[PDF] GB 50906-2013 - 中国标准 英文版
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| GB 50906-2013 | RFQ | 点击询价 | <=16 | 机械工业厂房结构设计规范(不含条文说明) |
| 基本信息 | |
|---|---|
| 标准编号 | GB 50906-2013 (GB50906-2013) |
| 中文名称 | 机械工业厂房结构设计规范(附条文说明) |
| 英文名称 | Code for design of machinery industry workshop structures |
| 行业 | 国家标准 |
| 中标分类 | P34 |
| 国际标准分类 | 91.040.20 |
| 字数估计 | 191,186 |
| 引用标准 | GB 50003; GB/T 50006; GB 50007; GB 50009; GB 50010; GB 50017; GB 50037; GB 50046; GB 50190; GB 50681; JGJ 72; JGJ 92; JGJ 118 |
| 标准依据 | 住房和城乡建设部公告第105号 |
| 发布机构 | 中华人民共和国住房和城乡建设部;中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局 |
| 范围 | 本规范适用于无抗震设防要求的新建、改建和扩建机械工业厂房的结构设计。 |
GB 50906-2013: 机械工业厂房结构设计规范(不含条文说明)
GB 50906-2013 英文名称: Code for design of machinery industry workshop structures
1 总 则
1.0.1 为保证机械工业厂房结构设计的质量,提高结构设计的水平,适应机械工业的发展,在满足工艺要求的前提下,使结构设计做到安全适用、技术先进、经济合理,制定本规范。
1.0.2 本规范适用于无抗震设防要求的新建、改建和扩建机械工业厂房的结构设计。
1.0.3 机械工业厂房的结构设计,应符合下列规定:
1 结构布置、选型和构造处理应根据生产工艺、建筑功能、施工技术、自然环境、岩土工程条件、材料供应和改扩建要求等因素确定;
2 结构设计应有足够的强度、刚度和延性,并应满足稳定性和耐久性的要求;
3 结构设计中采用的新技术、新结构、新材料,应经过有关主管部门或受委托单位鉴定认可,并应具有完整的技术文件;
4 结构设计中宜采用标准构配件,在同一工程中,宜减少结构构配件的种类;
5 结构设计应取得岩土工程、地震和气象等有关的基本设计资料。
1.0.4 机械工业厂房的结构设计,除应符合本规范外,尚应符合国家现行有关标准的规定。
2 术语和符号
2.1 术 语
2.1.1 屋盖 roof system
在房屋顶部,用以承受各种屋面作用的屋面板、檩条、屋面梁、屋架及支撑系统组成的部件或以拱、网架、薄壳和悬索等大跨空间构件与支承边缘构件所组成的部件的总称。
2.1.2 屋架 roof truss
将屋盖荷载传递到墙、柱、托架或托梁上的桁架式构件。
2.1.3 天窗架 skylight truss;monitor frame
设置在屋架或屋面梁上供采光和通风用并承受与屋盖有关作用的桁架或框架。
2.1.4 屋盖支撑系统 roof-bracing system
保证屋盖整体稳定并传递纵横向水平力而在屋架或屋面梁间设置的各种连系杆件的总称。
2.1.5 等截面柱 constant cross-section column
沿高度方向水平截面尺寸不变的柱。
2.1.6 阶形柱 stepped column
沿高度方向分段改变水平截面尺寸的柱。
2.1.7 抗风柱 wind-resistant column
为承受风荷载而在房屋围护墙处设置的柱。
2.1.8 实腹钢柱 solid-web steel column
腹板为整体的竖向受压钢构件。
2.1.9 格构式钢柱 built-up steel column;laced or battened compression member
由钢缀材将各分肢体组合成整体的竖向受压钢构件。
2.1.10 分离式钢柱 separated steel column
支承屋盖的竖向钢肢体和支承起重机梁的竖向钢肢体两者用水平钢缀材连接而成的双肢受压钢构件。
