第一篇:单层厂房课程设计论文
很多人对于课程设计论文十分头痛,在课程结束的时候却不知道该如何撰写论文,其实并不难,下面是小编整理收集的单层厂房课程设计论文模板,欢迎阅读参考!
单层砖柱厂房具有选价低廉、构造简单、施工方便等优点,在中小型工业厂肩中得到广泛应用。砖柱厂房是以砖柱(墙)做为承重和抗侧力构件,由于材料的脆性性质,其抗震性能比钢筋混凝土柱厂房差;由于砖往厂房内部空旷、横墙问距大,地震时的抗倒塌能力不如砌体结构的民用建筑。因此根据砖柱厂房的震害特点,找出杭震的薄弱环节,提出相应的抗震措施,提高其抗震能力是必要的。
1.地震震害及其特点:
地震震害表明:
6、7度区单层砖柱厂房破坏较轻,少数砖柱出现弯曲水平裂缝:8度区出现倒塌或局部倒塌,主体结构产生破坏;9度区厂房出现较为严重的破坏,倒塌率较大。
从震害特点看,砖柱是厂房的薄弱环节,外纵墙的砖柱在窗台高度或厂房底部产主水平裂缝,内纵墙的砖柱在底部产生水平裂缝,砖柱的破坏是厂肩倒塌的主要原因。山墙在地震时产生以水平裂缝为代表的平面外弯曲破坏,山墙外倾、檩条拔出,严重时山墙倒塌,端开间屋盖塌落。屋盖形式对厂房抗震性能有一定的影响,重屋盖厂房的震害普遍重子轻屋盖厂房,楞摊瓦和稀铺望板的瓦木屋盖,其纵向水平刚度和空间作用较差,地震时屋盖易产生倾斜。
2.适用范围及结构布置
2.1单跨和等高多跨的单层砖柱厂房,当无吊车且跨度和柱顶标高均不大时,地震破坏较轻。不等高厂房由于高振型的影响,变截面柱的上柱震害严重又不易修复,容易造成屋架塌落。因此规定砖柱厂房的适用范围为单跨或等高多跨且无桥式吊车的中小型厂房,6-8度时厂房的跨度不大子15m且柱顶标高下大于6.6m,9度时跨度不大于12m且柱顶标高不大于 4.5m。
2.2厂房的平立面应简单规则。平面宜为矩形,当平面为L、T形时,厂房阴角部位易产生震害,特别是平面刚度不对称,将产生应力集中。对于立面复杂的厂房,当屋面高低错落时,由于振动的不协调而发主碰撞,震害更为严重。
2.3当厂房体型复杂或有贴建的房屋(或构筑物)时,应设置防震缝将厂房与附属建筑分割成各自独立、体型简单的抗震单元,以避免地震时产主破坏。针对中小型厂房的特点,钢筋混凝上无檀屋盖的砖柱厂房应设置防震缝,而轻型屋盖的砖柱厂房可不设防震缝。防震缝处宜设置双柱或双墙,以保证结构的整体稳定性和刚度,防震缝的宽度应根据地震时最大弹塑性变形计算确定。一般可采用50~70mm。
3.结构体系
3.1地震时厂房破坏程度与屋盖类型有关,一般来说重型屋盖厂房震害重,轻型屋盖厂房震害轻,在高烈度区影响更为明显。因此要求6-8度时宜采用轻型屋盖,9度时应采用轻型屋盖。人之地震震害调查表明:
6、7度时的单跨和等高多跨砖柱厂房基本完好或轻微破坏,8、9度时排架柱有一定的震害甚至倒塌。因此《建筑抗震设计规范》(G8Jll一89)规定:
6、7度时可采用十字形截面的无筋砖柱,8度1、2类场地应采用组合砖柱,8度3、4类场地及9度时边柱宣采用组合砖柱,中柱直采用钢筋混凝土柱。经过地震震害分析发现:非抗震设计的单层砖柱厂房经过8度地震也有相当数量的厂房基本完好,所倒塌的厂肩大部份在设计和施工上也存在先天不足,因此正常设计正常施工和正常使用的无筋砖柱单层厂后,在8度区仍然具有一定的抗震能力。可见对8度区的单层砖柱厂房都配筋的要求是偏严的,在抗震规范的修订稿中将8度1、2类场地“应”采用组合砖往改为“宜”采用组合砖柱,允许设计人员根据不同情况对是否配筋有所选择。一般来说,当单层砖柱厂房符合砌体结构刚性方案条件,经抗震验算承载力满足要求时,可以采用无筋砖柱。
3.3对于单层砖柱厂房的纵向仍然要求具有足够的强度和刚度,单靠砖柱做为抗侧力构件是不够的,如果象钢筋混凝土柱厂房那样设置柱间支撑,会吸引相当大的地震剪力。使砖拄剪坏。为了增强厂房的纵向抗震承载力,在柱间砌筑与柱整体连接的纵向砖墙,以代替柱间支撑的作用,这是经济有效的方法。
