第七节 单层工业厂房
• (1)中间柱与横向定位轴线的定位 • 除山墙端部柱和横向变形缝两侧柱 以外,厂房纵向柱列(包括中柱和边柱) 中的中间柱的中心线应与横向定位轴线 相重合,且横向定位轴线通过屋架中心 线和屋面板、吊车梁等构件的横向接缝。
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中间柱与横向定位轴线的定位
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• (2)山墙处柱与横向定位轴线的定位 • 山墙为非承重墙时,墙内缘应与横 向定位轴线相重合,且端部柱及端部屋 架的中心线应自横向定位轴线向内移 600mm,如图4.4所示。 • 山墙为承重墙时,墙内缘与横向定 位轴线间的距离应按砌体的块材类别分 别为半块或半块的倍数或墙厚的一半, 如图4.5所示。
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图4.23 钢筋混凝土柱类型
(a)矩形柱;(b)工字形柱;(c)预制空腹板工字形柱;(d)单肢管柱; (e)双肢柱;(f)平腹杆双肢柱;(g)斜腹杆双肢柱;(h)双肢管柱
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• (2)柱的构造 • 柱的尺寸应经济合理,同时要满足 构造要求。柱的构造尺寸和外形要求 • 厂房结构中的屋架、托架、吊车梁 和连系梁等构件,常由设在柱上的牛腿 支承。其截面尺寸必须满足抗裂和构造 要求。牛腿的构造要求。 • 抗风柱与屋架的连接采用竖向可以 移动、水平方向又具有一定刚度的弹簧 板连接。 34
纵向女儿墙与屋面板之间的连接采用钢筋拉结措 施,即在屋面板横向缝内放置一根Φ12钢筋与屋面板纵 缝内及纵向外墙中各放置一根Φ12、长度1000mm的钢 筋连接,形成工字形的钢筋,然后在缝内用C20细石混 凝土捣实,如图4.43所示。山墙与屋面板构造如图4.44 所示
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•
图4.40 墙、柱平面位置关系
排架结构:由屋架或屋面梁、柱、基础组成;柱与屋架铰接, 与基础刚接。排架结构能承受较大的水平荷载,适用做带吊车 的厂房。 刚架结构:由屋架或屋面梁、柱、基础组成;柱与横梁刚接, 与基础铰接。刚架柱及横梁的截面高度随内力而做成变高,以 节约材料。钢结构的刚架结构应用广泛。 铰接 刚接
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等高排架
不等高排架
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预应力钢筋混凝土屋面板、檐口板、嵌板
(a)屋面板;(b)檐口板;(c) 嵌板
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(二)柱、基础及基础梁
1.柱
• (1)柱的类型 • 柱按材料分有钢筋混凝土柱和钢柱 两种。钢筋混凝土柱又可分为单肢柱和 双肢柱两大类。单肢柱截面形式有矩形、 工字形及单管圆形。双肢柱截面形式有 双肢矩形或双肢圆形管柱,用腹杆(平 腹杆或斜腹杆)连接而成。
D
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(2) •中柱与纵向定位轴线的关系:
等高跨 上柱中心线与纵向轴线重合 单柱 高低跨 双柱 高跨 Q 20t 高跨 Q 32t A=D 高跨 Q 20t A=B+C 高跨 Q 32t A=B+C+D
h/2 h/2
D C B C B A=B+C+D A=D A=B+C
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2. 横向定位轴线
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(三)单层工业厂房的门窗及天窗构造
1. 单层工业厂房侧窗
(1) 侧窗的位置
•
侧窗的位置不同,室内的采光效果 也不同。 • 窗台的高度从通风、采光要求讲, 一般以低些为好。 • 在有吊车梁的厂房中,因吊车梁会 遮挡部分光线,在该段范围内通常不设 侧窗,如图4.57所示。
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图4.57 有吊车梁时的侧窗布置
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(四)支撑布置
(1)屋盖支撑
1)上弦横向水平支撑
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屋盖支撑
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2)下弦横向水平支撑
构成:沿厂房跨度方向在屋架下弦杆 构成的水平桁架 。 作用:将山墙风荷载及纵向水平荷载 传至纵向柱列;防止屋架下弦侧向振 动。 布置:当屋架下弦设有悬挂吊车(厂 房内振动较大),应在每一伸缩缝区 段两端的第一或第二柱间设置。
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图4.4 非承重山墙与横向定位轴线的定位
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图4.5 承重山墙与横向定位轴线的定位
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• (3)横向变形缝处柱与横向定位轴线的 定位 • 在横向伸缩缝或防震缝处,采用双 柱及两条定位轴线。柱的中心线均应自 定位轴线向两侧各移600mm,如图4.6所 示,两条横向定位轴线分别通过两侧屋 面板、吊车梁等纵向构件的标志尺寸端 部,两轴线间所需缝的宽度应符合有关 国家标准规定。
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1、纵向定位轴线
(1) •墙、边柱与纵向定位轴线的关系:
柱距6米、无吊车或
Q 30t
边柱外缘和墙内缘与轴线重合, 称封闭结合。 边柱外缘和墙内缘与轴线之间加 联系尺寸D=125,称非封闭结合。
柱距12米、或 Q 50t
柱距6米、 30t
Q 50t
联系尺寸D=250、500。
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位于厂房的四周,包括纵墙、横墙(山墙)、抗风 柱、连系梁、基础梁等构件。这些构件所承受的荷 围护结构 —— 载,主要是墙体和构件的自重以及作用在墙面上的 风荷载
