單層工業(yè)廠房結(jié)構(gòu)2

第11章單層廠房結(jié)構(gòu)

單層廠房結(jié)構(gòu)類型和結(jié)構(gòu)體系結(jié)構(gòu)組成和荷載傳遞排架計算內(nèi)力組合和排架柱設(shè)計柱下獨立基礎(chǔ)11.1單層廠房結(jié)構(gòu)類型和結(jié)構(gòu)體系k單層廠房依據(jù)其跨度、高度和吊車起重量等因素可采用混合結(jié)構(gòu)、混凝土結(jié)構(gòu)或鋼結(jié)構(gòu)。一、結(jié)構(gòu)類型k混合結(jié)構(gòu)：無吊車或吊車噸位不超過5t，跨度在15m以內(nèi)，柱頂標高不超過8m且無特殊工藝要求的小型廠房，可采用由磚柱、鋼筋混凝土屋架或輕鋼屋架組成的混合結(jié)構(gòu)；鋼結(jié)構(gòu)：廠房內(nèi)有重型吊車（如吊車起重量大于150t）、跨度大于36m或有特殊工藝要求的大型廠房，可采用全鋼結(jié)構(gòu)或由鋼筋混凝土柱與鋼屋架組成的結(jié)構(gòu)。除上述情況以外的單層工業(yè)廠房，一般采用混凝土結(jié)構(gòu)。而且除特殊情況外，一般均采用裝配式鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。k裝配式鋼筋混凝土排架結(jié)構(gòu)是單層工業(yè)廠房最廣泛的一種結(jié)構(gòu)形式，它由屋架或屋面梁、柱和基礎(chǔ)所組成。柱頂與屋架為鉸接，柱底與基礎(chǔ)頂面為固接。分等高、不等高；單跨或多跨等多種形式。二、結(jié)構(gòu)體系

排架結(jié)構(gòu)和剛架結(jié)構(gòu)k

圖1.3.2圖1.3.3騰15-3k鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的跨度可超過30m，高度可達20~30m或更大，吊車噸位可達150t甚至更大。

門架的缺點：

（1）剛度較差，承載后會產(chǎn)生跨變，梁柱的轉(zhuǎn)角處易產(chǎn)生早期裂縫。

（2）翻身、吊裝和對中就位均比較麻煩，其應用受到一定限制。k門架的優(yōu)點：梁柱合一，構(gòu)件種類少，制作簡單，結(jié)構(gòu)輕巧，當廠房的跨度和高度均較小時其經(jīng)濟指標優(yōu)于排架結(jié)構(gòu)。k門架結(jié)構(gòu)一般適用于屋蓋較輕的無吊車或吊車噸位不超過10t，跨度不超過18m，檐口高度不超過10m的中、小型單層廠房或倉庫等。