3.4 当厂房两端为非承重山墙时,山墙顶部与檩条或屋面板恨难连接,只能依靠屋架上弦与防风柱上端连接做为山墙顶部的支点,这不仅降低了房屋整体空间作用,对防止山墙的出平面破坏也不利,因此厂房两端均应设置承重山墙。
3.5 厂房的纵横向内隔墙宣做成抗震墙,其目的充分利用培体的功能,避免主体结构的破坏。当内隔墙不能做成抗震墙时,最好采用轻质隔墙,以避免墙体对柱及柱与屋架连接节点产生不利影响,如果采用非轻质隔墙,则应考虑隔墙对柱及其与屋架节点产生的附加剪力。
3.6 无窗架不应通至厂房单元的端开间,以免过份削弱屋盖的刚度。天窗架采用砖壁承重时,将产生严重的震害甚至倒塌,地震区应避免使用。抗震承载力计算
4.1 横向抗震计算
单层砖往厂房横向抗震计算的计算简图,可按下列规定选取:(1)当厂房柱为无筋砖柱或边柱为组合砖柱、中柱为钢筋混凝土柱时,可采用下端为固接、上端为铰接的徘架结构模型;(2)当厂肩边柱为无筋砖柱、中柱为钢筋混凝士柱,在确定厂房自振周期时,砖柱下端按固接考虑,在计算水平地震作用时,砖柱下端按铰接考虑。这主要是考宅到在地震作用下,随着变形的不断增加,无筋砖柱下端开裂并退出工作,囚而全部横向地震作用由中部的钢筋混凝土柱承担。轻型屋盖单层砖柱厂房的横向抗震计算,可以忽略空间工作影响·采用平面排架进、厅计算。对于钢筋混凝上屋盖和密铺望板的瓦木屋盖厂肩,其空间作用不能忽略,应按空间分析的方法进行计算:但为了简化,对于一定条件下的厂房可以按平面排架进行计算,考虑到其空间工作影响,对计算的地震作用效应要进行调整。
4.2 纵向抗震计算
对于钢筋混凝土屋盖的等高多跨砖柱厂房,当考虑屋盖为刚性时,纵向地震作用在各柱列之间的分配与柱列的侧移刚度成正比:当考虑屋盖的弹性进行空间分析时,侧移刚度较大柱列分配的地震作用比按刚性屋盖分配的地震作用小,而侧移刚度较小柱列分配的地震作用比按刚性屋盖分配的地震作用大。设计中为了利用刚性屋盖假定时纵向地震作用分配形式简单的优点,可以针对不同屋盖形式对柱列的侧移刚度乘以修正系数,做为纵向地震分配时的柱列刚度,并对所计算的厂房自振周期进行修正,以考虑屋盖的弹性影响。
对于纵墙对称布置的单跨厂房,在厂房纵向沿跨中切开,取一个柱列单独进行纵向计算与对厂房进行整体分析结果是相同的。对于轻型屋盖的多跨厂房虽然屋盖仍具有一定的水平刚度,考虑到屋盖与砖墙的弹性极限变形值相差较大,为了计算简便,仍可假定各纵向往列在地震时独立振动,按柱列法进行计算。抗震构造措施
5.1 单层砖柱厂房采用钢筋混凝上屋盖时的抗震构造措施可参照钢筋混凝土柱厂房的有关规定。采用瓦木屋盖时,设有满铺望板的抗震能力比无望板强得多,望板能起到阻止屋架倾斜的作用。地震震害表明,未设上弦及下弦水平支撑的楞摊瓦屋盖,屋架产主倾斜甚至倒塌的震害较多,因此要有足够的屋盖支撑系统,保证屋盖沿纵向有足够的刚度和稳定,以满足抗震的要求。
5.2圈梁对增强厂房的整体性起到了重要作用,但预制圈梁抗震性能差,地震时在连接外容易拉断,因此要求圈梁应现浇且在厂房柱顶标高处沿房屋外墙及承重内墙闭合。对于
8、分度区还应沿墙高每隔3-4m增设一道圈梁,可提高砖墙的抗震性能,并能够限制地震时墙体裂缝的开展,减轻墙体破坏。当地基为软弱粘性土、液化土、新近填土或严重不均匀土层时,地震易出现裂缝,如果裂缝穿过厂房将使房屋撕裂,基础顶面应设置基础圈梁,以减轻地震灾害。当圈梁兼做门窗过梁或抵抗不均匀沉降影响时,圈梁的截面和配筋除满足抗震构造要求外,还应根据实际受力计算确定。
采用钢筋混凝土无檩屋盖的砖柱厂房,地震时在屋盖处圈梁下一至四皮砖的砖墙上易出现水平裂缝,因此8、9度时,在墙顶沿墙长每隔1m 左右埋设 1根8竖向钢筋,并插入顶部圈梁内,以避免上述震害的产生。
