑，同时在柱间支撑对应位置设置横向支撑。屋面支撑均采用单角钢。
（2）厂房钢架计算
采用中国建筑科学研究院PKPM系列软件进行计算主要计算结果： 吊车水平荷载产生的横向变形，吊车梁轨道标高处位移比：1/7598；风荷载作用下柱顶最大水平向（X向）位移比：1/2893； 梁最大挠跨比（恒十活）：1/498； 梁最大挠跨比（活）：1/11620。
五、结论
在土地资源日益紧张的大中城市内，如何更有效地利用空间成了新的发展模式，在工业厂房中设置2层工作楼面成了最好的选择。通过减小柱距，设置钢析架可以有效地满足工业厂房中大跨度，重荷载的要求。本工程结构方案在2层钢结构厂房方面作为一个实例，为厂房的设计和工业建筑的发展提供了一个参考。
（上接第162页）
4.3.3、幕墙预埋件设计
在固定幕墙支承结构的时候，主要应用的受力构件是预埋件，因此，一定要对其质量进行重视。预埋件的主要结构就是锚筋、锚板。比较常用的预埋件为平板形、槽形两种。其中锚板需要应用的钢材型号为 Q235B，并且一定要在表面进行镀锌，其锌膜的厚度一定要大于 40 微米，并且带有一定的防腐、放热效果。在进行预埋件加工的时候，基本上没有规定锚筋、锚板的焊接方式，通常将其焊接成 T 形或者进行塞焊，不过一定要保证其质量达到标准，最好选用坡口塞焊的方式进行焊接。除此之外，当锚筋直径大于 20 毫米的时候，一定要选用穿孔塞焊的方式进行焊接。
五、结论
综上所述，我国建筑幕墙行业中存在着这样或那样的问题，所以在进行建筑幕墙设计与施工的时候，必须要加强管理，幕墙整体上应注意的设计要点、幕墙工程设计要进行认真和严格的审核，对幕墙生产全过程要进行严格质量控制。只有按以上的几点认真做好，才能够做好建筑幕墙工程的设计和施工，保障主体工程的进度的顺利完成。如果出现一些新技术、新工艺、新材料，但是并没有相应的应用标准，一定要结合实际情况进行应用，在不违反相关标准的基础上，提高幕墙设计的水平，保证幕墙设计质量。
参考文献：
[1]左妍.建筑幕墙设计中存在的问题及其建议研究[J].城市建设理论研究，2013（21）.
[2]林映辉.浅析新时期下建筑幕墙设计的问题及措施[J].城市建设理论研究，2013（09）.
[3]王淑贞.探讨建筑幕墙设计中存在的问及对策[J].城市建设理论研究，2012（13）.
（上接第163页）
的传统文化，可以丰富建筑语言。总之美学在建筑设计中的表现主要有三大方面：第一是可以反映出建筑设计所处的时代和社会形态，反映出社会的科技进步状况和创新能力。第二是可以体现出建筑设计的适用性，可以体现出建筑美，激发出建筑美感，可以让人感受到美，实现建筑的价值。第三是可以体现出建筑的鉴赏价值，只有设计出具备美感的建筑，才能把建筑融入所处的环境当中，形成美好的建筑景观，建筑才能具备较高的鉴赏价值。
结语
总之，建筑设计是一项创造性的活动，如果照搬照抄，设计出来的建筑物可能会给人一种死板的感觉，与预想的美感出入很大。因此，如何灵活运用，设计出不仅能满足人们的使用要求，还能满足对美的追求，这一问题值得我们在将来的工作中好好推敲。
参考文献：
[1]徐伟琦，段翔，吴定峰. 结构美学视角下的建筑艺术表现力[J]. 武汉轻工大学学报，2014，02：88-92.
[2]杨凤兰. 浅谈建筑美学规律在房屋设计中的运用[J]. 硅谷，2009，14：93.
[3]叶勤. 浅析当代建筑设计的美学审视与实施[J]. 科技资讯，2012，03：57.
[4]何隽. 解析建筑设计中的结构美[J]. 艺术百家，2012，06：271-272.
[5]张鹏翔. 建筑美学中的白色之美[J]. 科技创业家，2013，12：42+114.
