厂房设计结构措施第三版.doc
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1、钢结构厂房结构设计深度及统一技术措施(试用)- 内部资料 -+ 烟台贝格建筑科技 +* 图纸表达原则:简洁、明确。 * 作图、改图习惯:要树立全局观念。图纸中每一个构件都是整个工程中一 * 个组成部分,每一部分可能都有对应一致关系,在绘制或修改某一部分时, * 要想到是否能影响到其他部分,是否能影响到其他专业。 *1. 总体要求:. 工程设计人员应熟读下列国家现行规范:房屋建筑制图统一标准建筑制图标准总图制图标准厂房建筑模数协调标准 . 采用标准图时,应首先查看并熟悉图集说明,然后再根据当前工程要求,按图集说明经过简单计算,选用合适做法。. 首先由负责人首先确定:出图比例,图纸规格,校对时间,
2、出图时间,.,然后才能开始设计。图纸应绘制会签栏。 . 作图应严格按照贝格公司规定CAD字型、字高统一规定执行。 . 作图比例:平立剖面图常用1:100;也可用1:50;1:150;1:200。详图常用1:10;也可用1:5;1:20 作图比例应及建筑专业、项目负责人商定。. STS操作统一规定:模型文件名MJ-1、2、3;计算数据文件名GJ-1、2、3。.同一个工程中,构件尺寸(刚架梁、柱、基础等)大小应有一定规律,不能随意。2. 材料:. 门式刚架所有材料均采用Q235B级钢,手工焊采用E43型焊条,埋弧自动焊采用H08焊丝及J430、J431或J433焊剂。 . 屋面檩条、墙面檩条、支撑
3、采用普通Q235A级钢,手工焊采用E43焊条。 . (a). 吊车梁采用Q235B级钢时,焊条要求同第一条。 (b). 当采用16Mn类钢时,手工焊条采用E50型焊条。埋弧自动焊同第一条。 (c). 当采用15MnV类钢时,手工焊条采用E55型焊条。埋弧自动焊采用H08MnMoA焊丝及J350焊剂。 . 选用H型钢时,尽量选用常用规格(见公司复印表格),以便在市场上能买到。 图纸中H型钢标注方法举例:GBH400200813。3. 结构设计总说明: . 图纸目录底部应留5个空行。 . 总说明内容及在图纸中表现形式按公司最新内部资料“结构设计总说明”。 . 如果先出基础图,应将及基础有关说明等写
4、在基础图中。 . 应注明所选用吊车厂家、吊车名称、吊车型号、最大轮压、吊车重量等参数。如:本工程共设置两台同型号吊车,选用LDA型5吨电动单梁吊车。起重量G=5t,吊车跨度,轨顶至吊车顶面距离H=660mm,竖向最大轮压标准值Pmax=3.67t,工作级别为轻级工作制。以上参数是按甲方要求而确定。在刚架制作、下料之前,应首先确定吊车厂家及型号,核实吊车运行高度及吊车各项参数。若所选用吊车参数及本设计不符,应通知设计单位做相应验算。4. 基础平面布置图: . 柱网布置、纵横轴线关系、基础与基础梁及编号。 . 标注基础平面尺寸,每类基础标注一个。 . 基础及基础梁编号,基础梁平面定位尺寸,基础梁宽
5、度。 . 轴网应及建筑平面一致。 . 地坑及设备基础平面位置、尺寸、标高。 . 基础底标高不同时应在此位置绘制放坡示意图。 根据地质报告判断若基坑可能出现超挖,应绘制基坑回填放坡示意图,同时应考虑到大开挖还是挖坑。. 如果先出基础开挖平面图供工地开挖基坑,应将及基础有关说明(如对基坑开挖要求、超挖回填要求、钎探等)写在图纸中,图名必须写成“基槽开挖平面图”。最后统一整理图纸出正式图时可将此部分说明整理到结施-01图总说明中,将此处说明删掉;将图名“基槽开挖平面图”改为“基础平面布置图”。. 注意基础梁平面位置是否及外墙(板)协调,外墙板落地节点是否容易处理。. 应考虑柱间支撑对基础等构件作用,