單層廠房是一個復雜的空間受力體系。

由屋蓋結(jié)構(gòu)，縱、橫向平面排架及

圍護結(jié)構(gòu)組成。k12.2結(jié)構(gòu)組成和布置一、結(jié)構(gòu)組成k1、屋蓋蓋結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)：由由排排架架柱柱頂頂以以上上部部分分各各構(gòu)構(gòu)件件（（包包括括屋屋面面板板、、天天窗窗架架、、屋屋架架、、托托架架等等））所所組組成成。。作用用：主主要要是是圍圍護護和和承承重重（（承承受受屋屋蓋蓋結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)的的自自重重、、屋屋面面活活載載、、雪雪載載和和其其它它的的荷荷載載，，并并將將這這些些荷荷載載傳傳給給排排架架柱柱）），，以以及及采采光光和和通通風風。。k屋蓋蓋類類型型：：無無檁檁體體系系、、有有檁檁體體系系屋蓋蓋類類型型：：無無檁檁體體系系、、有有檁檁體體系系無檁檁體體系系：由由大大型型屋屋面面板板、、屋屋架架或或屋屋面面梁梁及及屋屋蓋蓋支支承承系系統(tǒng)統(tǒng)所所組組成成，，有有時時還還包包括括天天窗窗架架和和托托架架等等構(gòu)構(gòu)件件。。特點點：：屋屋面面剛剛度度大大、、整整體體性性好好、、構(gòu)構(gòu)件件數(shù)數(shù)量量和和種種類類較較少少、、施施工工速速度度快快，，是是單單層層廠廠房房中中應應用用較較廣廣泛泛的的一一種種屋屋蓋蓋形形式式。。k屋蓋蓋類類型型：：無無檁檁體體系系、、有有檁檁體體系系有檁檁體體系系：由由小小型型屋屋面面板板、、檁檁條條、、屋屋架架及及屋屋蓋蓋支支承承所所組組成成。。特點點：：這這種種屋屋蓋蓋的的構(gòu)構(gòu)造造和和荷荷載載傳傳遞遞都都比比較較復復雜雜，，整整體體性性和和剛剛度度也也較較差差，，適適用用于于一一般般中中、、小小型型廠廠房房。。kk２、、縱、、橫橫向向平平面面排排架架：橫向向平平面面排排架架由橫橫梁梁（（屋屋架架或或屋屋面面梁梁））和和橫橫向向柱柱列列（（包包括括基基礎(chǔ)礎(chǔ)））所所組組成成，，是是廠廠房房的的基基本本承承重重結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)。。作用用：將將廠廠房房中中的的豎豎向向荷荷載載（（包包括括結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)自自重重、、屋屋面面活活載載、、雪雪載載和和吊吊車車豎豎向向荷荷載載等等））及及橫橫向向水水平平荷荷載載（（包包括括風風載載、、吊吊車車橫橫向向制制動動力力、、橫橫向向水水平平地地震震作作用用等等））傳傳給給基基礎(chǔ)礎(chǔ)和和地地基基。。k縱向向平平面面排排架架：由由連連系系梁梁、、吊吊車車梁梁、、縱縱向向柱柱列列（（包包括括基基礎(chǔ)礎(chǔ)））和和柱柱間間支支撐撐等等組組成成。。作用用：保保證證廠廠房房結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)的的縱縱向向穩(wěn)穩(wěn)定定性性和和剛剛度度，，承承受受吊吊車車縱縱向向水水平平荷荷載載、、縱縱向向水水平平地地震震作作用用、、溫溫度度應應力力以以及及作作用用在在山山墻墻及及天天窗窗架架端端壁壁并并通通過過屋屋蓋蓋結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)傳傳來來的的縱縱向向風風荷荷載載等等。。k３、、圍圍護護結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)包括括縱縱墻墻、、橫橫墻墻（（山山墻墻））、、抗抗風風柱柱、、連連系系梁梁、、基基礎(chǔ)礎(chǔ)梁梁等等構(gòu)構(gòu)件件。。