二級建筑師講義之建筑結(jié)構(gòu)與結(jié)構(gòu)選型(八)

　　第三節(jié) 單層廠房的結(jié)構(gòu)體系

　　一、單層工業(yè)廠房的結(jié)構(gòu)型式

　　(一)單層鋼筋混凝土柱廠房：主要承重構(gòu)件采用鋼筋混凝土柱，鋼筋混凝土屋架

　　(薄腹梁)或鋼屋架。當(dāng)有吊車時(shí)，一般采用鋼筋混凝土吊車梁。

　　(二)單層鋼結(jié)構(gòu)廠房：主要承重構(gòu)件采用鋼柱、鋼屋架、鋼吊車梁。

　　(三)門式剛架輕工廠房：門式剛架是由柱和梁結(jié)合在一起，形狀像門字的結(jié)構(gòu)。有

　　鋼筋混凝土門式剛架和鋼門式剛架二種。其形狀如圖6-21。

　　的跨度(即柱子的進(jìn)深間距)一般為：9m，12m，15m，18m，2lin，24m，27m，30m……等，柱網(wǎng)的尺寸都是3.Om的模數(shù)。廠房的山墻應(yīng)布置抗風(fēng)柱，其間距一般為6.Om，亦可根據(jù)山墻門洞位置，調(diào)整確定抗風(fēng)柱的位置(圖6-22)。

　　三、單層工業(yè)廠房圍護(hù)墻

　　單層工業(yè)廠房的圍護(hù)墻，宜采用外貼式的輕質(zhì)墻體(或磚砌體)，即外墻體緊貼柱外皮設(shè)置，輕質(zhì)墻體與柱宜采用柔性連接。

　　(一)當(dāng)有抗震設(shè)防要求時(shí)，單層鋼筋混凝土柱廠房的砌體隔墻和圍護(hù)墻應(yīng)符合下列要求：

　　1.砌體隔墻與柱宜脫開或柔性連接，并應(yīng)采取措施使墻體穩(wěn)定，隔墻頂部應(yīng)設(shè)現(xiàn)澆鋼筋混凝土壓頂梁。

　　2.廠房的砌體圍護(hù)墻宜采用外貼式并與柱可靠拉結(jié);不等高廠房的高跨封墻和縱橫向廠房交接處的懸墻采用砌體時(shí)，不應(yīng)直接砌在低跨屋蓋上。

　　3.砌體圍護(hù)墻在下列部位應(yīng)設(shè)置現(xiàn)澆鋼筋混凝土圈梁：

　　(1)梯形屋架端部上弦和柱頂?shù)臉?biāo)高處應(yīng)各設(shè)一道，但屋架端部高度不大于900mm時(shí)可合并設(shè)置。

　　(2)8度和9度時(shí)，應(yīng)按卜密下稀的原則，每隔4m左右在窗頂增設(shè)一道圈梁，不等高廠房的高低跨封墻和縱墻跨交接處的懸墻，圈梁的豎向間距不應(yīng)大于3m。

　　(3)山墻沿屋面應(yīng)設(shè)鋼筋混凝土臥梁，并應(yīng)與屋架端部上弦標(biāo)高處的圈梁連接。

　　4.圈梁的構(gòu)造應(yīng)符合下列規(guī)定：

　　(1)圈梁宜閉合，圈梁截面寬度宜與墻厚相同，截面高度不應(yīng)小于180nma;圈梁的縱筋，6-8度時(shí)不應(yīng)少于4ø12，9度時(shí)不應(yīng)少于4 ø 14。

　　(2)廠房轉(zhuǎn)角處柱頂圈梁在端開間范圍內(nèi)的縱筋，6～8度時(shí)不宜少于4 ø 14，9度時(shí)不宜少于4 ø 16，轉(zhuǎn)角兩側(cè)各1m范圍內(nèi)的箍筋直徑不宜小于48，間距不宜大于lOOmm;圈梁轉(zhuǎn)角處應(yīng)增設(shè)不少于3根且直徑與縱筋相同的水平斜筋。

　　(3)圈梁應(yīng)與柱或屋架牢固連接，山墻臥梁應(yīng)與屋面板拉結(jié);頂部圈梁與柱或屋架連接的錨拉鋼筋不宜少于4 ø 12，目.錨固長度不宜少于35倍鋼筋直徑，防震縫處圈梁與柱或屋架的拉結(jié)宜加強(qiáng)。

　　5.8度Ⅲ、Ⅳ類場地和9度時(shí)，磚圍護(hù)墻下的預(yù)制基礎(chǔ)梁應(yīng)采用現(xiàn)澆接頭;當(dāng)另設(shè)條形基礎(chǔ)時(shí)，在柱基礎(chǔ)頂面標(biāo)高處應(yīng)設(shè)置連續(xù)的現(xiàn)澆鋼筋混凝土圈梁，其配筋不應(yīng)少于4 ø 12。

　　6.墻梁宜采用現(xiàn)澆，當(dāng)采用預(yù)制墻梁時(shí)，梁底應(yīng)與磚墻頂面牢固拉結(jié)并應(yīng)與柱錨拉;廠房轉(zhuǎn)角處相鄰的墻梁，應(yīng)相互可靠連接。

　　(二)有抗震設(shè)防要求的單層鋼結(jié)構(gòu)廠房的砌體圍護(hù)墻不應(yīng)采用嵌式，8度時(shí)尚應(yīng)采取措施，使墻體不妨礙廠房柱列沿縱向的水平位移。

　　四，單層工業(yè)廠房的屋蓋結(jié)構(gòu)

　　(一)組成

　　一般由屋面梁(或屋架)、屋面板、檁條、托架、天窗架、屋蓋支撐系統(tǒng)等組成。

　　1.屋面根據(jù)材料的不同分為：由輕型板材組成的有檁體系和由大型屋面板(預(yù)制)