6、特别是带吊车厂房。对于柱间支撑影响到基础应分别编号,并考虑是否将基础底面积加大或将基础底板配筋加大。.如果基础梁端部悬空,应注明用素混凝土填充。5. 基础梁: . 一般工程无特殊要求时,基础梁顶标高取-0.050(及基础短柱顶平)。 . 基础梁底构造在图纸中注明:先铺炉渣100厚,再做100厚素混凝土垫层,然后做基础梁。 . 基础梁平面定位尺寸必须明确,基础短柱严禁出现外凸现象。 . 基础梁画法按中国建研院提供给贝格公司图纸。 . 基础梁一般采用C20等级混凝土浇筑。 . 注意基础梁高度及刚架柱距对应关系,一般取1/12。(a). 柱距6m时,梁高一般取500;(b). 柱距7.5m时,梁高一
7、般600或650;梁配筋大小应根据其荷载确定,应有计算书。(一般可取616,8200)。6. 基础详图:包括基础平面、剖面、配筋,标注总尺寸、分尺寸、标高、轴线关系、垫层等。小基础大放脚可设一步,中等基础设置两步,大基础设置三步。 . 基础短柱顶一般不做预埋件(板),只预埋锚栓,基础顶面采用C30细石混凝土掺12%UEA膨胀剂二次浇灌节点做法。 . 锚栓选用规格及表示方法:M12,M16,M20,M24, M30,M36,M42,M48,其他规格尽量不用。 . 锚栓材质一般选用普通Q235A级钢。直径大于等于30mm时,选用45号钢制作。 . 锚栓在基础短柱顶面以上部分长度全部割丝, 丝底标高
8、-0.050,割丝长度(考虑双螺母)及锚固长度(当刚架柱底板厚度不是20mm时,应调整割丝长度)如下: M20(22)-丝长:60mm+垫板厚+刚架柱底板厚+50mm,锚固长度500mm,直钩长度100mm M24(25)-丝长:70mm+垫板厚+刚架柱底板厚+50mm,锚固长度600mm,直钩长度100mm M30(32)-丝长:80mm+垫板厚+刚架柱底板厚+50mm,锚固长度750mm,直钩长度120mm M36(38)-丝长:90mm+垫板厚+刚架柱底板厚+50mm,锚固长度900mm,直钩长度150mm M42(45)-丝长:100mm+垫板厚+刚架柱底板厚+50mm,锚固长度:应在
9、底部加焊板 M48(50)-丝长:110mm+垫板厚+刚架柱底板厚+50mm,锚固长度:应在底部加焊板 锚固长度:从基础短柱顶面(标高-0.050)至弯钩处。 当锚栓直径42mm时,锚栓底端不宜设弯钩,宜用焊板。 -建筑结构构造资料集下册 P.145页。. 举例:预埋螺栓M30,则其直径为32mm圆钢,注意核对柱脚底板钻孔直径及盖板直径。宜:刚架柱底板孔38mm,盖板孔32mm。盖板厚度不宜太薄。 在施工图中锚栓详图应注明:M30 (32)锚栓,锚固长度,割丝长度, 直钩长度,丝底标高。 . 在基础详图中应绘出基础梁模板尺寸,基础短柱外皮宜及基础梁外皮平齐。注意基础梁平面位置是否及外墙板协调,
10、外墙板落地节点是否好处理。 . 基础剖面图中不必绘出预埋锚栓,画法按“诸城万兴机械车间”。剖面图中短柱钢筋应及短柱纵筋数量一致。 . 一般情况下,基础短柱角筋用II级钢16,其它采用II级钢12即能满足要求。箍筋采用6即可。 当厂房带吊车,厂房跨度大、高度大等情况时,短柱配筋由计算确定。 . 基础底板构造配筋大小应根据基础大小、是否有吊车而定。当基础较大时用10或者更大,以及基础大小相协调。当有吊车时用10或者更大。基础较小时用8。基础底板钢筋最大间距200。(如沈潍厂房基础) .基础一般采用C20级混凝土浇筑。 .注意基础短柱断面尺寸及刚架柱底板尺寸对应关系。一般短柱应比刚架柱底板每边大10
