厂房设计结构措施文档格式.docx
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10;
5;
20
作图比例应与建筑专业、项目负责人商定。
6>
.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...。
7>
.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焊丝与J430、J431或J433焊剂。
.屋面檩条、墙面檩条、支撑采用普通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×
埋弧自动焊采用H08MnMoA焊丝与J350焊剂。
------摘自《建筑钢结构设计手册》上册P.210
.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:
GBH400×
200×
8×
13。
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的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,应将与基础有关的说明等写在基础图中。
.应注明所选用的吊车厂家、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S=13.5m,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的。
在刚架制作、下料之前,应首先确定吊车厂家与型号,核实吊车运行高度与吊车各项参数。
若所选用的吊车参数与本设计不符,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、基础和基础梁及编号。
.标注基础平面尺寸,每类基础标注一个。
.基础与基础梁的编号,基础梁平面定位尺寸,基础梁的宽度。
.轴网应与建筑平面一致。
.地坑及设备基础的平面位置、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,应将与基础有关的说明(如对基坑开挖的要求、超挖的回填要求、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图的总说明中,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”。
8>
.注意基础梁的平面位置是否与外墙(板)协调,外墙板落地节点是否容易处理。
9>
.应考虑柱间支撑对基础等构件的作用,特别是带吊车的厂房。
对于柱间支撑影响到的基础应分别编号,并考虑是否将基础底面积加大或将基础底板配筋加大。
10>
.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(与基础短柱顶平)。
.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的图纸。
.基础梁一般采用C20等级的混凝土浇筑。
.注意基础梁高度与刚架柱距的对应关系,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6Φ16,Φ8@200)。
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。
小基础的大放脚可设一步,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膨胀剂二次浇灌的节点做法。
.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-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(Φ22)-----丝长:
60mm+垫板厚+刚架柱底板厚+50mm,锚固长度500mm,直钩长度100mm
M24(Φ25)-----丝长:
70mm+垫板厚+刚架柱底板厚+50mm,锚固长度600mm,直钩长度100mm
M30(Φ32)-----丝长:
80mm+垫板厚+刚架柱底板厚+50mm,锚固长度750mm,直钩长度120mm
M36(Φ38)-----丝长:
90mm+垫板厚+刚架柱底板厚+50mm,锚固长度900mm,直钩长度150mm
M42(Φ45)----丝长:
100mm+垫板厚+刚架柱底板厚+50mm,锚固长度:
应在底部加焊板
M48(Φ50)----丝长:
110mm+垫板厚+刚架柱底板厚+50mm,锚固长度:
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Φ32mm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Φ38mm,盖板孔Φ32mm。
盖板厚度不宜太薄。
在施工图中锚栓详图应注明:
①M30(Φ32)锚栓,②锚固长度,③割丝长度,
④直钩长度,⑤丝底标高。
.在基础详图中应绘出基础梁模板尺寸,基础短柱外皮宜与基础梁外皮平齐。
注意基础梁的平面位置是否与外墙板协调,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与短柱纵筋数量一致。
.一般情况下,基础短柱角筋用II级钢Φ16,其它采用II级钢Φ12即能满足要求。
箍筋采用Φ6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。
.基础底板的构造配筋大小应根据基础的大小、是否有吊车而定。
当基础较大时用Φ10或者更大,以与基础大小相协调。
当有吊车时用Φ10或者更大。
基础较小时用Φ8。
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。
11>
.注意基础短柱断面尺寸与刚架柱底板尺寸的对应关系。
一般短柱应比刚架柱底板每边大100,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.
