某单层钢结构冷库结构设计
柴浩(机械工业第六设计研究院有限公司)
某采用自动存取设备的高架大型冷库,地处河南省商丘市,地上一层,由冷藏间和穿堂两
部分组成,结构设缝脱开,无地下室,檐口距室外地面高度31.2m,建筑两方向长宽
83.34X57.2m,采用单层钢结构体系,设计采用YJK门式刚架设计软件进行设计,采用三维
整体及二维单榀包络设计,最终结果满足规范各项要求。
关键词:YJK门式刚架设计软件,单层钢结构,三维整体,二维单榀
一基本资料
设防类别:标准设防类
设防烈度:7度0.1g
百年一遇风压:0.45kN/m2
百年一遇雪压:0.50kN/m2
考虑屋面板及屋面建筑做法、屋面檩条、拉条自重、制冷设备、吊挂设备管线及吊顶荷载
的屋面附加恒载:2.0kN/m2
活载:0.5kN/m2
室内正常使用温度:-18~-23℃
无吊车、无夹层
横向柱距(柱中心到柱中心):23.61m、32.21m
纵向柱距(柱中心到柱中心):6.8m、7.5x9m、7.4m
建筑平面及剖面图见下图1及图2
立体冷库
冷藏间(无人操作区)
库温:-18℃~-23℃
穿堂
温度:10~15℃
立体冷库
冷藏间(无人操作区)
库温:-18℃~-23℃
图1建筑平面布置图
图2建筑剖面布置图
二模型建立
采用三维整体建模,三维整体及二维单榀都满足各项要求方法包络设计。
通过立面编辑功能定义好标准榀,梁采用1:2:1三段布置,靠近柱子侧的梁采用变截面梁,
标准榀布置如下图3:
图3标准榀布置图
考虑雪荷载不同积雪分布情况,并与活荷载互斥进行布置(图4),此处自定义活载相当于
已完成屋面活荷载定义,此自定义活载均以常规的活载组合系数及分项系数参与后续结构
分析设计,故不再额外定义屋面活荷载。
图4雪荷载布置
通过立面编辑纵向榀,布置柱间支撑及系杆,由于柱截面高度为900mm大于800mm,根
据《钢结构设计手册》第四版595页第3条第(2)项要求,采用双片柱间支撑(图5及图
6):
图5柱间支撑布置图
图6柱间双片支撑
布置屋面支撑及抗风柱如下图7及图8:
图7屋面支撑布置图
图8抗风柱布置图(每一端榀5根)
三前处理
1特殊计算参数:
本工程高度超出门式刚架高度限值18m较多,定义为单层钢结构体系;
考虑温度荷载;
门式刚架按平面结构方式计算勾选;
屋面为轻型屋面,蒙皮作用有限,梁刚度放大系数都取1;
风荷载取百年一遇风压,考虑本工程为单层31.2m高,为高层建筑,为风荷载敏感建筑,
取承载力设计时风荷载效应放大系数为1.1,计算时采用荷载规范计算风荷载,考虑顺风向
风振,风振系数软件自动计算,查看计算结果风振系数均不小于1.2,满足要求;如果采用
门刚规范计算风荷载,且考虑风荷载敏感系数1.1与最低风振系数1.2连乘时,此种情况下
由于软件未自动考虑风振系数,此处基本风压应取放大1.2倍后的数值;
地震信息:抗震等级取四级、阻尼比取4.5%;
性能设计:轻屋盖厂房按2倍地震作用的“低延性、高弹性承载力”性能化设计。
钢构件设计信息:执行门刚规范GB51002-2015;
考虑节点重量,钢材容重放大1.1倍取86;
荷载组合中,考虑风荷载参与地震组合,本工程使用功能为冷藏间,正常使用室内温度最
低-23℃,与合拢温度10~20℃