5.3地震中屋架与砖柱连接不牢,柱头产主破坏甚至屋盖坍落的震例是较多的。为了加强屋架与砖柱的连接,柱顶垫块应与墙顶圈梁整体浇注,屋架与垫块的预埋件采用螺栓连接或焊接。当垫块厚度或配筋过小时。预埋件的锚固不能满足要求,垫块厚度丁应小于240mm,井配置两层直径不小于8间距不大于100mm的钢筋网。烈度较高时,屋盖承受的地震作用较大,与垫块整体浇注的圈粱受到较大的扭矩,垫块两侧各500mm范围内圈梁的箍筋应加密,其间距不应大子100mm。
5.4山墙是砖柱厂房抗震的薄弱部位,地震时产生外倾、局部倒塌甚至全部倒塌,震害的主要原因是山墙顶部与屋盖系统拉结不牢。为了使屋盖与山墙可靠连接,应在山培顶部设置钢筋混凝上卧梁,通过卧梁内的预埋件与屋盖构件锚拉。
由于山墙比较高大,在横向地震作用下,墙体内的平面弯曲应力使墙体产主水平裂缝,墙体内的剪力使墙体产生交叉裂缝;在纵向地震作用下,墙体产生平面外倾倒。在山墙壁柱中配筋,可以防止或减轻上述震害的产生,壁柱的截面和配筋不应小于排架柱,并应通到墙顶与卧梁、屋面构件连接。
为了防止山墙和横墙的剪切破坏,对其开侗应有所限制,开洞的水平截面面积不应超过总截面面积的50%。
8、9度时在山墙和横墙两端应设置构造柱,9度时在高大洞口两侧应设置构造柱。
参考文献
中华人民共和国国家标准《建筑抗震设计规范》(征求意见稿),北京1998。
刘大海等《单层与多层房屋抗震设计》,西安,陕西科学技术出版社,1987。
第二篇:单层厂房课程设计封皮
混凝土及砌体结构
课程设计
学生姓名:张海岩 学 号:20094023341 指导教师:解恒燕 学 院:工程学院 专 业:土木工程
中国·大庆 2012年9月
第三篇:单层工业厂房招标公告
招标公告(未进行资格预审)
单层工业厂房(项目名称)标段施工招标公告
1.招标条件
本招标项目单层工业厂房(项目名称)已由成都市建委(项目审批、核准或备案机关名称)以成都市发改委投字SC20101201(批文名称及编号)批准建设,招标人(项目业主)为成都大学城乡建设学院,建设资金来自自筹(资金来源),项目出资比例为100%。项目已具备招标条件,现对该项目的施工进行公开招标。
2.项目概况与招标范围
(1)建设地点:成都市外东十陵镇公交汽车总站东面
(2)建设规模:中型 结构形式:某厂单层钢筋混凝土装配式车间
(3)计划开工日期为 2011年5月1日,计划竣工日期为 2011 年8 月8日,工期 100日历天;
(4)招标内容:单层工业厂房建设项目的基础工程、预制构件制作安装、墙面工程、屋顶工程
(5)工程质量要求符合质量要求:达到国家质量检验于与评定标准合格等级【GB/T 1900-ISO9000(2000)】、《建筑工程施工质量验收统一标准》【GB50300-2001】
(6)各工程投标申请人在报名时交纳投标保证金5万元整
3.投标人资格要求
3.1本次招标要求投标人须具备建设行政主管部门核发的建筑安装工程施工总承包二级及以上资质,近三年有完成至少三项类似工程项目(同类型、同规模)业绩,并在人员、设备、资金等方面具有相应的施工能力,其中,投标人拟派项目经理须具备房屋建筑 专业国家二级以上注册建造师执业资格,具备有效的安全生产考核合格证书,且未担任其他在施建设工程项目的项目经理。
3.2本次招标接受联合体投标。联合体投标的,应满足下列要求:自愿组成联合体的各方均应具备承担招标工程项目的相应资质条件;相同专业的施工企业组成的联合体,按照资质等级低的施工企业的业务许可范围承揽工程。
3.3各投标人均可就本招标项目上述标段中的一个标段投标。
4.投标报名
凡有意参加投标者,请于 2010年12 月14 日至2010年12 月 17日(法定公休日、法定节假日除外),每日上午 9:00时至12:00时,下午2:30 时至 5:30 时(北京时间,下同),在成都市外东十陵镇成都大学第5教学楼5117 报名。
5.招标文件的获取
5.1凡有意参加投标者,请申请人于2010年12月18日至2010年12月25日(法定公休日、法定节假日除外),每日上午9:00至12;00,下午2:30至5:30(北京时间,下同)在成都市外东十陵镇成都大学第5教学楼5117持单位介绍信购买资格预审文件。
