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6.2 结构选型
6.2.1 印染厂房的结构选型应遵循下列基本原则:
1 满足印染生产工艺、采光、排雾气、防结露滴水、通风要求;
2 因地制宜,适合当地气象条件,并考虑建厂地区的施工条件和材料供应。
6.2.2 练漂、染色车间,除北方严寒地区外,宜采用带排气井或带气楼的结构形式。
6.2.3 练漂、染色车间,应采用钢筋混凝土结构,印花、整理、整装车间,当采取有效的防腐蚀、防火措施后,可采用单层轻钢结构或钢筋混凝土柱与轻钢屋盖组合的结构形式。
6.2.4 练漂、染色车间可选用单层钢筋混凝土锯齿形结构,并应符合下列规定:
1 对单层带排气井的三角架承重锯齿形排架结构,风道与承重结构相结合时,该排架结构的纵向承重结构,可采用双梁或∏型梁方案(图6.2.4-1)。当采用悬挂风道方案或不设置风道时,可采用单梁方案(图6.2.4-2),梁上搁置三角架,三角架上搁置屋面板和排气井,形成带排气井的三角架承重锯齿形屋盖体系。三角架承重锯齿形排架结构,除应符合有关技术要求外,还应符合下列规定:
1)锯齿排架跨度宜采用12.0m~15.0m,风道大梁柱距宜采用8.0m~13.5m;
2)屋面板宜采用板底平整的预应力混凝土圆孔板或倒槽板;
3)当采用双梁锯齿排架时,应采取有效措施保证厂房结构的稳定;
4)当采用单梁锯齿排架时,单梁宜与排架柱整体浇捣。
图6.2.4-1 带排气井的三角架承重双梁锯齿形排架
1-三角架;2-钢筋混凝土排气井;3-双梁风道;4-钢筋混凝土天窗框;5-牛腿柱
图6.2.4-2 带排气井的三角架承重单梁锯齿形排架
1-三角架;2-钢筋混凝土排气井;3-现浇单梁;4-钢筋混凝土天窗框;5-现浇柱
2 对单层带排气井的装配式门形架承重锯齿形排架结构(图6.2.4-3),纵向承重可采用双梁或∏形梁方案,梁上搁置门形架,风道顶板上搁置天窗框,门形架和天窗框上搁置钢筋混凝土排气井,屋面板一端搁置在门形架上,另一端直接搁置在风道大梁上,形成带排气井的锯齿形屋盖体系,设计时除应符合有关技术要求外,还应符合本条第1款中第1项~第3项的要求。
图6.2.4-3 带排气井的装配式门形架承重锯齿形排架结构
1-屋面板;2-钢筋混凝土排气井;3-双梁风道;4-钢筋混凝土天窗框;5-牛腿柱;6-门形架
3 对单层带排气井的纵向框架锯齿形结构(图6.2.4-4),纵向承重体系应采用现浇框架结构,纵向框架梁间搁置预应力空心板,形成横向排架纵向框架的锯齿形承重体系。设计时除应符合有关技术要求外,尚应符合下列规定:
1)跨度宜采用8.0m~18.0m,柱距宜采用6.0m~8.0m;
2)屋面宜采用大跨度SP预应力空心板,也可采用倒槽板。
图6.2.4-4 带排气井的纵向框架锯齿形结构
1-屋面板;2-钢筋混凝土排气井;3-纵向框架梁;4-钢筋混凝土天窗框;5-框架柱
6.2.5 单层厂房中的练漂、染色车间,也可选用下列带气楼的单层钢筋混凝土斜梁框架结构和带排气井的单层门式刚架结构,并应符合下列规定:
1 带气楼的单层斜梁框架结构(图6.2.5-1)应符合下列规定:
1)跨度宜采用12.0m~15.0m,当大于15.0m时,可采用预应力钢筋混凝土屋面梁,柱距宜采用6.0m~8.0m;
2)屋面板宜采用现浇钢筋混凝土屋面板,主次梁宜上翻,板底宜平整。
2 带排气井的单层门式刚架结构(图6.2.5-2)除应符合有关技术要求外,尚应符合下列规定:
