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结构体系布置应合理,传力明确。
1.设计常用的结构体系如下,可根据工程实际情况区分选用:
1)框架一支撑体系。横向设计成刚接框架,纵向设计成柱一支撑体系,用柱间支撑抵抗水平荷载。这种体系适用于纵向较长,横向较短的厂房。其具有经济节约的特点,但柱问支撑有时会影响使用。
2).纯框架体系。把厂房纵横两个方向都设计成刚接框架,不设置柱间支撑。其优点是使用空间不受影响,缺点是柱不宜采用工字型柱,而要采用两个方向惯性矩差别不大的截面形式(如箱形柱),使用钢量增加。
(3).钢架加支撑的混合体系。这种形式与第一种形式不同之处在把纵向设计成钢架和支撑混合的型式,靠两者共同抵抗水平力。这种形式可以有效地减少柱的纵向弯矩,但要求楼面刚度大,否则柱子间的变形不协调,无法充分发挥柱间支撑的作用。
2.单层工业厂房应重点加强支撑体系的布置,柱间支撑及水平支撑协调设置,以保证厂房形成稳定体系,以合理的路径传递内力。柱间支撑布置时,应考虑厂房内部设备布置、物流及人流路径。柱间支撑可根据厂房情况区分上柱支撑和下柱支撑,并可采取诸如交叉支撑、人字型支撑、门式支撑、双片支撑、单斜式支撑、纵向门式刚架等形式,有限传递内力。
屋盖支撑系统的布置应根据厂房跨度、高度、柱网布置、屋盖结构形式、吊车吨位和所在地区的抗震设防烈度等条件来决定。一般情况下无论有檩或无檩体系的屋盖结构均应设置水平支撑;对于以下情况的工业厂房应设置纵向水平支撑:屋架间距不小于12m的厂房,抽柱厂房,厂房内设有A6、A7等工作制桥式吊车或吨位超过20T天车,屋面悬挂天车或有较大振动设备的情况。当厂房高低跨布置时,支撑布置应在不同屋面高度内形成封闭支撑体系。
3.多层厂房因为工艺布置的要求,一般都需要大空间,结构通常采用框架结构,在层数较多、工艺条件许可的情况下也可以采用框剪结构。结构布置的原则是:尽量使柱网对称均匀布置,使房屋的刚度中心与质量中心相近,以减小房屋的空间扭转作用,结构体系要求简捷、规则、传力明确。避免出现应力集中和变形突变的凹角和收缩,以及竖向变化过多的外挑和内收,力求沿竖向的刚度不突变或少突变。
(1)控制横向框架与纵向框架的周期。由于多层厂房跨度方向尺寸较大,柱子少;而柱距方向尺寸较小,柱子多,故周期位移一般都是横向控制。结构设计时应使纵横向的抗震能力大致相同,不仅有利于抗震,也能使设计更为经济合理。
(2)合理布置电梯间、楼梯间的位置。多层厂房由于设备、货物很重,竖向运输的需要,多设置多部电梯和提升设备,楼板开洞削弱较多。在结构布置上尽量避免电梯、楼梯井筒布置在建筑物的角部和端部。布置楼梯或电梯部位应对周围的楼板及框架采取加强措施,并沿两个方向设置柱间支撑以增强楼梯部位的稳定性。楼板局部开洞较多时,应注意楼层加设水平支撑,以增强楼板面内刚度及稳定性。