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7.3 结构设计


7.3.1  建(构)筑物结构选型,应根据工艺特点、使用功能、抗震设防标准、建设单位要求、建设进度、资金状况、材料供应、施工技术水平、场地条件等因素确定,宜符合下列规定:

    1  单层厂房宜采用钢筋混凝土结构、钢结构,其中大跨度屋盖宜采用空间网格结构、平面杆系结构、张拉结构等钢结构形式;

    2  多层与高层厂房宜采用框架结构、框架-抗震墙结构、框架-支撑结构;

    3  抗震设防的厂房多层附楼不宜采用单跨框架结构,可综合考虑建筑的重要性、层数和抗震设防烈度等因素,采用间隔一定距离增加一个柱子,使之变成局部两跨框架,也可采用框架-抗震墙、框架-支撑结构。

7.3.2  厂房结构设计中宜采用标准构件,宜按国家及工程所在地区的现行建筑标准设计;同一工程中,宜适当减少构件种类。

7.3.3  单层厂房的刚度应根据起重机的运行要求、围护墙的材质要求确定,抗震设防的钢筋混凝土结构单层厂房还应满足罕遇地震下层间位移角的要求。

7.3.4  设置有局部支撑的大柱网厂房,宜采用能考虑屋盖刚度的软件进行上、下部整体分析。当不能实现时,应综合考虑屋盖结构的刚度、局部支撑的刚度和间距,采用合适的计算模型。

7.3.5  当混凝土结构构件表面温度高于60℃时、钢结构构件表面温度高于100℃时,应考虑温度对构件的影响。当构件表面温度高于200℃时,不得采用预应力混凝土构件。

7.3.6  受腐蚀性介质作用的厂房结构的防腐蚀设计,应符合现行国家标准《工业建筑防腐蚀设计规范》GB 50046的有关规定,其腐蚀性介质类别应根据工艺条件确定。

7.3.7  设有机床的厂房楼盖应具有刚度,承受动力荷载的楼盖结构设计,并应符合现行国家标准《多层厂房楼盖抗微振设计规范》GB 50190的有关规定。厂房在工业与环境振动作用下的振动控制和振动影响评价,应符合现行国家标准《建筑工程容许振动标准》GB 50868的有关规定。

    中、小型机床可设在现浇或装配整体式混凝土楼盖上,其单台机床的自重应小于50kN,扰力不宜超过300N。扰力较大的插床、精度较高的坐标镗床、螺纹磨床等不宜设在厂房楼盖上。

    振动较大的压缩机、振动台等设备,以及重量过大的设备和重型仓库,应设置在厂房的底层。大型风机和电动机宜设置在厂房的底层。

7.3.8  既有建筑改造时,应符合下列规定:

    1  超过或接近设计使用年限的建筑、抗震设防要求有提高的建筑、结构用途或使用环境需要改变的建筑、存在较严重质量缺陷的建筑、遭受过灾害或事故的建筑、需要进行重大改造或改扩建的建筑,应根据不同情况进行相应的可靠性鉴定或抗震鉴定。

    2  加固设计应根据结构鉴定的成果进行。加固后的结构后续使用年限应根据实际情况确定,并应在结构鉴定时予以明确。

    3  结构加固采用的材料应符合环保要求,宜采用耐久性好的材料。

条文说明

7.3.1  强调建(构)筑物结构选型时,应综合考虑工艺特点、使用功能、抗震设防标准、建设单位要求、建设进度、资金状况、材料供应、施工技术水平、场地条件等多方面因素,在技术和经济上进行多方案比较,择优选定。

    航空工业的单层厂房大量采用了钢筋混凝土结构和钢结构。钢筋混凝土结构厂房经济性较好,在现阶段仍是需要大量采用的。随着国民经济的快速发展、国内钢产量的不断提升和环境保护要求,钢结构应用越来越广泛,涉及重型厂房、大柱网厂房、大跨度厂房、门式刚架轻型房屋钢结构厂房等。

    航空工业的多层与高层厂房目前主要采用了(钢筋混凝土或钢)框架结构、框架-抗震墙结构、框架-支撑结构。

    单跨框架多层房屋的抗震性能较差,可在厂房的多层附楼设计时又难以避免,故根据中国航空规划建设发展有限公司的研究成果和工程经验,规定了一些改进和加强措施。

    砌体结构厂房抗震性能较差,因此不推荐用于航空工业厂房的主体结构选型,但在厂房的小型附属建(构)筑物中仍可采用。

7.3.3  关于单层厂房的侧向刚度控制,国家现行有关标准中没有明确的规定。本规范明确应根据起重机的运行要求、围护墙的材质要求确定,抗震设防的单层钢筋混凝土结构厂房还应满足罕遇地震下层间位移角的要求。罕遇地震下层间位移角的验算要求,应符合现行国家标准《建筑抗震设计规范》GB 50011的有关规定。

7.3.4  对于设置有局部支撑的大柱网厂房,其抗震性能比较复杂,国家现行有关标准中没有明确的规定。根据中国航空规划建设发展有限公司的研究成果。对此作出规定,明确应采用能考虑屋盖刚度的计算软件进行上下部整体分析。当不能实现时,应综合考虑屋盖结构的刚度、局部支撑的刚度和间距,采用合适的计算模型。

7.3.5  对于有高温的厂房,需要根据工艺布置、热源性质以及通风设施情况等因素,合理选择结构形式,注意材料选用、应力计算和隔热防护措施等。

    高温对结构构件的影响,主要是降低了材料的强度、弹性模量以及混凝土对钢筋的粘结锚固强度等。当直接受到厂房内部生产热源的辐射热影响,使承重结构构件的表面温度经常高于本规范规定的限值时,应当优先采取有效的隔热防护措施,以降低构件表面的温度。

    表面温度高于200℃的钢筋混凝土构件,应采用专门配制的耐热混凝土。

7.3.7  中、小型机床的扰力值可按表4考虑。

表4  中、小型机床扰力值(N)

7.3.8  既有建筑改造的情况很常见,结构加固改造工程越来越多,问题也比较多,根据国家现行有关标准的精神,本规范对哪些建筑需要进行鉴定、鉴定有哪些内容、后续使用年限的确定及结构加固中的材料问题等作了规定。

    结构后续使用年限应由业主(建设单位)和设计单位共同确定,作为结构鉴定和加固设计的依据。

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航空工业工程设计规范 GB51170-2016
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