【摘 要】随着我国制造行业的蓬勃发展，各类重型工业厂房的建设不断增加。这种厂房工艺需求程度较高，吊车吨位大及厂房面积大等特征，在结构设计上具有一定的难度。本文根据工程案例，对工业厂房的基础、钢架选型、桁架等结构设计思路进行分析，并提出18m，24m桁架的处理方法，有效减少工程造价。
【关键词】两层工业厂房；桁架；托梁；悬臂吊
一、钢结构工业厂房的优缺点
（1）钢结构工业厂房的优点
钢结构工业厂房具有施工简易、灵活应用于各类生产活动等特点，各类构件可以在工厂进行大批量生产，让施工更加快捷，在施工周期方面具有非常大的优势。先进的材料具有自重轻，与其它工业厂房相比较，整个建筑的重量轻30%左右，特别是在地基承受力较低或地质问题频发的地区，比较更明显。在当今寸土寸金的时代里受到建筑结构设计、建筑设计人员的青睐。另外就是环保方面，这也是我们现如今共同关注的问题之一，环保问题关系到整个社会下一代人的生存质量和发展。因此，世界各国都在不断的积极投身到环保工作当中在这种大的潮流驱动下，钢材作为一种高强度、高能效的材料，由于其钢结构体系本身就是一种绿色环保型的建筑结构体系，其再循环利用的可能性和必然性都要比其他材料的工业厂房建筑大得多综合上述优势，专家认为，钢结构的工业厂房无论从经济还是从长远考虑，其综合性能优于钢筋混凝土结构体系。
（二）钢结构工业厂房的缺点
任何东西的存在都具有两面性，钢结构工业厂房同样也需要对其进行两面性的分析它所具有的优点所有人都有目共睹，但是基于这种优点下的缺点也不容被忽视的，主要表现在以下几点：第一，防火性能差钢结构工业厂房的主体结构由于没有钢筋混凝土和水泥混凝土的隔绝，一旦发生火险，后果是严重的因此，从任何一方面考虑，钢结构工业厂房都应做好防火工作第二，易锈蚀钢的主要成分是铁，在潮湿的空气当中，很容易发生化学反应而被锈蚀被锈蚀之后的钢如不及时处理，锈蚀的速度将会成倍增长。
二、工程概况及特点
本工程为超重型数控机床产业化建设项目超重型厂房，建成后主要用于精密仪器装配及数控机床装配。厂房总长180m，柱距6m，共两跨24m+18m 2层，设双层吊车。其中南跨（A＼B轴）上层吊车2t，轨高22m；下层吊车32t，轨高9.3m，悬臂吊1.5t，轨高7.47m；北跨（B-C轴）上层吊车2t，轨高22m；下层吊车lOt，轨高9.3m。根据工艺要求在14.45m标高处设2层楼面，端部跨18.00m标高处设3层楼面。厂房剖面图如图1所示。
图1主厂房剖面图
三、工程地质情况
根据岩土工程勘察报告，建筑场地类别为III类，属于对建筑抗震有利地段。场地岩土为：第①层杂填土，第②层粉质黏土，第③层砂质粉土，第④层粉质黏土，第⑤层粉细砂层，第⑥层粉质黏土，第⑦层细砂层，第⑧层粉质黏土。厂房采用钻孔灌注桩基，桩端土为第⑤层粉细砂层，桩长约16m，单桩竖向承载力特征值Ra =950kN。其他设计条件：风荷载：0.45kN/m2（基本风压）；地面粗糙度类别为s类；抗震烈度s度（0.20g）；屋面恒荷载： 0.5kN/m2；屋面活荷载：0.3kN/m2； 2层楼面恒荷载：2.SkN/m2； 2层楼面活荷载：10kN/m2。
四、上部结构设计
（1）厂房结构体系
结合工艺布置流程，厂房采用横向框排架结构体系，厂房纵向设置柱间支撑以及和吊车系统组成的纵向传力体系。横向排架结构中，上段柱为焊接工字型钢柱，下端柱通过计算和技术经济指标比较，采用焊接工字型钢柱；经过计算后，A轴下柱截面为H1000mmX500mmX18mmX25mm，上柱截面为H800mmX350mmX 14mmX20mm；B/C轴下柱截面为H1000mmX500mmX18mmX25mm，上柱截面为H700mmX350mmX 14mmX20mm； D轴下柱截面为H900mmX500mmX 18mmX25mm，上柱截面为H700mmX350mmX 14mmX20mm。根据工艺需求A-B轴7.47m标高处设1.5t悬臂吊，9.3m标高处设32t桥吊；⑥-D轴9.3m标高处设10t桥吊。为节省空间，将7.47m处牛腿两吊车共用，牛腿高度为600mm。具体节点做法如图2所示。
图2 钢柱牛腿节点
由于2层楼面活荷载为10kN/m2，采用传统的实腹式钢梁已不经济，通过比较后采用析架梁，整个楼面采用主次梁结构。与传统的实腹式钢梁相比，析架采用稀疏的腹杆代替整体腹板，并且杆件主要受力形式为轴向受力，能有效减少结构自重和造价。因此，析架适用于大跨度或高度较大的结构。在本工程中，荷载大、跨度大，在高度上也具备设置析架的条件，并可在此高度范围内布置各种工艺管道，充分利用了这部分高度空间。在这个项目中所采用的24m跨析架截面高2700mm ， 上下弦截面HW400mmx400mm x 13mmx 21 mm，其他杆件为HW300 mm x 300mm x l Omm x 1 Snun与H W200mm x200 mm x8mmx 12mm，截面尺寸如图3所示；18m跨析架截面高2700m，上下弦截面HM 390mm x 300mm x 10mm x 16mm，其他杆件为HW300mm X 300mm X10mm X 15mm与HW200mm x200mmx 8mmx 12mm，截面尺寸如图4所示。楼面板采用压型钢板组合楼板，橱享200mm。
