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《多層廠房結(jié)構(gòu)設(shè)計探析》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、多層廠房結(jié)構(gòu)設(shè)計探析 摘要:本文以多層廠房工程具體實例為基礎(chǔ),深入的分析了多層廠房結(jié)構(gòu)設(shè)計的要點,并提出相關(guān)的注意事項?! £P(guān)鍵詞:多層廠房結(jié)構(gòu)設(shè)計設(shè)計要點注意事項 隨著我國經(jīng)濟的迅猛發(fā)展,過去建筑形式、功能單一的廠房結(jié)構(gòu)已經(jīng)難以滿足現(xiàn)代化生產(chǎn)的需要。為了迎合工藝不斷更新、大工業(yè)生產(chǎn)的形勢,工業(yè)大廈、聯(lián)合車間等多功能廠房陸續(xù)建成。在工業(yè)用地日益緊張的情況下,多層廠房也是應(yīng)運而生。具有荷載大、跨度大、開洞多等特點的多層工業(yè)廠房的結(jié)構(gòu)設(shè)計,倍受業(yè)界關(guān)注。筆者結(jié)合個人設(shè)計實踐經(jīng)驗,對多層廠房的結(jié)構(gòu)設(shè)計,做以下探討:
2、一多層廠房工程實例 本工程為兩層框架結(jié)構(gòu),1層為生產(chǎn)廠房,2層為培訓廠房,建筑軸線寬度為,長度為54m,兩層層高均為,在1層、2層分別設(shè)了1臺5t的橋式吊車,抗震設(shè)防烈度為7度,設(shè)計分組為第三組,基本加速度為,框架抗震等級為三級,采用柱下獨立基礎(chǔ),框架梁、柱、基礎(chǔ)的混凝土等級為C40,鋼筋采用HPB300級、HRB400級,結(jié)構(gòu)計算采用中國建筑科學研究院的PKPM系列軟件,平面布置如圖1所示。 1大跨度梁截面形式的選用 對于本工程來說,跨度為的大梁的截面形式的選用尤為重要,為保證本工程滿足“安全、經(jīng)濟、適用”的
3、原則,筆者分別采用了型鋼混凝土、鋼梁、預(yù)應(yīng)力混凝土梁3種截面形式進行了試算,其中預(yù)應(yīng)力筋選用鋼絞線,具體梁參數(shù)見表1?! 墓こ淘靸r、施工難度等方面綜合比較,本工程采用用后張法有黏結(jié)預(yù)應(yīng)力混凝土梁較為合適?! ?吊車荷載的輸入 為方便加工件的運送,本工程在1層、2層分別設(shè)了1臺5t的橋式吊車,對于吊車荷載的輸入,在PKPM軟件中可以直接由軟件自動導入,在選取軟件庫中的標準吊車荷載后,即可完成本工程吊車荷載的布置?! ?考慮大型機床等設(shè)備布置,樓面活荷載的選用 本工程2層為培訓教室,里面布置了大量的機床設(shè)備,考慮設(shè)
4、備運行時的振動影響,應(yīng)按《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》條及附錄C規(guī)定輸入樓面均布荷載,本工程的機床型號為C6132型,屬第四類金工車間,計算樓面板時,樓面活荷載取值為/m2,計算樓面次梁時,樓面活荷載取值為/m2,計算框架主梁、框架柱、基礎(chǔ)時,樓面活荷載取值為/m2,本工程樓面結(jié)構(gòu)采用了井字梁結(jié)構(gòu),樓面板厚度為120mm。另外,根據(jù)《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》條規(guī)定,生產(chǎn)車間的樓梯活荷載,可按實際情況采用,但不宜小于/m2,所以本工程樓梯間活荷載取值為/m2?! ?主要計算結(jié)果 結(jié)構(gòu)整體抗傾覆驗算結(jié)果抗傾覆驗算結(jié)果見表2。 結(jié)構(gòu)整
5、體穩(wěn)定驗算結(jié)果 穩(wěn)定驗算結(jié)果見表3?! ≡摻Y(jié)構(gòu)剛重比Di×Hi/Gi大于10,能夠滿足規(guī)范的整體穩(wěn)定驗算;該結(jié)構(gòu)剛重比Di×Hi/Gi大于20,可以不考慮重力二階效應(yīng)。 周期、地震力與振型 地震作用最大的方向=-° 位移 X方向地震作用下的樓層最大層間位移角:1/1290。Y方向地震作用下的樓層最大層間位移角:1/1490。X方向風荷載作用下的樓層最大層間位移角:1/4305。Y方向風荷載作用下的樓層最大層間位移角:1/2470。 二多層廠房結(jié)構(gòu)設(shè)計要點 由于工藝布置要求,多層廠房通常需要較大的空間,廠
6、房結(jié)構(gòu)多選用框架結(jié)構(gòu)。在工藝條件許可、廠房層數(shù)較多時,也可以選用框剪結(jié)構(gòu)。廠房結(jié)構(gòu)設(shè)計的原則為:保證柱網(wǎng)均勻、對稱分布,廠房的質(zhì)量中心和剛度中心應(yīng)當相近,盡量降低廠房空間的扭轉(zhuǎn)作用;廠房結(jié)構(gòu)應(yīng)當傳力明確、規(guī)則,盡量避免變形突變的收縮和凹角、豎向變化的內(nèi)收和外挑等情況的出現(xiàn),爭取沿豎向的剛度少突變。在具體的廠房結(jié)構(gòu)設(shè)計中,應(yīng)當著重把握以下幾點:第一,控制縱向框架和橫向框架的周期。因為多層廠房尺寸較大的跨度方向的柱子相對較少,尺寸較小的柱距方向的柱子相對較多,所以通常采用橫向控制,以保證縱橫兩個方向有著大致相同的抗震能力
7、。第二,電梯間的位置應(yīng)當合理設(shè)置。因為多層廠房的貨物、設(shè)備很重,為了方便豎向運輸,需要設(shè)置電梯。地體井筒是鋼筋混凝土結(jié)構(gòu),具有很大的剛度,所以,在布置電梯間時,應(yīng)盡量避免布置在廠房的端部或角部。如果因?qū)嶋H需要必須布置在廠房的端部或角部時,應(yīng)當對電梯井筒周圍的框架和樓板進行必要的加強措施。 三多層廠房結(jié)構(gòu)設(shè)計注意事項 1考慮機器振動荷載影響 工業(yè)建筑樓面不同于民用建筑,設(shè)計時應(yīng)考慮設(shè)備運行時的振動荷載,荷載輸入應(yīng)嚴格按荷載規(guī)范要求輸入,如沒用充分依據(jù),應(yīng)嚴格按廠家提供的設(shè)備參數(shù)進行折算?! ?抗震設(shè)計參數(shù)的輸入
8、 預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計參數(shù)與普通混凝土結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計參數(shù)取值有所不同,如《預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計規(guī)程》第規(guī)定,以預(yù)應(yīng)力混凝土框架結(jié)構(gòu)、板柱-框架結(jié)構(gòu)作為主要抗側(cè)力體系的建筑結(jié)構(gòu),其阻尼比應(yīng)取,而普通混凝土結(jié)構(gòu)的阻尼比取。 3預(yù)應(yīng)力錨具的位置 預(yù)應(yīng)力筋的錨具設(shè)置應(yīng)滿足規(guī)范要求,不得隨意設(shè)置,《預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計規(guī)程》第規(guī)定,后張