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二手鋼結構方案

作者: 韩国制服 时间:2019-04-09 来源:二手钢结构
摘要:一、建築物長與寬的選擇 一般來說,在布置柱網時應遵循長度大于寬度的原則,能減輕剛架用鋼量,同時也能減少柱間支撐的風荷載,從而降低支撐系統的用鋼量。 例1:建筑物尺寸为...

一、建築物長與寬的選擇
一般來說,在布置柱網時應遵循長度大于寬度的原則,能減輕剛架用鋼量,同時也能減少柱間支撐的風荷載,從而降低支撐系統的用鋼量。
例1:建築物尺寸爲60×50m,則在布置廠房時應將60m作爲長度方向,50m作爲跨度方向,即:60(L)×50(W),而不是50(L)×60(W)。
 
二、柱距選擇
技術經濟比較表明,標准荷載作用下的最經濟柱是8~9m,超過9m時,屋面檩條與牆架體系的用鋼量增加太多,綜合造價並不經濟。這裏標准荷載是指:屋面活載0.3KN/m2,基本風壓0.5KN/m2,當荷載更大時,經濟柱距應相應減少。對于帶有10噸以上行車的廠房,經濟術距應該是6~7m。
在布置柱距時,如需采用不等柱距時,應盡量將端跨距布置得比中間跨小,這是由于端跨風荷載要比中間跨大,另外在采用連續檩條設計時,端跨的撓度及跨中彎距總是比其他跨要大。采用較小的端跨能使屋面檩條設計更方便節省。
 
例1:建筑物长度 = 70m
经济柱距可取: 1@7 + 7@8 + 1@7 或者 1@8 + 6@9 + 1@8
例2:建筑物长度 = 130m,行车10吨
经济柱距可取: 1@5.5 + 17@7 +1@5.5 或者 20@6.5
 
三、合理跨度的確定
 
不同的生産工藝流程和使用功能在很大程度上決定著廠房跨度,有的業主甚至要求輕鋼生産廠家根據自己的使用功能,確定較爲經濟的跨度。在盡可能滿足生産工藝和使用功能上,應根據房屋的高度確定合理的跨度。一般情況下,當柱高、荷載一定時,適當加大跨度,剛架的用鋼量增加不太明顯,但節省空間,基礎造價低,綜合效益較爲可觀。通過大量計算發現,當檐高6m、柱距爲7.5m,荷載情況完全一致下,跨度在18-30m之間的剛架單位用鋼量(Q345-B)爲10-15kg/m2,當跨度在21-48m之間的剛架單位用鋼量爲12-24kg/m2,當檐高爲12m、跨度超過48m時宜采用多跨剛架(中間設計搖擺柱),其用鋼量較單跨剛架節約40%以上,因此設計門式剛架時根據具體要求選擇較爲經濟的跨度,不宜盲目追求大跨度。
四、屋面坡度的選擇
 
屋面坡度需要按照屋面板的構造與排水坡面長度及柱結構高度等綜合因素考慮確定,一般取1/10~1/30。研究表明不同的屋面坡度對剛架的用鋼量有較大的影響。
以下我們通過對單跨42m,檐口高度爲6m的在不同屋面破度下的用鋼量進行計算分析得出的結果:
当屋面破度为0.5:10时,一榀框架重量为:3682 Kg
当屋面破度为1.0:10时,一榀框架重量为:3466 Kg
当屋面破度为1.5:10时,一榀框架重量为:3328 Kg
当屋面破度为2.0:10时,一榀框架重量为:3240 Kg
可以看出,對于單跨剛架,一種較好的減少剛架重量的方式是增大屋面坡度,坡度越大用鋼量越節省。
然而對于多跨框架來說情況就不同了,坡度大反而會增加框架用鋼量,這是由于大的破度將導致內柱長度增加。當建築物跨度較大時,破度增加能降低屋面鋼染的撓度。
通過研究計算,較經濟的坡度爲:
多跨建筑: 1:20
单跨,跨度小于45m:  0.5:10
单跨,跨度小于60m:  1.5:10
单跨,跨度大于60m:  2.0:10
實際上,屋面坡度的選取還與建築有無女兒牆有關系,坡度則增大將會導致女兒牆造價的增加。
 
