单层厂房结构选型的经济性

本文针对一个单层厂房,分别采用门式刚架及混凝土柱加轻钢屋盖两种结构形式进行计算,根据计算结果进行材料统计,然后对两种形式的经济性做出比较,以供类似工程项目在结构选型时参考。

关键词：单层厂房 门式钢架 混凝土柱 轻钢屋盖 经济性

目前,轻型门式刚架结构已在厂房建筑中得到越来越多的应用。同时,混凝土柱加轻钢屋盖的结构形式也在某些工程中采用。本文针对一个具体的工程项目,就上述两种结构形式的经济性作出比较,供设计人员在结构选型时参考。

工程项目位于山东省章丘市,抗震设防烈度为6度(0.05g),设计地震分组为第三组。50年一遇基本风压为0.45kN/m2,基本雪压0.3kN/m2。

结构计算软件采用PKPM10系列。轻钢屋盖采用PKPM系列中的门式钢架程序计算,主要依据门式刚架规范（下文简称门规）。楼盖采用PKPM系列中SATWE计算,依据混凝土结构设计规范)等常用规范。

计算造价时,混凝土按400元/m3计算（已包含运输浇筑成本）,钢筋按5400元/吨计算（含加工费）;钢材按9000元/吨计算（含加工费、吊装费）。

单层厂房由变形缝划分后的典型平面为60m长x30m,面积1800m2,弧形屋面外纵墙顶高约5.5m,最高点7.5m。根据功能要求,厂房纵向分为6个开间,柱距10m;横向为30m大跨空间。

荷载:屋面恒荷载0.4kN/m2;屋面活荷载0.3kN/m2(计算檩条按0.5kN/m2);风荷载由程序根据门规自动计算;雪荷载不与活荷载同时考虑;不计算地震作用。

1、方案经济性比较

1.1 方案一:混凝土柱+轻钢屋盖

此方案轻钢屋盖屋架梁与混凝土柱为铰接,组成排架结构,混凝土柱嵌固在基础上。屋架梁高度从支座向

跨中逐渐增加,支座部位高350mm,跨中高900mm。混凝土柱典型截面为600mmX900mm。檩条高250mm。

1.2 方案二 轻钢柱+轻钢屋盖

若采用轻钢柱,则轻钢屋盖屋架梁与轻钢柱组成门式钢架,轻钢柱底铰接在基础顶。屋架梁高度从支座向跨中逐渐减少,在大概三分点处又逐渐变高;支座部位高900mm,跨中高450mm,大概三分点处高300mm。钢柱从柱

底250X400到柱顶250X900逐渐变高。檩条高250mm,图2。

1.3 方案一与方案二比较

注:混凝土费用项计入50元/平米模板费,模板面积按混凝土构件设模板面面积折算。

2、结语

经过上文比较可以看出,就土建造价而言,混凝土柱+轻钢屋盖较轻钢柱+轻钢屋盖少10%左右。但是混凝土柱截面必钢柱截面大,如此大的截面可能会对建筑功能带来不利影响。同时,混凝土柱及其与轻钢屋盖连接节点施

工相对麻烦。因此,设计人员在作结构方案选择时,应综合考虑其它因素,做出判断。