排架结构设计注意问题(不断更新)

作者:赵建军 来源:本站原创 2012-11-24 14:25:44 0人评论 2146次浏览 分类:混凝土结构

    结构设计人员绝大多数都有设计过程中出现这样那样错误的经历,有的遗漏荷载,荷载不正确,有的未考虑到施工。本人把自己或他人遇到的问题记录下来,每次设计时,都逐条核对,尽量减少错误。现整理如下,以供参考。

 

一、建模注意的问题

 

● 轻钢屋面活荷载

门刚规程中,“当采用压型钢板轻型屋面时,屋面竖向均布活荷载的标准值(这水平投影面积计算)应取0.5KN/M2,注:对受荷水平投影面积大于60m2的刚架构件,屋面竖向均布活荷载的标准值可取不小于0.3KN/M2

设计轻钢厂房时,刚架计算时,活荷载与雪载中取最大值;在檩条计算时,活载取0.5KN/M2

取值之前,应先了解当地审图办做法,如果无法了解,可按活荷载与雪载中大者取值。

 

● 对于大型屋面板混凝土柱横向排架,输入以下荷载

恒载:

屋架对上柱的偏心压力(等效为对柱中心的压力和弯矩),注意中柱上弯矩可能抵消,只有两倍的压力;

吊车梁及轨道自重对下柱的偏心压力(等效为对柱中心的压力和弯矩),注意中柱上弯矩可能抵消,只有两倍的压力;

活载:

屋架对上柱的偏心压力(等效为对柱中心的压力和弯矩),注意中柱上弯矩可能抵消,只有两倍的压力;

风荷载:

边柱女儿墙风荷载,等效为柱顶集中力;

左风吹来,迎风面压力和背风面吸力,如果紧挨着旁边的建筑物,如常见的框排架并在一起,只一面有风荷载;上柱和下柱风荷载大小略有不同,可以分别输入也可以按大的输入,趋于安全;

右风同上;

吊车荷载:

 

● 门式刚架风荷载

符合门规规定的刚架,屋面和排架方向的风荷载可均按门规取值。但对于多跨多坡刚架,根据门规附录A的要求,应按照荷载规范取值。

当有气楼或天窗时,应输入气楼和天窗的恒荷载和风荷载。

利用STS自动生成风荷载时,是准确的。如果手动输入,需要按门规考虑1.05增大系数,当按荷载规范取值时,可不考虑1.05增大系数。

 

 PK吊车数据横向水平荷载

PK吊车数据中,横向水平荷载应该乘以2,程序自动一分为二分配到两边。

 

● 排架柱上柱与吊车安装问题

当屋面为马鞍板等形式时,由于柱顶牛腿占用了部分空间,可能导致吊车梁无法安装。

故计算时应综合分析吊车梁安装所需要的最小高度、吊车梁截面高度、轨道高度及柱顶牛腿高度等,确定最小上柱高度,并通知建筑专业配合。

 

● 修改排架柱计算长度

对于混凝土排架柱,计算长度参见《混凝土结构设计规范》7.3.11条。

 

● 排架抗风柱上柱高度的计算

对于混凝土空腹屋架来说,跨度不同,抗风柱上柱高度不一样。如18m跨,上柱高度为:1910-110-175+50+100=1775mm15m跨,上柱高度为:1610-110-175+50+100=1475mm。对于钢梁来说,计算方法又不一样了,要考虑梁高和安全距离。

 

● 吊车梁横向水平荷载的问题

《荷载规范》5.1.2条第2款规定了吊车横向水平荷载标准值的计算方法,另外《钢结构设计规范》3.2.2条规定了计算重级工作制钢吊车梁及其制动结构的强度、稳定性以及连接的强度时,吊车摆动横向水平力的计算方法。

个人理解:若计算钢筋混凝土吊车梁,可不按钢结构计算横向摆动力,若计算重级工作制钢吊车梁,就要考虑这两种横向水平力的较大值。并且计算吊车梁竖向荷载同时考虑分项系数和动力系数,而横向水平力不需要考虑动力系数。若计算钢柱或钢筋混凝土柱,无论是钢筋混凝土吊车梁还是钢吊车梁,都不需要考虑吊车摆动横向水平力。

 

● 大吨位吊车的问题

附加轴线,考虑安装;

上柱截面高度400mm偏小?

下柱截面高度为1000mm,宽度宜为450mm

由于联系尺寸的存在,要考虑屋架在柱顶的搁置长度是否足够,如果不够,可挑牛腿,但要注意是否妨碍小车通行;

由于联系尺寸的存在,要考虑天沟与女儿墙之间缝隙较大,做盖板盖住,当然如果是彩钢屋面,就不需要做盖板了。

 

● 排架柱截面尺寸选择

对于柱距为6m的厂房柱和露天栈桥柱的截面最小尺寸,按照《混凝土结构构造手册》第三版P1804.1.1选择,可不考虑位移。这样选择的截面可能偏大,可适当减小,但计算位移必须满足要求。对于其他情况下的柱,此表只能作为参考,截面大小按计算结果确定。

 

● 排架柱位移要求

排架柱位移,常用的土建规范上没有要求,只有一个上柱弹塑性位移角要求,1/30,见《建筑抗震设计规范》GB5001-20015.5.5条。

对于门刚,包括多跨多坡屋面形式的门刚,注意按《门规》3.4.2条限制柱顶位移,当维护墙为砖墙时,位移限值为1/240,此时柱脚铰接不容易满足位移要求。

 

