地主老財(cái)有塊地-WhyanZhang

地主老財(cái)有塊地

—輕鋼結(jié)構(gòu)方案設(shè)計(jì)原則

ALandofRichMan

-Theprincipleofstructureschemedesign

WayneZhang

Jan.122007一塊地的啟示從前有一個(gè)大地主，他有很大一塊地。由于莊稼的收成很好，他想建一個(gè)物流倉庫來儲(chǔ)存、轉(zhuǎn)運(yùn)他的糧食，所以他來找你商量。這個(gè)地主其實(shí)很吝嗇，他想讓你告訴他，怎么造才能又好用，又省錢……一塊地的啟示

一塊地的啟示地主老財(cái)說：面積132x90=11880m2

自重：0.2kg/m2

吊掛：0.3kg/m2活載：0.3kg/m2風(fēng)載：0.5kg/m2

雪載：0.4kg/m2地震：7度凈高：7.8米

屋面坡度：

雙坡對(duì)稱一塊地的啟示如何確定跨度：

原則一：經(jīng)濟(jì)的跨度：18~24米

按90米分可以分為：4x22.5米和3x30米顯然我們首先考慮22.5米跨度中柱的布置應(yīng)不影響業(yè)主的設(shè)備布置為原則一塊地的啟示如何確定合理的柱距

原則二：

無吊車時(shí)的經(jīng)濟(jì)柱距為8~9米有吊車時(shí)的經(jīng)濟(jì)柱距為7.5~8米地主老財(cái)說：“我的工藝設(shè)計(jì)師說，為了充分布置貨架，最好的柱距是11米?！币粔K地的啟示如何確定檐口高度

業(yè)主明確凈高后，如何確定檐口高度及女兒墻的高度檐口高度=凈高+（跨度/30+50~100mm）+檁條高度女兒墻高度=檐口高度+坡長*坡度百分比+300mm一塊地的啟示方案一：一塊地的啟示方案一：一塊地的啟示方案一分析

滿足了客戶的功能要求

剛架重量約為10kg/m2采用292mm檁條及240mm墻面圍梁時(shí)次結(jié)構(gòu)用鋼量約為11kg/m2

支撐系統(tǒng)重量約為1.25kg/m2總造價(jià)為：10x5.6+11x8+1.25x6.5=152圓一塊地的啟示結(jié)構(gòu)分析（彎矩包絡(luò)圖）

啟示一：完全等跨的設(shè)計(jì)受力是不均勻的一塊地的啟示結(jié)構(gòu)分析（屋面梁撓度）

啟示二：完全等跨的設(shè)計(jì)位移是不同的一塊地的啟示方案二（邊跨縮小的做法）一塊地的啟示方案二分析

滿足了客戶的功能要求

剛架重量約為9.6kg/m2次結(jié)構(gòu)用鋼量仍為11kg/m2

支撐系統(tǒng)重量約為1.25kg/m2總造價(jià)為：9.6x5.6+11x8+1.25x6.5=150圓一塊地的啟示如何確定屋面坡度屋面坡度取決于屋面板的排水性能屋面坡度越大山墻高度越高，墻板面積越大山墻越高則女兒墻越高，建筑物造價(jià)增加原則三：屋面坡度應(yīng)控制在3%~5%在這個(gè)范圍內(nèi)屋面面積因坡度改變的增減量可以忽略原則四：跨度越大，屋面坡度應(yīng)該越大一塊地的啟示方案三（改變坡度的做法）一塊地的啟示方案三（改變坡度的做法）一塊地的啟示方案三分析