2.1.11 钢柱脚 steel column base
用以向基础传递内力的钢柱支座部分。
2.1.12 柱间支撑 column bracing
为保证建筑结构整体稳定、提高侧向刚度和传递纵向水平力而在相邻两柱之间设置的连系杆件。
2.1.13 起重机梁 crane girder
承受起重机轮压所产生的竖向荷载和纵、横向水平荷载的梁。
2.1.14 制动结构 brake structure
承受起重机上小车横向制动力的结构。
2.1.15 起重机荷载 crane load
起重机起吊重物运行时,对结构构件产生的竖向或水平荷载。
2.1.16 动力系数 dynamic coefficient
承受动力荷载的结构或构件,当按静力设计时采用的系数,其值为结构或构件的最大动力效应与相应的静力效应的比值。
2.2 符 号
2.2.1 作用和作用效应
S——荷载效应组合设计值;
M——弯矩;
N——轴力;
V——剪力;
P——基础底面压力;
w0——基本风压;
wk——风荷载标准值。
2.2.2 材料性能和抗力
K——结构构件刚度;
R——结构构件承载力;
Ec——混凝土弹性模量;
Es——钢筋弹性模量;
E——钢材弹性模量;
f——材料强度设计值;
fk——材料强度标准值。
2.2.3 几何参数
A——毛截面面积;
An——净截面面积;
As——钢筋截面面积;
H——结构总高度、柱高度;
H1、H2、H3——阶形柱上段、中段(或单阶柱下段)、下段的高度;
b——构件截面宽度;
d——土层深度或厚度、钢筋直径;
h——计算楼层层高、构件截面高度;
t——剪力墙厚度、楼板或钢板厚度;
λ——长细比。
2.2.4 计算系数
μs——风荷载体型系数;
μz——风压高度变化系数;
μ——高强度螺栓摩擦面的抗滑移系数、柱的计算长度系数;
μ1、μ2、μ3——阶形柱上段、中段(或单阶柱下段)、下段的计算长度系数;
ρ——配筋率、比率;
φ——构件受压稳定系数。
2.2.5 其他
T——结构自振周期。
3 基本规定
3.0.1 机械工业厂房的结构型式应根据工艺要求、材料供应和施工条件等因素确定。
3.0.2 单层机械工业厂房宜采用钢筋混凝土或钢排架结构;框排架厂房宜采用钢筋混凝土或钢框排架结构,亦可采用钢排架-钢筋混凝土框架混合的框排架结构;多层与高层机械工业厂房宜采用框架、框架-剪力墙或框架-支撑结构。
技术经济合理时,可采用钢管混凝土柱。
3.0.3 符合下列条件之一时,宜采用钢结构:
1 设有双层或双层以上起重机(含壁行起重机)的厂房;
2 柱距大于等于12m、起重机起重量大于75t的厂房。
3.0.4 柱距大于15m的大柱网的单层厂房,当无起重机或有起重量为10t及以下的悬挂起重机时,屋盖可采用柱支承和周边支承的网架或空间桁架结构。
3.0.5 有下列情况之一的单层厂房,可采用门式刚架轻型房屋钢结构,且厂房跨度不宜大于36m,柱距不宜大于9m,檐口高度不宜超过12m:
1 无桥式起重机;
2 起重量不大于20t的A1~A5工作级别桥式起重机;
3 起重量不大于3t的悬挂式起重机。
3.0.6 机械工业厂房常用起重机工作级别可划分为A1~A8级,其与过去常用的工作制等级的对应关系,可按本规范附录A确定。
3.0.7 跨度不大于15m、柱距不大于6m的单层厂房,符合下列条件之一时,可采用砖柱结构:
1 柱顶标高不大于7.5m、无起重机或有起重量不大于3t的悬挂起重机厂房;
2 起重量不大于5t的A1~A5工作级别梁式起重机、轨顶标高不大于6m的厂房。
3.0.8 受腐蚀性介质作用的机械工业厂房的防腐蚀设计,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;其生产部位的腐蚀性介质类别,应根据工艺条件确定;当由工艺确定有困难时,可按本规范附录B的规定确定。
3.0.9 直接承受间歇性辐射热影响,构件表面温度经常处于150℃以上的厂房,应采用钢结构,并应对其构件采取相应的隔热措施。
当采取隔热防护措施后,其表面温度仍高于100℃时,在计算钢的设计强度和弹性模量时,宜计入相应的折减系数。
3.0.10 钢筋混凝土结构厂房中下列构件,当其表面温度经常高于下列温度时,应采取隔热防护措施:
1 起重机梁、柱子为60℃;
2 屋盖承重构件为80℃;
3 其他构件为100℃。
3.0.11 构件的隔热防护措施,可按本规范附录C的规定采用。构件表面温度,应根据实测资料确定;无实测资料时,可按本规范附录D的规定确定。