12>
.抗剪键预留洞标注方法举例:
D-1/250×
100×
160。
13>
.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》P.238)。
14>
.如果地基持力层埋藏较深,可考虑采用加长基础短柱的办法减少回填土的工程造价。
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B×
H=200×
260,锚栓用2M30(如果柱脚4个锚栓,宜B×
H≥200×
300),中心距200mm(中心距也可选用程序的计算结果)。
抗剪键用I12,抗剪键长度一般取150。
基础短柱预留洞尺寸:
B×
W×
H=100×
160×
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的大小。
.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的方法。
.柱脚锚栓不得用以承受柱脚底部的水平反力,此水平反力应由底板与混凝土基础间的摩擦力或设置抗剪键承受。
------------《钢结构设计规范》No.8.4.14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).当刚架柱脚的中心线为建筑轴线时,锚栓定位尺寸可以依据轴线定位;
(b).当刚架柱相对建筑轴线偏心时,宜先将每个基础锚栓群的中心线绘出并定位其距建筑轴线的距离,然后再定位每个锚栓相对锚栓群中心线的距离。
.本图定位尺寸应与刚架详图、抗风柱详图等柱脚对应一致。
并注意与基础详图及抗剪键的对应。
.为了图纸表达清晰,锚栓间的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):
.W=0.55kN/m2的刚架柱风荷载统计:
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).考虑边区与中间区的平均值:
迎风面1.3kN/m,背风面2.1kN/m。
.W=0.40kN/m2的刚架柱风荷载统计:
迎风面0.7kN/m,背风面1.4kN/m。
(b).考虑边区与中间区的平均值:
迎风面0.9kN/m,背风面1.5kN/m。
风载标准值应乘1.1,因为30年一遇的。
详见《门规》附录。
刚架梁线荷载(恒载、活载):
刚架梁的恒载应考虑:
屋面板重、屋面檩条重、屋面梁支撑与刚性杆重等。
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-------→0.15kN/m2,
C160×
2.5檩条间距1500-----→0.04kN/m2,
.柱距6m:
沿刚架梁线载:
恒载:
1.2kN/m,活载:
1.8kN/m。
.柱距7.5m:
沿刚架梁线载:
1.5kN/m,活载:
2.3kN/m。
注意:
是否有悬挂荷载,如吊顶、风道等。
10.刚架模型输入与计算:
.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的影响。
(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的作用
(b).按门式刚架轻钢规程考虑风载同时对刚架柱与屋面梁的影响。
.刚架计算模型确定:
a>
.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)。
b>
.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形式。
c>
.两跨(并且两坡、一个屋脊)并带吊车时,三根柱的柱跟均宜固接。
中间柱之柱顶宜铰结。
d>
.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。
(青岛市城阳区和得利铝塑门窗厂的车间图中,摇摆柱未采用H型钢不妥,因为其长度接近型材规格,且图中的焊接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。
.刚架梁的分段(梁端板)不应与屋面檩条的排放位置矛盾。
.确定模型中刚架梁(焊接H钢)的单节长度(即节点间距离)时,应考虑到加工厂家的生产能力与运输能力,一般单节梁的长度不大于12m为宜,最长不大于15m。
(见保税区赤外线厂房)。
.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16~24m)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,可以将刚架梁的上下翼缘、刚架柱的内外翼缘设计成厚度不同,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时的一般厂房,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B×
240~250。
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型钢的原材料长度多数为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,梁在与柱拼接节点处可不加腋(如隆基铸造车间扩建工程)。
刚架梁跨度较大(如>
15m)时应在梁与柱拼接节点加腋(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:
15>
.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。
16>
.牛腿以上刚架柱断面与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,以减少牛腿处焊缝的重叠,避免焊接变形(见淄博恒星机电图与飞龙资料照片)。
其它:
<
17>
.刚架梁的平面外计算长度:
要根据屋面水平支撑间距确定。
---------------《门式刚架轻钢规程》P.33第6.1.6第3款。
水平支撑的杆件夹角不宜太小,并宜根据柱距(刚架梁间距)的大小调整水平支撑的间距。