5.2招标文件每套售价200元,售后不退。图纸押金5000元,在退还图纸时退还(不计利息)。
5.3邮购招标文件的,需另加手续费(含邮费)35元。招标人在收到单位介绍信和邮购款(含手续费)后3日内寄送。
6.投标文件的递交
6.1投标文件递交的截止时间(投标截止时间,下同)为2011年3月1日10时00分,地点为成都市外东十陵镇成都大学第5教学楼5217。
6.2逾期送达的或者未送达指定地点的投标文件,招标人不予受理。
7.发布公告的媒介
本次招标公告同时在四川日报,四川建设网,四川招投标网上发布。
8.联系方式
招 标 人:成都大学城乡建设学院招标代理机构: 08级工程管理地址:成都大学第5教学楼地址:成都市外东十陵镇
5312成都大学第5教学楼5217
邮编:610016邮编:610016
联 系 人:杨平联系人:李友睦
电话:***电话:***传真:028-87121835传真:028-87121836开户银行:中国银行开户 银 行: 中国工商银行
账号:***0000账号:***51192010年12月11日
电子邮件:178812942@qq.com电子 邮 件:renqiu@foxmail.com
第四篇:单层工业厂房结构实习报告
一、实习目的
毕业实习是土木工程专业教学计划中一个重要的、综合性的实践性教学环节,通过实习应达到下列目的:
1、使学生了解建筑业的现状和建筑工业化的发展方向,认识建筑业在国民经济和国家建设中的重要地位,增强学生的责任感和使命感。
2、通过实习,认识本专业的性质和任务,以及它在建筑业中的作用,加深对本专业的了解和热爱,进一步认识本专业对国家建设的重要意义。
3、通过对已建和在建建筑工程的实习,使学生认识到建筑平面、建筑立面、结构平面布置等工程设计的科学性、复杂性,重要性。
4、通过实习,使学生将所学理论知识与实际工程联系起来,培养其分析问题、解决问题的能力,理论联系实际的工作作风和吃苦耐劳的精神。
5、通过实习调研,取得工程设计第一手资料,为毕业设计作准备。实习要求:
1、认真阅读毕业设计任务书,了解其内容及要求。
2、通过专题讲座、观看幻灯、录像、参观考察,了解建筑业在国民经济中的地位、作用和发展,了解建筑与环境的关系,现代化建筑发展的趋势。
3、认真阅读在建教学楼建筑的建筑施工图纸和结构施工图图纸; 熟悉图纸,了解施工图的组成,图纸内容及图纸编号。建筑方面,重点阅读总平面图,单体建筑的各层平面图、立面图和剖面图,楼梯,节点详图;结构方面,重点阅读基础及其详图,结构布置图,板、框架、楼梯等配筋图,以及节点详图。
4、参观已建教学楼的建筑物:
观察建筑物周围情况,如绿化、道路、出入口等。建筑形状、体型及立面效果,装饰种类;了解各类建筑物的功能要求和组合特点,了解建筑物平面布置,如柱网尺寸、门厅、办公室、教室、卫生间等各功能房间的的布置;楼梯位置、踢段高度及宽度、楼梯坡度等;开间、进深尺寸,门的开启方向;水、暖、电等设施情况;结构形式和结构布置,节点构造,建筑物所处的地基土的土质条件及采用的基础形式;
5、深入设计院所,了解设计的一般程序,计算的步骤、方法,图纸的内容、编号和归档等要求,结合毕业设计题目,收集与本人设计题目有关的实际工程的第一手设计资料。同时,要了解建筑、结构设计软件的应用情况。
6、根据毕业实习所参观的各种工程,每天写出详细的实习日记。
7、在实习日记的基础上,写出毕业实习报告。
8、实习结束提交二至三个建筑设计方案。
二、实习内容
我的毕业设计的是平高开关厂单层钢结构工业厂房,为了更深一步的了解工业厂房的结构构造和激发设计的灵感,我参观了平顶山的几个工业厂房。工业厂房的主要特点是服务于生产的需要,由于生产性质、工艺流程、机械设备等因素决定。单层工业厂房就是目前工业建筑中应用范围比较广泛的一种建筑类型,都用于机械设备和产品较重且轮廓尺寸较大的生产车间,以便于大型设备可以直接安装在地上,使生产工艺流程和车间内部运输比较容易组织。