滿足了客戶的功能要求

剛架重量約為9.5kg/m2次結(jié)構(gòu)用鋼量仍為11kg/m2

支撐系統(tǒng)重量約為1.25kg/m2總造價(jià)為：9.5x5.6+11x8+1.25x6.5=149圓一塊地的啟示

地主老財(cái)說：“還有沒有更省錢的辦法，我還是覺得太貴了，次結(jié)構(gòu)好像很重啊?！边厜ν皇芄に嚥贾玫南拗?，柱間距的設(shè)置較為靈活，只要考慮門的安排就可以了。這個(gè)項(xiàng)目中如果在5.5的位置增加一根墻皮柱，將使墻梁的跨度從11米減小為5.5米，節(jié)約了墻筋的用量。增加墻皮柱必須在柱頂設(shè)置抗風(fēng)橫梁，甚至抗風(fēng)支撐，一般不需要增加基礎(chǔ)。

一塊地的啟示方案四（增加墻皮柱的做法）一塊地的啟示方案四分析

滿足了客戶的功能要求

剛架重量約為12kg/m2次結(jié)構(gòu)用鋼量仍為8.5kg/m2

支撐系統(tǒng)重量約為1.25kg/m2總造價(jià)為：12x5.6+8.5x8+1.25x6.5=143圓一塊地的啟示地主老財(cái)說：“這樣是比較經(jīng)濟(jì)了，可是不太好用，別村的物流倉庫中間柱子可少了，你幫我分析分析。”中間抽柱的做法確實(shí)在物流倉庫的做法中較多采用，目標(biāo)是提供更多的使用空間，便于設(shè)備安放和車輛開行。這個(gè)項(xiàng)目中如果間隔抽去一根中柱，將形成一個(gè)22.5x22米的使用空間。做法：中柱處設(shè)置縱向托架代替柱間支撐，利用托架增加屋面梁，減少檁條跨度，減少檁條用鋼量以彌補(bǔ)因增加托架造成的主結(jié)構(gòu)的增加

一塊地的啟示方案五（采用縱向剛架的做法）一塊地的啟示方案五分析

滿足了客戶的功能要求

剛架重量約為17.5kg/m2次結(jié)構(gòu)用鋼量仍為6kg/m2

支撐系統(tǒng)重量約為0.4kg/m2總造價(jià)為：17.5x5.6+6x8+0.4x6.5=149圓一塊地的啟示地主老財(cái)又說：“我的設(shè)備可能需要30米的跨度，雖然不經(jīng)濟(jì)，但是將來我布置設(shè)備會(huì)更加靈活，這個(gè)你也幫我算算吧。”前面說過，跨度較大時(shí)坡度應(yīng)該取大值，所以我們?nèi)?%作為設(shè)計(jì)坡度。原因：減少屋面梁的撓度增加屋面梁的截面高度一塊地的啟示方案六

