单侧山墙开敞单层钢结构厂房抗风设计VIP专享VIP免费

单侧山墙开敞单层钢结构厂房抗风设计一、单侧山墙开敞厂房的风荷载设计问题由于生产及运输的需要．不少厂房或仓库都采用单面墙体开敝的结构形式．但这种结构形式在风荷载作用下是很不利的。在《门式刚架轻型房屋钢结构技术规程》(CECS102：2002)(简称《门式规程》)和《建筑结构荷载规范》(GB50009—2001)(简称《荷载规范》)中均提供了部分封闭(开敞)结构的风荷载体型系数。但在《门式规程》及《荷载规范》中均无单侧山墙开敞结构的风荷载体型系数，在《荷载规范》表7．3．1中第26项给出的体型系数为侧面墙体开敞结构(如图l所示)．(d)(6)-0．2一l_5—0．2圈1单面开敞式双坡屋面风荷载体型系数30中■建兢奎^瞎抽2oo6111而非山墙开敞结构。因此，设计单侧山墙开敞结构时只能用侧面墙体开敞结构的风荷载体型系数作为参考。现以某单侧山墙开敞单层钢结构厂房为例．提出针对这类结构风荷载设计的一些建议及构造措施。二、工程概述某港口拟建一单层生产厂房．建筑规格为82m(长)X30m(宽)x12．5m(檐口高度)。跨内行一台20T(中级)带操纵室吊车。由于需考虑产品海运装卸．故一侧山墙不封闭．其余三侧封墙．如图2所示。结构采用门式刚架形式，单跨单脊双坡。当地基本风压为0．75KN／mz．A类地面粗糙度。三、风荷戴体型系数的选取及抗风构造措施l、风荷载体型系数的选取在对此类结构的山墙开敞面进行抗风压计算时．可按两种风荷载作用方式来选取体型系数：(】)当风平行山墙作用时，根据《全国民用建筑工程设计技术措施——结构》中第18．1．6条可知，建筑跨高比S／H≤4时的门式刚架应按《荷载规范》计算风荷载标准值和风荷载体型系数；S／H>4时则按《门式规程》取用。因为该工程S／I-I=3(3／12．5=2．4<4，当风平行山墙作用时的体型系数可根据《荷载规范》表7．3．1中第二项采用，如图3所示。(2)当风垂直山墙作用时，此时柱可采用《荷载规范》表7．3．1中第26项的体型系数，但由于屋面坡度方向与第26项图示不一致．因此建议左右坡屋面粱取值一样，可取一l_3～1．5，如图4所示。(注：屋面梁体型系数取值从规范中无法查到．笔者认为应为0或较小的负值．本工程取为-0．2)一一～～一一麓～生一一一～～～一一髀搿一维普资讯http://www.cqvip.com821}O0600070007000700070007000700070007000700070006000LJ——船卜Hr三壬—C6000700070007000l70007000I7000700070007000700060001’82900’图2厂房的平面图和剖面图一0，60．5厂———]一+0，8fl0，5ll一0．7sⅡ一。-s一07图3风平行山墙作用时的体型系数2、结构构造措施为避免较大的风力对结构及其维护结构的破坏作用．本工程同时还采用了下列几点构造措施：(1)厂房其余三面墙在满足工艺及防水要求下采取局部开敞。以增大排风面积，尽量使排风面积与进风面积接近。而且使纵向两侧墙体开洞面积相等，这样既可降低厂房内外的风压差，也可在风平行山墙作用时结构仍属封闭式建筑，进而风荷载体型系数就相对较小，迎风面受风面积也可相对减少。在本工程中从室外标高一0．300m至标高2．O00m处不砌墙。这样当风平行山墙作用时，根据《门式规程》第2．1．2条至第2．1．4条对开敞、部分封闭和封闭建筑的定义可知该结构仍属封闭建筑，体型系数和封闭建筑相同。但当风垂直于山墙时．属部分封闭式建筑。如工艺允许，另一侧山墙不建议设置墙体：但如果必须设置墙体时，a√一1．3b)～75～427．50．2图4风垂直山墙作用时的体型系数可考虑在墙体设置百叶窗等。(2)采用相同墙梁的情况下，缩小山墙抗风柱的柱距．同时应通过计算确保墙梁固定连接件(如普通螺栓、固定支托等)能满足设计要求，也应确保抗风柱在风的负压作用下内侧受压时不发生整体失稳。例如在本工程中抗风柱柱距设为5m，同时每隔两道墙梁处设置隅撑以减少其平面外计算长度。(3)吊车采用龙门吊车。根据综合经济指标分析(详表1)，当吊车采用桥式吊车时，对结构水平侧移要求较高，而风力较大，设计时柱顶水平位移很难满足要求或要耗更多的钢材满足。当吊车采用龙门吊车时，厂房和吊车两者单独受力，容易达到要求，且厂房结构类型属轻型门式刚架，可以较维普资讯http://www.cqvip.com表1方案经济指标比较表工程...