重型钢结构工业厂房
1、结构选型
在现代工业建筑中大部分工业厂房采用的是全钢结构的工业厂房,钢结构的厂房主要是指主要的构件是由钢材组成,包括钢柱子、钢梁、钢结构基础、钢屋架、钢屋盖等等,由于我国的钢产量增大,很多都开始采用钢结构厂房,特别是在冶金、造船、机械制造等行业,都有许多重型厂房,它们的显著特点是跨度大、高度大、吊车吨位大,例如冶金工业的转炉车间,综合分析可靠性,耐久性和经济性表明,这种重型厂房最适宜采用全钢结构构造,这是我国钢结构应用的传统领域,随着钢产量 的增加,一些中型厂房也逐渐采用全钢结构或钢构屋盖,所以应该根据厂房的工业用途,工艺特点,造价的经济性环保等方面选择厂房的结构类型。
平顶山姚孟电厂鸟瞰图
2、结构平面布置 2.1柱网布置
厂房的柱网布置要综合考虑工艺、结构和经济管诸多因素来确定,同时还应注意符合标准的模数的要求,柱网布置首先要满足生产工艺流程的要求,包括预期的扩建和工艺设备更新的要求,这些要求往往涉及设备基础、地下管沟等与柱基础的协调布置。柱网布置必须满足构造上的要求,在保证厂房具有必需的刚度和强度的同时,注意柱距和跨度的类别尽量少些,以方便施工,柱距的大小,直接影响着布置在柱距间的构件(如檩条、吊车梁等)的截面大小,加大柱距一般可减少处理地基的费用和基础的造价,但将使布置在柱距间的构件的材料增加。但是如果因为设备和工艺的要求必须抽柱的应设置托梁来支撑屋架和屋面荷载。总之,合理的柱网布置应使总的经济效益最佳。托架下图所示
2.2支撑布置
支撑虽不是厂房中主要的承重构件,但却是联系各主要承重构件以增强厂房结构整体性的重要组成部分。因此支撑布置在厂房设计中一个重要内容。单层厂房中的支撑分为屋盖支撑和柱间支撑两大类,其主要作用是:保证厂房结构构件的稳定和正常工作,增强厂房的整体稳定性和空间刚度并传递水平荷载给主要承重构件。
2.2.1屋盖支撑
屋盖支撑包括上、下弦横向水平支撑、纵向水平支撑、垂直支撑及纵向水平系杆,天窗架支撑。它们的作用是沿厂房的纵横向共同构成水平桁架,保证屋架的整体稳定性和平面外刚度,加强厂房的空间工作性能并将水平荷载传递给主要的承重构件。几种支撑类型见下图。
屋架横向、纵向支撑
2.2.2柱间支撑
作用于厂房山墙上的风荷载、吊车的纵向水平荷载,纵向地震力等均要厂房具有足够的纵向刚度。这在结构上是通过合理的柱间支撑和屋盖支撑的设置来实现的。每列柱都必须设置柱间支撑,多跨厂房的中列柱的柱间支撑宜与其边列柱的柱间支撑布置在同一柱间,通常将吊车梁上部的柱间支撑称为上层柱间支撑,吊车梁下部的柱间支撑称为下层柱间支撑,下层柱间支撑一般宜布置在温度区段的中部,以减少纵向温度应力的影响。上层柱间支撑除了要在下层柱间支撑布置的柱间设置外,还应当在每个温度区段的两端设置。每列柱顶均要布置刚性系杆。
3、构件选型和截面尺寸确定 3.1柱的设计
单层工业厂房中柱是最主要的承重构件,因此柱子的设计是厂房设计的主要内容,柱的截面选择应通过计算满足承重力的要求,还要有足够的刚度,常采用变截面柱,以免厂房变形过大,造成吊车轮与轨道过早磨损,影响吊车的正常运行,或导致墙体和屋盖产生裂缝影响厂房的正常使用。3.2基础设计
任何建筑物都建在地层上,因此,建筑物的全部荷载都由它下面的地层来承担,受建筑物影响的那一部分地层称为地基,建筑物向地基传递荷载的下部结构称为基础。
进行地基基础设计时,必须根据建筑物的用途和设计等级、建筑布置和上部结构类型,充分考虑建筑场地和地基岩土条件,结合施工条件以及工期、造价等各方面的要求,合理选择地基基础方案。单层工业厂房的柱下一般采用独立基础也称扩展基础。对装配式钢筋混凝土单层厂房排架结构常用的独立基础形式有杯形基础、高杯基础和桩基础等。3.3吊车梁