（30米跨度的做法）一塊地的啟示方案六分析

滿足了客戶的功能要求

剛架重量約為12.5kg/m2次結(jié)構(gòu)用鋼量仍為11kg/m2

支撐系統(tǒng)重量約為1.5kg/m2總造價(jià)為：12.5x5.6+11x8+1.5x6.5=168圓一塊地的啟示方案七

（18米跨度的做法）一塊地的啟示方案七分析

滿足了客戶的功能要求

剛架重量約為9.0kg/m2次結(jié)構(gòu)用鋼量仍為11kg/m2

支撐系統(tǒng)重量約為1.5kg/m2總造價(jià)為：9.0x5.6+11x8+1.2x6.5=146圓一塊地的啟示綜合分析比較

主結(jié)構(gòu)單位重量次結(jié)構(gòu)單位重量支撐單位重量合計(jì)單位重量合計(jì)每平方米價(jià)格備注方案一10111.2522.25152圓22米跨度方案二9.6111.2521.85150圓縮小邊跨方案三9.5111.2521.75149圓改坡度方案四128.51.2521.75143圓增加墻柱方案五17.560.423.9149圓縱向剛架方案六12.5111.525168圓30米跨度方案七9111.221.2146圓18米跨度一塊地的啟示結(jié)論不管哪一個(gè)方案首先必須滿足客戶對(duì)功能要求，必須充分和業(yè)主及相關(guān)方進(jìn)行溝通在不同的情況下，選擇不同的方案，不但要考慮經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)，還要考慮銷售策略掌握一定的技術(shù)能力有利于引導(dǎo)業(yè)主，減少不必要的工作，降低成本，取得業(yè)主的信任業(yè)主的信任是取得項(xiàng)目的根本方案選擇原則五：柱腳設(shè)計(jì)：鉸接柱腳：通常適用于變截面柱及建筑物檐口高度小于10米的情況剛接柱腳：通常使用于等截面柱及建筑物檐口高度大于10米或建筑物內(nèi)設(shè)有吊車的情況柱腳標(biāo)高：按照業(yè)主或建筑要求地面以下應(yīng)用混凝土包裹至地上150mm

地面以上應(yīng)高出地面100mm

方案選擇

原則六：吊車支承形式：32T以下吊車應(yīng)盡量采用牛腿來支承吊車梁系統(tǒng)50T吊車可采用階梯柱形式大于50T吊車宜采用分離柱的吊車肢來支承吊車梁吊車行走方向應(yīng)垂直于剛架方向T<=32t32t<T<=50tT>50t方案選擇方案選擇原則七：夾層設(shè)計(jì)：夾層柱的跨度一般設(shè)定在12米以下，最大不應(yīng)超過15米夾層的柱距可根據(jù)荷載情況設(shè)定廠房內(nèi)非滿鋪夾層主梁應(yīng)盡量與柱子鉸接滿鋪夾層主梁可與柱子采用剛接的連接形式夾層的次梁間距應(yīng)充分利用樓承板的強(qiáng)度夾層下應(yīng)盡可能的設(shè)置交叉或八字形支撐

方案選擇方案選擇原則八：檁條的選型檁條跨度即剛架的柱距柱距小于9米時(shí)，采用200mm高的檁條及圍梁柱距大于等于9米且小于10.5米時(shí)，采用240mm高的檁條及圍梁柱距大于10.5米且小于等于12米時(shí)，采用292mm高的檁條及圍梁柱距大于12米時(shí)采用高強(qiáng)檁條或桁架檁條，增加墻皮柱說明：檁條的選用還受到吊掛荷載大小的影響

方案選擇

原則九：支撐的布置

伸縮縫的設(shè)置：（溫度區(qū)段的定義）縱向最大單體長度300米橫向最大單體寬度150米支撐的布置原則：寬度方向不宜超過60米；長度方向間隔4~5個(gè)柱距，不超過45米按受力情況分為：拉桿支撐，壓桿支撐等當(dāng)夾層或建筑物寬度小于18米時(shí)，可以考慮單面支撐方案選擇

支撐的分類：

按形式分為：交叉支撐，V形支撐，八字支撐，門式支撐，單斜桿支撐等；按功能分為：抗風(fēng)（抗震）支撐，吊車支撐，平臺(tái)支撐，隅撐，拉條等；按構(gòu)件形式分為：角鋼支撐，圓鋼支撐，槽鋼支撐，圓管支撐，方管支撐等；按受力情況分為：拉桿支撐，壓桿支撐等方案選擇方案選擇

主要優(yōu)化措施

荷載：對(duì)荷載狀況的分析及設(shè)定是不是所有區(qū)域都有這么大的荷載分布？檁條和剛架的荷載是不是同時(shí)考慮？活荷載和設(shè)備荷載都要考慮嗎？荷載很大的區(qū)域能不能減小柱網(wǎng)尺寸？檢修荷載的合理設(shè)計(jì)？吊車荷載的分區(qū)？大面積荷載的折減問題。

方案選擇

主要優(yōu)化措施

柱網(wǎng)

不同的結(jié)構(gòu)形式盡量分開，如電梯井等中間抽柱的情況下，抽柱后跨度不宜大于18米應(yīng)盡量設(shè)置柱間支承柱、梁截面應(yīng)采用高而薄的腹板

檁條及圍梁