1)跨度宜采用12.0m~18.0m,不宜大于18.0m,柱距宜采用6.0m~8.0m;
2)屋面板宜采用SP预应力空心板和倒槽板。
图6.2.5-1 带气楼的单层斜梁框架结构
1-现浇屋面板;2-钢筋混凝土排气井;3-上翻屋面梁;4-现浇框架柱
图6.2.5-2 带排气井的单层门式刚架结构
1-装配式门架;2-排气井
6.2.6 单层厂房中的印花、整理、整装车间,可采用带排气功能的钢筋混凝土排架结构(图6.2.6)。设计时除应符合有关技术要求外,尚应符合下列规定:
1 跨度宜采用12.0m~18.0m,柱距宜采用6.0m;
2 屋面板宜采用SP预应力空心板和倒槽板。
图6.2.6 带排气功能的钢筋混凝土排架结构
1-预制柱;2-预制屋面梁;3-排气井
6.2.7 单层厂房中的印花、整理、整装车间,当采取有效防腐蚀、防火措施后,可采用带气楼的单层轻钢门式刚架结构(图6.2.7-1)和带排气楼的单层轻钢排架结构(图6.2.7-2)。也可采用带顶侧窗的单层轻钢排架结构(梁柱铰接)(图6.2.7-3)。设计时应符合下列规定:
1 跨度宜采用21.0m~27.0m,柱距宜采用6.0m~8.0m;
2 屋面梁应采用斜坡式,屋面坡度不宜小于5%。檩条下宜采用有较好防腐蚀性能的底层镀铝锌钢板。
图6.2.7-1 带气楼的单层轻钢门式刚架结构
1-门刚梁;2-门刚柱;3-檩条;4-屋面底层压型钢板;5-屋面面层压型钢板;6-屋面保温材料;7-气楼
图6.2.7-2 带气楼的单层轻钢排架结构
1-轻钢梁;2-钢筋混凝土柱;3-檩条;4-屋面底层压型钢板;5-屋面面层压型钢板;6-屋面保温材料;7-气楼
图6.2.7-3 带顶侧窗的单层轻钢排架结构(梁柱铰接)
1-轻钢梁;2-钢筋混凝土柱;3-檩条;4-屋面底层压型钢板;5-屋面面层压型钢板;6-屋面保温材料;7-顶侧窗
6.2.8 印染工厂可采用多层框架结构,并应符合下列规定:
1 多层框架结构宜采用全现浇钢筋混凝土结构,并宜设置竖向排气井;
2 在练漂、染色车间应采取防水及防腐蚀措施。
6.2.1 简述了印染厂房结构选型时应考虑的基本原则。
1 印染厂的生产加工过程比较复杂,不但加工工序长,而且加工过程中既有物理性变化,又有化学性变化,车间内腐蚀性介质和有害气体多、温度高、湿度大、雾气多,生产车间均应有一定的采光、排雾气、通风的功能要求,以满足正常印染生产的需要。
2 印染厂在生产过程中产生大量雾气,极易在室内屋顶结露形成滴水现象,厂址所处地域位置不同,气象条件各异,结露的情况也有较大区别,结构形式的选用必须考虑此类因素。
6.2.2 印染厂的练漂、染色车间在生产过程中会产生大量湿热雾气,很容易在屋顶及墙面形成滴水,因此在结构选型时应选用带排气功能的结构形式以利排湿气。
6.2.3 印染厂中的练漂、染色车间由于在生产过程中会散发大量热量和湿气并伴随产生大量腐蚀性介质和有害气体(如烧毛机烧毛产生大量一氧化碳气体和粉尘,调制次氯酸钠漂白液和织物漂白时散发出氯气),均会对建筑结构有较强的腐蚀作用,钢筋混凝土结构有较强的耐腐蚀性能,而轻钢结构在湿热状态下对防腐要求较高,在练漂、染色车间多数钢结构厂房均发现主钢梁有不同程度的锈蚀现象,有些已严重影响主体结构的耐久性。而印染厂的印花、整理、整装车间由于室内比较干燥,采用轻钢结构还是可以的。
6.2.4 带排气井的钢筋混凝土锯齿形厂房,根据几十年的实际使用证明,采用该体系确实能较有效地排雾气和防滴水,具有较好的适用性。