吊车梁除直接承受吊车起重、运行和制动产生的各种往复移动荷载外还具有将厂房的纵向荷载传递至纵向柱列、加强厂房纵向刚度等作用。吊车梁一般根据吊车的起重量、工作级别、台数、厂房跨度的柱距等因素选用。目前常用的吊车梁类型有钢筋混凝土等截面实腹吊车梁、预应力混凝土等截面和变截面吊车梁。
3.4屋盖结构构件
屋盖结构构件包括屋面板、檩条、屋面梁和屋架、天窗架和托架。这些构件都是按标准预制的,在工程中根据厂房的跨度,吊车吨位,柱子尺寸等因素选用。另外还要考虑工地现场的吊装,运输的影响。
三、实习心得
这次实习安排在毕业设计之前,具有相当重要的意义。毕业设计贯通整个本科四年所有专业知识,将平时所学的零散知识点第一次完完整整的串联起来,第一次让我们最真实的体会结构设计的方法和过程,对本专业学生今后的工作、生活和继续深造具有深远的影响。而这次实习过程中,现场技术负责人在全程中给予指导,带领我们从实际工程中去认识书本知识的现实存在。通过比较,我们可以在自己的设计当中取长补短,借鉴他人的先进设计思想和经验。经过近两周的实习,我深入施工现场认真了解了钢结构构件的制作与现场安装过程,详细记录了钢结构连接件的制作与安装。为我的毕业设计积累了丰富的原始资料,让我不再无从下手。我设计的题目是平顶山高压开关厂生产车间,经过实习我初步完成了两个设计方案。实习让我受益最多的是我对钢结构的连接件的具体做法与设计方法有了详细的了解,这将在我今后的毕业设计中发挥重要作用。
第五篇:单层钢结构厂房围护结构设计流程
单层钢结构厂房围护结构设计流程
一、轻型门式刚架的结构体系组成Fig.1
轻钢结构厂房一
Fig.2
轻钢结构厂房二
Fig.3
轻钢结构厂房三
Fig.4
轻钢结构厂房结构体系组成轻型门式刚架的结构体系包括以下组成部分:
1、主结构:刚架、吊车梁、支撑系统;
2、围护结构:屋面檩条、墙面檩条、屋面板和墙板等;
3、辅助结构:楼梯、平台、栏杆等;
4、基础。
二、围护结构的组成轻钢结构的围护系统包括檩条、墙梁、墙面及屋面彩板、收边系统、采光系统、排水系统和通风系统等。
Fig.5
围护结构一
Fig.6
围护结构二
刚架、支撑系统以及吊车梁组成了结构的主要受力骨架,即主结构体系。屋面檩条和屋面檩条既是围护材料的支承结构,又为主结构梁柱提供了部分侧向支撑作用,构成了建筑的次结构。外部荷载(风、雪等)直接作用在围护结构上,通过围护结构再传递到主结构上。
Fig.7
冷弯薄壁型钢
三、设计流程
1.收集资料;
1.1
建筑平行作业图:
包括平、立、剖面;
门洞、窗户位置、标高;
厂房墙面、屋面做法;
厂房有无吊顶;
檐口高度、檐口节点。
1.2
公用专业(主要是暖通专业和水道)所提的资料:
屋面风机的重量和位置;
管道的重量和位置;
屋面开洞的位置和大小。
2.墙梁、檩条截面计算;
使用PKPM钢结构模块中的工具箱计算
3.绘制节点图纸。
要重视节点图纸
四、程序计算参数的选取
a.檩条计算参数的选取
Fig.8
檩条计算界面一
1、注意不是所有的屋面檩条都是5连跨,下列情况就需要考虑檩条的实际跨度:
(1)屋顶通气器和屋顶天窗在端跨一般不设置(有时候第二跨也不设置),此时檩条为单跨简支(或两跨连续);
(2)屋面有横向采光通风天窗或顺坡通气器时,檩条可能会被打断,檩条应根据实际情况确定跨数;
(3)檩条本身的跨数就少于5跨。
2、屋面材料选择时,若有吊顶,须选取“有吊顶”选项。檩条仅支承压型钢板屋面时,挠度控制为l/200;有吊顶时,挠度控制为l/240。
《冷弯薄壁钢结构技术规范》第8.1.6-2;
《门式刚架轻型房屋钢结构技术规程》表3.4.2-2。
3、屋面倾角:建筑图所标的是坡度,需要换算成角度。有弧形屋面梁时,须考虑檩条倾角的不断变化。
4、拉条道数的设置:
当檩条跨度≤4米时,一般不设置拉条;
当檩条跨度>4米、≤6米时,一般在檩条跨中设置一道拉条;
当檩条跨度>6米、≤9米时,一般设置两道拉条(三分点处);
