为了控制产品质量，提高零部件工厂的生产比例，以及对大型部件的要求，许多生产领域需要大跨度，大吨位的起重机。本文在大量工程实践的基础上，总结了重钢厂的特点，并简要介绍了其结构，接下来小编简单介绍一篇优秀钢厂结构论文。
一.引言
随着生产的扩大，产品的尺寸越来越大，重量也越来越大，要求生产厂房有很大的空间以及更大起重量的吊车。所以单层重钢厂房应用越来越广泛，特别是在炼钢、压力容器、造船、大型装备制造等领域。
二.结构特点
吊车吨位大，一般设有双层吊车，结构高度和跨度大。
以下是某厂房的建筑剖面：
三.设计要点
一.体系选择
吊车荷载大，结构高度大，普通实腹式柱已经不经济，故一般选择格构式钢柱或格构式钢管混凝土柱。早期有用混凝土格构式柱的，其相对节省钢材，耐久性较好。但由于生产的进步，对施工进度和精度的要求增加，且现在钢结构的防腐防火技术的成熟，除了少数特殊场合，混凝土格构式柱已经很少采用。屋面一般采用钢梁有檩体系、焊接梯形屋架或网架。 网架和梯形屋架适用于屋面管道较多的情况下，因为管道可以布置在网架内部，有效利用网架内部空间，从而抵消厂房高度增加带来的不利方面。如果是单纯的机械加工，则较少采用，因需要从屋面走的管道少，网架内部空间不能得到有效利用，增加了使用维护阶段的费用，且施工焊接工作量大，质量较难控制 ，综合来看不经济。
二.规范选择;
1.主要规范有《钢结构设计规范》《门式刚架轻型房屋钢结构技术规程》《冷弯薄壁型钢结构技术规范 》。
《钢结构设计规范》：适用范围广，主要计算和构造使用的规范。
《门式刚架轻型房屋钢结构技术规程》：构造控制比普通钢结构规范宽松，在附属构件的计算和构造时有限制地使用;
《冷弯薄壁型钢结构技术规范 》：附属檩条等构件计算时可用，总体使用较少，作为上述两本规范的补充。
三.荷载
恒荷载、活荷载、风荷载、雪荷载的取值与一般建筑无区别，按工程的实际情况取值
需要注意的是雪荷载在高低跨处的积雪分布系数，以及恒载需包括吊车梁自重。
吊车荷载：是此类建筑中的关键荷载，由吊车的工程参数确定。根据影响线，计算加到刚架上的最不利荷载。
工艺荷载：需要与业主和工艺专业核实确定。一般来讲，由于有吊车，主要的工艺管道都置于吊车梁的下方，故屋面的吊挂荷载不会很大，而下柱会有较大的吊挂荷载。
其他荷载：可能有些小的设备会固定在柱上，需要根据实际情况做适当的的考虑。
四.基础及柱脚节点
一般柱底弯矩大，是基础和柱脚的控制因素，相对轴力较小。常用的基础型式有：
1.独立基础：主要应用于地基土很好的情况，要抵抗极大的柱底弯矩，基础截面一般都很大，相应配筋也较大。
2.桩基础：可以有效减少基础的面积，并有利于控制基础的沉降，但相对于独立基础，造价较高。
与基础一样，钢柱柱脚也需要抵抗极大的弯矩。连接的抗弯能力是主要的考虑，常用的柱脚型式有：
(1).插入式：应用得最普遍的柱脚型式，在留好的混凝土杯口中立钢柱，调整好钢柱的各项指标后二次浇筑混凝土。构造简单，节省钢材，受力好。但在浇筑混凝土后，钢柱不能校正，对基础沉降和施工精度要求很高。
(2).外包式：钢柱外侧焊栓钉，在基础上预留插筋，然后钢柱就位，绑扎外包部分的箍筋，浇筑混凝土。受力明确，当外包部分的纵向钢筋较大较密时，钢柱就位有一定的难度。
(3).外露式：构造简单，用于钢柱截面较小，柱底弯矩也较小的部位。具体到重钢厂房，用于附属构件柱的柱脚。
五、钢架
1.柱子：一般下柱采用格构式柱，上柱为了与屋面连接的方便，采用实腹式柱。格构式柱的种类有很多种。如下图所示：
为了增加刚度和抗压能力，钢管柱中可灌以混凝土。此时钢管的焊接焊缝必须采用对接坡口焊缝，并达到与母材等强的要求。后灌混凝土施工有专门要求，具体参照《钢管混凝土结构设计与施工规程》(CECS 28：90)。