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。
18>
.摇摆柱计算长度按实际长度取。
19>
.刚架梁柱受力分析时,应控制梁柱应力在200~210之间,同时翼缘与腹板的应力比不大于1。
20>
.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的能力。
21>
.梁与柱拼节点处,端板的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后定);
.端板竖放:
刚架柱为等截面;
.端板斜放:
当螺栓排列不开时(若采用这种方式,应事先与专业负责人商榷);
-----------参见《门式刚架轻钢规程-条文说明》No.7.2.1条。
22>
.普通多层楼房钢结构中,可以根据柱网布置情况将柱选为中翼缘、宽翼缘H型钢。
H型钢应选用常用规格(见贝格公司复印表格)。
23>
.如果用STS计算基础,基础高度应取:
从基底到刚架柱底部的距离,否则应手工验算基础抗倾覆。
如果地基持力层埋藏较深,可考虑采用加长基础短柱的办法减少回填土的工程造价。
但应注意加长基础短柱是否明显增大基础底面积。
刚架在经建模、计算通过后,应由专业负责人查看模型是否合理,然后再形成刚架施工图。
11.刚架详图:
绘图:
.绘图比例一般刚架立面整体图1:
30,刚架节点详图1:
10,腹板详图1:
30。
.绘制腹板详图。
.在图纸大小能放得开的情况下,刚架详图尽量全部画出,不用对称画法画出一半.<
.刚架梁柱构件(腹板、翼缘等)尺寸应左右对称。
.刚架梁顶脊标高、檐口标高要标注(按诸城万兴车间画法)。
.应绘制墙檩檩托,或者墙檩檩托在墙架立面图中绘出。
.用软件绘图时,在“梁拼节点”菜单中合理运用,将拼节点删除(目前软件无法将删除节点后的构件合并)。
.刚架梁开支撑孔的定位尺寸标注方法及标高按“诸城万兴机械车间”。
.刚架柱底板螺栓孔大小、数量、定位尺寸与基础图中预埋锚栓对应一直。
构造:
.柱脚为铰节点用4个锚栓适用:
刚架柱高度较高;
或刚架跨度大(柱脚剪力大)。
.当柱脚底板尺寸较大(如刚接柱脚)时,底板宜留排气孔,方便二次灌浆施工。
排气孔孔径Φ80mm,间距可采用600mm~800mm。
方便二次灌浆施工。
--------------参见《钢结构设计手册》P.232
.固接柱脚之加劲肋厚度不宜小于6mm,且钢板尺寸不宜过大。
应补充绘制柱脚加劲肋详图,同时注意加劲肋切角应比例协调,不能太小(见飞龙厂房图纸与资料照片)。
.刚架柱高大于6m时,沿柱高每2m设置加劲肋一对,加劲肋间距不大于2m,加劲肋详图应注明切角(靠近腹板处)。
.当刚架梁、柱为H型钢时:
1.注意在图纸中不应该出现腹板与翼缘之间的角焊缝。
2.在刚架立面图中应对梁、柱标注H型钢,如:
“GBH298×
149×
5.5×
8”
3.应绘制梁柱拼接节点详图(参见东营东阳铝塑管厂房),并示出梁的加腋详细做法、柱头拼接板与H型钢柱的连接做法(放大绘制以示出拼接板厚于H型钢柱翼缘)。
4.注意新加柱头拼接板与H型钢柱必须有加劲肋连接。
.牛腿:
牛腿一般焊于刚架柱翼缘板上,即后焊(制作完刚架柱后焊接牛腿),应注意检查材料表中牛腿上盖板尺寸,它是否伸入柱中将柱翼缘板分开。
牛腿上盖板与柱翼缘宜全熔透坡口焊,牛腿下盖板与柱翼缘板焊接节点宜绘出(参见《钢结构设计手册》P.227页)。
如果经计算后知牛腿以上刚架柱断面与下段刚架柱相差不大,宜尽量使上、下柱段相同。
如果上、下柱段截面相差很大,可以取不同的截面,此时翼缘宜采用渐变方式(见淄博恒星机电图与飞龙资料照片);
牛腿上盖板也可伸入柱中将翼缘板截开,但应注意柱肩构造。
牛腿很少按如下方法制作:
当刚架因吊车而设置牛腿时,牛腿顶板(牛腿上翼缘)宜伸入刚架柱内至柱外翼缘内侧,即顶板长度=牛腿外挑长度+柱内翼缘厚度+柱腹板厚度。
柱外翼缘不断开(根据需要,柱外翼缘也可断开,上下柱翼缘宽度不同)。
当此牛腿标高以上在刚架柱的另一侧也设有牛腿时,此处牛腿顶板不宜伸入刚架柱内,宜焊于刚架柱翼缘板上,即牛腿顶板长度=牛腿外挑长度。
(如邹平开泰厂房)。
确定牛腿标高时注意应能满足吊车运行空间高度的要求。
其他:
.刚架柱在柱间支撑跨是否沿纵向设置刚性杆,取决于刚架柱的计算长度。
.抗剪键选用:
当厂房跨度小于24m,檐高小于7m时,抗剪键一般选用QI12即能满足要求,长度L=150,与柱脚底板焊缝6mm厚。
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的方法。
.尝试单面焊、断续焊设计(标注在刚架详图焊缝形式,并在总说明中述及)。
此时必须考虑工程是否合适(生产无潮气等),并且跨度不太大、无吊车。
12.抗风柱详图:
.尽量选用窄翼缘(或中翼缘)H型钢,尽量选用常用规格(见复印表格)。
标注方法举例:
.抗风柱高度一定要搞准确,微机测量后,再用手算校核,严禁出现偏差。
(某个工程共4根抗风柱,其中3根柱在现场割掉500)
.一般抗风柱柱脚用2个螺栓即可,抗剪键可设可不设。
当柱高大于7m~8m时,柱脚螺栓宜为4个。
(源通果汁3号主厂房)。
.抗风柱选用:
当高度8m以内时,可采用GBH350×
175×
7×
11型钢作为抗风柱。
抗风柱的选用详见《轻型钢结构设计指南》P.452表12.5-2。
注意选用H型钢。
特殊情况下,若选用H型钢含钢量较高、不经济时,该用焊接H钢。
.抗风柱底板螺栓孔大小、数量、定位尺寸与基础图中预埋锚栓对应一直。
13.屋面檩条、隅撑平面布置图:
檩条规格:
.屋面活荷载0.3kN/m2,屋面体形系数1.2,封闭式建筑,其屋面檩条选用表如下:
表一
基本风压(kN/m2)
基本雪压(kN/m2)
屋面
做法
屋面自重(kN/m2)
檩距
(m)
檩条跨度(m)
拉条
C型钢型号
备注
0.4
0.25
彩钢保温板
0.15
1.5
6.0
设一道
C140×
2.5
0.55
当屋面板为单板时,屋面板自重轻了,但屋面板刚度小了,檩条应适当加密,减小檩距。
查阅彩钢板样本,计算其强度、刚度,根据板型确定其简支安全跨度。
.要标注屋面檩条布置水平投影定位尺寸(参见中国建研院提供给贝格公司图纸)。
如果屋面为单板,注意檩距是否满足单板的支承距离要求。
.要绘制檩条详图、檩条开孔定位尺寸及孔径。
如果屋檩