当檩条跨度为12米时,一般设置三道拉条。
拉条均为双层拉条,同时约束檩条上、下翼缘。
5、檩条间距:
檩条的间距一般控制在1.0~1.5米之间,常用的间距有1.2、1.4、1.5米。檩条间距不得超过1.5米;对于屋面荷载较大的部位(例如高低垮处),局部檩条间距可以小于1米。若有吊顶,间距不大于1.2米。
6、檩条搭接长度的取值:檩条搭接长度取跨长的10%(两边各5%)。9米跨度一般取500mm,12米跨度一般取600mm。
7、屋面一般采用斜卷边Z形连续檩条。当柱距≥12米,且屋面荷载较大时,可采用格构式檩条或高频焊接H型钢。
8、截面选择:
设计时尽量选择标准截面,常用的标准截面高度有:200、220、250mm,常用的标准截面厚度有2.0、2.2、2.5mm,若需选择非标准截面,可通过“檩条库”选项增加截面参数。
标准截面详见《钢结构设计手册》和《冷弯薄壁型钢结构技术规范》;截面也参考《檩条墙梁的计算比较》。
注意:(1)非标准截面的截面厚度不得大于3.0mm;(2)非标准截面的截面高度不宜大于280mm,若高度大于280mm,须采用加强措施,避免檩条侧向失稳。
Fig.9
檩条计算界面二
9、分析参数中:
(1)“屋面板能阻止檩条上翼缘受压测向失稳”选项,不选择。
(2)“构造保证风吸力下翼缘受压稳定性”选项,不选择。屋面下层彩钢板可以起到约束檩条下翼缘的作用,偏于安全,我们不选择此选项。
(3)“考虑活荷最不利布置”和“程序自动计算檩条截面自重”选项,选择。
(4)验算规范选择“薄钢规范GB50018”。门规CECS102:2002中,檩条仅支承压型钢板屋面时,挠度控制为1/150;薄钢规范GB50018中,挠度控制为1/200。
(5)支座双檩条考虑连接刚度折减系数取0.5。
(6)支座双檩条考虑连接弯矩调幅系数取0.9。
10、屋面自重:柱距不超过9米时,取0.3KN/㎡;柱距12米时,取0.35KN/㎡。
注意:有吊顶的厂房,需要计算吊顶重量(及风管重量),然后叠加到屋面自重中。
11、雪荷载不均匀系数的取值:
(1)普通位置不均匀系数1.25(全部屋面均乘1.25);
(2)高低跨处不均匀系数2.0(影响范围:2倍的高差,但不小于4米,不大于8米);
(3)屋顶通风器和屋顶天窗两侧不均匀系数2.0(规范中取1.1,考虑到实际情况,我们规定取2.0;影响范围同高低跨处);
(4)注意一些地区的特殊规定:沈阳地区规定雪荷载的不均匀系数提高1.5倍,且按照百年一遇的基本雪压进行考虑。
12、风吸力的验算:对于屋面高度高于15米、基本风压大于0.4KN/㎡的厂房,需要验算屋面周边檩条的风吸力,此时屋面恒载取0.2
KN/㎡,风压体型取-2.2。
屋面周边的范围详见《建筑结构荷载规范》第41页。
b.墙梁计算参数的选取
Fig.10
墙梁计算界面
1、柱距不超过9米时,墙梁一般按照C形简支墙梁设计;柱距12米时,墙梁一般按照Z形连续墙梁进行设计。
2、注意C形墙梁的开口方向。口朝上时,计算应力比小。
3、“墙板能阻止墙梁外翼缘侧向失稳”、“构造保证风吸力内翼缘侧向稳定性”选项,不选择。墙板确实能约束墙梁的内外翼缘,偏于安全,我们不选择这两个选项。
4、拉条设置的原则同屋面檩条。
5、风荷载的取值:
(1)调整后的基本风压值:注意按照《建筑结构荷载规范》的规定值乘以1.05(见《门规》第56页);
(2)背风体型系数:当吊车吨位大于20t时,对于墙角处的负风压系数,应按照《建筑结构荷载规范》第41页的规定取值。
五、设计注意事项
一、檩条部分
1、注意避开刚架拼接点。跨度9米的檩条中心线离拼接点的距离不小于250mm;跨度12米的檩条中心线离拼接点的距离不小于350mm。
Fig.11
刚架拼接点
Fig.12
刚架拼接点
2、第一道檩条的位置需要根据檐口节点(天沟大样)进行调整。
Fig.13
外天沟节点