11、0,并锚栓中心至短柱外皮不小于150及5d。-建筑结构构造资料集下册 P316. .抗剪键预留洞标注方法举例:D-1/250100160。 .如果厂房地面经常积水,刚架柱脚容易锈蚀,应采取措施。可以将基础短柱顶标高升高,也可以用混凝土包脚(参见钢结构设计手册)。 .如果地基持力层埋藏较深,可考虑采用加长基础短柱办法减少回填土工程造价。但应注意加长基础短柱是否明显增大基础底面积(参见斯特玛克工程、飞龙厂房)。7. 柱脚构造: . 当柱脚铰结,刚架跨度24m,刚架柱高度7m时:柱脚尺寸一般取BH=200260,锚栓用2M30(如果柱脚4个锚栓,宜BH200300),中心距200mm(中心距也可选用
12、程序计算结果)。抗剪键用I12,抗剪键长度一般取150。基础短柱预留洞尺寸:BWH=100160160。 其他情况柱脚大小宜由专业负责人确定。在柱脚剪力较大,或者刚架柱为等截面等情况下,宜根据计算来确定抗剪键大小。 . 当无吊车时,抗剪键尝试采用轻型钢结构设计指南P.100图5.6-1方法。 . 柱脚锚栓不得用以承受柱脚底部水平反力,此水平反力应由底板及混凝土基础间摩擦力或设置抗剪键承受。-钢结构设计规范条。8. 锚栓平面布置图: . 绘制内容:轴线、基础外轮廓线、锚栓数量及锚栓定位尺寸。 . 锚栓定位尺寸: (a).当刚架柱脚中心线为建筑轴线时,锚栓定位尺寸可以依据轴线定位; (b).当刚架
13、柱相对建筑轴线偏心时,宜先将每个基础锚栓群中心线绘出并定位其距建筑轴线距离,然后再定位每个锚栓相对锚栓群中心线距离。 . 本图定位尺寸应及刚架详图、抗风柱详图等柱脚对应一致。并注意及基础详图及抗剪键对应。 . 为了图纸表达清晰,锚栓间相对距离在作图时可适当放大绘制。9. 刚架荷载: 刚架柱线荷载(风载):2刚架柱风荷载统计:当檐高10m,柱距=6m,沿柱线荷载: (a). 中间区: 迎风面0.9kN/m,背风面1.9kN/m。 (b). 考虑边区及中间区平均值:迎风面1.3kN/m,背风面2.1kN/m。2刚架柱风荷载统计:当檐高10m,柱距=6m,沿柱线荷载: (a). 中间区: 迎风面0.
14、7kN/m,背风面1.4kN/m。(b). 考虑边区及中间区平均值:迎风面0.9kN/m,背风面1.5kN/m。风载标准值应乘1.1,因为30年一遇。详见门规附录。刚架梁线荷载(恒载、活载):刚架梁恒载应考虑:屋面板重、屋面檩条重、屋面梁支撑及刚性杆重等。屋面板为单板时屋面板自重轻了,但屋面板刚度小了,檩条是否应适当加密,减小檩距。 屋面75mm夹芯彩钢板 -2,C160 - 0.04 kN/m2,. 柱距6m: 沿刚架梁线载: 恒载:1.2kN/m,活载:1.8kN/m。. 柱距m: 沿刚架梁线载: 恒载:1.5kN/m,活载:2.3kN/m。注意:是否有悬挂荷载,如吊顶、风道等。10.刚架
15、模型输入及计算: . 风荷载:应计算端区占几个柱距,并以此确定是否考虑端区风载对刚架影响。(见轻钢规程附录A)。 . 刚架梁跨度较大(18m以上)时,必须按以下两种情况对门式刚架进行计算: (a). 按门式刚架轻钢规程考虑风载对刚架柱作用(b). 按门式刚架轻钢规程考虑风载同时对刚架柱及屋面梁影响。 . 刚架计算模型确定: .单跨时,两柱脚宜铰结。但当刚架柱高超过11m左右时,柱根宜固接,不宜铰结,并且柱腹板厚度宜用8mm及以上(见源通果汁3号主车间图纸)。 .两跨(并且两坡、一个屋脊)时,两边柱之柱跟宜铰结,中间柱宜作成摇摆柱,即柱上下两端铰结。当檐口较高、柱高较大时,宜做方案优化后确定模型