這這些些構(gòu)構(gòu)件件所所承承受受的的荷荷載載主主要要是是墻墻體體和和構(gòu)構(gòu)件件的的自自重重以以作作用用在在墻墻面面上上的的風風荷荷載載。。k二、、荷荷載載傳傳遞遞豎向向荷荷載載k橫向向水水平平荷荷載載k縱向向水水平平荷荷載載單層層廠廠房房中中的的橫向向排排架架是主主要要承承重重結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)?。∥菁芗?、、吊吊車車梁梁、、排排架架柱柱和和基基礎(chǔ)礎(chǔ)是主主要要承承重重構(gòu)構(gòu)件件?。包括括平平面面布布置置、、支支撐撐布布置置及及圍圍護護結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)布布置置三、、結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)布布置置1、廠廠房房平平面面布布置置（1）柱網(wǎng)布布置：廠廠房承重重柱的縱縱向和橫橫向定位位軸線所所形成的的網(wǎng)格，，稱為柱柱網(wǎng)。柱柱網(wǎng)布置置就是確確定縱向向定位軸軸線之間間（跨度度）和橫橫向定位位軸線（（柱距））的尺寸寸。布置原則則：首先先應滿足足生產(chǎn)工工藝及作作用要求求，在此此前提下下力求建建筑平面面和結(jié)構(gòu)構(gòu)方案經(jīng)經(jīng)濟合理理。另外外，還應應遵守廠廠房建筑筑統(tǒng)一化化基本規(guī)規(guī)則的規(guī)規(guī)定，為為廠房設(shè)設(shè)計標準準化、生生產(chǎn)工廠廠化和施施工機械械化創(chuàng)造造條件。。k（2）變形縫縫：常設(shè)溫度度縫、抗抗震縫及及沉降縫縫2、支撐布布置為了保證證廠房在在施工和和使用過過程中的的可靠性性，需設(shè)設(shè)置各種種支撐。。（1）屋蓋支支撐（2）柱間支支撐包括上、、下弦橫橫向水平平支撐、、縱向水水平支撐撐、垂直直支撐與與縱向水水平系桿桿、天窗窗架支撐撐等。（1）屋蓋支支撐是沿廠房房跨度方方向用交交叉角鋼鋼、直腹腹桿和屋屋架上弦弦桿共同同構(gòu)成的的水平桁桁架。作用：保證屋屋架上弦弦桿在平平面外的的穩(wěn)定和和屋蓋縱縱向水平平剛度。。同時還還作為山山墻抗風風柱頂端端的水平平支座，，承受山山墻傳來來的風荷荷載和其其他縱向向水平荷荷載，并并將其傳傳至廠房房的縱向向柱列。。（a）上弦橫橫向水平平支撐當屋蓋結(jié)結(jié)構(gòu)的縱縱向水平平面內(nèi)剛剛度不足足，具有有以下情情況之一一時，具具有以下下情況之之一時，，應設(shè)置置上弦橫橫向水平平支撐。。1）跨度較較大的無無檁體系系屋蓋，，當屋面面板與屋屋架連接接的焊接接質(zhì)量不不能保證證，且山山墻抗風風柱將風風荷載傳傳至屋架架上弦時時，應設(shè)設(shè)置上弦弦橫向水水平支撐撐；2）若能保保證大型型屋面板板與屋架架或屋面面梁有三三點焊接接且屋面面板縱肋肋間的空空隙用C15或C20細石混凝凝土灌實實，則可可認為無無檁體系系屋蓋剛剛度相當當大，無無須設(shè)置置上弦橫橫向水平平支撐。。3）屋面設(shè)設(shè)置了天天窗且天天窗通到到廠房端端的第二二柱間或或通過伸伸縮縫時時，應在在第一或或第二柱柱間的天天窗范圍圍內(nèi)設(shè)置置上弦橫橫向水平平支撐；；并在天天窗范圍圍內(nèi)沿縱縱向設(shè)置置一至三三道通長長的受壓壓系桿。。4）當采用用鋼筋混混凝土拱拱形或梯梯形屋架架的屋蓋蓋系統(tǒng)時時，應在在每一個個伸縮縫縫區(qū)段端端部的第第一或第第二柱間間布置上上弦橫向向水平支支撐。