3、檩条的安装方向:Z形檩条上翼缘的肢尖朝向屋脊方向,图纸中增加示意图。
Fig.14
檩托布置示意图
4、确定屋面是否有预留洞。若有,应根据留洞大小调整檩条间距。
5、当柱距≥12米(即檩条跨度≥12米)时,一般每隔一个檩条间距设置一排C形钢,C形钢的截面高度可取檩条截面高度的一半,C形钢设置的位置同拉条。
6、屋面檩条设计时,当单坡超过50m或者两跨,需要在中间正方两个方向设置斜拉条。
7、若使用多段线(PL线)画图,应定义线宽。
8、檩条节点详图中,应仔细核对螺栓孔的位置、檩托板的大小及垫片的尺寸等相关细节。
注意:9米跨的檩条单个檩托处设置4个螺栓;12米跨的檩条单个檩托处设置6个螺栓。
9、设计墙梁和檩条时,须注意《门式刚架轻型房屋钢结构技术规程》第7.2.14条:在檐口位置,刚架斜梁与柱内翼缘交接点附近的檩条和墙梁处,应各设置一道隅撑。
10、屋面檩条的隅撑,应隔一设一,间距不大于3米;在柱头处应加密(3道或4道)。
Fig.15
隅撑设置示意图
11、隅撑的计算见《门式刚架轻型房屋钢结构技术规程》第6.1.6-4条。
12、隅撑与檩条的连接,不宜设计成双螺栓;若单螺栓计算不能满足要求,可考虑加密隅撑,减小单个隅撑的受力。
二、墙梁部分
1、墙梁计算和画图前,应先确定墙面材料。若为夹芯板(或称“横板”),则墙梁间距均采用1米;若为普通压型钢板(或称“竖板”),则墙梁间距不大于1.5米即可。
2、一般每隔5道拉条设置一对斜拉条,以分段传递墙体自重。
《冷弯薄壁型钢结构技术规范》第8.4.2条。
Fig.16
拉条设置示意图
3、若使用多段线(PL线)画图,应定义线宽。
4、墙梁立面布置图中,最下面一根墙梁标高和砌体墙压顶圈梁标高的确定,常用的方法有两种:
(1)将墙梁的标高定为1.5左右(以1.2米高的砌体墙为例),压顶圈梁顶标高定为1.2;标高1.5左右的墙梁遇窗户处断开,压顶圈梁在窗框对应的位置增设预埋件。
(2)将墙梁的标高定为1.2米,压顶圈梁顶标高定为:1.2-墙梁翼缘宽。
注意:无论按照哪种方法确定标高,都需要核对建筑图纸中此处的节点大样,以便与建筑图纸保持一致。
Fig.17
方案一
Fig.18
方案一
Fig.19
方案二
Fig.20
方案二
5、厂房内隔墙墙梁注意以下地方:
(1)有走道板的地方,纵向内隔墙的拉条无法通过;
(2)横向内隔墙的墙梁需要避开吊车梁与吊车轨道。
6、有竖向窗时应注意,窗框(包括竖向的窗框和窗顶、窗低墙梁)的构件尺寸应通过计算确定。
Fig.21
窗框图一
Fig.22
窗框图二
7、当厂房大门是提升门时,设计时注意下列内容:
(1)门柱需延伸至
门高×2+500的高度;
(2)大门所承受的风荷载会通过导轨传给门柱,计算门柱时要考虑此荷载;
(3)核对大门上方是否有足够的空间:高度方向是否满足
门高×2+500;是否有走道板、系杆等构件,走道板和系杆离墙边应留一定的距离,以便让导轨和大门升上去。
Fig.23
提升门一
Fig.24
提升门二
8、当厂房大门是推拉门时,需在门梁上部设置一根H型钢(或双槽钢、双C形钢)用于固定悬挂推拉门的导轨,计算此H型钢时,应考虑通过导轨传过来的大门所承受的风荷载,以及门的重量。
Fig.25
推拉门一
Fig.26
推拉门二
9、注意常用雨篷详图的适用范围和计算条件,雨篷梁并非双墙梁就够,须计算确定雨篷梁的构件大小。雨篷悬挑长度一般取≤1米。
10、墙梁节点详图中,应(与墙梁立面布置图)核对是否缺少墙梁连接节点,并应仔细核对螺栓孔的位置、檩托板的大小及垫片的尺寸等相关细节。
注意:9米跨的墙梁单个檩托处设置4个螺栓;12米跨的墙梁单个檩托处设置6个螺栓。
11、核对墙面是否有预留洞(主要是暖通专业):
(1)核对洞口是否碰墙梁。若碰墙梁,应与相关专业商量调整;
(2)若洞口需放置一些较轻的设备(例如轴流风机),应增加节点做法。
Fig.27
洞口节点做法