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精神: 奉獻、創新、卓越
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使命: 服務用戶,造福職工
3、
氛圍: 和諧合力,快樂工作
4、
目標: 以精品工程打造國內一流工廠
5、
思想: 熱愛鋼結構、熱愛崗位
6、
價值觀:奉獻
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新聞動態
門式剛架鋼結構廠房的輕型化設計

1概述隨著我國經濟建設的迅速發展,由於生產的需要,門式剛架輕型鋼結構以其用鋼量低、造價低、節能環保、適用範圍廣等優點而獲得廣泛的應用。特別是門式剛架輕型房屋鋼結構技術規程(CECS102:98)公布實行之後,使得國內從事輕鋼設計技術人員有據可依,大大地推動了輕鋼結構的發展。該規程適用於主要承重結構為單跨或多跨實腹式剛架、具有輕型屋蓋和輕型外牆、無橋式吊車或起重量不大於20t(剛架間距6m時不大於30)的中、輕級工作製橋式吊車或3t懸掛式起重機的單層房屋結構的設計、製作和安裝。

  但是,在有些工程實例中會出現超過以上限值的大噸位吊車和輕型圍護係統的鋼結構廠房的設計,設計人員無規可循,導致大部分設計仍沿用現行的普通鋼結構設計規範來進行設計和計算,使得設計用鋼量指標高攀不下,或在沒有充分理論依據的情況下,憑經驗一味地追求低用鋼量而使結構的安全度降低。如何進行大噸位吊車門式剛架鋼結構廠房的輕型化設計,筆者結合以下工程實例加以討論,以供。

  2工程背景某集團變壓器有限公司特型變壓器廠房長108m,柱距12m,主跨為24. 00m,設有雙層吊車,下層1台101,上層2台50t跨度均為22 50m軌頂標高分別為7. 330m,均為中級工作製。主跨右有一188m附跨,內設1台5t吊車,軌頂標高為7970m為了避免與原廠房的基礎衝突,左邊還有一跨度為498m的兩層懸挑結構,其剖麵見。

  3設計要求50t門式剛架廠房設計己超出門式剛架輕型房屋鋼結構技術規程的適用範圍,設計主剛架、吊車梁及製動桁架時,可通過鋼結構設計規範〉來控製剛架柱側移及吊車梁變形,剛架梁和圍護結構變形仍可按門式剛架輕型房屋鋼結構技術規程〉進行設計。

  (1)根據鋼結構設計規範〉〉(GB18-87)並參照〈門式剛架第一作者:王元清男1962年2月出生副教授輕型房屋結構技術規程>〉(CECS 102=98):主剛架梁的撓度限值融結構、流體、電場、磁場、聲場分析於一體的大型軟件包。取其跨度的1/ 180風荷載標準值作用下的主剛架柱側移限值取其高度的1/240對於吊車梁,當吊車噸位>50t時,豎向撓度限值取其跨度的1/750水平撓度取其跨度的1/2200當吊車噸位<50t時,豎向撓度限值取其跨度的1/600.―87)對有重級工作製吊車的主剛架要求在僅有一台吊車水平刹車情況下,柱頂相對1/1250.對中輕級工作製吊車規範沒有明確規定,考慮到吊車噸位大,水平刹車力大,對剛架整體水平側移剛度要求高,參照類似工程經驗,ag亚游認為,△/一般宜小於1/750.為加強廠房整體剛度,對於大噸位吊車廠房應采用剛接柱腳。在基礎設計中,構造上應保證柱腳底能承受較大的彎矩和水平剪力,並保證基底不出現拉應力區。

  圍護結構參照〈門式剛架輕型房屋鋼結構技術規程(CECS 102:98),檁條撓度<"150,牆梁撓度  由於吊車噸位較大,橫向水平刹車荷載較大,吊車梁設計為焊接工字型實腹式等截麵梁,並設置水平製動桁架以抵抗較大的水平刹車荷載。

  檁條采用薄壁鋼管焊成的格構式檁條;牆梁根據現場布板要求均采用冷彎薄壁型鋼,中間設置牆架柱。

  屋麵支撐采用輕鋼結構常用的柔性拉杆加剛性係杆體係,考慮到大噸位吊車縱向刹車力較大,吊車梁以下柱間支撐則采用雙片剛性支撐體係。

  5主剛架結構分析計算軟件采用國際著名的通用有限元軟件ANSYS,它是軟件主要包括三個部分:前處理模塊,分析計算模塊和後處理模塊。可以通過二維beam54梁單元解決變截麵剛架的計算問題。在模型計算中主要用到ANSYS軟件提供的結構靜力分析模塊,求解荷載引起的位移和應力。