当钢筋混凝土结构采取隔热防护措施后,其表面温度仍高于60℃时,在计算钢筋和混凝土的设计强度和弹性模量时,应计入相应的折减系数。
3.0.12 机械工业厂房结构设计,应计入地面大面积堆载所产生的地基不均匀变形对上部结构的不利影响,且应提高柱、墙等承重结构的抗弯承载力和结构整体刚度;地基不均匀变形较大时,宜采用铰接排架等对不均匀变形不敏感的结构形式。设计应对堆载的范围、分布和允许的堆载量提出要求。
3.0.13 当房屋长度超过现行国家标准《砌体结构设计规范》GB 50003、《混凝土结构设计规范》GB 50010和《钢结构设计规范》GB 50017的有关伸缩缝最大间距时,其设计应计入温度变化的影响。
3.0.14 对结构分析软件的计算结果应进行分析判断,并应在确认其合理、有效后再作为工程结构设计的依据。
4 荷载和作用
4.1 一般规定
4.1.1 机械工业厂房结构设计应根据使用过程中在结构上可能同时出现的荷载,按承载能力极限状态和正常使用极限状态分别进行荷载(效应)组合,并应取各自的最不利的效应组合进行设计。直接承受动力荷载作用的构件和连接节点,当按静力荷载设计时,应乘以动力系数。
4.1.2 当采用荷载准永久组合时,可不计入施工和检修荷载及栏杆的水平荷载。
4.1.3 机械工业厂房屋面和楼面活荷载、屋面积灰荷载和清灰设施所产生的荷载、设备荷载、起重机荷载、地面运输荷载、堆料荷载,以及施工和检修荷载等,应在施工图中注明。
4.1.4 混凝土楼地面的设计,应按正常使用条件下的运输荷载、设备荷载和堆料荷载分别进行计算,并应取其中最不利者;当使用过程中运输荷载、设备荷载和堆料荷载可能同时作用时,应按实际情况进行组合计算,并应取其中最不利者。
4.1.5 地下坑沟的设计,当使用过程中可能出现的荷载同时作用时,应按不同组合分别进行计算,并应取其中最不利者。
4.2 楼面和屋面活荷载
4.2.1 机械工业厂房楼面和工作平台在生产使用或安装检修时,由设备、管道、运输工具及可能拆移的隔墙产生的局部荷载,均应按实际情况确定,可采用等效均布活荷载代替。楼面等效均布活荷载,可按现行国家标准《建筑结构荷载规范》GB 50009的有关规定执行。
机械化运输系统、起重机检修平台、锅炉房、煤气站、工艺和公用平台及铸工车间熔化工部等工作平台的均布活荷载,当工艺提不出具体资料时,可按本规范附录E的规定确定。
4.2.2 机械工业厂房楼面和工作平台,尚应计入操作荷载。无设备区域的操作荷载,包括操作人员、一般工具、零星原料、少量成品和半成品的自重,可按均布活荷载计入,但不宜小于2.0kN/m2;当堆料或成品和半成品堆放较多时,应按实际情况确定。但在设备所占的楼面面积范围内可不计入操作荷载。
4.2.3 机械工业厂房楼面悬挂设备及管道时,其荷载应按实际情况确定,但不宜小于0.3kN/m2。
4.2.4 生产使用的楼梯活荷载,可按实际情况确定,但不宜小于3.5kN/m2。
4.2.5 机械工业厂房楼面活荷载的组合值系数、频遇值系数和准永久值系数,应按实际情况确定。但在任何情况下,组合值系数和频遇值系数不应小于0.7,准永久值系数不应小于0.6。
4.2.6 机械工业厂房屋面活荷载,应按现行国家标准《建筑结构荷载规范》GB 50009的有关规定执行。
4.3 施工和检修荷载
4.3.1 设计屋面板、檩条、钢筋混凝土挑檐、雨篷和预制小梁时,施工或检修集中荷载(人和小工具的自重),应按现行国家标准《建筑结构荷载规范》GB 50009的有关规定执行。
4.3.2 当施工阶段无临时支撑,且采用叠合梁的框架计算其第一阶段的内力时,施工荷载可取1.0kN/m2;悬挑结构时,可取1.5kN/m2。
4.3.3 纵向联系梁做施工验算时,应按距梁端1/3跨度处作用有1.0kN的集中荷载的计算图形进行计算。
4.3.4 钢筋混凝土预制构件在脱模、起吊和运输阶段做施工验算时,其荷载应符合下列规定:
1 构件自重宜乘以动力系数1.5,但验算屋架腹杆强度时,动力系数宜取1.0;
2 脱模时的模板吸附力宜取1.0kN/m2。
4.4 栏杆水平荷载
4.4.1 机械工业厂房楼梯、工作平台和检修平台的栏杆顶部水平荷载,可取1.0kN/m。
4.4.2 当女儿墙或栏杆装有标志牌时,作用在女儿墙或栏杆上的水平荷载,应计入标志牌引起的水平力。
4.4.3 多层停车库栏杆的水平荷载,宜取2.0kN/m。
4.5 雪荷载、屋面积灰荷载和风荷载