在屋架下下弦平面面內(nèi)，由由交叉角角鋼、直直腹桿和和屋架下下弦桿組組成的水水平桁架架，稱為為～。作用：將山墻墻風荷載載及縱向向水平荷荷載傳至至縱向柱柱列，同同時防止止屋架下下弦的側(cè)側(cè)向振動動。（b）下弦橫向向水平支支撐當具有以以下情況況之一時時，應設(shè)設(shè)下弦橫橫向水平平支撐（（一般宜宜設(shè)于廠廠房端部部及伸縮縮縫處第第一柱間間），并并宜與上上弦橫向向水平支支撐設(shè)置置在同一一柱間，，以形成成空間桁桁架體系系。1）山墻抗抗風柱與與屋架下下弦連接接，縱向向水平力力通過下下弦傳遞遞時；2）廠房內(nèi)內(nèi)有較大大的振動動源，如如設(shè)有硬硬鉤橋式式吊車或或5t及其以上上的鍛錘錘時；3）有縱向向運行的的懸掛吊吊車（或或電葫蘆蘆），且且吊點設(shè)設(shè)在屋架架上弦時時，可在在懸掛吊吊車軌道道盡頭的的柱間設(shè)設(shè)置。１、下弦弦橫向水水平支撐撐５、下弦弦縱向水水平支撐撐由交叉角角鋼，直直腹桿和和屋架下下弦第一一節(jié)間組組成的縱縱向水平平桁架，，稱為下下弦縱向向水平支支撐。作用：加加強屋蓋蓋結(jié)構(gòu)的的橫向水水平剛度度。（c）縱向水水平支撐撐當廠房內(nèi)內(nèi)設(shè)有軟軟鉤橋式式吊車但但廠房高高度大、、吊車噸噸位較重重（如等等高多跨跨廠房柱柱高大于于15m,吊車工作作級別為為A4，A5起重量大大于50t）、或廠廠房內(nèi)設(shè)設(shè)有硬鉤鉤橋式吊吊車、或或設(shè)有大大于5t懸掛吊車車、或設(shè)設(shè)備以及及廠房內(nèi)內(nèi)因抽柱柱或柱距距較大而而需設(shè)置置托架時時，應在在屋架下下弦端節(jié)節(jié)間沿廠廠房縱向向通長或或局部設(shè)設(shè)置一道道下弦縱縱向水平平支撐。。當設(shè)置下下弦縱向向水平支支撐時，，為了保保證廠房房空間剛剛度，必必須同時時設(shè)置相相應的下下弦橫向向水平支支撐，形形成封閉閉的水平平支撐系系統(tǒng)。由角鋼桿桿件與屋屋架直腹腹桿組成成的垂直桁架架，稱為為屋蓋垂垂直支撐撐。其形形式為十十字交叉叉形或W形。作用：保保證屋架架承受荷荷載后在在平面外外的穩(wěn)定定并傳遞遞縱向水水平力，，因而應與下弦弦橫向水水平支撐撐布置在在同一柱柱間內(nèi)。。（d）垂直支支撐和水水平系桿桿上弦水平平系桿：保證屋屋架上弦弦或屋面面梁受壓壓翼緣的的側(cè)向穩(wěn)穩(wěn)定；下弦水平平系桿：防止在在吊車或或有其他他水平振振動時屋屋架下弦弦發(fā)生側(cè)側(cè)向顫動動。1）當廠房房跨度小小于18m且無天窗窗時，一一般可以以不設(shè)垂直支撐撐和水平平系桿。。2）當廠房房跨度為為18~30m，屋架間間距為6m，采用大大型屋面面板時，，應在每每一道伸伸縮縫區(qū)區(qū)段端部部第一或或第二柱柱間設(shè)置置一道垂垂直支撐撐；跨度度大于30m時，應在在屋架跨跨度1/3左右的節(jié)節(jié)點處設(shè)設(shè)置兩道道垂直支支撐；當當屋架架部部高高度大于于1.2m時，還應應在屋架架兩端各各布置一一道垂直直支撐。。3）當廠房房伸縮縫縫區(qū)段大大于90m時，還應應在柱間間支撐柱柱內(nèi)增設(shè)設(shè)一道垂垂直支撐撐。1)當屋蓋設(shè)設(shè)置垂直直支撐時時，應在在未設(shè)置置垂直支支撐屋架架間，在在相應于于垂直支支撐平面面內(nèi)的屋屋架上弦弦和下弦弦節(jié)點處處，設(shè)置置通長的水水平系桿桿。2)凡設(shè)在屋屋架端部部柱頂處處和屋架架上弦屋屋脊節(jié)點點處的通通長水平平系桿，，均應休休用剛性性系桿，，其余均均可采用用柔性系系桿。包括天窗窗架上弦弦橫向水水平支撐撐和天窗窗架間的的垂直支撐撐，用以以保證天天窗架上上弦的側(cè)側(cè)向穩(wěn)定定和將天天窗端壁壁上的風風荷載傳傳給屋架架。