  51計算模型計算時,按平麵結構處理,以一榀剛架為單元,將剛架附屬結構簡化為荷載處理,既突出主要的影響因素,又大大簡化了計算,其計算模型見52計算取值主剛架和吊車梁均采用Q345彈性模量E= 206X103MPa泊鬆比M=0.3抗拉強度/=315MPa抗剪強度fV=185MPa連接采用109級M24摩擦型高強螺栓。

  荷載取值:恒載、活載、雪載和風載的取值見表1,吊車主要性能參數見表2地震按7度地震設防烈度考慮。

  表1荷載標準值kN/m2類型恒荷活荷雪荷基本風壓取值―87)並參照門式剛架輕型房屋鋼結構技術規f程〉(CECS 102:98),驗算主剛架的強度和剛度,考慮表3的前9種計算工況;驗算基礎、剛架柱的穩定和柱頂水平位移,還須分別驗算其它一些工況,由於吊車最大輪壓作用位置和風荷載的作用方向的不同而產生的組合很多,大多數都不起控製作用,所以表3列出了可能起控製作用的5種補充工況,即表3的1014種工況。

  以上工況作用下主要構件應力和撓度計算結果及優化後的截麵尺寸見表4.表2吊車主要性能參數起重量Gn跨度輪距橋架寬度B/m小車重g/kN總重最大輪壓Pmax/kN最小輪壓注:(1)吊車工作製:中級;(2)吊車每側輪數:2個。

  經計算,剛架的應力、撓度及側移均不超過我國規範規定的設計限值,剛架柱的穩定也符合我國規範的設計要求。惠州鋼結構 惠州鋼結構公司 惠州鋼結構工程

  6吊車梁的設計分析考慮輕鋼結構的特點,吊車梁均采用實腹式加水平製動桁架體係,吊車的設計參數見表2.根據工業廠房的設計要求,吊車梁設計一般要驗算強度、整體穩定、疲勞、剛度等項目其截麵尺寸和計算結果見表5.大噸位吊車門式剛架鋼結構廠房的輕型化設計71994-2015dnaAcademicloumal表3計算工況工況活荷載風荷載0.85主跨吊車(隻考慮上層50t)附跨吊車恒荷Pmax在左Pmax在右Pmax在左Pmax在右地震作用驗算注:(1)表中所列荷載均為設計值,所列係數為該工況荷載組合係數,有風荷載組合時為0 85無風時為1.0;※代表該項荷載向右代表該項荷載向左,代表該項荷載參與作用;按機械廠房設計要求,50t、10t和5t吊車均按2台考慮,水平荷載隻考慮2台50t吊車表4構件應力(MPa)、撓度及截麵尺寸(mm)剛架柱應力24m跨斜梁18m跨斜梁工況剛架斜梁應力表5吊車梁應力、撓度計算結果序號截麵尺寸/mm跨度L/正應力/剪應力/mMPaMPa跨中撓度w/L 5t吊車梁10t吊車梁50t吊車梁表6柱距為12m時的用鋼量構件名稱鋼材用量/t單位用量/(kgDm2)比例/%剛架吊車梁圍護結構合計注:(1)應力係按照荷載設計值計算,撓度按照荷載標準值計算;(2)剛架柱應力為考慮穩定後的應力。72柱距對用鋼量的影響為了便於比較,ag亚游分別對柱距為9m和6m的情況作了相應的計算,其結果見表7 7經濟分析71用鋼量分析對於帶有吊車的鋼結構廠房,吊車的噸位對總用鋼量影響很大,為了便於定量分析,ag亚游對各部分的用鋼量進行了統計,其結果見表6.從表6可以看出,主體結構的用鋼量較以往〈鋼結構設計規範〉設計的廠房用鋼量(80~100kg/m2)明顯降低,但是吊車梁用鋼量所占的比例很大,這是由於廠房因工藝布置需要而采用了12m柱距,加之吊車噸位較大,為方便加工製作,吊車梁采用了等截麵形式造成的。