4.5.1 机械工业厂房雪荷载、屋面积灰荷载和风荷载,应按现行国家标准《建筑结构荷载规范》GB 50009的有关规定执行。
4.5.2 横向天窗、井式天窗的井内、女儿墙墙根内侧等部位的积雪荷载的分布系数和积灰荷载的增大系数,不宜小于2.0。对轻钢结构屋面积雪分布系数和屋面积灰荷载的增大系数尚宜适当提高。
4.5.3 露天起重机栈桥的桥架、起重机梁和柱的风荷载体型系数,宜取1.3。
4.5.4 作用在露天起重机梁顶面的横向风荷载标准值,应按下式计算:
式中:Qwk——作用在露天起重机梁顶面的横向风荷载标准值(kN);
wk——风荷载标准值(kN/m2);
B——起重机最大宽度(m);
H——轨道面到起重机顶端距离(m);
a——起重机梁顶面到轨道面距离,可取0.2m;
b——操作室端面宽度,可取1.3m;
hs——操作室底面到起重机大梁底面距离(m);
F——起重机大梁底面到轨道面距离(m)。
4.6 起重机荷载
4.6.1 起重机的纵向和横向水平荷载取值、单层起重机厂房多台起重机的组合,应符合现行国家标准《建筑结构荷载规范》GB 50009的有关规定。
4.6.2 结构计算中,可不计入悬挂起重机、悬链运输系统、手动起重机及电动葫芦的水平荷载,但应设支撑系统以承受悬挂起重机的水平荷载。
4.6.3 起重机空载时的最大轮压值和最小轮压值,可按下列公式计算:
式中:pomax——起重机空载时的最大轮压值(kN);
pomin——起重机空载时的最小轮压值(kN);
m'——起重机空载轮压系数,一般取1.0,露天起重机取1.05;
pmax——起重机技术参数提供的最大轮压值(kN);
Pmin——起重机技术参数提供的最小轮压值(kN);
G——起重机的重力荷载(kN);
Lc——起重机桥架跨度(m);
lh——起重机主钩至轨道中心线的最小距离(m);
n——起重机一边轨道上的车轮数。
4.6.4 计算设有双层桥式起重机或梁式起重机的单层厂房排架和框排架时,其荷载组合应符合下列规定:
1 双层起重机的竖向荷载,宜按上层和下层起重机分别不多于2台进行组合计算;下层起重机满载时,上层起重机应按空载计算;上层起重机满载时,下层起重机的荷载不应计入;
2 多台起重机的水平荷载,宜按参与组合的起重机台数不多于2台进行计算;
3 多台起重机的竖向荷载和水平荷载的折减系数应按满载起重机的台数确定。
4.6.5 计算作用于露天起重机栈桥柱上的起重机竖向荷载,当随机文件中没有注明露天使用时的轮压增值时,其最大和最小轮压值应按起重机技术参数提供的数值增大5%采用。
4.6.6 设有悬臂式起重机的厂房,悬臂起重机的荷载值,应按工艺提供的资料采用。其与厂房内桥式或梁式起重机的荷载组合,应按实际情况确定。
4.6.7 设有壁行起重机的厂房,壁行起重机的垂直轮压、水平轮压、垂直轮距、水平轮距和水平轨距等数值,应按随机技术文件采用,其荷载作用位置,应按图4.6.7采用;可不计壁行起重机横向水平制动力,纵向水平制动力可按制动轮垂直轮压荷载的10%计算。
图4.6.7 壁行起重机荷载作用位置示意
1-垂直轮压;2-上水平轮水平反力;3-下水平轮水平反力;4-柱子
4.6.8 壁行起重机上方有桥式起重机或梁式起重机,计算单层厂房排架和框排架时,其荷载组合应符合下列规定:
1 竖向荷载,当上方起重机为最大轮压作用时,可不计入壁行起重机荷载;当壁行起重机为最大轮压作用时,上方起重机荷载可按实际情况确定;
2 多台起重机的水平荷载,宜按参与组合的起重机台数不多于2台进行计算。
4.6.9 当厂房内设有半跨龙门式起重机时,其垂直轮压和相关技术参数应由工艺提供。起重机横向水平荷载应由排架柱一端独自承受。
4.6.10 半跨龙门式起重机上方有桥式起重机或梁式起重机,计算单层厂房排架和框排架时,其荷载组合应符合下列规定:
1 竖向荷载,当上方起重机为最大轮压作用时,可不计入半跨龙门式起重机荷载;当半跨龙门式起重机为最大轮压作用时,上方起重机荷载可按实际情况确定;
2 多台起重机的水平荷载,宜按参与组合的起重机台数不多于2台进行计算。
4.6.11 对于工作级别为A6~A8的起重机,尚应按起重机摆动引起的横向水平荷载验算起重机梁及其制动结构的强度、稳定以及连接的强度;起重机摆动引起的横向水平荷载,不应与起重机横向刹车力引起的横向水平荷载同时计入。作用于每个轮压处摆动引起的横向水平荷载标准值,可按下式计算:
式中:Hk——某一轮压处摆动引起的横向水平荷载标准值(kN);
pmax——某一轮上的最大轮压标准值(kN);