（e）天窗架架支撐1）天窗架架上弦橫橫向水平平支撐和和垂直支支撐一般般均設(shè)置置在天窗窗端部第第一柱間間內(nèi)。2）當天窗窗區(qū)段較較長時，，還應在在區(qū)段中中部設(shè)有有柱間支支撐的柱柱間內(nèi)設(shè)設(shè)置垂直直支撐。。3）垂直支支撐一般般設(shè)置在在天窗的的兩側(cè)，，當天窗窗架跨度度≥12m時，還應應在天窗窗中間豎豎桿平面面內(nèi)設(shè)置置一道垂垂直支撐撐；4）在未設(shè)設(shè)置上弦弦橫向水水平支撐撐的天窗窗架間，，應在上上弦節(jié)點點處設(shè)置置柔性系系桿。它是縱向向平面排排架中最最主要的的抗側(cè)力力構(gòu)件，，其作用用是承受受由抗風風柱和屋屋蓋橫向向水平支支撐傳來來的山墻墻風載，，由屋蓋蓋結(jié)構(gòu)傳傳來的縱縱向水平平地震作作用以及及由吊車車梁傳來來的吊車車縱向水水平制動動力，并并將它們們傳給基基礎(chǔ)。（2）柱間支支撐提高廠房房結(jié)構(gòu)的的縱向剛剛度！對于有吊吊車的廠廠房，按按其位置置要分為為上柱和和下柱柱柱間支撐撐。1)上柱柱間間支撐位位于吊車車梁上部部，它設(shè)設(shè)置在伸伸縮縫區(qū)區(qū)段兩端端與屋蓋蓋橫向水水平支撐撐相對應應的柱間間以及伸伸縮縫區(qū)區(qū)段中央央或臨近近中央的的柱間，，并在柱柱頂設(shè)置置通長的的剛性系系桿以傳傳遞水平平力。2)下柱柱間間支撐位位于吊車車梁下部部，它設(shè)設(shè)置在伸伸縮縫區(qū)區(qū)段中部部與上柱柱柱間支支撐相應應的位置置，（1）設(shè)有吊吊車工作作級別A6~A8的吊車，，或A1~A5的吊車起起重量在在10t或10t以上時；；（2）廠廠房房跨跨度度大大于于或或等等于于18m，或或柱柱高高大大于于或或等等于于8m時；；（3）廠廠房房縱縱向向柱柱的的總總數(shù)數(shù)每每列列在在7根以以下下時時；；（4）設(shè)設(shè)有有3t以上上的的懸懸掛掛吊吊車車時時；；（5）露露天天吊吊車車棧棧橋橋的的柱柱列列。。當單單層層廠廠房房有有下下列列情情況況之之一一時時，，應應設(shè)設(shè)置置柱柱間間支支撐撐。。包括括屋屋面面板板、、墻墻體體、、抗抗風風柱柱、、圈圈梁梁、、連連系系梁梁、、過過梁梁、、基基礎(chǔ)礎(chǔ)梁梁等等構(gòu)構(gòu)件件。。作用用：：承承受受風風、、積積雪雪、、雨雨水水、、地地震震作作用用，，以以及及地地基基產(chǎn)產(chǎn)生生不不均均勻勻沉沉降降所所引引起起的的內(nèi)內(nèi)力力。。三、、圍圍護護結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)布布置置當廠廠房房高高度度及及跨跨度度不不大大時時（（例例如如柱柱頂頂高高度度在在8m以下下，，跨跨度度為為9~12m），，可可在在山墻墻設(shè)設(shè)置置磚磚壁壁柱柱作為為抗抗風風柱柱；；當廠廠房房高高度度和和跨跨度度較較大大時時，，一一般般都都采采用用鋼筋筋混混凝凝土土抗風風柱柱，，柱柱外外側(cè)側(cè)再再貼貼砌砌山山墻墻。。當廠廠房房高高度度很很大大時時，，山山墻墻所所受受的的風風荷荷載載很很大大，，為為減減小小抗抗風風柱柱的的截截面面尺尺寸寸，，可可在在山山墻墻內(nèi)內(nèi)側(cè)側(cè)設(shè)設(shè)置置水水平平抗抗風風梁梁或或鋼鋼抗抗風風桁桁架架，，作作為為抗抗風風柱柱的的中中間間支支座座。。一一部部分分風風荷荷載載將將通通過過抗抗風風梁梁或或抗抗風風桁桁架架直直接接傳傳給給縱縱向向柱柱列列。。1、抗抗風風柱柱抗風風柱柱與與屋屋架架的的連連接接方方式式應應滿滿足足兩兩個個要要求求：：（1）在水平平