● 排架柱地震作用调整

横向排架地震作用调整见《建筑抗震设计规范》GB5001-2001中附录H

 

 PK排架各柱输入顺序

最好按照建筑图AD的顺序输入(假定排架为AD轴),一是因为输入基础数据的时候,不易把A轴的地质数据和D轴的数据弄反了;二是避免把基础数据中附加墙与柱中心距离正负号弄错。

 

● 上柱支撑形式

计算柱间支撑时,如果上柱高度不大于2400mm,选择人字形支撑;上柱高度大于2400mm,选择十字交叉支撑。见05G3367页。

 

二、绘制施工图注意的问题

 

● 排架柱外边与墙齐平

外墙边与柱外边齐平。如果不齐平,后续问题很多,比如:厂房跨度与建筑不一致,牛腿要做大;由于外墙挡住,柱间支撑不好安装;屋架不好安装,柱顶要挑牛腿,如果是钢梁,钢梁就需要重新计算画图;大型屋面板不好布置;慎重!

 

● 排架柱轴线

一般情况下,边柱外侧即轴线,但特殊情况下轴线并不与边柱外侧重合,这时候需要特别注意吊车梁的定位及吊车的安装,很容易出错,而且都是大问题!

比如,利普锻造车间双跨,局部单跨,中柱的轴线不在单跨边柱外侧,结构图中未考虑到这一点,导致双跨中柱吊车梁与单跨边柱吊车梁不在同一轴线上,最后被迫修改中柱的上柱截面,定制非标准吊车。

 

● 吊车跨度及吊车梁的选择

出图前,应仔细核对吊车跨度,看是否满足安装距离;吊车梁的选择关系到用钢梁多少,甚至在厂房高度严格限制的情况下,如果吊车梁选用过大,可能影响到吊车的安装,所以,应注意建筑图中吊车吨位、跨度及是否电动单梁等。

按照吊车吨位、跨度仔细核对吊车梁选用的图集编号、材质。平面布置图中是否写错吊车梁编号。

 

● 柱顶牛腿高度对吊车梁的影响

出图前,应仔细核对吊车安装需要的净高、吊车梁截面高度、轨道高度及柱顶牛腿高度,避免吊车无法安装。对于有标准跨度的马鞍板、双T板屋面,经常需要做柱顶牛腿。

 

● 下柱支撑位置

必须仔细核对建筑图,检查下柱柱间支撑是否错设在大门处,这是不允许的。

 

● 抗风柱表示

对于彩钢板及钢梁屋面,由于钢梁有坡度,不同位置的抗风柱高度可能不一样,图中宜明确区分抗风柱编号,便于施工单位理解。

 

● 柱顶水平压杆设置

《抗震规范》9.1.27条:8度时跨度不小于18m的多垮厂房中柱和9度时多跨厂房各柱,柱顶宜设置通长水平系杆合并设置,钢筋混凝土系杆端头与屋架间的空隙应采用混凝土填实。

《构造手册》P3909.3.1:非抗震设计及抗震设防烈度6度、7度区,柱顶水平压杆,应根据受力大小考虑是否设置。8度区,厂房跨度不小于18m,柱顶水平压杆,应根据受力大小考虑是否设置。9度区,各柱柱顶均设置水平压杆。

《门刚规程》4.5.2条第5款:“在刚架转折处(单跨房屋边往柱顶和屋脊,以及多跨房屋某些中间柱柱顶和屋脊)应沿房屋全长设置刚性系杆。”

综合上述:非抗震及6度、7度区,应根据受力大小考虑是否设置(这一点比较含糊),一般情况下可不设。8度区,厂房跨度不小于18m,设置水平压杆,跨度小于18m可不设。9度区,均设水平压杆。但对于刚架或砼柱钢梁,所有柱顶及屋脊均设通长刚性系杆。

刚性系杆设置在梁上或柱上均可,注意设置在砼柱上时,需要预埋件,而且此预埋件应与上柱支撑的预埋件合并,系杆平面布置上也应体现支撑处无系杆,画图比较麻烦。如果设置在梁上,画图就简单些,但注意中柱顶的预埋件要设置抗剪件;两侧钢梁是分开的话,需要设置两道通长系杆。

 

● 基础高度构造要求

对于一般吊车吨位、十米左右柱高的排架厂房来说,如果地基不太差,独立基础高度600一般均能满足抗冲切要求。就算是吨位吊车,如下层20吨上层50吨,柱高20m,基础高度600也能满足抗冲切要求。但是STS中有一个构造高度,有时会比计算高度要大,没有找到相应的规范条文,也没有在构造手册上找到相应的说法。为了避免审图不通过,暂且满足STSPK的基础高度构造要求。

 

● 排架砼柱截面配筋检查

    注意排架砼柱的截面尺寸与模板图是否一致,截面配筋与配筋图是否一致。

 

● 屋面檩条检查

一般来说,端部的屋面檩条可能比中间的要大,但若端部柱距比中间的要小,注意端部檩条不要比中间的大,以免他人质疑。

 

● 圈梁设置

墙高大于4m,应设置圈梁。对于较高的排架砖墙,有的窗户较少,容易忽视圈梁设置。

 

● 锚栓大样图中轴线位置

    注意检查锚栓大样图中轴线位置,是居柱中还是与柱边齐。

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