α——系数,一般软钩起重机宜取0.1,抓斗或磁盘起重机宜取0.15,硬钩起重机宜取0.2。
4.6.12 检修起重机及轨道的平台或人行走道板上的竖向活荷载标准值,应按实际情况确定,无特殊要求时可取2.0kN/m2。
4.7 地面运输荷载
4.7.1 结构设计中,地面运输荷载应按各种运输设备的竖向轮压确定,各种运输设备的竖向轮压应乘以动力系数,其准永久值系数可取0.5。
4.7.2 设计地下坑沟时,地面运输荷载计算应符合下列规定:
1 载重汽车可按实际可能发生的后轴单轮、后轴双轮、双轴双轮的汽车成两行并列行驶时的四轮等情况计算;
2 机车的荷载,可按机车的某一轴直接位于一根枕木上计算。
4.7.3 当地沟穿过道路时,地面运输荷载计算应符合下列规定:
1 单行道可按最大车辆等级计算;双行道可按两行并列的车辆计算,相邻两列车的轮距可取1.3m;
2 电动平板车可按一辆计算;
3 有履带车、平板挂车或其他车辆通过时,其荷载应根据实际情况确定。验算时,横向可只按有一辆车的荷载作用在坑沟上计算。
4.7.4 履带车、平板挂车对应的汽车荷载等级可按表4.7.4的规定确定。
表4.7.4 履带车、平板挂车对应的汽车荷载等级
4.8 地面荷载
4.8.1 机械工业厂房的地面荷载,应按工艺提出的要求确定。当工艺无特殊要求时,可按下列规定采用:
1 机械加工、装配、焊接、工具、修理等各类车间,可取10.0kN/m2~30.0kN/m2;
2 中央工具库、工具分发室等,可取8.0kN/m2~15.0kN/m2;
3 热加工车间的地面荷载,可按本规范附录F的规定采用。
4.8.2 地面堆料荷载,应按大面积密集堆料或局部荷载两种分布状况确定。
4.8.3 有明确支承点的大面积密集堆料,当支承面的中心距不大于0.8m,且各支承面积不小于0.09m2时,可按投影面积计算其单位面积的荷载。
4.8.4 当支承条件不符合本规范第4.8.3条的要求时,应根据支承面的数量、间距及几何形状,按现行国家标准《建筑地面设计规范》GB 50037的有关规定进行荷载计算。
4.9 动力系数
4.9.1 常用机械设备的动力系数,可按本规范附录G的规定采用。
4.9.2 载重汽车轮压荷载的动力系数,可根据覆土厚度按表4.9.2的规定采用。
表4.9.2 载重汽车轮压荷载的动力系数
4.9.3 计算混凝土地面强度时,各种无轨运输车辆的轮压荷载动力系数可取1.0。
4.9.4 计算地沟盖板时,各种无轨运输车辆的轮压荷载动力系数可取1.1。
4.9.5 机车荷载动力系数,当坑沟顶板面至轨底的高度大于或等于1.0m时,可取1.0;小于或等于0.5m时,可取1.4,当高度在0.5m~1.0m之间时可线性插入采用。
4.9.6 电瓶车轮压荷载动力系数可取1.05。
4.9.7 运输车辆引起的坑沟侧压力,其动力系数可取1.0。
4.9.8 设备搬运装卸荷载的动力系数可取1.1~1.3。
5 材 料
5.1 混 凝 土
5.1.1 各类结构的混凝土强度等级,应符合下列规定:
1 素混凝土结构的混凝土强度等级,不应低于C15;
2 钢筋混凝土结构的混凝土强度等级,不应低于C20;
3 采用强度等级400MPa及以上的钢筋时,混凝土强度等级不应低于C25;
4 叠合板的叠合层混凝土强度等级,不宜低于C25;叠合梁的叠合层混凝土强度等级,不宜低于C30;预制板拼缝用的细石混凝土强度等级,不应低于C30;
5 装配整体式结构接头填缝用的细石混凝土强度等级,不应低于预制构件的混凝土强度等级;
6 预应力混凝土结构的混凝土强度等级不宜低于C40,且不应低于C30;
7 承受重复荷载的钢筋混凝土构件,混凝土强度等级不应低于C30。
5.1.2 各类混凝土的水泥品种和组成材料,可根据工程特点或环境条件,按本规范附录H的规定选用,有特殊要求时应在图纸上注明。
5.1.3 构件表面受不同温度作用的混凝土强度设计值和弹性模量,其折减系数应按表5.1.3-1的规定采用;钢筋与混凝土粘结强度的折减系数,应按表5.1.3-2的规定采用。
5.1.4 作用于钢筋混凝土构件表面温度超过200℃时,应采用耐热混凝土,其水泥品种和组成材料宜符合本规范附录H的有关规定。
表5.1.3-1 构件表面受不同温度作用的混凝土强度设计值和弹性模量的折减系数
表5.1.3-2 构件表面受不同温度作用的钢筋与混凝土粘结强度的折减系数
