一、图集的选用
1.屋架适用条件
1)根据《04G415—1》的说明,24m跨预应力混凝土折线型屋架适用于柱距6m,屋盖采用1.5m×6.0m的预应力混凝土屋面板(图集编号为04G410—1、2)的卷材和非卷材防水屋面的单层工业厂房。在伸缩缝及山墙处,柱的中心线与轴线的距离为600mm。
2)屋架的设计使用年限为50年,安全等级为二级,重要性系数为1.0。
3)环境类别为一类和二a类。屋架下弦预应力杆件按二级裂缝控制等级进行验算,其他拉杆按三级裂缝控制等级进行验算。处于无侵蚀性介质的环境,屋架表面经常使用的温度≤60℃。
4)用于非抗震设计地区及抗震设防烈度为6~8度(0.2g)的地区。
5)基本风压≤0.7kN/m2。
6)屋面荷载设计值(指荷载效应基本组合设计值)≤6.0kN/m2。
7)可以悬挂一台1~3t的电动葫芦,悬挂点在上下弦任意节点处,但每榀屋架只考虑悬挂一台,或悬挂一台1~3t的工作级别为A1~A5的电动单梁悬挂起重机,但每榀屋架只考虑悬挂一台。
8)当年平均相对湿度低于40%,选用本屋架时应考虑由于混凝土收缩、渐变引起预应力损失值的增加。
9)具有下列情况之一时,选用屋架尚应符合专门标准的有关规定。
①处于有侵蚀性介质作用的环境(如酸洗车间、电解车间等)。
②屋架表面温度高于100℃或有生产热源且屋架表面温度经常高于60℃的车间。
③有较大振动设备需要作振动验算的车间。
④处于高湿度(相对湿度高于60%)的车间。
2.材料强度等级及要求
(1)混凝土 除特殊注明外,混凝土强度等级为C40。不得采用矾土水泥拌制,也不得使用掺有氯化物等对钢筋有腐蚀作用的外加剂,并应符合混凝土规范表3.4.2的规定。
(2)钢筋 预应力钢筋采用S15.2的低松弛钢绞线(1×7),强度标准值为1860N/mm2,抗拉强度设计值为1320N/mm2,抗压强度设计值为390N/mm2。普通热轧钢筋HRB335以符号
表示,HRB400以符号
表示。各类钢筋的化学成分和力学性能均应符合现行国家有关标准的规定。
(3)锚具 宜采用夹片锚具,固定端可采用挤压锚具。当用于多跨等高厂房时,相邻跨屋架的端部不应采用挤压锚具。锚具应符合《混凝土结构工程施工质量验收规范》GB 50204—2002和《预应力筋用锚具、夹具和连接器》GB/T 14370—2007的相关规定,钢绞线不允许有接头。
(4)钢板和型钢 钢板和型钢采用Q235-B钢;钢材应符合《碳素结构钢》GB/T 700—2006的规定。
(5)焊条和焊剂 应符合《碳钢焊条》GB/T 5117—1995,《建筑钢结构焊接技术规程》JGJ 81—2002和《钢筋焊接及验收规程》JGJ18—2012的有关规定。
(6)其他 悬挂吊车的轨道联结节点,按图集提供的节点或选用《悬挂运输设备轨道》05G359—1中的相关节点。悬挂吊车用的连接件,轨道及车挡均采用Q235-B钢,并应具有常温冲击韧度的合格保证。当结构工作温度低于0℃时但高于-20℃时,应具有0℃冲击韧度的合格保证;当结构工作温度低于-20℃时,应具有-20℃冲击韧度的合格保证。
3.屋架相关构造
(1)檐口做法 分为内天沟、外天沟两种。
(2)弦杆 屋架上弦、下弦、端竖杆和端斜杆均为现浇混凝土杆件,腹杆为现浇或预制混凝土杆件。
(3)天窗架 配置9m跨度的钢天窗架。
4.屋架的型号与选用方法
(1)屋架的型号 以24m屋架为例,屋架的型号及各项的含义如图1-19所示。
图1-19 屋架的型号及各项的含义
(2)其他代号 SC——上弦支撑,C——悬挂吊车轨道斜撑,M——预埋件,XC——下弦支撑,GX——钢系杆,LJ——连接件,CC——竖向支撑,F——预制腹杆。
(3)屋架型号的选用 根据屋架跨度、檐口形状、天窗类别、屋面荷载设计值、悬挂吊车起重量、抗震设防烈度、挡风板及端壁板等情况,按表1-9~表1-11选用屋架型号。
例如,某工程为一单跨车间,跨度为24m,柱距为6m,9m钢天窗架,轻质端壁板,带挡风板,檐口采用内天沟,抗震设防烈度为8度,无悬挂荷载。
屋面荷载标准值计算如下:
1)防水层:0.35kN/m2。
2)20mm厚找平层:0.40kN/m2。
3)150mm厚保温层:0.90kN/m2。
4)预应力混凝土屋面板及灌缝重:150kN/m2。
5)屋面支撑及吊管自重:0.15kN/m2。
6)永久荷载标准值:总计3.30kN/m2。
7)可变荷载标准值:0.50kN/m2。
表1-9 天窗类别
表1-10 檐口形状代号表
表1-11 屋架承载能力等级选用表
屋面荷载设计值如下:
1)组合一:1.2×3.30kN/m2+1.4×0.5kN/m2=4.660kN/m2。
2)组合二:1.35×3.30kN/m2+1.4×0.5×0.7kN/m2=4.945kN/m2。
屋架型号的选用如下:
1)由表1-9,9m钢天窗架带挡风板和带轻质端壁板及挡风板的代号分别为d、e。
2)由表1-10,檐口形状为内天沟,代号为A。
3)由表1-11,根据实际屋面荷载设计值,在表中24m屋架屋面荷载设计值为q=5.0kN/m2一栏,选取屋架承载能力等级为2。
因此,有天窗带挡风板处屋架型号为YWJ24-2Ad。
有端壁天窗带挡风板处屋架型号为YWJ24-2Ae。
参照图集《04G415—1》19页和20页,根据有关规范标准,按抗震设防烈度8度,布置屋架上、下弦支撑。