《表2 厂房钢框架分析结果参数》

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《天津某新建二层钢结构厂房设计优化案例分析》

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经过与业主沟通可知，业主的想法是为满足厂房生产工艺需求，尽可能地取消柱间支撑布置。通过查看图纸及模型，原分析采用平面建模分析不妥，因为厂房1层为钢框架，纵向钢框梁影响了厂房的刚度，单纯用平面分析对整个厂房设计是欠缺的。再者，厂房纵向由柱间支撑承担水平力，仅为了承担较大的水平力而使柱间支撑区域桩数量较多，无疑造成了较大的浪费。经过初步分析，认为厂房采用矩形钢柱，结构形式采用钢框架+轻型钢结构屋面方案较为合理，因为矩形钢柱在2个方向都具备刚度，把屋面系杆改为钢梁，屋面纵向钢梁与刚架刚接，形成框架体系。这样在纵向就可以取消柱间支撑，纵向水平力由框架承担，从而使所有桩基共同承担纵向水平力，可避免在柱间支撑区域布置大量桩以抵抗局部较大的水平力，从而有效减少了桩基的数量。设计时，屋面钢梁框架模型中定义门式钢梁[5]，楼面梁采用轧制H型钢，用钢量较大且当前焊接H型钢应用较为成熟，因此，决定楼面钢梁采用焊接H型钢，且之前设计截面普遍偏大，经试算，具备一定优化空间，以控制钢梁应力比不超过0.8为宜。采用PKPM钢框架空间建模，楼面采用刚性楼板假定，考虑偶然偏心，屋面支撑采用杆件输入。经试算分析主要指标均满足规范要求[6]，且所有柱下柱下单桩即可满足水平及竖向承载力要求。主要参数指标如表2所示，优化后梁柱截面如表1所示。