1 带排气井的三角架承重锯齿形排架结构,经过调研后发现近几年该体系由于工程造价高,设计施工麻烦,已较少使用,但因其满足工艺要求,采光、排气、防滴水效果较好,有些地方仍在采用。
1)根据工艺要求跨度12.0m一般每跨可排窄幅机器两排。而宽幅机器并列两排布置一般需13.0m~14.0m跨度,特宽幅机器并列两排布置一般需16.0m~18.0m跨度,而对于锯齿形厂房跨度在18.0m以内仍可采用普通钢筋混凝土结构,风道大梁柱距主要取决于结构合理性要求和风道风量断面要求,单梁一般采用6.0m~8.0m较经济,双梁一般采用8.0m~14.0m较经济。
2)屋面板主要强调应采用板底平整的预制构件,既方便施工,又避免形成滴水线。
3)双梁锯齿排架中双梁是通过焊接与牛腿柱相连,很难形成刚接属于铰接连接,只有通过天沟板上后浇混凝土层采取有效构造措施保证天沟板与风道双梁形成刚接,才能使双梁和风道板形成的不是机动体系,确保整体稳定。
4)单梁若与牛腿柱焊接很难保证形成梁柱刚性节点,而梁柱整浇在一起整体性较好,符合刚性节点要求。
2 经调研,在山东省纺织设计院也有采用带排气井的装配式门形架承重锯齿形排架结构。由于屋面在跨度方向直接搁置屋面板,没有三角架梁,板底平整防滴水效果较好。
3 该结构形式在山东滨州地区应用较广,在上海和杭州也有采用,其纵向承重体系采用现浇框架结构,整体抗震性能和施工方便均优于三角架承重和门形架承重锯齿形排架结构。
1)该结构跨度一般采用12.0m~18.0m,主要考虑在满足工艺生产并列布置两排特宽幅机器的跨度一般为18.0m,而SP预应力空心板按国家建筑标准设计图集《SP预应力空心板》05SG408中最大跨度为18.0m。
2)采用SP预应力空心板主要考虑除了板底平整美观外,跨度最大可达18.0m,能满足一般工艺布置要求。SP预应力空心板是根据国家建筑标准设计图集《SP预应力空心板》05SG408技术要求,采用美国SPANCRETE公司的生产设备、工艺流程、专利技术和SP商标使用权在我国生产的预应力空心板。
6.2.5 本条条文说明如下:
1 经调研,浙江、江苏一带在印染厂中较多采用带气楼的单层钢筋混凝土斜梁框架结构,实际应用效果较好。
1)根据工艺设备布置要求,一般每跨布置两排设备,至少需要12.0m跨度,而布置两排特宽幅设备则需18.0m,但从结构合理性考虑,跨度超过18.0m后,采用普通钢筋混凝土结构梁太高,经济性较差,宜采用预应力屋面梁较经济。
2)屋面梁往上翻的目的是为了保持板底平整,有凝结水时能顺坡流入室内滴水沟内,同时消除梁底形成的滴水线。
2 经调研该结构体系实际使用较少,但江苏一带也有工程实例,而且其对印染工厂也有一定的优越性和适用性。
6.2.6 印染厂的印花、整理、整装车间,生产过程中湿度、雾气均不大,相对比较干燥,实际调研了解到,采用普通排架结构也较普遍,并具有施工方便和造价低等优势,但气楼处仍应采取设置侧窗排气、排气井排气或屋顶风机排气等通风措施。
6.2.7 单层印染厂中的印花、整理、整装车间由于生产过程湿热,气体较少,相对比较干燥,经在江苏、浙江、广东多方调研,用于此类车间的轻钢结构印染车间目前最长的使用近8年,腐蚀情况不太严重,使用基本正常,但也发现钢结构厂房存在一些锈蚀情况,因此强调用于此类车间应加强防腐蚀设计。同时应按国家有关规范进行防火设计。本次修订调研发现近几年采用带顶侧窗的单层轻钢排架结构通风采光效果良好,应用也较普遍,较适用于印花、整理、整装车间。
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