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結(jié)構(gòu)體系布置應(yīng)合理,傳力明確。
1.設(shè)計(jì)常用的結(jié)構(gòu)體系如下,可根據(jù)工程實(shí)際情況區(qū)分選用:
1)框架一支撐體系。橫向設(shè)計(jì)成剛接框架,縱向設(shè)計(jì)成柱一支撐體系,用柱間支撐抵抗水平荷載。這種體系適用于縱向較長(zhǎng),橫向較短的廠房。其具有經(jīng)濟(jì)節(jié)約的特點(diǎn),但柱問(wèn)支撐有時(shí)會(huì)影響使用。
2).純框架體系。把廠房縱橫兩個(gè)方向都設(shè)計(jì)成剛接框架,不設(shè)置柱間支撐。其優(yōu)點(diǎn)是使用空間不受影響,缺點(diǎn)是柱不宜采用工字型柱,而要采用兩個(gè)方向慣性矩差別不大的截面形式(如箱形柱),使用鋼量增加。
?。?).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(shè)計(jì)成鋼架和支撐混合的型式,靠?jī)烧吖餐挚顾搅?。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(xié)調(diào),無(wú)法充分發(fā)揮柱間支撐的作用。
2.單層工業(yè)廠房應(yīng)重點(diǎn)加強(qiáng)支撐體系的布置,柱間支撐及水平支撐協(xié)調(diào)設(shè)置,以保證廠房形成穩(wěn)定體系,以合理的路徑傳遞內(nèi)力。柱間支撐布置時(shí),應(yīng)考慮廠房?jī)?nèi)部設(shè)備布置、物流及人流路徑。柱間支撐可根據(jù)廠房情況區(qū)分上柱支撐和下柱支撐,并可采取諸如交叉支撐、人字型支撐、門(mén)式支撐、雙片支撐、單斜式支撐、縱向門(mén)式剛架等形式,有限傳遞內(nèi)力。
屋蓋支撐系統(tǒng)的布置應(yīng)根據(jù)廠房跨度、高度、柱網(wǎng)布置、屋蓋結(jié)構(gòu)形式、吊車噸位和所在地區(qū)的抗震設(shè)防烈度等條件來(lái)決定。一般情況下無(wú)論有檁或無(wú)檁體系的屋蓋結(jié)構(gòu)均應(yīng)設(shè)置水平支撐;對(duì)于以下情況的工業(yè)廠房應(yīng)設(shè)置縱向水平支撐:屋架間距不小于12m的廠房,抽柱廠房,廠房?jī)?nèi)設(shè)有A6、A7等工作制橋式吊車或噸位超過(guò)20T天車,屋面懸掛天車或有較大振動(dòng)設(shè)備的情況。當(dāng)廠房高低跨布置時(shí),支撐布置應(yīng)在不同屋面高度內(nèi)形成封閉支撐體系。
3.多層廠房因?yàn)楣に嚥贾玫囊螅话愣夹枰罂臻g,結(jié)構(gòu)通常采用框架結(jié)構(gòu),在層數(shù)較多、工藝條件許可的情況下也可以采用框剪結(jié)構(gòu)。結(jié)構(gòu)布置的原則是:盡量使柱網(wǎng)對(duì)稱均勻布置,使房屋的剛度中心與質(zhì)量中心相近,以減小房屋的空間扭轉(zhuǎn)作用,結(jié)構(gòu)體系要求簡(jiǎn)捷、規(guī)則、傳力明確。避免出現(xiàn)應(yīng)力集中和變形突變的凹角和收縮,以及豎向變化過(guò)多的外挑和內(nèi)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。由于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,故周期位移一般都是橫向控制。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)使縱橫向的抗震能力大致相同,不僅有利于抗震,也能使設(shè)計(jì)更為經(jīng)濟(jì)合理。
?。?)合理布置電梯間、樓梯間的位置。多層廠房由于設(shè)備、貨物很重,豎向運(yùn)輸?shù)男枰嘣O(shè)置多部電梯和提升設(shè)備,樓板開(kāi)洞削弱較多。在結(jié)構(gòu)布置上盡量避免電梯、樓梯井筒布置在建筑物的角部和端部。布置樓梯或電梯部位應(yīng)對(duì)周圍的樓板及框架采取加強(qiáng)措施,并沿兩個(gè)方向設(shè)置柱間支撐以增強(qiáng)樓梯部位的穩(wěn)定性。樓板局部開(kāi)洞較多時(shí),應(yīng)注意樓層加設(shè)水平支撐,以增強(qiáng)樓板面內(nèi)剛度及穩(wěn)定性。