房屋建筑學單層廠房基本構(gòu)造輕鋼結(jié)構(gòu)廠房構(gòu)造

1、11 單層廠房基本構(gòu)造11.1 單層廠房外墻 砌體墻砌體墻在單層工業(yè)廠房中，除跨度小于15m，吊車噸位小于5t時，作為承重和圍護結(jié)構(gòu)之用外，一般只起圍護作用。磚墻的厚度一般為240mm和365mm，其它砌體墻厚度200300mm。.1 墻體的位置由于墻體屬于自承重墻，墻下不單作條形基礎，而是通過基礎梁將磚墻的重量傳給基礎。當墻身的高度大于15m時，應加設連系梁來承托上部墻身。墻身一般在柱子外側(cè)，形成封閉結(jié)合。也可以把墻體砌在柱子中間，以增加排架的剛度，對抗震有利。 .2 砌體墻與柱子的連接圍護墻應與柱子牢固拉接，還應與屋面板、天溝板或檁條拉接。拉接鋼筋的設置原則是：上下間距為500620mm，

2、鋼筋數(shù)量為26，伸入墻體內(nèi)部不少于500mm。 大型板材墻墻板的類型按墻板的性能分：保溫墻板和非保溫墻板；按墻板的材料、構(gòu)造和形狀分：鋼筋混凝土槽形板、煙灰膨脹礦渣混凝土平板、鋼絲網(wǎng)水泥折板、預應力鋼筋混凝土板等。.1 墻板布置1、墻板橫向布置：墻板長度和柱距一致，利用柱來作墻板的支承或懸掛點，豎縫由柱身遮擋，不易滲透風雨，是應用較多的一種方式。2、墻板豎向布置：不受柱距限制，布置靈活，遇到穿墻孔洞時便于處理。但墻板的固定須設置連系梁，其構(gòu)造復雜，豎向板縫多，易滲漏雨水。3、墻板混合布置：布置較為靈活，但板型較多，難以定型化，并且構(gòu)造較為復雜。廠房的山墻上形成山尖形，從立面設計要求可作出多種處

3、理方案。.2 墻板與柱的連接構(gòu)造1、柔性連接：通過設置預埋鐵件和其他輔助件使墻板和排架柱相連接。適用于地基構(gòu)成不均勻、沉降較大或有較大振動影響的廠房。2、剛性連接：在柱子和墻板中先分別設置預埋鐵件，安裝時用角鋼或6的鋼筋焊接連牢。宜用于地震設防烈度7度的地區(qū)和地基構(gòu)成均勻，振動影響不大的廠房。 輕質(zhì)板材墻對不要求保溫、隔熱的熱加工車間、防爆車間、倉庫建筑等的外墻，可采用輕質(zhì)板材墻。.1 彩色涂層鋼板 具有絕緣、耐酸堿、耐油等優(yōu)點，并具有較好的加工性能，可切段、彎曲、鉆孔、鉚邊、卷邊。彩色涂層鋼板是用自攻螺釘將板固定在型鋼墻筋上。豎向布板和橫向布板均可。.2 彩色壓型鋼板復合墻板以輕質(zhì)保溫材料為

4、芯層，經(jīng)復合加工而成的輕質(zhì)、保溫墻板，有塑料復合墻板、復合隔熱板隔熱夾心板等多種。其特點為：質(zhì)量輕、保溫性好、耐腐蝕、耐久、立面美觀、施工速度快。復合板的安裝是依靠吊件，把板材掛在基體墻身的骨架上，用焊接法把吊件與骨架焊牢。其水平縫為搭接縫，垂直縫為企口縫。11.2 單層廠房屋面 屋面排水廠房屋面排水方式應根據(jù)氣候條件、廠房高度、生產(chǎn)工藝特點、屋面面積大小等因素綜合考慮。一般可參考表11-1來選擇。.1 無組織排水某些有特殊要求的廠房，如屋面容易積灰的冶煉車間，屋面防水要求很高的鑄工車間以及對內(nèi)排水的鑄鐵管具有腐蝕作用的煉銅車間、某些化工廠房等均宜采用無組織排水無組織排水的挑檐長度L要求一般可