　　組成的無檁體系。

　　2.有檁體系是在屋面梁(或屋架)上鋪設(shè)檁條，檁條上放置輕型板材而成。檁條的間距1.0―5.Om，視輕型板材的承載能力而定，支承檁條的屋架間距一般為6.0-12.Om;

　　3.無檁體系是指在屋面梁或屋架上，直接放置預(yù)制大型鋼筋混凝土預(yù)制板的屋蓋。

　　大型屋面板的尺寸一般為1.5mx6.Om、3.Omx6.Om，屋架間距為6.Om，屋面坡度為1/10―1/12;

　　(二)屋蓋支撐系統(tǒng)

　　1.屋蓋結(jié)構(gòu)的支撐系統(tǒng)，通常由下列支撐組成：

　　(1)屋架和天窗架的橫向支撐;還可分為屋架和天窗架的上弦橫向支撐以及屋架下弦橫向水平支撐。

　　(2)屋架的縱向支撐;還可分為屋架上弦縱向支撐和屋架下弦縱向水平支撐。

　　(3)屋架和天窗架的垂直支撐。

　　(4)屋架和天窗架的水平系桿;還可分為屋架和天窗架上弦水平系桿以及屋架下弦水平系桿。

　　所有支撐應(yīng)與屋架、托架、天窗架和檁條(或大型屋面板)等組成完整的體系。

　　2.屋蓋結(jié)構(gòu)的支撐形式一般可按以下要求采用：

　　(1)屋架和天窗架的上弦橫向支撐，屋架下弦橫向水平支撐和屋架上弦縱向支撐以及屋架下弦縱向水平支撐，一般采用十字交叉的形式。

　　(2)屋架和天窗架的垂直支撐，

　　(3)屋架和天窗架的水平系桿，包括柔性系桿(拉桿)和剛性系桿(壓桿)，通常，柔性系桿采用單角鋼，剛性系桿采用由兩個(gè)角鋼組成的十字形截面。

　　在有檁屋蓋體系中，檁條可兼作橫向支撐的承壓桿(剛性桿)。此時(shí)，充任支撐承壓桿的檁條應(yīng)計(jì)算其所承受的軸心力。

　　3.屋蓋結(jié)構(gòu)支撐是屋蓋結(jié)構(gòu)的一個(gè)組成部分，它的作用是將廠房某些局部水平荷載傳遞給主要承重結(jié)構(gòu)，并保證屋蓋結(jié)構(gòu)構(gòu)件在安裝和使用過程中的接體剛度和穩(wěn)定性。

　　各種支撐的主要作用如下：

　　(1)屋架和天窗架上弦橫向支撐，主要是保證屋架和天窗架上弦的側(cè)向穩(wěn)定，當(dāng)屋架上弦橫向支撐作為山墻抗風(fēng)柱的支承點(diǎn)時(shí)，還能將水平風(fēng)力或地震水平力傳到縱向柱屋架下弦橫向水平支撐，當(dāng)作為山墻抗風(fēng)柱的支承點(diǎn)時(shí)，或當(dāng)屋架下弦設(shè)有懸掛吊車和其他懸掛運(yùn)輸設(shè)備時(shí)，能將水平風(fēng)力或懸掛吊車等產(chǎn)生的水平力或地震水平力傳到縱向柱列;同時(shí)能使下弦桿在動(dòng)荷載作用下不致產(chǎn)生過大的振動(dòng)。

　　(2)屋架的縱向支撐通常和橫向支撐構(gòu)成封閉的支撐體系，加強(qiáng)整個(gè)廠房的剛度。屋架下弦縱向水平支撐能使吊車產(chǎn)生的水平力分布到鄰近的排架柱上，并承受和傳遞縱墻墻架柱傳來的水平風(fēng)力或地震水平力。當(dāng)廠房設(shè)有托架時(shí)，還能保證托架的平面外穩(wěn)定。

　　(3)屋架的垂直支撐及水平系桿主要是保證屋架上弦桿的側(cè)向穩(wěn)定和縮短屋架下弦桿平面外的計(jì)算長度。屋架端部的垂直支撐，承受由屋架橫向支撐傳來的水平風(fēng)力或縱向地震水平力;中部的垂直支撐主要是保證安裝時(shí)屋架位置的正確性。當(dāng)下弦橫向水平支撐和垂直支撐設(shè)置在廠房兩端或溫度伸縮縫區(qū)段兩端的第二個(gè)屋架間時(shí)，則第一個(gè)屋架間的下弦水平系桿，除能縮短屋架下弦平面外的計(jì)算長度外，當(dāng)山墻抗風(fēng)柱與屋架下弦連接時(shí)，尚有傳遞山墻水平風(fēng)力和穩(wěn)定抗風(fēng)柱的作用。

　　(4)天窗架的垂直支撐及水平系桿除了保證天窗架的側(cè)向穩(wěn)定外，對于天窗架側(cè)立柱處的垂直支撐，還能承受和傳遞由天窗架上弦橫向支撐傳來的水平風(fēng)力和縱向地震水平力;天窗中部的垂直支撐主要是為了安裝的需要而設(shè)置的。

　　4.在進(jìn)行屋蓋結(jié)構(gòu)支撐的布置時(shí)，應(yīng)考慮：廠房的跨度和高度，柱網(wǎng)布置，屋蓋結(jié)構(gòu)形式，有無天窗，吊車類型、起重量和工作制，有無振動(dòng)設(shè)備，有無特殊的局部水平荷載等因素。

　　通常，每一溫度伸縮縫區(qū)段，或分期建設(shè)的工程，應(yīng)分別設(shè)置完整的支撐系統(tǒng)。

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