作用於輕鋼廠房的荷載應按照《建築結構荷2001),《建築抗震設計規範》(GB50011-2001)進行。通常情況下,設計門式剛架時應考慮的荷載類別如下:
1恆載
恆載包括剛架自重及屋面板,檁條,保溫棉等重量。以下為一些常規的恆載取值:
檁條+屋面板(0.5mm): 0.10 KN/m2
檁條+屋面板(0.5mm)+屋面內襯板(0.5mm) 0.15 KN/m2
檁條+夾芯板: 0.15 KN/m2
具體的恆載計算還需要根據具體情況進行計算,如果屋面懸掛裝置較多,用於懸掛裝置的聯絡梁的重量也不容忽視,都應該計入屋面恆載。
2活載及屋面懸掛荷載
屋面活荷載:當採用壓型鋼板輕型屋面時,屋面豎向活荷載的標準值應取0.5KN/m2 (注:當剛架或檁條僅有一個可變且受荷面積超過60m2時,對鋼框架,活荷載可取0.3KN/m2)。
屋面懸掛荷載是指由噴林,管道,燈具等,屋面懸掛荷載可以被包括在屋面活荷載內。
常用的屋面懸掛荷載值可參考如下:
石膏天花板吊頂 0.15 KN/m2
空調管道 0.05 KN/m2
燈具 0.05 KN/m2
噴淋 0.15 KN/m2
需要指出的是,由於輕鋼結構屋面系統很輕,當採用STS 等設計軟體時(該軟體不允許使用者增加懸掛荷載工況),屋面懸掛核載歸併在活荷載是比較適合的。如將屋面懸掛荷載考慮在恆載內,則恆載+風載組合時設計偏於不安全。
3雪荷載
在考慮雪荷載時需要注意:
1.需要按照規範50009-2001,考慮μr—屋面積雪分佈係數,基本雪壓乘以積雪係數便是雪荷載標準值;
2.在設計建築結構及屋面的承重構件時,可按下列規定採用積雪的分佈情況:
(1)屋面板和檁條按積雪不均勻分佈的最不利情況採用;
(2)屋架和拱殼可分別按積雪全跨均勻分佈情況、不均勻分佈的情況和半跨的均勻分佈的情況採用;
(3)框架和柱可按積雪全跨的均勻分佈情況採用。
4風荷載
門式剛架的風荷載體型係數,可以按《建築結構荷載規範》(GB50009-2001)取值,也可按《門式剛架輕型房屋鋼結構技術規程》(CECS102:2002)。請注意以下事項:
1.基本風壓應按荷載規範附錄D.4 中附表D.4 給出的50 年一遇的風壓採用,但不得小於0.3kN/m2。
2.並非所有門式剛架的體型係數都可以按CECS,門規僅適用於:屋面坡度α≤10,屋面平均高度≤18m,房屋高寬比≤1,且簷口高度≤房屋最小水平尺寸;
3.當柱腳鉸接且剛架的l/h小於2.3和柱腳剛接且l/h小於3.0, 採用GB50009規定的風荷載體型係數進行剛架設計偏於安全,而在其他各種情況用GB50009取值,將會導致設計不安全;
4.任何情況下,橫向剛架兩側牆面體型係數的代數和不宜小於1.2。
5吊車荷載
1.橋(梁)式吊車或懸掛吊車的豎向荷載應按吊車的不利位置取值;
2.對手動吊車及電動葫蘆可不考慮水平荷載。
六、 地震荷載 當
抗震設防烈度較高並且房屋跨度很大、高度很高,或寬度方向有很多搖擺柱時,可按《建築抗震設計規範》進行水平地震作用效應下剛架地震左右組合下的驗算。計算時,阻尼比可取為0.05。
荷載組合
一、 承載力驗算的荷載組合
(一)由可變荷載效應控制基本組合:
1.2 x 永久荷載 + 1.4 x 最大可變荷載
1.2 x 永久荷載 + 0.7 x 1.4 x 可變荷載
1.0 x 永久荷載 + 1.4 x 最大風吸力
(二)由永久荷載效應控制的基本組合:
1.35 x 永久荷載 + 1.4 x 可變荷載 x 相應的組合係數
(三)地震作用組合:
1.2 (或1.0) x (重力荷載代表值效應)+ 1.3 x 水平地震作用標準值效應 計算時不考慮風荷載作用,重力荷載代表值應按照《建築抗震設計規範》(GB50011-2001)第5.1.3條計算。
二、 荷載組合的注意事項
1.屋面活荷載不與雪荷載同時組合;
