钢管砼柱和钢柱在中重型厂房中的对比分析

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随着社会与科学技术不断发展,中型与重型工业厂房的数量在逐年上升。目前,厂房承重柱主要采用钢管混凝土柱或钢柱。本文针对不同吊车起重量、柱距和跨度的情况下,对钢柱与钢管砼柱的工业厂房用钢量和刚度进行对比分析。首先,借助结构软件PKPM-STS分别用三维和二维方法对同一个厂房建模,经分析计算结果,确定采用二维设计方法。然后以中型与重型工业厂房承重柱为研究对象,对钢柱与钢管混凝土柱进行优化设计,使其用钢量达到最小,并满足相应规范或规程的各项设计指标。本文对两种柱厂房进行对比分析,具体结论如下:(1)计算了两种柱厂房在不同吊车起重量、柱距及跨度情况下的用钢量,得出钢管砼柱比钢柱节约钢材用量46%~56%;钢管砼柱厂房相比钢柱厂房节约10%~25%的用钢量。并且,当柱距和跨度相同时,吊车起重量越大,越能充分发挥钢管混凝土的优点。另外,还对两种柱厂房用钢量规律进行比较分析。(2)对两种类型厂房分别计算了恒+活荷载、左风、吊车水平荷载和左震作用下,承重柱随吊车起重量、柱距和跨度变化而产生的侧移。对比分析表明,在上述四种荷载作用下,钢管混凝土柱厂房比钢柱厂房抗侧刚度大。并且,风荷载与地震作用是影响厂房侧移的两个主要因素,吊车水平荷载对厂房侧移影响最小。因此,厂房设计中要重点控制风荷载与地震作用对结构侧移的影响。(3)针对酒泉钢铁集团有限责任公司1800mm碳钢冷轧厂房进行对比分析,得出钢管混凝土柱厂房较钢柱厂房节约用钢12.4%;并且,钢管混凝土柱厂房比钢柱厂房抗侧刚度大。同时,在四种荷载中,地震作用对侧移影响最大,左风荷载影响次之,最小影响是吊车水平荷载作用。
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