在芜湖钢结构厂房建设工程中,加强屋架支撑系统需结合地域气候特点、荷载需求及规范要求,从设计优化、构造强化、材料选用等多方面综合施策。以下是具体加强措施:
一、增加关键支撑构件,提升结构稳定性
增设柱间支撑
作用:柱间支撑是纵向稳定的核心构件,能有效传递纵向风荷载、地震力及吊车刹车力。
实施要点:
在厂房纵向1/3处分段增设交叉形或门形柱间支撑,缩短荷载传递路径。
支撑与柱轴线交汇偏差需控制在杆件宽度内,避免偏心受力。
强化屋盖水平支撑
横向支撑:在温度区段两端开间设置,直接传递山墙荷载;若第一开间受限,第二开间需补设压杆。
纵向支撑:当屋架间距>12m或配置重型振动设备时,增设纵向水平支撑,与横向支撑形成闭合框架,提高空间刚度。
加密垂直支撑
跨度标准:梯形屋架跨度>30m或三角形屋架>24m时,需在跨度1/3处及天窗侧柱增设垂直支撑。
构造要求:采用双角钢十字截面或圆管,增强受压稳定性。
二、优化支撑布局,适应荷载与施工需求
分级布置原则
对称性原则:支撑框架双向布置对称,楼盖长宽比≤3,避免扭转变形。
动态调整:针对高低跨、抽柱等不规则结构,增设纵横向连续支撑系统,均衡各刚架柱侧向位移。
抗风专项设计
抗风柱设置:山墙处增设抗风柱,通过隅撑与屋盖系统连接,形成“抗风柱-隅撑-水平支撑”连续传力路径。
节点加固:芜湖地区风力较大,支撑节点应采用高强度螺栓摩擦型连接,关键部位(如柱顶系杆)升级为刚性系杆。
三、强化节点连接,确保传力可靠性
焊接节点优化
对柱间支撑与梁柱节点采用全熔透焊缝,消除气孔、夹渣等缺陷;焊缝坡口按规范设计,增设引弧板保证焊透。
螺栓连接升级
高强度螺栓需满足预紧力要求,扭矩系数抽检比例提高至10%;振动区域(如锻造车间)改用防松螺母或弹簧垫圈。
隅撑加密布置
在刚架斜梁下翼缘与檩条间增设L40×4角钢隅撑,间距≤4m,夹角≥35°,防止受压失稳。
四、材料与构造协同优化
材料选型
拉杆:采用圆钢(配张紧装置)或角钢,长细比≤400。
压杆:双角钢十字截面或圆管,长细比≤200。
系杆:刚性系杆用双角钢,柔性系杆用单角钢,屋脊节点处刚性系杆长细比放宽至220。
构造细节
屋盖交叉支撑与檩条连接处增设节点板,避免杆件碰撞;垂直支撑与屋架竖杆通过预埋钢板螺栓连接,增强传力直接性。
五、合规性设计与动态验证
规范遵循
严格执行《钢结构设计规范》(GB 50017)对支撑长细比、截面模量的要求,屈曲约束支撑夹角控制在35°~55°。
有限元分析
对复杂结构(如大跨度、多设备荷载)进行SAP2000或Midas建模,验证支撑系统在雪荷载、风荷载组合工况下的位移角≤1/400。
芜湖地区特殊考虑
抗风冗余设计:在迎风面增设备用支撑路径,当主支撑受损时,次支撑可承担60%以上荷载。
防腐措施:支撑节点采用热浸镀锌+环氧涂层双重防腐,应对芜湖潮湿气候。
通过上述措施,可显著提升屋架支撑系统的承载能力、刚度和稳定性,满足芜湖地区钢结构厂房的安全运营需求。