钢结构厂房选钢框架？多层厂房设计有特殊规定

大略来讲，“钢框架”主要所指的是一种结构体系，“多层钢结构厂房”属于一类建筑类型，后者常常会采用前者当作其主要结构形式，不过在设计的时候存在特殊规定。

一种结构体系，叫钢框架，属于多层钢结构厂房这种建筑类型，其基本定义为，由钢梁和钢柱通过刚性连接或者部分铰接组成抗侧力结构体系，该体系能同时承受竖向和水平荷载，多层钢结构厂房是指具有两个或以上完整楼层的工业建筑，其竖向承重结构通常采用钢结构，钢框架是多层钢结构厂房可能采用的多种结构形式中的一种。

结构能够是钢框架，还能够是框架 - 支撑、框排架之类体系，设计核心体系自身有梁柱节点设计、整体稳定、侧向刚度、延性等力学性能，当满足结构安全时，优先去满足生产工艺、设备布置等工业需求，主要规范包含《钢结构设计标准》(GB 50017)、《建筑抗震设计规范》(GB 50011) 第8章（针对民用建筑），以及《建筑抗震设计规范》(GB 50011) 附录H.2节（专门规定）。其多层部分可参考第8章，但抗震等级分界高度需降低10m。

1. 概念范畴：体系 vs.建筑

力的传递路径以及构件连接方式，被其描述，钢框架属于一个通用的结构力学概念，在民用建筑（办公楼、住宅）以及工业建筑里，有着广泛应用。

多层钢结构厂房，是一项针对建筑功能以及形态所给出的定义，专门用来指代那种应用于工业生产领域的具备多个楼层的建筑物，它首要的属性是一座厂房，然后才是钢结构这种类型。

2. 设计规范与抗震要求

钢框架（按民用建筑考虑）：

抗震设计主要遵循《抗规》第8章。

进行抗震等级划分所依据的是设防烈度以及房屋高度，存在着明确分明的分界高度，举例来说，像是在7度区，有着高度24m、50m这样的分界情况。

多层钢结构厂房：

抗震设计必须遵循《抗规》附录H.2。

其抗震等级高与低的界限划分，应当比《抗规》里面第8.1节（针对民用建筑）之中所规定的高度数值，减去10米。这样的情况表示得出的结论为，同样高度尺寸的建筑，当它作为厂房用途的时候，其抗震等级有可能会更高，而且构造方面的要求也会更加严格。

一个处于7度区、高度为30m的钢结构建筑，若它是民用办公楼，那么按照第8章去查表，其高度小于等于50m，抗震等级是四级。然而要是它是多层厂房，按照附录H.2，高度分界降低10m之后，30m大于(50减去10等于40m)这是不对的，这里的逻辑是：当厂房按照第8章确定等级时，用于查表的高度分界值应该先减去10m。更为准确的表述是：厂房的抗震等级依据第8章来确定，但在查表时所使用的“高度分界”相较于表8.1.3中的数值降低了10m。例如，表8.1.3里面四级抗震的高度上限是50m，对于厂房而言，这个上限变成了40m。所以，30m高的厂房，其抗震等级判定和民用建筑一样，然而要是高度处于40m - 50m之间，民用建筑可能是四级，厂房可能就得按照更高的三级来考虑。

3. 结构布置与荷载特点

钢框架：

追求平面规则、刚度均匀，以减少扭转。

荷载相对规整，以楼面活荷载、风荷载、地震作用为主。

多层钢结构厂房：

工艺是布置首先要服从的对象，这有可能致使出现平面不规则的情况，也可能导致刚度偏心的状况，还可能引发大开洞的现象，甚至会造成错层等问题。

荷载具备复杂性与多样性，其中涵盖大型设备荷载，有时这种荷载需要进行局部加强处理，还包含吊车荷载，吊车荷载存在多层设置的可能性，另外有料斗荷载以及振动荷载等。

设备穿过楼层的时候，存在特殊的规定，那就是：严禁按照分层来进行支承，对于同一台设备而言，应该挑选出其中一个楼层，将其作为主要的支座，目的在于防止各层的梁出现变形不协调的情况。

4. 构造措施的细微差别

尽管都关联到梁柱板件的宽厚比、长细比之类，然而具体的限值在厂房当中有着其独特的规定：

柱长细比，多层厂房框架柱的长细比，依照《抗规》H.2.8条规定，不宜大于150 ，当轴压比大于0.2时，不宜大于125乘以根号下(235除以f_y) ，这与按照抗震等级划分的民用框架的算法不一样。

板件宽厚比，在多层厂房里，对于总高度小于或等于40m的那部分，其梁柱板件宽厚比能够依照《抗规》第9.2节（单层厂房）的“低延性 - 高弹性承载力”思路来执行，而总高度大于40m的部分，才会按照第8.3节（民用框架）来执行，这展现出了对中低矮厂房延性要求的适度放宽。

5. 计算模型的考虑

钢框架：通常可假定楼盖为刚性楼板，采用空间杆系模型。

有多层钢结构形式的厂房，鉴于工艺方面存在需求，楼面常常会出现大开洞的情况，或者会采用格栅板，所以没办法轻易就认定为是刚性楼盖。规范给出了建议，当楼盖的刚性有所减弱的时候，楼层水平方向的地震剪力适宜按照抗侧力构件从属面积上重力荷载代表值的比例去进行分配，而不是仅仅单纯依据刚度来分配。

举例说明

一栋具有三层的工业车间，它属于多层钢结构厂房，鉴于其跨度并非很大，且层高相对较高，故而极有可能采用钢框架结构体系。

进行设计的的时候，不可以不使用《抗规》附录H.2，楼面存在出现传送带洞口的可能性，设备的重量需要精准无误地输入进去，柱网由于生产线的缘故，存在并非完全均匀的状况。

一间具备五层构造的钢结构办公楼，它属于多层民用建筑范畴，并且同样运用钢框架结构体系。

设计之际，按照《抗规》第8章来进行，对荷载予以规整，当中楼板能够假定成刚性，致力于追求建筑布局的规整以及对称。

钢框架作为“骨骼”，多层钢结构厂房作为“躯体”。你能够运用类似的“骨骼”，也就是钢框架体系，去构建不同的“躯体”，比如厂房或者办公楼。然而，鉴于要适应“厂房”这个躯体具备更强壮、承重更复杂以及内部器官，即设备更多的特性，所以需要针对“骨骼”的锻造标准，也就是规范，还有锻炼方式，即设计方法，作出专门的调整以及强化。

所以，当你讲“设计一座多层钢结构厂房”之时，这表明你不但得运用钢框架的设计知识，而且还一定要叠加并且优先去执行工业厂房的特殊规范条款以及设计理念。