16、形式。 .两跨(并且两坡、一个屋脊)并带吊车时,三根柱柱跟均宜固接。中间柱之柱顶宜铰结。 .其他情况宜跟专业负责人商定,并做方案优化后确定计算模型。 . 多跨时,摇摆柱宜采用H型钢。(青岛市城阳区与得利铝塑门窗厂车间图中,摇摆柱未采用H型钢不妥,因为其长度接近型材规格,且图中焊接H钢截面太小,车间内叉车一撞即垮。 焊接刚架梁、柱:. 刚架梁分段:.根据恒载、活载弯矩图判断分析,合理地将刚架梁分段。.刚架梁分段(梁端板)不应及屋面檩条排放位置矛盾。.确定模型中刚架梁(焊接H钢)单节长度(即节点间距离)时,应考虑到加工厂家生产能力及运输能力,一般单节梁长度不大于12m为宜,最长不大于15m。(见保
17、税区赤外线厂房)。. 焊接H钢刚架梁、柱翼缘宽度:刚架梁:.小跨度(如15m以内)刚架梁翼缘宽度可取150mm;.中等跨度(如1624m)刚架梁翼缘宽度可取180mm;.大跨度(如24m以上)刚架梁翼缘宽度可取200mm甚至更大, 刚架柱:柱翼缘宽度可根据其受力情况、柱高度并参考刚架梁进行取值。. 腹板厚度宜用5mm、6mm、8mm、10mm、12mm、14mm、16mm.,不用4mm钢板翼缘厚度宜用6mm、8mm、10mm、12mm、14mm、16mm.,. 刚架梁长度大时,也应考虑腹板厚度不宜太小. 刚架梁、柱翼缘不对称设计:当厂房用钢量斤斤计较时,可以将刚架梁上下翼缘、刚架柱内外翼缘设计
18、成厚度不同,即受拉翼缘比受压翼缘薄2mm。(如海港装饰材料市场马光立做,矫格庄厂房-杨平做,上海万隆厂房)。.当刚架柱高不小于11m时,刚架柱腹板厚度不宜小于8mm。当刚架檐口高度在10m以下时,刚架柱腹板厚度可以取6mm厚。当刚架柱高在7m以下时,刚架柱腹板厚度可以取5mm。(见源通果汁3号主车间图纸).无吊车且刚架檐口高度不大于9m时一般厂房,刚架柱宜采用变截面。.焊接H钢刚架柱脚尺寸:刚架结构檐高8m,单跨跨度24m,柱脚铰结时,柱脚可取BH=200240250。其他情况宜跟专业负责人商榷后定。H型钢梁、柱: . 刚架梁、柱选用H型钢时,应注意其分段长度不能浪费材料(H型钢原材料长度多数
19、为12m,部分型钢长度为10m)。刚架梁、柱宜选用窄翼缘H型钢。.刚架柱一般不加腋(采用等截面),如果刚架单跨跨度较小(如15m)时应在梁及柱拼接节点加腋(如东营东阳铝塑管厂房图纸)。如果跨度大但不对梁加腋,则含钢量高(如源通果汁灌装车间)。带吊车刚架:.当厂房采用电动单梁吊车或桥式吊车时,刚架柱宜采用等截面。.牛腿以上刚架柱断面及下段刚架柱相差不大,宜尽量使上、下柱段相同(如沈潍厂房变更图)。如果上、下柱段截面相差很大,可以将翼缘宽度变化,此时翼缘宜采用渐变方式,以减少牛腿处焊缝重叠,避免焊接变形(见淄博恒星机电图及飞龙资料照片)。其它: .刚架梁平面外计算长度:要根据屋面水平支撑间距确定。
20、 -门式刚架轻钢规程P.33第第3款。 水平支撑杆件夹角不宜太小,并宜根据柱距(刚架梁间距)大小调整水平支撑间距。例如柱距为6m时,水平支撑间距可取3m;柱距7.5m时,水平支撑间距就不宜取3m,以4.5m为宜。.摇摆柱计算长度按实际长度取。.刚架梁柱受力分析时,应控制梁柱应力在200210之间,同时翼缘及腹板应力比不大于1。.当刚架跨度(如大于30m)或檐高较大,或吊车吨位较大(如大于15吨)时,宜采用Q345钢材。若采用Q345钢材,必须事先考虑到钢结构生产厂家能力。.梁及柱拼节点处,端板放置方式按以下确定: . 端板平放:刚架柱为变截面,并且刚架跨度24m以内(跨度较大时同专业负责人商榷
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