5.1.5 处于水位交替变化或经常受水、水汽浸润的钢筋混凝土结构及采暖房屋中湿度较大,且可能经常发生冻融的部位,应对混凝土采取符合其抗冻等级要求的抗冻措施。混凝土抗冻等级应根据气候分区、年冻融循环次数、受冻程度和检修条件等因素,按表5.1.5的规定确定。
表5.1.5 混凝土抗冻等级
注:1 气候分区划分应符合下列规定:
1)最冷月平均温度不高于—10℃,且日平均温度不高于5℃的天数不少于145d,应为严寒地区;
2)最冷月平均温度为0℃~—10℃,且日平均温度不高于5℃的天数为90d~145d,应为寒冷地区;
2 冬季水位变化区指运行期可能遇到的冬季最低水位以下0.5m~1.0m至冬季最高水位以上1.0m(阳面)、2.0m(阴面)部位;
3 阳面指冬季大多数为晴天,平均每天有4h阳光照射,不受山体或建筑物遮挡的表面,其余均按阴面确定;
4 最冷月平均气温低于—25℃地区的混凝土抗冻等级应根据具体情况研究确定;
5 在无抗冻要求的地区,混凝土抗冻等级不宜低于F50。
5.1.6 防水混凝土应符合下列规定:
1 防水混凝土的设计抗渗等级,应符合表5.1.6的规定;
2 防水混凝土的环境温度不得高于80℃;
3 防水混凝土应满足抗渗等级的要求,并应根据工程所处的环境和工作条件,满足抗压、抗冻和抗侵蚀性等耐久性要求;
4 各种防水混凝土的组成材料,宜符合本规范附录H的有关规定。
表5.1.6 防水混凝土的设计抗渗等级
5.1.7 结构设计应对大体积混凝土的施工提出降低水化热和控制温度裂缝的要求。
5.1.8 防油渗混凝土和耐磨混凝土的组成材料,宜符合本规范附录H的有关规定。防油渗混凝土的主要技术指标,应符合现行国家标准《机械工业厂房建筑设计规范》GB 50681的有关规定。
5.2 钢 筋
5.2.1 混凝土结构的钢筋,应按下列规定选用:
1 纵向受力普通钢筋,宜采用HRB400、HRB500、HRBF400、HRBF500钢筋,也可采用HPB300、HRB335、HRBF335、RRB400钢筋;
2 梁、柱纵向受力普通钢筋应采用HRB400、HRB500、HRBF400、HRBF500钢筋;
3 箍筋宜采用HRB400、HRBF400、HPB300、HRB500、HRBF500钢筋,也可采用HRB335、HRBF335钢筋;
4 预应力筋,宜采用预应力钢丝、钢绞线和预应力螺纹钢筋。
5.2.2 下列钢筋混凝土结构中的受力钢筋,不得采用冷加工钢筋:
1 承受冲击、脉冲及多次重复荷载作用的结构;
2 需要验算疲劳的结构;
3 承受起重机荷载的柱;
4 环境计算温度低于—30℃的结构;
5 构件表面温度经常或长时间高于60℃的结构;
6 处在侵蚀介质或相对湿度大于80%的环境中的结构;
7 吊钩(环)和预埋件的锚筋。
5.2.3 不同温度下,钢筋或钢丝强度设计值和弹性模量的折减系数,应按表5.2.3的规定采用。
表5.2.3 不同温度下钢筋或钢丝强度设计值和弹性模量的折减系数
5.2.4 当进行钢筋代换时,除应符合设计要求的构件承载力、最大力下的总伸长率和裂缝宽度验算外,尚应满足最小配筋率、钢筋间距、保护层厚度、钢筋锚固长度、接头面积百分率及搭接长度等构造要求。
5.2.5 进口钢筋、钢丝,应对其力学性能和化学成分进行检验,并应在符合要求后再采用。
5.3 钢 材
5.3.1 钢材牌号和材性应根据结构或构件的重要性、荷载特征、结构形式、应力状态、连接方法、钢材厚度和工作环境等因素选用。
承重结构的钢材宜采用Q235钢、Q345钢、Q390钢和Q420钢,其质量应分别符合现行国家标准《碳素结构钢》GB/T 700和《低合金高强度结构钢》GB/T 1591的有关规定。
5.3.2 承重结构采用的钢材应具有抗拉强度、伸长率,以及屈服强度和硫、磷含量的合格保证,焊接结构采用的钢材尚应具有碳含量的合格保证。
焊接承重结构以及非焊接的起重机梁、起重机桁架、有5t以上锻锤或相当的振动设备或重型厂房的屋架和托梁、跨度大于24m的托架、跨度大于42m的屋架和需要弯曲成型的构件采用的钢材,应具有冷弯试验的合格保证
5.3.3 对于需要验算疲劳的焊接结构的钢材,应具有常温冲击韧性的合格保证。当结构工作温度不高于0℃但高于—20℃时,对Q235钢和Q345钢应具有0℃冲击韧性的合格保证;对Q390钢和Q420钢应具有—20℃冲击韧性的合格保证。当结构工作温度不高于—20℃时,对Q235钢和Q345钢应具有—20℃冲击韧性的合格保证;对Q390钢和Q420钢应具有—40℃冲击韧性的合格保证。