支
包括屋盖支撑和柱间支撑。作用有3个方面:加强厂 撑 —— 房空间刚度;保证结构在安装和使用阶段的稳定, 传递水平荷载
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主要荷载及传递
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2.柱距
•
单层厂房中横向定位轴线的距离称 为柱距。 • 我国现行标准《厂房建筑模数协调 标准》(GBJ6—86)规定,柱距应采用 扩大模数60M数列,常用6m柱距,有时 也采用12m柱距。 • 单层厂房山墙处的抗风柱柱距宜采 用扩大模数15M数列,即4.5、6和7.5m。
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(二) 定位轴的定位方法 • 厂房的定位轴线分横向和纵向两种。 与横向排架平面平行的称为横向定位轴 线,与横向排架平面垂直的称为纵向定 位轴线。
d)
e)
肋
•倒圆台板式基础(f)
底板
•桩基
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(三) 吊车梁、连系梁、基础梁及圈梁
圈梁是设置于墙体内并与柱子连接的现浇钢筋混凝土构件,其作用是将 墙体与排架柱、抗风柱等箍在一起,以增强厂房的整体刚度,防止由于地基 的不均匀沉降或较大的振动荷载对厂房产生不利影响。 连系梁除承受墙体荷载外,还具有连系纵向柱列、增强厂房的纵向刚度、 传递纵向水平荷载的作用。 墙体有门窗洞口时,需设置钢筋混凝土过梁,支承洞口上部墙体重量。 在进行围护结构布置时,应尽可能地将圈梁、连系梁和过梁结合起来, 使一种梁能兼作两种或三种梁的作用,以简化构造,节约材料,方便施工。 在单层厂房中,一般采用基础梁来承托围护墙体的重量,并将其传至柱基 础顶面,而不另做墙基础,以使墙体和柱的沉降变形一致。
由屋架或横梁、横向柱 列及其基础所组成的平 面骨架,是厂房的基本 承重结构。厂房承受的 竖向荷载及横向水平荷 载主要通过横向平面排 架传至基础及地基。
——
4
由连系梁、吊车梁、纵向柱列、柱间支撑和基础等构件 组成的纵向平面骨架。作用是保证厂房结构的纵向稳定 纵向排架 —— 性和刚度,承受吊车纵向水平荷载、纵向水平地震作用、 结 构 温度应力以及作用在山墙及天窗架端壁并通过屋盖结构 传来的纵向风荷载等
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图4.6 伸缩缝、防震缝处柱与横向定位轴线的定位
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三、单层厂房结构构件
(一)屋盖结构
屋盖结构 ——
有檩体系——
由小型屋面板、檩条、屋架及 屋盖支撑所组成
由大型屋面板、屋架或屋面梁 无檩体系—— 及屋盖支撑组成,有时还包括 有天窗架和托架等构件
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1、屋盖的承重构件
屋架、屋面梁、屋架与柱的连接、屋架托架
锯齿型排架
锯齿形厂房中的长车,如细纱机和拈线机等,应垂直于天窗排列,保证工 作面采光均匀 11
二、单层工业厂房定位轴线
(一)柱网尺寸 • 在厂房中,为支承屋盖和吊车需设柱子,一般在纵横向定位 轴线相交处设柱子。厂房柱子纵横向定位轴线在平面上形成 有规律的网格称为柱网。
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1.跨度
•
Байду номын сангаас
单层厂房中柱子纵向定位轴线间的 距离称为跨度。 • 我国现行标准《厂房建筑模数协调 标准》(GBJ6—86)规定,跨度在18m 以下时,应采用扩大模数30M数列,即9、 12、15、18m;在18m以上时应采用扩大 模数60M数列,即24、30、36m等。
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3)纵向水平支撑 构成:由交叉角 钢、直杆和屋架 下弦第一节间组 成的纵向水平桁 架。 4)垂直支撑 构成:由角钢杆件与屋架直腹杆组成的垂直桁架,形式为十 字交叉形或W形,见教材图2.61。
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(2)柱间支撑 柱间支撑是纵向平面排架中主要的抗侧力构件。 构成: 由交叉钢杆件组成,
交叉倾角35~55°,支撑钢构 件的截面尺寸需经承载力和 稳定计算确定。
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图4.41 墙与柱的连接
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图4.42 墙与屋架的连接
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图4.43 纵向女儿墙与屋面板的连接
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图4.44 山墙与屋面板的连接
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(二) 厂房地面的构造
•
厂房地面一般也是由面层、垫层、 基层(地基)组成。当只设这些构造层 还不能满足生产与使用要求时,还要增 设找平层、结合层、隔离层、保温层、 隔声层、防潮层等其他构造层次。
柱的外形及尺寸
(a)工字形;(b)双肢柱
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牛腿的构造要求
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抗风柱
承受山墙风荷载 与 基 础 刚 接 , 与 屋 架 上弦铰接;也可与下弦 铰接或同时与上、下弦 铰接。 抗 风 柱 与 屋 架 之 间 一 般采用竖向可以移动、 水平方向又有较大刚度 的弹簧板连接;如厂房 沉降量较大时,宜采用 槽形孔螺栓连接。
横向平面排架上的水平荷载:
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二、单层厂房特点、结构类型 1.特点
较大的跨度和净空、荷载大、内力大、截面尺寸大, 能完成
垂直运输和水平运输
动力作用 屋架(屋面梁)规格变化不大,主要是柱型式变化, 柱是主
要受力构件
生产工厂化、施工机械化
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2.结构型式
混合结构( 钢结构