⑴ 論多層工業廠房的結構設計
一、引言
隨著國民經濟的迅速發展,工業建築要不斷滿足現代大工業生產,工藝不斷更新的要求,過去那種單一功能,單一建築形式已經不適應生產方式改變的需要,聯合車間、靈活車間、工業大廈等多功能廠房應運而生。另外,建設用地的緊張以及工藝流程的需要,越來越多地多層廠房甚至高層廠房出現。多層廠房的特點是跨度大、荷載大 、開洞多 、有多層吊車,在設計過程中,有些問題值得總結和探討。
二、多層工業廠房結構設計要點
多層廠房因為工藝布置的要求,一般都需要大空間,結構通常採用框架結構,在層數較多、工藝條件許可的情況下也可以採用框剪結構。結構布置的原則是:盡量使柱網對稱均勻布置,使房屋的剛度中心與質量中心相近,以減小房屋的空間扭轉作用,結構體系要求簡捷、規則、傳力明確。避免出現應力集中和變形突變的凹角和收縮,以及豎向變告亮化過多的外挑和內收,力求沿豎向的剛度不突變或少突變。
1. 控制橫向框架與縱向框架的周期。由於多層廠房跨度方向、尺寸較大,柱子少;而柱距方向尺寸較小,柱子多。一般都是橫向控制,使縱橫向的抗震能力大致相同,不僅有利於抗震,也使設計更為經濟合理。
2. 合理布置電梯間的位置。多層廠房由於設備、貨物很重,豎向運輸的需要,均要設置電梯。鋼筋混凝土電梯井筒剛度很大,應充分考慮電梯井筒對建築物的偏心影響,在結構布置上盡量避免電梯井筒布置在建築物的角部和端部。當工藝布置需要而不可避免時,應對周圍的樓板及框架採取加強措施。
3. 地震區的多層廠房宜少或不設防震縫。地震區房屋的伸縮縫是合一的,當房屋較長時,宜採取下列一些構造措施和施工措施以少設伸縮縫及防震縫;施工中,每隔40m設置一道800mm一個1400mm寬的後澆帶,後澆帶的位置設在結構受力影響最小的區段;在溫度影響較大的頂層、底層、山牆和內縱牆端開間的牆體等部位哪尺,適當提高配筋率;加厚屋面隔熱保溫層或設置架空層形成通風屋面。
三、常用的結構體系
1.框架一支撐體系。即橫向設計成剛接框架,縱向設計成柱一支撐體系,用柱間支撐抵抗水平荷載。這種體系經濟節約,但柱問支撐可能會影響使用。這種形式特別適用於縱向較長,橫向較短的廠房。
2.純框架體系。把廠房縱橫兩個方向都設計成剛接框架,不設置柱間支撐。其優點是使用空間不受影響,缺點是柱不宜採用工字型柱,而要採用兩個方向慣性矩差別不大的 截面形式(如箱形柱),使用鋼量增加。
3.鋼架加支撐的混合體系。這種形式與第一種形式不同之處在把縱向設計成鋼架和支撐混合的型式,靠兩者共同抵抗水平力。這種形式可以有效地減少柱的縱向彎矩,但要求樓面剛度大,否則柱子間的變形不協調,無法充分發揮柱間支撐的作用。
四、結構設計中應注意的問題
1.結構設計與工藝設計的協調。廠房都是為生產服務的,廠房設計中結構專業作為配套專業首先應滿足工藝要求,結構設計也只能服從於工藝條件。而工藝設計人員在工藝布置時,經常與結構設計發生矛盾,要開洞的地方是框架梁,設備本來可以沿梁布置卻布置在了跨中等。所提荷載也經常偏大,有時甚至把設備的荷載作為均布荷載提出。尤其在方案階段,結構設計人員應多與工藝協調,盡量了解工藝布置,使設計和施工都減少了許多不必要的麻煩。
2.結構計算。隨著計算機軟硬體的迅速發展,解決了復雜的結構計算問題,使結構工程師們從繁重的瑣碎的計算工作中解脫出來。他們可以把大量的精力放在結構方案的選擇比較上,合理的確定結構方案及結構布置,從而提高設計水平及質量,降低工程成本。
(1)樓面等效荷載的計算。荷載計算是結襪緩寬構計算的條件,荷載取值的准確性直接關繫到計算結果的准確性,工藝條件中的荷載問題,如某個工程工藝提出樓面均布荷載為15 kN/m2,而根據工藝的設備布置圖和設備的重量,根據規范給出樓面等效荷載的計算方法,計算出的樓面均布荷載按10 kN/m2考慮即可。由於多層工業建築與一般多高層民用建築結構形式、樓面活荷載等有許多不同之處,多層工業建築樓面活荷載大於多高層民用建築。有的中小型機床上樓層、柱上、樑上還有吊車荷載,它的跨度柱網一般比民用建築大,層高相對較高,最大特點是整個平面幾乎沒有內隔牆。多層工業建築一般採用現澆鋼筋掘凝土板樑柱結構,板厚比一般民用建築厚,樓板的平面剛度可視為無窮大,電梯貨梯間,如不用剪力牆:整個剛度重心移向剪力牆,而電梯或貨梯一般設在端頭,結構剛度布局就不合理,所以電梯貨梯間就使用框架填充牆結構。