对于需要验算疲劳的非焊接结构的钢材亦应具有常温冲击韧性的合格保证。当结构工作温度不高于—20℃时,对Q235钢和Q345钢应具有0℃冲击韧性的合格保证;对Q390钢和Q420钢应具有—20℃冲击韧性的合格保证。
起重机起重量不小于50t的A4、A5工作级别的起重机梁,对钢材冲击韧性的要求应与需要验算疲劳的构件相同。
5.3.4 当焊接承重结构的钢板厚度不小于40mm,且承受沿板厚方向的拉力时,钢板厚度方向截面收缩率不应小于现行国家标准《厚度方向性能钢板》GB/T 5313中Z15级规定的容许值。
5.3.5 下列承重结构和构件,不应采用Q235沸腾钢:
1 直接承受动力荷载或振动荷载,且需要验算疲劳的结构或构件;
2 工作温度低于—20℃时的直接承受动力荷载,或振动荷载但可不验算疲劳的结构或构件,以及承受静力荷载的受弯或受拉的重要承重结构或构件;
3 工作温度不高于—30℃的所有承重结构或构件。
5.3.6 热加工车间承重夹钳起重机或刚性料耙的起重机梁,宜采用低合金高强度结构钢。
5.3.7 对处于外露环境,且对耐腐蚀有特殊要求的或在腐蚀性气态和固态介质作用下的承重结构,宜采用耐候钢,其质量要求应符合现行国家标准《焊接结构用耐候钢》GB/T 4172的有关规定。
5.3.8 钢结构的连接材料,应符合现行国家标准《钢结构设计规范》GB 50017的有关规定。
5.4 砌体材料
5.4.1 砌体材料,应根据其受力特征、所处环境以及材料供应等条件选用。
5.4.2 砖柱厂房所采用的块体材料宜采用烧结普通实心砖,也可根据使用环境选用非烧结硅酸盐砖和混凝土普通砖。
5.4.3 砖柱厂房墙、柱所用材料的强度等级,应符合现行国家标准《砌体结构设计规范》GB 50003的有关规定。
5.4.4 钢筋混凝土结构中的砌体填充墙,实心块体的强度等级不宜低于MU2.5,空心块体的强度等级不宜低于MU3.5,砌体的砂浆强度等级不应低于M5。
6 地基设计
6.1 一般规定
6.1.1 机械工业厂房地基基础的设计等级,应按现行国家标准《建筑地基基础设计规范》GB 50007的有关规定执行,但重型机械工业厂房,其地基基础设计等级不应低于乙级。
6.1.2 机械工业厂房的地基,均应进行地基承载力验算。
6.1.3 地基基础设计等级为甲级、乙级的机械工业厂房,均应进行地基变形验算。
6.1.4 地基基础设计等级为丙级的机械工业厂房,当符合表6.1.4规定的条件,且不属于本规范第6.1.5条的情况时,可不进行地基变形验算。
表6.1.4 机械工业厂房可不做地基变形验算的条件
注:1 地基主要受力层系指条形基础底面下深度为基础底面宽度的3倍,独立基础下为基础底面宽度的1.5倍,且厚度均不小于5m的范围;
2 表中起重机额定起重量值系指最大值,设计时应按地基承载力特征值的高低相应采用;
3 表中框架结构指民用建筑,对于工业建筑可按厂房高度、荷载情况折算成与其相当的民用建筑层数。
6.1.5 表6.1.4所列设计等级为丙级的机械工业厂房,有下列情况之一时,应做地基变形验算:
1 地基承载力特征值小于130kPa,且体型复杂的建筑;
2 在基础上及其附近有地面堆载或相邻基础荷载差异较大,可能引起地基产生过大的不均匀沉降时;
3 软弱地基上的建筑物存在偏心荷载时;
4 相邻建筑距离近,可能发生倾斜时;
5 地基内有厚度较大或厚薄不均的填土,其自重固结未完成时。
6.1.6 按地基承载力确定基础底面积及埋深或按单桩承载力确定桩数时,传至基础或承台底面上的荷载效应应按正常使用极限状态下荷载效应的标准组合。相应的抗力应采用地基承载力特征值或单桩承载力特征值。
计算地基变形时,传至基础底面上的荷载效应应按正常使用极限状态下荷载效应的准永久组合,不应计入风荷载和起重机荷载。相应的限值应为地基变形允许值。
计算地基稳定时,荷载效应应按承载能力极限状态下荷载效应的基本组合,但其分项系数均为1.0。
6.1.7 建造在斜坡上或边坡附近的机械工业厂房,应进行稳定性验算
6.1.8 下列机械工业厂房应在施工和使用期间进行沉降变形观测,直到沉降达到稳定标准:
1 地基基础设计等级为甲级的厂房;
2 软弱地基上的地基基础设计等级为乙级的厂房;
3 处理地基上的厂房;
4 加层、扩建的厂房;
5 受邻近深基坑开挖施工影响,或受场地地下水等环境因素变化影响的厂房;
6 建造在斜坡上或边坡附近的厂房;
7 采用新型基础或新型结构的厂房。
6.1.9 地基设计前,应具有下列资料:
1 建设场地的岩土工程和水文地质资料、气候条件;
2 建筑物的使用功能和结构型式;
