4.2 工业建筑楼面活荷载

 

4.2.1

在设计多层工业建筑结构时,面活荷载的标准值大多由工艺提供,或由土建设计人员根据有关资料自行计算确定。鉴于计算方法不一,计算工作量又较大,很多设计单位希望由本规范统一规定。在制订TJ 9&emdash;74荷载规范时,曾对全国有代表性的70多个工厂进行实际调查和分析,根据条件成熟情况,在附录C中列出了金工车间、仪器仪表生产车间、半导体器件车间、小型电子管和白炽灯泡车间、棉纺织造车间、轮胎厂准备车间和粮食加工车间等七类工业建筑楼面活荷载的标准值,供设计参照采用。

这次修订,除棉纺织造车间由中国纺织工业设计院根据纺织工业的发展现状重新修订外。其他仍沿用GBJ 9&emdash;87的规定。

金工车间的活荷载在TJ 9&emdash;74中是按车间的加工性质来划分的。根据调查,在加工性质相同的车间中,由于加工件不同,采用的机床型号有时差别很大,致使楼面活荷载的差异十分悬殊。事实上,确定楼面活荷载大小的主要因素是金工车间的机床设备,而不是它的加工性质。因此,在调查资料的基础上,按机床设备的重量等级,重新划分了活荷载的取值,而且是相互配套的。在实际应用中发现,有相当数量的设备超出TJ 9&emdash;74规定的机床设备重量等级。考虑到这个情况,GBJ 9&emdash;87规范对金工车间机床设备的重量等级范围作了相应的扩大。

这次修订,棉纺织造车间的活荷载修订原则与金工车间相同,即改为按织机型号的重量等级重新划分了活荷载的取值。

附录B的方法主要是为确定工业建筑楼面等效均布活荷载而制订的。为了简化,在方法上作了一些假设:计算等效均布荷载时统一假定结构的支承条件都为简支,并按弹性阶段分析内力力。这对实际上为非简支的结构以及考虑材料处于弹塑性阶段的设计时会有一定的设计误差。

计算板面等效均布荷载时,还必须明确板面局部荷载实际作用面的尺寸。作用面一般按矩形考虑,从而可确定荷载传递到板轴心面处的计算宽度,此时假定荷载按45°扩散线传递。

板面等效均布荷载按板内分布弯矩等效的原则确定,也即在实际的局部荷载作用下在简支板内引起的绝对最大的分布弯矩,使其等于在等效均布荷载作用下在该简支板内引起的最大分布弯矩作为条件。所谓绝对最大是指在设计时假定实际荷载的作用位置是在对板最不利的位置上。

在局部荷载作用下,板内分布弯矩的计算比较复杂,一般可参考有关的计算手册。对于边长比大于2的单向板,附录B中给;出更为具体的方法。在均布荷载作用下,单向板内分布弯矩沿板宽方向是均匀分布的,因此可按单位宽度的简支板来计算其分布弯矩;在局部荷载作用下,单向板内分布弯矩沿板宽方向不再是-均匀分布,而是在局部荷载处具有最大值,并逐渐向宽度两侧减小,形成一个分布宽度。现以均布荷载代替,为使板内分布弯矩等效,可相应确定板的有效分布宽度。在附录B中,根据计算结果,给出了五种局部荷载情况下有效分布宽度的近公式,从而可直接按公式(B.0.4-1)确定单向板的等效均布活荷载。

表C中列出的工业建筑楼面活荷载值,是对板跨在1.0~2.5m,梁跨4.0~6.0m的肋形楼盖结构而言,并考虑设备荷载处于最不利布置的情况下得出的。设备布置要考虑到有可能出现的密集布置,其间距根据各类车间的工艺特点而定:对由单台设备组成的生产区域,一般操作边取1.0~1.2m,非操作边取0.5~0.75m;对由不同设备组成的生产线,一般按实际间距采用,但当间距大于0.5m时按0.5m考虑。

对于不同用途的工业建筑结构,通过对计算资料的分析表明,其板、次梁和主梁的等效均布荷载的比值没有共同的规律,难以给出统一的折减系数。因此,表中对板、次梁和主梁,分别列出了等效均布荷载的标准值。对柱、墙和基础,一概不考虑按楼层数的折减。

表中所列板跨或次梁(肋)的间距以1.2m为下限,小于1.2m的一般为预制槽板。此时,在设计中可将板面和肋视作一个整体,按梁的荷载计算。

表中荷载值已包括操作荷载值,但不包括隔墙自重。当需要考虑隔墙自重时,应根据隔墙的实际情况计算。当隔墙可能任意移动时,建议采用重量不超过300kg/m的轻质隔墙,此时(考虑隔墙后)的活荷载增值一般可取1.0kN/m2

不同用途的工业建筑,其工艺设备的动力性质不尽相同。对一般情况,荷载重已考虑动力系数1.05~1.1;对特殊的专用设备和机器,可提高到1.2~1.3。

 

4.2.2

操作荷载对板面一般取2kN/m2。对堆料较多的车间,如金工车间,操作荷载取2.5kN/m2。有的车间,例如仪器仪表装配车间,由于生产的不均衡性,某个时期的成品、半成品堆放特别严重,这时可定为4kN/m2。还有些车间,其荷载基本上由堆料所控制,例如粮食加工厂的拉丝车间、轮胎厂的准备车间、纺织车间的齿轮室等。

操作荷载在设备所占的楼面面积内不予考虑。