(2)節點核心區的抗剪驗算。框架節點的設計應遵循「強柱弱梁更強節點」的原則,一二級抗震等級的節點還應進行受剪承載力計算。由於多層廠房的樑柱中心線往往不能重合,加之柱的截面比較大,節點偏心也比較大,對柱節點核心區的構造和受力都有較大的不利影響。因此,大跨度、大空間、大荷載的多層廠房的節點核心區的抗剪驗算顯得更為重要。
(3)裂縫寬度、罕遇地震的驗算。裂縫寬度的驗算是為了滿足正常使用狀態的要求,規范規定混凝土梁的裂縫寬度不應大於0.3mm,如計算中超過,可以通過減小鋼筋截面、增加鋼筋根數來調整,如果還不滿足要求,應修改柱樑截面重新計算。抗震設計的原則是三不準,即「小震不壞,中震可修,大震不倒」。所進行的抗震驗算僅滿足「小震不壞」,構造上加強來滿足「中震可修」,罕遇地震的驗算則是滿足「大震不倒」。規范規定79度時樓層屈服強度系數小於0.5的框架結構宜進行高於本地區設防烈度預估的罕遇地震作用下薄弱層(部位)的抗震變形計算,並且規定結構薄弱 (部位)層間彈塑性位移角應小於1/50。多層廠房的設備投資經常遠遠大於土建投資,罕遇地震的驗算應屬必要。
(4)與電梯井筒相連框架的考慮。過去設計按純框架計算,電梯井壁按構造配筋,這樣偏低不安全,框架部分應按壁式框架計算出的數值進行配筋,電梯井壁則應按剪力牆配筋。
另外,多層廠房一般有多層多台吊車,在設計中採取的辦法是將一層吊車作為吊車荷載輸入,而將其餘層的吊車荷載作為活荷載考慮。
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⑵ 廠房結構類型有幾種 標准廠房涉及規范
隨著社會的發展,現在市面上的廠房也是越來越多了,對於我們來說也是不陌生的,廠型汪房的建築結構(廠房結構),按建築物以其結構類型的不同,可以分為磚木結構、磚混結構、鋼筋混凝土結構和鋼結構四大類。那麼,今天我們就來說說廠房結構類型有幾種?
隨著社會的發展,現在市面上的廠房也是越來越多了,對於我們來說也是不陌生的,廠房的建築結構(廠房結構),按建築物以其結構類型的不同,可以分為磚木結構、磚混結構、鋼筋混凝土結構和鋼結構四大類。那麼,今天我們就來說說廠房結構類型有幾種?標准廠房涉及規范?來看看吧。
廠房結構類型有幾種
1、磚木結構:
用磚牆、磚柱、木屋架作為主要承重結構的建築,像大多數農村的屋舍、廟宇等。這種結構建造簡單,材料容易准備,費用較低。
2、磚混結構:
磚牆或磚柱、鋼筋混凝土樓板和屋頂承重構件作為主要承重結構的建築,這是目前在住宅建設中建造量、採用最普遍的結構類型。
3、鋼筋混凝土結構
即主要承重構件包括梁、板、柱全部採用鋼筋混凝土結構,此類結構類型主要用於大型公共建築、工業建築和高層住宅。
鋼筋混凝土建築里又有框架結構、框架—剪力牆結構、框—筒結構等。目前25—30層左右的高層住宅通常採用框架—剪力牆結構。
4、鋼結構
主要承重構件全部採用鋼材製作,它自重輕,能建超高摩天大樓;又能迅租橡製成大跨度、高凈高的空間,特別適合大型公共建築。
綠化率:項目規劃建設用地范圍內的綠化面積與規劃建設用地面積之比。
計算公式:綠地率=綠地面積/土地面積
綠地率通常以下限控制。這里的綠地包括公共綠地、宅旁綠地、公共服務設施所屬綠地(道路紅線內的綠地),不包括屋頂、曬台的人工綠地。公共綠地內佔地面積不大於百分之一的雕塑、水池、亭榭等綠化小品建築可視為綠地。
標准廠房涉及規范
1、工業廠房設計必須貫徹執行國家的有關方針政策,做到技術先進、經濟合理、安全適用、確保質量,符合節約能源和環境保護的要求。
2、本規范適用於新建和改建、擴建的工業廠房設計,但不適用於以細菌為控制對象的生物潔凈室。本規范有關防火和疏散、消防設施章節的規定,不適用於建築高度超過24米的高層工業廠房和地下工業廠房的設計。
3、條在利用原有建築進行潔凈技術改造時,工業廠房設計必須根據生產工藝要求,因地制宜、區別對待,充分利用已有的技術設施。畝旁
4、工業廠房設計應為施工安裝、維護管理、測試和安全運行創造必要的條件。
5、工業廠房設計除應按本規范執行外,尚應符合現行的國家標准、規范的有關要求。
6、工業廠房是由獨立一棟建築物(車間),和獨立一棟建築物(宿舍),兩棟建築物之間距離標準是10米,最近不得少於5米,以便消驗收合格。建築物的佔地面積與建築面積的比例是1:3。
上面介紹的有關廠房結構類型有幾種,標准廠房涉及規范的全部知識,希望可以給大家帶來幫助。因為現在廠房比較多,所以對於廠房的結構也是越來越多,那麼我們在選擇廠房的時候,就必須要對於廠房有一定的了解,不能有一點的馬虎,不然就會很容易讓我們的生活帶來一定的麻煩。