2.地震作用不與風荷載同時考慮;
3.由於風荷載效應與永久荷載效應二者符號相反,當恆載與風載進行組合時,恆載的組合係數應取為1.0,並且恆載不應取得過大,不應將屋面懸掛荷載等考慮在恆載中。
三、 門式剛架常用的荷載組合方式
為了使內力組合更為合理,筆者將懸掛荷載作為單獨工況列出。以下為常用的荷載組合(無吊車的情況),用於承載力驗算,可供讀者參考。
1. 1.2(恆載 + 懸掛荷載)+ 1.4屋面活載+1.4樓面活載
2. 1.2(恆載 + 懸掛荷載)+ 1.4屋面雪載+1.4樓面活載
3. 1.0恆載 + 1.4左風載
4. 1.0恆載 + 1.4右風載
5. 1.2(恆載 + 懸掛荷載+ 0.5樓面荷載 + 0.5屋面雪載) + 1.3左地震
6. 1.2(恆載 + 懸掛荷載+ 0.5樓面荷載 + 0.5屋面雪載) + 1.3右地震
7. 1.0(恆載 + 懸掛荷載+ 0.5樓面荷載 + 0.5屋面雪載) + 1.3左地震
8. 1.0(恆載 + 懸掛荷載+ 0.5樓面荷載 + 0.5屋面雪載) + 1.3右地震
9. 1.2(恆載 + 懸掛荷載) + 0.9(1.4樓面荷載+ 1.4雪載 + 1.4左風)
10.1.2(恆載 + 懸掛荷載) + 0.9(1.4樓面荷載+ 1.4雪載 + 1.4右風)
11.1.35(恆載+懸掛荷載)+ 1.4x0.7(樓面活載 + 屋面活載)
12.1.35(恆載+懸掛荷載)+ 1.4x0.7(樓面活載 + 屋面雪載)
(聚氨酯岩棉板,聚氨酯封邊岩棉板,金屬幕牆岩棉板,金屬幕牆板,彩鋼岩棉夾芯板,聚氨酯彩鋼板,聚氨酯夾芯板,聚氨酯牆面板,聚氨酯屋面板,聚氨酯岩棉夾芯板,聚氨酯玻璃絲棉板,聚氨酯封邊岩棉夾芯板,聚氨酯封邊玻璃絲棉板,聚氨酯板,聚氨酯PU板
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作用於輕鋼廠房的荷載應按照《建築結構荷2001),《建築抗震設計規範》(GB50011-2001)進行。通常情況下,設計門式剛架時應考慮的荷載類別如下:
1恆載
恆載包括剛架自重及屋面板,檁條,保溫棉等重量。以下為一些常規的恆載取值:
檁條+屋面板(0.5mm): 0.10 KN/m2
檁條+屋面板(0.5mm)+屋面內襯板(0.5mm) 0.15 KN/m2
檁條+夾芯板: 0.15 KN/m2
具體的恆載計算還需要根據具體情況進行計算,如果屋面懸掛裝置較多,用於懸掛裝置的聯絡梁的重量也不容忽視,都應該計入屋面恆載。
2活載及屋面懸掛荷載
屋面活荷載:當採用壓型鋼板輕型屋面時,屋面豎向活荷載的標準值應取0.5KN/m2 (注:當剛架或檁條僅有一個可變且受荷面積超過60m2時,對鋼框架,活荷載可取0.3KN/m2)。
屋面懸掛荷載是指由噴林,管道,燈具等,屋面懸掛荷載可以被包括在屋面活荷載內。
常用的屋面懸掛荷載值可參考如下:
石膏天花板吊頂 0.15 KN/m2
空調管道 0.05 KN/m2
燈具 0.05 KN/m2
噴淋 0.15 KN/m2
需要指出的是,由於輕鋼結構屋面系統很輕,當採用STS 等設計軟體時(該軟體不允許使用者增加懸掛荷載工況),屋面懸掛核載歸併在活荷載是比較適合的。如將屋面懸掛荷載考慮在恆載內,則恆載+風載組合時設計偏於不安全。
3雪荷載
在考慮雪荷載時需要注意:
1.需要按照規範50009-2001,考慮μr—屋面積雪分佈係數,基本雪壓乘以積雪係數便是雪荷載標準值;
2.在設計建築結構及屋面的承重構件時,可按下列規定採用積雪的分佈情況:
(1)屋面板和檁條按積雪不均勻分佈的最不利情況採用;
(2)屋架和拱殼可分別按積雪全跨均勻分佈情況、不均勻分佈的情況和半跨的均勻分佈的情況採用;
(3)框架和柱可按積雪全跨的均勻分佈情況採用。
4風荷載