5、根據(jù)檐口高度H確定，如圖11-9。高低跨廠房的高低跨相交處，若高跨為無組織排水時，在低跨屋面的滴水范圍內(nèi)要加鋪一層滴 圖11-9 無組織排水水板做保護層。 .2 有組織排水1、挑檐溝外排水：采用該方案時，水流路線的水平距離不應超過20m，以免造成屋面滲水。當廠房為高低跨時，可先將高跨的雨水排至低跨屋面，然后從低跨挑檐溝引入地下。2、長天溝外排水：多用于單層廠房。在多跨廠房中，可沿縱向天溝向廠房兩端山墻外部排水，形成長天溝外排水。長天溝板端部做溢流口，以防止在暴雨時因豎管來不及泄水而使天溝浸水。 3、內(nèi)排水：嚴寒地區(qū)多跨單層廠房宜選用內(nèi)排水方案。優(yōu)點是不受廠房高度限制，屋面排水組織較靈活，適用于

6、多跨廠房，嚴寒地區(qū)采用內(nèi)排水可防止因結(jié)凍脹裂引起屋檐和外部雨水管的破壞。4、內(nèi)落外排水：當廠房跨數(shù)不多時(如僅有三跨)，可用懸吊式水平雨水管將中間天溝的雨水引導至兩邊跨的雨水管中，構(gòu)成內(nèi)落外排水。優(yōu)點是可以簡化室內(nèi)排水設施，生產(chǎn)工藝的布置不受地下排水管道的影響，但水平雨水管易被灰塵堵塞，有大量粉塵積于屋面的廠房不宜采用。 屋面防水.1 卷材防水屋面節(jié)點構(gòu)造1、接縫：大型屋面板相接處的縫隙，必須用C20細石混凝土灌縫填實。在無隔熱(保溫)層的屋面上，屋面板短邊端肋的交接縫(即橫縫)處的卷材應加以處理，一般采用在橫縫上加鋪一層干鋪卷材延伸層的做法。 2、挑檐：屋面為無組織排水時，可用外伸的檐口板形

7、成挑檐，有時也可利用頂部圈梁挑出挑檐板。挑檐處應處理好卷材的收頭，以防止卷材起翹、翻裂。通?？刹捎镁聿淖匀皇疹^和附加鍍鋅鐵皮收頭的方法。3、縱墻外天溝：南方地區(qū)較多采用外天溝外排水的形式，其槽形天溝板一般支承在鋼筋混凝土屋架端部挑出的水平挑梁上或鋼屋架、鋼筋混凝土屋面大梁端部的鋼牛腿上。在天溝內(nèi)應加鋪一層卷材。雨水口周圍應附加玻璃布兩層。外天溝的防水卷材也應注意收頭處理，因天溝的檐壁較矮，為保證屋面檢修、清灰的安全，可在溝外壁設鐵欄桿。4、中間天溝：設于等高多跨廠房的兩坡屋面之間，一般用兩塊槽形天溝板并排布置。其防水處理、找坡等構(gòu)造方法與縱墻內(nèi)天溝基本相同。直接利用兩坡屋面的坡度做成的“V”形

8、“自然天溝”僅適用于內(nèi)排水(或內(nèi)落外排水)。圖11-15 中間天溝構(gòu)造5、長天溝：當采用長天溝外排水時，必須在山墻上留出洞口，天溝板伸出山墻，該洞口可兼做溢水口用，洞口的上方應設置預制鋼筋混凝土過梁。長天溝及洞口處應注意卷材的收頭處理，如圖11-16所示。圖11-16 長天溝外排水構(gòu)造 6、泛水（1）山墻泛水 做法與民用建筑基本相同。振動較大的廠房，可在卷材轉(zhuǎn)折處加鋪一層卷材，山墻一般應采用鋼筋混凝土壓頂，以利于防水和加強山墻的整體性。 （2）縱向女兒墻泛水 應注意天溝與女兒墻交接處的防水處理。（3）高低跨處泛水 如在廠房平行高低跨處無變形縫，而由墻梁承受高跨側(cè)墻墻體荷載時，墻梁下需設牛腿。因