  表7不同跨度下的用鋼量比較跨度/剛架/吊車梁/圍護結構/總重/單位用量/從上表可以清楚地看到,隨著柱距增大,剛架的用鋼量明顯減少,但同時吊車梁的用鋼量也有很大程度的增加,柱(下轉第22頁)輕質高強是建築材料的發展方向,但由此帶來的牆體隔聲能力的下降應引起足夠的重視,牆體構造設計要嚴格按照有關隔聲標準要求進行;樓板隔絕撞擊聲的能力是目前建築聲環境中的突出問題,光裸的混凝土樓板上采用剛性麵層時其撞擊聲指數均在80dB(A)以上,不能滿足一般建築(如住宅、醫院、學校等)的隔聲要求,要采用彈性樓地麵層、浮築樓板或在樓板下增加隔聲頂棚等措施予以解決;建築的門窗是建築物圍護結構中隔聲的薄弱環節,在構造設計時必須注意其隔聲性能,並結合節能、防盜等功能考慮。

  建築裝飾采用的飾麵材料和構造對建築空間內的聲音傳播和反射都有影響,因此要根據使用空間的要求考慮其隔聲和吸聲性能,如開敞辦公室的隔斷(相當於聲屏障)要求有一定的隔聲能力,頂棚、地麵要有一定的吸聲性能,這對控製辦公空間的噪聲頗有效果,某些特殊的空間(如會議室)需要采用吸聲和隔聲性能佳的構造;建築的走廊、門廳等處的牆麵、頂棚裝修時適當布置一些吸聲材料,這對改善整個建築的聲環境非常有效。當然,要考慮所使用的材料是否會對室內空氣品質產生不良影響。

  3.3建築設備設計中的聲環境保障技術建築設備產生的噪聲對建築空間的聲環境影響隨建築設備的增多而日趨嚴重。為此,必須從聲環境的角度考慮建築設備的選型,要盡量選擇噪聲水平低的設備,使其符合建設項目的聲環境標準;設備安裝時要考慮隔振隔聲措施;在管道係統中,要在滿足使用要求的情況下盡可能減低流體的流速,並增加消聲器或采用柔性接口;安裝管道時增加隔聲或隔振襯墊。

  3.4建築環境中的有源控製技術所謂有源噪聲控製即是在噪聲環境中,將采用傳聲器探測到的噪聲信號傳輸至控製器,由控製器產生的新聲波(次級聲源)與原噪聲聲級相同但相位相反,從而使環境噪聲降低(實際不能消除)在聲學學科的許多領域對有源噪聲控製進行著廣泛的研宄,某些技術也己進入應用階段。在建築聲學中同樣可以有效地運用有源噪聲控製技術,例如利用小型揚聲器或激勵器作為次級聲源放置在雙層輕質牆板中間(或裝置在牆板上)以提高輕質結構的隔絕空氣聲的能力,以及利用有源聲吸收、有源聲屏障來有效控製噪聲。雖然目前除正在嚐試在通風管道係統中采取有源噪聲控製技術外,其它實用技術尚未能完全實現,但相信隨著研宄的進一步深化和經濟條件的改善會逐步得到廣泛應用。

  在安靜的建築環境中,如在開敞的辦公室,談話聲會分散人的注意力,降低工作效率。電子聲掩蔽技術是在建築空間內由隱藏於吊頂的揚聲器發出均勻分布的背景噪聲,利用聲音的掩蔽效應,這樣既能對工作區之間傳遞的語言聲起到幹擾作用,又不會引起人們的注意。電子聲掩蔽技術的關鍵是產生噪聲的頻譜、聲級、覆蓋均勻度和突出感,一個調節良好的電子聲掩蔽係統,應該使使用者感覺不到有人工噪聲源的存在。盡管這不是通常所謂的有源控製噪聲,但是由於是利用噪聲源來掩蔽噪聲(實際也並未消除),所以也可以稱之為“有源控製技術' 4結語生態建築的聲環境是生態建築整體環境中的組成部分,也是體現生態環境質量的一個重要環節,應該達到舒適、文明、健康的生態建築環境標準。通過在城市規劃、建築設計及設備設計中主動采用聲環境保障技術,創造安靜適宜的聲環境,這無疑對生態建築的物理環境品質和整體環境建設具有重要的意義。

來源:互聯網 發布時間:2016/12/8 閱讀: