研究钢结构厂房的动力特性分析和结构设计

2020-05-22 10:24 钢结构厂房 陕西钢结构

　　一、钢结构厂房动力特性分析

　　对于钢结构厂房的动力特性分析，可以采用有限元软件SAP来完成，该软件包含有点单元、线单元、面单元和体单元四个单元，能够对结构进行静动力计算，进行线性非线性和有限元分析。采用SAP软件对钢结构厂房空间结构的动力特性分析，先建立钢结构厂房空间结构模型并对模型单元进行网格划分，将屋面板、墙面板和檩条等结构自重分摊在钢柱梁上。然后在对结构模型进行有限元分析，获取钢结构厂房空间结构的各阶振型图和特征周期、特征频率表。通过钢架的动力特性分析发现，其振型基本都是平面外的，且刚度较小，容易发生摆动。通过对各阶振型图观察发现，不同阶振型结构的变形方向和位移各有差异，有扭转变形、平动变形，整个结构位移沿y轴方向进行，结构中部多跨位移较大等，表明钢结构厂房在结构设计中，对于钢梁截面大小的设计主要是由位移来控制的，但在Z轴方向上缺少额外的支撑，从而使得钢结构容易产生较大位移和扭转变形，在实际的设计中需要引起设计人员的足够重视。

　　二、钢结构厂房的结构设计

　　钢结构厂房的结构设计包含诸多方面，如厂房钢梁、厂房柱网和厂房横纵向跨度等等。对于厂房柱网的设计，需要严格按照相关设计标准和规定的原则来进行，如便于施工和维护，保证柱距的统一，满足横纵向强度与刚度要求等，以确保厂房柱网设计满足钢结构厂房建设的需求，满足工艺流程使用需求，保证钢结构厂房建造的安全性与经济性。厂房柱网设计包括厂房伸缩缝位置与尺寸的设计，厂房横、纵柱网的尺寸设计，归纳起来主要分为两部分，即厂房的横向跨度和纵向柱距。对于厂房横向跨度的设计一般为3米的倍数，对于纵向柱网尺寸的设计一般为6米。厂房横向跨度设计主要受钢结构厂房内的设备、物流、人员流动影响，需要通过专业技术来予以确定。

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