9、牛腿有一定高度，因此高跨墻梁與低跨屋面之間必然形成一個大空隙，這段空隙應采用較薄的墻來填充，并做泛水處理，如圖11-19所示。(a)、(b)有天溝高低跨泛水；(c)無天溝高低跨泛水圖11-19 高低跨處泛水（4）變形縫泛水 屋面的橫向變形縫處最好設置矮墻泛水，以免水溢入縫內(nèi)，縫的上部應設置能適應變形的鍍鋅鐵皮蓋縫或預制混凝土壓頂板，如圖11-20(a)所示。如橫向變形縫處不設矮墻泛水，其構(gòu)造如圖11-20(b)所示。(a)有矮墻泛水；(b)無矮墻泛水圖11-20 屋面橫向變形縫示例.2 鋼筋混凝土構(gòu)件自防水屋面概念：利用鋼筋混凝土板本身的密實性，對板縫進行局部防水處理而形成防水的屋面。特點：具

10、有省工、省料、造價低和維修方便的優(yōu)點。缺點是混凝土暴露在大氣中容易引起風化和碳化，板面后期容易出現(xiàn)裂縫而引起滲漏。油膏和涂料易老化，接縫的搭蓋處易產(chǎn)生飄雨等情況。 1、嵌縫式、脊帶式防水：板縫嵌油膏防水。若在嵌縫上面再粘貼一層卷材(玻璃布較好)作防水層，則成為脊帶式防水，其防水性能較嵌縫式為佳。2、搭蓋式防水：構(gòu)造原理和瓦材相似,如用F型屋面板做防水構(gòu)件，板的縱縫上下搭接，橫縫和脊縫用蓋瓦覆蓋(圖11-23)。圖11-23 F板屋面鋪設情況及節(jié)點構(gòu)造11.3 單層廠房地面 地面的組成 主要由面層、墊層和地基組成。另需增加一些其他層次，如結(jié)合層、找平層、防水(潮)層、保溫層和防腐蝕層等。 .1

11、地基 當?shù)鼗临|(zhì)較弱或地面承受荷載較大時，對地面的地基應采取加強措施。一般的做法是先鋪灰土層，或干鋪碎石層，或干鋪泥結(jié)碎石層，然后輾壓壓實。.2 墊層其厚度主要根據(jù)作用在地面上的荷載經(jīng)計算確定。當?shù)孛嬷苯影惭b中小型設備、有較大的荷載且不允許面層變形或裂縫，或有侵蝕性介質(zhì)及大量水的作用時，采用剛性墊層。其材料有混凝土、瀝青混凝土、鋼筋混凝土等。當?shù)孛嬗兄卮鬀_擊、劇烈振動作用或儲放笨重材料時(有時伴有高溫)，采用柔性墊層。其材料有砂、碎石、礦渣、灰土、三合土等。有時也把灰土、三合土作的墊層稱半剛性墊層。.3 面層 面層直接承受各種物理和化學作用。根據(jù)生產(chǎn)特征和對面層的使用要求選擇。地面的名稱按面層

12、的材料名稱而定。 地面的類型及構(gòu)造按面層材料分：素土夯實、石灰三合土、水泥砂漿、細石混凝土、木板、陶土板等。按使用性質(zhì)分：一般地面和特殊地面(如防腐、防爆等)。按構(gòu)造分：整體面層和板、塊材面層兩類。工業(yè)廠房常見地面構(gòu)造見教材表11-2。 地面細部構(gòu)造.1 縮縫、分格縫當采用混凝土作墊層時，墊層應設置縱向、橫向縮縫?？v向縮縫根據(jù)要求采用平頭縫(圖11-24a)或企口縫(圖11-24b)，其間距一般為36m；橫向縮縫宜采用假縫(圖11-24c)其間距為612m。在混凝土墊層上作細石混凝土面層時，其面層應設分格縫，分格縫應與墊層的縮縫對齊；如采用瀝青類面層或塊材面層時，其面層可不設縫；設有隔離層的水

13、玻璃混凝土、耐堿混凝土面層的分格縫可不與墊層的縮縫對齊。 圖11-24 墊層縮縫.2 地面的接縫1、變形縫位置：應與建筑結(jié)構(gòu)的變形縫處理一致，且貫穿地面各構(gòu)造層(圖11-25(a)。在一般地面與振動大的設備(如鍛錘、破碎機等)的基礎之間應設變形縫；在承受荷載相差較大的兩地段間也設置變形縫。構(gòu)造要求：變形縫的寬度為2030mm，用瀝青砂漿或瀝青膠泥填縫。若面層為塊料時，面層不再留縫(圖11-25 (b)。設有分格縫的大面積混凝土作墊層的地面，可不另設地面伸縮縫。在地面承受荷載較大，經(jīng)常有沖擊、磨損、車輛通過頻繁等強烈機械作用的地面邊緣須用角鋼或鋼板焊成護邊。 圖11-25 地面變形縫構(gòu)造2、交界

14、縫在交界處的墊層中預埋鋼板焊接角鋼嵌邊，或用混凝土預制板加固(圖11-26a、b)。當廠房內(nèi)鋪設有鐵軌時，應考慮道渣及枕木安裝方便，在距鐵軌兩側(cè)不小于850mm的地帶采用板、塊材地面。為使鐵軌不影響其他車輛和行人的通行，軌頂應與地面相平(圖 11-26c)。 圖11-26 不同地面的交界縫3、地面與墻間的接縫 地面與墻間的接縫處均設踢腳線，有水沖洗的車間需做墻裙，廠房中踢腳線高度不應小于150mm，踢腳線的的材料一般與地面面層相同，但須注意以下幾點：(1)混凝土及瀝青地面其踢腳線一般采用水泥砂漿；(2)塊料地面的踢腳線可采用水磨石；(3)設有隔離層的地面，其隔離層應延伸至踢腳線的高度，同時還應

15、注意邊緣的固結(jié)問題；(4)當有腐蝕介質(zhì)和水沖洗的車間，踢腳線的高度應為200300mm，并和地面一次施工減少縫隙。.3 地面排水有腐蝕性液體作用的地段，不應流向柱、設備基礎、墻根等處，而要做反向的斜坡。一般排水坡度根據(jù)地面材料和適用性質(zhì)定。廠房地面排水溝多用明溝，一般溝寬為lOOmm250mm，溝底最淺處為1OOmm,溝底縱向坡度為0.5。溝邊與墻面或柱邊距應150mm，并與地面一道施工。溝、地漏四周及地面轉(zhuǎn)角處的隔離層，應適當增加層數(shù)。地漏中心線與墻柱邊緣距應400mm。.4 地溝廠房內(nèi)各種管道纜線(如電纜、采暖、壓縮空氣、蒸汽管道等)需設在地溝中。地溝由溝壁、底板和蓋板組成。常用有磚砌地溝

16、和混凝土地溝(見圖11-28)。 地溝上一般都設蓋板，蓋板表面應與地面標高相平。 當?shù)販洗┻^外墻時，應做好室內(nèi)外管溝接頭處的構(gòu)造。圖11-28 地溝.5 坡道廠房室內(nèi)外高差一般為150mm。為便于通行車輛，在門口外側(cè)須設置坡道。坡道寬度應大于門洞寬度1200mm，坡度一般為1015，最大不超過30。當坡度>10且潮濕，坡道應在表面作齒槽防滑，若有鐵軌通入，則坡道設在鐵軌兩側(cè)。12輕鋼結(jié)構(gòu)廠房構(gòu)造章節(jié)組成：12.1 概述12.2 門式剛架12.3 屋架12.4 檁條12.5 輕型圍護結(jié)構(gòu)主要知識點：輕型屋面類型、檁條、門式剛架、角鋼、T型鋼屋架、輕型圍護結(jié)構(gòu)12.1 概 述概念：輕型鋼結(jié)構(gòu)