門式剛架的風荷載體型係數,可以按《建築結構荷載規範》(GB50009-2001)取值,也可按《門式剛架輕型房屋鋼結構技術規程》(CECS102:2002)。請注意以下事項:
1.基本風壓應按荷載規範附錄D.4 中附表D.4 給出的50 年一遇的風壓採用,但不得小於0.3kN/m2。
2.並非所有門式剛架的體型係數都可以按CECS,門規僅適用於:屋面坡度α≤10,屋面平均高度≤18m,房屋高寬比≤1,且簷口高度≤房屋最小水平尺寸;
3.當柱腳鉸接且剛架的l/h小於2.3和柱腳剛接且l/h小於3.0, 採用GB50009規定的風荷載體型係數進行剛架設計偏於安全,而在其他各種情況用GB50009取值,將會導致設計不安全;
4.任何情況下,橫向剛架兩側牆面體型係數的代數和不宜小於1.2。
5吊車荷載
1.橋(梁)式吊車或懸掛吊車的豎向荷載應按吊車的不利位置取值;
2.對手動吊車及電動葫蘆可不考慮水平荷載。
六、 地震荷載 當
抗震設防烈度較高並且房屋跨度很大、高度很高,或寬度方向有很多搖擺柱時,可按《建築抗震設計規範》進行水平地震作用效應下剛架地震左右組合下的驗算。計算時,阻尼比可取為0.05。
荷載組合
一、 承載力驗算的荷載組合
(一)由可變荷載效應控制基本組合:
1.2 x 永久荷載 + 1.4 x 最大可變荷載
1.2 x 永久荷載 + 0.7 x 1.4 x 可變荷載
1.0 x 永久荷載 + 1.4 x 最大風吸力
(二)由永久荷載效應控制的基本組合:
1.35 x 永久荷載 + 1.4 x 可變荷載 x 相應的組合係數
(三)地震作用組合:
1.2 (或1.0) x (重力荷載代表值效應)+ 1.3 x 水平地震作用標準值效應 計算時不考慮風荷載作用,重力荷載代表值應按照《建築抗震設計規範》(GB50011-2001)第5.1.3條計算。
二、 荷載組合的注意事項
1.屋面活荷載不與雪荷載同時組合;
2.地震作用不與風荷載同時考慮;
3.由於風荷載效應與永久荷載效應二者符號相反,當恆載與風載進行組合時,恆載的組合係數應取為1.0,並且恆載不應取得過大,不應將屋面懸掛荷載等考慮在恆載中。
三、 門式剛架常用的荷載組合方式
為了使內力組合更為合理,筆者將懸掛荷載作為單獨工況列出。以下為常用的荷載組合(無吊車的情況),用於承載力驗算,可供讀者參考。
1. 1.2(恆載 + 懸掛荷載)+ 1.4屋面活載+1.4樓面活載
2. 1.2(恆載 + 懸掛荷載)+ 1.4屋面雪載+1.4樓面活載
3. 1.0恆載 + 1.4左風載
4. 1.0恆載 + 1.4右風載
5. 1.2(恆載 + 懸掛荷載+ 0.5樓面荷載 + 0.5屋面雪載) + 1.3左地震
6. 1.2(恆載 + 懸掛荷載+ 0.5樓面荷載 + 0.5屋面雪載) + 1.3右地震
7. 1.0(恆載 + 懸掛荷載+ 0.5樓面荷載 + 0.5屋面雪載) + 1.3左地震
8. 1.0(恆載 + 懸掛荷載+ 0.5樓面荷載 + 0.5屋面雪載) + 1.3右地震
9. 1.2(恆載 + 懸掛荷載) + 0.9(1.4樓面荷載+ 1.4雪載 + 1.4左風)
10.1.2(恆載 + 懸掛荷載) + 0.9(1.4樓面荷載+ 1.4雪載 + 1.4右風)
11.1.35(恆載+懸掛荷載)+ 1.4x0.7(樓面活載 + 屋面活載)
12.1.35(恆載+懸掛荷載)+ 1.4x0.7(樓面活載 + 屋面雪載)
(聚氨酯岩棉板,聚氨酯封邊岩棉板,金屬幕牆岩棉板,金屬幕牆板,彩鋼岩棉夾芯板,聚氨酯彩鋼板,聚氨酯夾芯板,聚氨酯牆面板,聚氨酯屋面板,聚氨酯岩棉夾芯板,聚氨酯玻璃絲棉板,聚氨酯封邊岩棉夾芯板,聚氨酯封邊玻璃絲棉板,聚氨酯板,聚氨酯PU板
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