2.柱子的节点：柱子是单层重钢结构中的重点和难点。构件均需要计算，在程序之外需要补充计算的有肩梁节点、现场拼接节点、缀条的连接节点等。其中肩梁按简支梁模型来计算肩梁高度、腹板和肩梁与柱的焊缝。下图是一个典型的单臂式肩梁节点
3.屋面梁(屋面桁架)：采用常规做法，除了计算，还需注意局部稳定的构造要求。
4.梁柱连接 梁梁连接 典型的连接方式均可采用，计算方法相同，不再赘述。
六.支撑系统
1.支撑的计算：支撑计算方法同普通的单层钢结构厂房，构件的长细比要求也相同。
支撑的截面选择：柱间支撑需要采用型钢，如角钢、槽钢、圆管、热轧H型钢等，不宜使用圆钢。圆钢的刚度小，在吊车启动和刹车时容易有可见的振动。屋面支撑可以采用圆钢和型钢，但基于跟柱间支撑同样的原因，仍推荐采用型钢。需要注意的是，当单根屋面支撑的长度较大时，需要考虑其在重力荷载下的挠度，当计算挠度较大时，可将支撑杆件吊挂在屋面檩条上。
2.柱间支撑：柱间支撑是重要的受力构件。格构式柱一般设置双片支撑，实腹式柱当高度大于600时，宜设置双片支撑。两片支撑用缀条沿纵向连接，这样就有了较大的刚度，更有利于缀条的受力和稳定。需要注意的是柱间支撑与综合桥架交叉处一般需要切除部分缀条才能保证桥架的通过。
3.屋面支撑：与一般的轻钢厂房不同的是，重钢的单层厂房需要设置纵向支撑来增加屋盖的整体性和刚度。在《钢结构设计手册》中推荐当吊车吨位大于等于20t时一般需要设置纵向支撑。从工程的实际效果来看，与没有设纵向支撑的对比，结构的整体性好很多，可感受到的振动基本消除。
4.支撑的连接：一般采用安装螺栓定位后焊接。因常常支撑构件的重量也较大，为了保证施工安全和定位准确，需要增加螺栓数量或者采用大的安装螺栓。
七.吊车梁系统
一般采用实腹式钢吊车梁。为减少偏心对柱的影响，除端头边跨支座外，端头应采用突缘式。当跨度很大吨位不大时，也可以采用吊车桁架。
当吊车吨位大于50t时，需要设制动板或制动桁架。中级工作制的吊车梁跨度大于等于18m时，宜设置辅助桁架和下翼缘水平支撑。
1.计算：需要理清吊车荷载和走道板等的荷载、制动板或制动桁架的设置情况，严格控制疲劳强度和变形。
制动桁架需要根据吊车荷载及吊车梁计算时的取值计算，辅助桁架需要考虑制动桁架荷载和检修荷载，下翼缘水平支撑和垂直支撑可按构造设置。制动桁架上需要设置检修用走道板。
2.连接：连接方式可参照图集《12m实腹式钢吊车梁》(05G514-3～4)。
3.上吊车钢梯：做法可参照图集《钢梯》(02J401)(含2003年局部修改版)，根据实际情况作调整。注意当钢梯穿越下层吊车梁标高时，一般需要在下层走道板或制动桁架上开洞需要避开下层的关键位置或者对影响到的位置做加强。
八.屋面系统，墙面系统
与普通单层钢结构厂房一样处理。需要注意的是计算时应考虑风荷载的高度变化系数。
1.在格构式柱上的墙檩不需要设隅撑。
2.注意阴角处的处理方式。并且需建筑配合将伸到室内的构件包上。
九.其他注意事项
1.施工中要注意加工精度，加大工厂焊接比例，减少现场焊缝，特别是柱上的工地焊缝。
2.构件焊接连接时需要避免焊缝立体交叉和不必要的围焊及大量焊缝的集中。
3.肩梁和吊车梁系统的焊缝要求较高，最少需要达到二级，位于吊车梁和桁架的下翼缘时须达到一级。
3.须特别注意节点及连接部位的防腐，在肩梁及吊车梁连接部位构件多且关系复杂，操作空间小，防锈漆常常未覆盖完全，形成隐患。
参考文献：
钢结构设计规范(GB50017-2003) 2003 中国计划出版社
高层民用建筑钢结构技术规程(JGJ99-98)1998 中国建筑工业出版社
阅读期刊：钢铁钒钛
《钢铁钒钛》(双月刊)1980年创刊，是综合性冶金科技期刊，在原国务委员、国家科委主任方毅同志的关怀下，刊头由方毅同志提写并题词“努力提高钒钛磁铁矿冶炼及综合利用的工艺技术和科学理论水平”。