17、是在普通鋼結(jié)構(gòu)的基礎上發(fā)展起來的一種新型結(jié)構(gòu)形式，它包括所有輕型屋面下采用的鋼結(jié)構(gòu)。特點：有較好的經(jīng)濟指標。不僅自重輕、鋼材用量省、施工速度快，而且它本身具有較強的抗震能力，并能提高整個房屋的綜合抗震性能。組成：由基礎梁、柱、檁條、層面和墻體組成（圖12-1）。圖12-1 輕鋼結(jié)構(gòu)承重結(jié)構(gòu)：一般采用門式剛架(圖12-2)、屋架(圖12-3)和網(wǎng)架(圖12-4) 為承重結(jié)構(gòu)，其上設檁條、屋面板(或板檁合一的輕質(zhì)大型屋面板)，下設柱(對剛架則梁柱合一)、基礎，柱外側(cè)有輕質(zhì)墻架，柱內(nèi)側(cè)可設吊車梁。圖12-2 門式剛架圖12-3 屋架圖12-4 網(wǎng)架(二)圖12-4 網(wǎng)架(一)12.2 門式剛架12.

18、2.1 剛架的形式及特點形式：剛架結(jié)構(gòu)是梁、柱單元構(gòu)件的組合體，其形式應用較多的為單跨、雙跨或多跨的單、雙坡門式剛架(根據(jù)需要可帶挑檐或毗屋)，如圖12-5所示。圖12-5 門式剛架的形式特點：1、采用輕型屋面，不僅可減小梁柱截面尺寸，基礎也相應減小。2、在多跨建筑中可做成一個屋脊的大雙坡屋面，為長坡面排水創(chuàng)造了條件。3、剛架的側(cè)向剛度有檁條的支撐保證，省去縱向剛性構(gòu)件，并減小翼緣寬度。4、剛架可采用變截面，截面與彎矩成正比；變截面時根據(jù)需要可改變腹板的高度和厚度及翼緣的寬度，做到材盡其用。5、剛架的腹板可按有效寬度設計，即允許部分腹板失穩(wěn)，并可利用其屈曲后強度。6、豎向荷載通常是設計的控制荷

19、載，但當風荷載較大或房屋較高時，風荷載的作用不應忽視。在輕屋面門式剛架中，地震作用一般不起控制作用。7、支撐可做得較輕便。將其直接或用水平節(jié)點板連接在腹板上，可采用張緊的圓鋼。8、結(jié)構(gòu)構(gòu)件可全部在工廠制作，工業(yè)化程度高。12.2.2 門式剛架節(jié)點構(gòu)造12.2.2.1 橫梁和柱連接及橫梁拼接 門式剛架橫梁與柱的連接，可采用端板豎放（圖12-6(a)）、端板斜放（圖12-6(b)）和端板平放（圖12-6(c)）。橫梁拼接時宜使端板與構(gòu)件外緣垂直（圖12-6(d)）。圖12-6 剛架橫梁與柱的連接及橫梁的拼接主剛架構(gòu)件的連接應采用高強度螺栓，吊車梁與制動梁的連接宜采用高強度螺栓摩擦型連接。12.2.

20、2.2 剛架柱腳 門式剛架輕型房屋鋼結(jié)構(gòu)的柱腳宜采用平板式鉸接柱腳。當有必要時，也可采用剛性柱腳。12.2.2.3 牛腿牛腿的構(gòu)造見圖12-9。圖12-9 牛腿的節(jié)點構(gòu)造12.3 屋 架12.3.1 屋架的結(jié)構(gòu)形式屋架的結(jié)構(gòu)形式主要取決于所采用的屋面材料和房屋的使用要求。輕型鋼屋架：以三角形屋架、三角拱屋架和梭形屋架為主。與普通鋼屋架的設計方法原則相同，只是輕型鋼屋架的桿件截面尺寸較小，連接構(gòu)造和使用條件稍有不同。輕型梯形屋架：如圖12-10，屬平坡屋架，屋面系統(tǒng)空間剛度大，受力合力，施工方便。屋架跨度一般為1530m，柱距612m，通常以鉸接支承于混凝土柱頂。屋架的桿件材料一般采用角鋼、T型