五、檐口高度選擇
 
檐口高度對造價影響較大,主要表現爲以下幾個方面
1.檐口高度增加將導致牆面板面積增加,牆面檩條增加,同時柱的用鋼量也將增加;
2.如果鋼柱無側向支撐(如中柱,或邊柱無法設置隅撐),則檐口高度對框架重量影響將更爲突出;
3.檐口高度增加,将导致作用在框架上的风荷载增加。如果檐口高度/建筑宽度 >0.8,为控制侧向位移,有时甚至需要将柱脚由铰改为刚接。
檐口高度由以下因素決定:
1.檐口處的淨高要求;
2.有夾層時,夾層的淨高要求及夾層梁高度;
3.有吊車時,吊車梁及吊車吊鈎高度。
六、溫度區段
 
根據輕鋼規程,最大縱向長度不大于300m,橫向不應大于150m。縱向溫度區段的伸縮縫設置可采用雙柱布置(圖3-2a),或者將檩條連接采用橢圓孔的單柱伸縮縫(圖3-2b)。
 
这里需要说明 的是规程所规定的最大长度并非是所有建筑都允许所能达到的长度。对于不同建筑,应根据建筑物本身的使用条件,所在地的自然条件,根据计算所能出最大的温度区段。
 
七、支撐布置
 
(一)支撐的作用
在門式剛架柱網的每個溫度區段間,應布置完整的支撐體系,以形成完整的空間結構體系。輕型門式剛架沿寬度方向的橫向穩定性,是通過剛架的自身剛度來抵抗所承受到的橫向荷載而保證的。
 
由于在長度方向的縱向結構剛度較弱,需要沿縱向設置支撐,以保證其縱向穩定性。支撐所受力主要是縱向風載、吊車刹車力和地震作用以及溫度作用等;計算支撐內力時一般假定節點爲鉸接,並忽略偏心的影響,並且一般的支撐都是按拉杆考慮。
所以,一般適宜雙向布置。
 
(二)支撐的常見類型
圖3-3顯示了層面支撐的一般布置方式及作用在山牆上的風荷載的力的傳遞路徑。輕型門式剛架常用的柱間支撐類型見圖3-4。由于建築功能及外觀要求,或者工藝設備布置,上述支撐都不允許使用時,可考慮使用縱向框架。這時需要利用柱弱軸的抗彎剛度。
 
(三)支撐設置的基本原則
1.盡管有的屋面板有一定的蒙皮效應,但這種作用目前還很難去量化,因此在設計支撐時還不能考慮這種蒙皮效應;
 
2.柱間支撐應盡量與屋面支撐設在同一跨,當由于牆面有門洞而無法設置時,可以將柱間支撐設在臨跨;
 
3.通常來說,支撐的間距一般不宜超過5跨;當無吊車時宜取30~45m,有吊車時,間距一般不宜大于60m;
 
4.屋面支撐需要在屋脊處斷開。
 
5.以下情況需要考慮設置縱向水平屋面支撐
(1)當有抽柱時,如局部抽柱,僅局部設縱向支撐即可;
(2)當柱距較大,邊柱采用假牆架柱的方案時;
(3)吊車噸位大于15噸,且帶有駕駛室。
 
6.當建築寬度大于60m進,在內列柱宜適當增加柱間支撐,當不能布置交叉支撐時,可采用圖3-4b,3-4c的支撐形式。也可以不增加內部柱間支撐而采取加大屋面支撐或柱間支撐的規格的方式,此時需要嚴格進行內力計算,確保支撐受力安全。
 
7.在同一柱列,不應將不同類型的支撐混用,否則剛度小的支撐受力小,起不到應有的作用,而剛度大的支撐由于超負荷工作而破壞。柱間支撐應優選選擇使用交叉支撐。
 
8.下列情況柱間支撐需要分層設置。
 
(1)當有高低跨時(或帶有通長大雨蓬時),需要在高低跨處(或大雨蓬處)分層設置柱間上支撐和下支撐;
 
(2)當檐口高度大于9m,可根據支撐的夾角設置雙層柱間支撐,交叉支撐與水平面的夾角以45°爲佳,不宜大于55°;
 
(3)有吊車時,需在吊車梁處分層設置柱間上支撐和下支撐。端開間可不設下層支撐以減少吊車梁的溫度應力。
 

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