3 大型设备基础埋深、位置、尺寸及荷载情况;
4 与拟建建筑物相邻的原有建筑物状况及其基础形式、埋置深度、尺寸等;
5 建设场地地下构筑物、管线和设施的情况;
6 当地建筑材料的品种、质量和供应状况;
7 当地施工队伍的能力、技术水平、施工机械装备状况。
6.1.10 确定建筑场地时,宜避开软土、可液化土、污染土、滑坡带、新近堆积土、流沙、暗沟、塘、浜
、古河道等不良地段。当确实无法避开时,应采取相应的措施进行处理,并应注意相邻建筑物的相互影响。
6.2 地基计算
6.2.1 机械工业厂房的地基承载力、地基变形和稳定性验算,应符合现行国家标准《建筑地基基础设计规范》GB 50007的有关规定。
6.2.2 单向偏心荷载作用下的地基,其计算应符合下列规定:
1 无起重机厂房,当基础底面与地基之间出现零应力区时,其零应力区的面积不应大于基础底面积的25%;
2 有起重机厂房,有起重机荷载组合时,基础底面与地基之间不宜出现零应力区;
3 当地基承载力特征值小于150kPa时,对起重机起重量大于或等于75t的厂房和起重机起重量大于或等于15t的露天栈桥,有起重机荷载组合时,基础底面边缘的最小压力与最大压力之比,应符合下式的要求:
式中:Pkmin——相应于荷载效应标准组合时,基础底面边缘的最小压力(kPa);
Pkmax——相应于荷载效应标准组合时,基础底面边缘的最大压力(kPa)。
6.2.3 矩形双向偏心受压基础(图6.2.3),当符合下式要求时,可按单向偏心受压基础计算:
式中:ex、ey——分别为基础底面处的轴向力对基础形心y轴和x轴的偏心距(m);
a、b——分别为基础底面在y向和x向的宽度(m)。
图6.2.3 双向偏心基础偏心距示意
1-轴向力作用点
6.2.4 当矩形双向偏心受压基础不符合本规范第6.2.3条要求时,其地基计算应符合下列规定:
1 基础底面处的压力值,应按下列公式计算:
式中:Pkmax——基础底面角点最大压力(kPa);
Pki——除基础底面角点最大、最小压力外,其余角点基础底面的压力(kPa);
Fk——相应于荷载效应标准组合时,上部结构传至基础顶面的竖向力值(kN);
Gk——基础自重和基础上的土重(kN);
Mkx、Mky——分别为相应于荷载效应标准组合时,上部结构传至基础顶面的竖向力对y轴和对x轴的力矩值(kN·m);
A——基础底面面积(m2);
Wx、Wy——分别为基础底面对基础形心y轴、x轴的截面抵抗矩。
2 基础底面角点最大压力不应大于修正后的地基承载力特征值的1.2倍;
3 除基础底面角点最大、最小压力外,其余角点基础底面的压力不应大于修正后的地基承载力特征值。
6.2.5 当地基受力层范围内有软弱下卧层时,应按现行国家标准《建筑地基基础设计规范》GB 50007的有关规定验算下卧层地基承载力。
6.2.6 一般机械工业厂房的地基最终沉降量,可按现行国家标准《建筑地基基础设计规范》GB 50007的有关规定进行计算。
6.2.7 机械工业厂房的最终沉降量、沉降差、倾斜和局部倾斜等地基变形计算值,不应大于现行国家标准《建筑地基基础设计规范》GB 50007有关地基变形允许值的规定。
6.2.8 多层及高层厂房的箱形或筏形基础沉降量计算,对于碎石土、砂土、粉土、花岗岩残积土、全风化岩、强风化岩等不能准确取得压缩模量的地基土,可按国家现行标准《高层建筑岩土工程勘察规程》JGJ 72的有关规定采用变形模量计算其平均沉降量。
6.2.9 对于有大面积地面堆载的单层厂房和露天栈桥,当在使用过程中允许调整起重机轨道时,其地基设计应按现行国家标准《建筑地基基础设计规范》GB 50007的规定,计算由地面荷载引起柱基内侧边缘中点的地基附加沉降量,且不应超过其规定的允许值。
6.2.10 地基的稳定性,可采用圆弧滑动面法验算,最危险的滑动面上诸力对滑动中心所产生的抗滑力矩与滑动力矩,应符合下式的要求:
式中:MR——最危险的滑动面上诸力对滑动中心所产生的抗滑力矩(kN·m);
Ms——最危险的滑动面上诸力对滑动中心所产生的滑动力矩(kN·m)。
7 基础设计
7.1 一般规定
7.1.1 机械工业厂房基础的选型,应根据下列因素综合分析确定:
1 建设场地的岩土工程条件;
2 建筑物的结构型式;
3 作用在地基上的荷载大小、位置和性质;
4 基础的埋置深度;
5 有无地下室、邻近设备基础和地下设施的情况;
6 生产工艺、产品精度对地基变形和振动控制的要求;
7 现场的施工条件和建筑材料供应等情况。......