21、鋼、熱軋H型鋼或高頻焊接輕型H型鋼以及冷彎薄壁型鋼(截面見圖12-11)。雙角鋼可組成T形或十字形截面。 圖12-10 輕型梯形鋼屋架圖 12-11 冷彎薄壁型鋼屋架桿件截面12.4 檁 條 檁條的形式 檁條宜優(yōu)先采用實腹式構(gòu)件，也可采用空腹式或格構(gòu)式構(gòu)件。檁條一般為單跨簡支構(gòu)件，實腹式檁條也可是連續(xù)構(gòu)件。.1 實腹式檁條 包括槽鋼檁條、高頻焊接輕型H型鋼檁條、卷邊槽形冷彎薄壁型鋼檁條、卷邊Z形冷彎薄壁型鋼檁條（直卷邊Z形和斜卷邊Z形），其截面形式如圖12-13所示。圖12-13 實腹式檁條.2 空腹式檁條 由角鋼的上、下弦和綴板焊接組成，其主要特點是用鋼量較少，能合理地利用小角鋼和薄鋼板，因

22、綴板間距較密，拼裝和焊接的工作量較大，故應用較少。.3 格構(gòu)式檁條可采用平面桁架式、空間桁架式及下?lián)问綑_條。12.4.2 檁條的連接構(gòu)造.1 檁條在屋架(剛架)上的布置和擱置1、為使屋架上弦桿不產(chǎn)生彎矩，檁條宜位于屋架上弦節(jié)點處。當采用內(nèi)天溝時，邊檁應盡量靠近天溝。2、實腹式檁條的截面均宜垂直于屋面坡面。對槽鋼和Z形鋼檀條，宜將上翼緣肢尖(或卷邊)朝向屋脊方向，以減小屋面荷載偏心而引起的扭矩。3、桁架式檁條的上弦桿宜垂直于屋架上弦桿，而腹桿和下弦桿宜垂直于地面。4、脊檁方案。 實腹式檁條應采用雙檁方案，屋脊檁條可用槽鋼、角鋼或圓鋼相連，見圖12-14。桁架式檁條在屋脊處采用單檁方案時，雖用鋼量

23、較省，但檁條型號增多，構(gòu)造復雜，故一般以采用雙檁為宜。圖12-14 脊檁方案(雙檁).2 檁條與屋面的連接 檁條與屋面應可靠連接，以保證屋面能起阻止檁條側(cè)向失穩(wěn)和扭轉(zhuǎn)的作用，這對一般不需驗算整體穩(wěn)定性的實腹式檁條尤為重要。 檁條與壓型鋼板屋面的連接，宜采用帶橡膠墊圈的自攻螺釘。.3 檁條的拉條和撐桿 拉條和撐桿的布置參見圖12-15，互相采用螺栓連接。圖12-15 拉條和撐桿布置圖12.5 輕型圍護結(jié)構(gòu)12.5.1 輕型墻面屋面類型.1 壓型鋼板 采用熱鍍鋅鋼板或彩色鍍鋅鋼板，經(jīng)輥壓冷彎成各種波型，具有輕質(zhì)、高強、美觀、耐用、施工簡便、抗震、防火等特點。.2 太空板以高強水泥發(fā)泡工藝制成的人工

24、輕石為芯材，以玻璃纖維網(wǎng)(或纖維束)增強的上下水泥面層及鋼(或混凝土)邊肋復合而成的新型輕質(zhì)墻面和屋面板材，具有剛度好、強度高、延性好等特點，有良好的結(jié)構(gòu)性能和工程應用前途。.3 加氣混凝土屋面板 是一種承重、保溫和構(gòu)造合一的輕質(zhì)多孔板材，以水泥(或粉煤灰)、礦渣、砂和鋁粉為原料，經(jīng)磨細、配料、澆筑、切割并蒸壓養(yǎng)護而成，具有質(zhì)量輕、保溫效能好、吸聲好等優(yōu)點。因系機械化生產(chǎn)，板的尺寸準確，表面平整，一般可直接在板上鋪設卷材防水，施工方便。12.5.2 壓型鋼板墻面和屋面節(jié)點構(gòu)造.1 輕型彩色涂色壓型鋼板墻面節(jié)點構(gòu)造 壓型鋼板墻面的構(gòu)造主要解決的問題是：固定點要牢靠、連結(jié)點要密封、門窗洞口要做防排水處理。 主要節(jié)點包括單塊墻板的構(gòu)造、墻