图3 24m析架
图4 18m析架
屋面主梁采用焊接工字钢，钢梁截面为H700x220x8x14（ 24m跨）与H500mmx220mmx8mmx 14mm（18m跨）。在厂房13--19轴之间，由于工艺需要，抽去14，16，18轴中柱，形成12m，18m柱距，此屋面部分采用托梁，托梁截面为H700mmX300mmx 14mmX 18mm（用于12m柱距）和H700mm X400mm x16mmX20mm（用于18m柱距）。托梁与钢梁连接节点如图5所示。 图5 托梁与钥梁连接节点
本项目支撑布置为在两端边跨设置上柱及中柱支撑，在中部设置两道上、中、下刻乳州日注及中柱支撑采用双肢单槽钢，下柱支撑采用双肢双槽钢，计算确定支撑截面大小，并通过设置缀条保证支撑平面外稳定。屋面设置3道纵向支撑，同时在柱间支撑对应位置设置横向支撑。屋面支撑均采用单角钢。
（2）厂房钢架计算
采用中国建筑科学研究院PKPM系列软件进行计算主要计算结果： 吊车水平荷载产生的横向变形，吊车梁轨道标高处位移比：1/7598；风荷载作用下柱顶最大水平向（X向）位移比：1/2893； 梁最大挠跨比（恒十活）：1/498； 梁最大挠跨比（活）：1/11620。
五、结论
在土地资源日益紧张的大中城市内，如何更有效地利用空间成了新的发展模式，在工业厂房中设置2层工作楼面成了最好的选择。通过减小柱距，设置钢析架可以有效地满足工业厂房中大跨度，重荷载的要求。本工程结构方案在2层钢结构厂房方面作为一个实例，为厂房的设计和工业建筑的发展提供了一个参考。
（上接第162页）
4.3.3、幕墙预埋件设计
在固定幕墙支承结构的时候，主要应用的受力构件是预埋件，因此，一定要对其质量进行重视。预埋件的主要结构就是锚筋、锚板。比较常用的预埋件为平板形、槽形两种。其中锚板需要应用的钢材型号为 Q235B，并且一定要在表面进行镀锌，其锌膜的厚度一定要大于 40 微米，并且带有一定的防腐、放热效果。在进行预埋件加工的时候，基本上没有规定锚筋、锚板的焊接方式，通常将其焊接成 T 形或者进行塞焊，不过一定要保证其质量达到标准，最好选用坡口塞焊的方式进行焊接。除此之外，当锚筋直径大于 20 毫米的时候，一定要选用穿孔塞焊的方式进行焊接。
五、结论
综上所述，我国建筑幕墙行业中存在着这样或那样的问题，所以在进行建筑幕墙设计与施工的时候，必须要加强管理，幕墙整体上应注意的设计要点、幕墙工程设计要进行认真和严格的审核，对幕墙生产全过程要进行严格质量控制。只有按以上的几点认真做好，才能够做好建筑幕墙工程的设计和施工，保障主体工程的进度的顺利完成。如果出现一些新技术、新工艺、新材料，但是并没有相应的应用标准，一定要结合实际情况进行应用，在不违反相关标准的基础上，提高幕墙设计的水平，保证幕墙设计质量。
参考文献：
[1]左妍.建筑幕墙设计中存在的问题及其建议研究[J].城市建设理论研究，2013（21）.
[2]林映辉.浅析新时期下建筑幕墙设计的问题及措施[J].城市建设理论研究，2013（09）.
[3]王淑贞.探讨建筑幕墙设计中存在的问及对策[J].城市建设理论研究，2012（13）.
（上接第163页）
的传统文化，可以丰富建筑语言。总之美学在建筑设计中的表现主要有三大方面：第一是可以反映出建筑设计所处的时代和社会形态，反映出社会的科技进步状况和创新能力。第二是可以体现出建筑设计的适用性，可以体现出建筑美，激发出建筑美感，可以让人感受到美，实现建筑的价值。第三是可以体现出建筑的鉴赏价值，只有设计出具备美感的建筑，才能把建筑融入所处的环境当中，形成美好的建筑景观，建筑才能具备较高的鉴赏价值。
结语
总之，建筑设计是一项创造性的活动，如果照搬照抄，设计出来的建筑物可能会给人一种死板的感觉，与预想的美感出入很大。因此，如何灵活运用，设计出不仅能满足人们的使用要求，还能满足对美的追求，这一问题值得我们在将来的工作中好好推敲。
参考文献：
[1]徐伟琦，段翔，吴定峰. 结构美学视角下的建筑艺术表现力[J]. 武汉轻工大学学报，2014，02：88-92.
[2]杨凤兰. 浅谈建筑美学规律在房屋设计中的运用[J]. 硅谷，2009，14：93.
[3]叶勤. 浅析当代建筑设计的美学审视与实施[J]. 科技资讯，2012，03：57.
[4]何隽. 解析建筑设计中的结构美[J]. 艺术百家，2012，06：271-272.
[5]张鹏翔. 建筑美学中的白色之美[J]. 科技创业家，2013，12：42+114.