建筑概論(第二版)課件-第5章

第五章單層廠房構(gòu)造第一節(jié)單層廠房的承重結(jié)構(gòu)一、單層工業(yè)廠房的組成

地面外墻屋頂、天窗門、窗骨架承重結(jié)構(gòu)墻承重結(jié)構(gòu)單層工業(yè)廠房圍護(hù)結(jié)構(gòu)承重結(jié)構(gòu)

1．墻承重結(jié)構(gòu) 基礎(chǔ) 墻（或帶壁柱砌塊墻） 鋼筋混凝土屋架（或屋面梁） 特點(diǎn)：構(gòu)造簡單、經(jīng)濟(jì)、施工方便，強(qiáng)度低，只適用于跨度小于15m，無吊車或吊車起重量小于50kN的中小型廠房。

鋼筋混凝土屋面粱鋼筋混凝土屋架吊車粱墻內(nèi)壁柱墻外壁柱（a）（b）單層廠房墻承重結(jié)構(gòu)

2．骨架承重結(jié)構(gòu)

屋架（或屋面大梁）柱基礎(chǔ)連系梁吊車梁屋面板（或檁）柱間和屋架間支撐橫向骨架縱向聯(lián)系構(gòu)件骨架承重結(jié)構(gòu)主要承受屋面荷載、外墻及吊車梁等荷載保證橫向骨架的穩(wěn)定性，并將作用在山墻上的風(fēng)力和吊車縱向制動(dòng)力傳給柱子二、鋼筋混凝土骨架承重結(jié)構(gòu)（一）基礎(chǔ)與基礎(chǔ)梁

1．基礎(chǔ)

（1）現(xiàn)澆柱下獨(dú)立基礎(chǔ) 基礎(chǔ)頂面伸出預(yù)留筋與柱連接，伸出長度應(yīng)根據(jù)柱的受力情況、鋼筋規(guī)格、接頭方式確定

（2）預(yù)制柱下杯形基礎(chǔ)杯壁與柱壁間預(yù)留空隙，上大下小，上75mm，下50mm杯壁厚度不小于200mm有足夠的插入深度柱底預(yù)留50mm的找平層，找平層為強(qiáng)度比基礎(chǔ)強(qiáng)度高一級(jí)的細(xì)石混凝土柱插入后，用C20細(xì)石混凝土灌縫杯口下底板厚度不得小于200mm

2．基礎(chǔ)梁

作用：采用基礎(chǔ)梁承托圍護(hù)墻，而不另作墻基礎(chǔ)，以減少墻身和排架間的不均勻沉降(a)擱置在基礎(chǔ)上 (b)擱置在墊塊上 (c)擱置在高杯口基礎(chǔ)上 (d)擱置在牛腿上構(gòu)造：常采用倒梯形截面，長6m，高350或450mm，底寬200或300mm梁頂比室內(nèi)地面低50~100mm，以免影響開門梁頂比室外地面高100~150mm，以便做散水梁底回填土一般不夯實(shí)，應(yīng)留有不少于100mm的空隙，以利于沉降寒冷地區(qū)為避免土壤凍脹引起基礎(chǔ)梁反拱而開裂，在基礎(chǔ)梁下面及周圍填≥300mm厚的砂或爐渣等松散材料基礎(chǔ)梁擱置構(gòu)造要求及防凍措施

（二）柱

1．柱的截面形式

（1）矩形柱（2）工字形柱（3）腹桿雙肢柱（4）斜腹桿雙肢柱特點(diǎn)：外形簡單，制作方便，但自重大，費(fèi)材料適用：荷載較小特點(diǎn)：受力合理，自重小。適用：目前應(yīng)用較廣，300kN以下由兩根主要承受軸向壓力的肢桿、聯(lián)系兩肢桿的腹桿組成。特點(diǎn)：自重輕、省材料、受力合理，但節(jié)點(diǎn)多，構(gòu)造復(fù)雜。適用：柱高度、載荷均較大時(shí)采用鋼筋混凝土柱（1）矩形柱（2）工字形柱（3）腹桿雙肢柱（4）斜腹桿雙肢柱2．柱牛腿及柱上預(yù)埋件柱牛腿： 柱上支承吊車梁、連系梁、屋架等構(gòu)件的結(jié)構(gòu)柱牛腿的構(gòu)造柱上預(yù)埋件： 為確保柱與屋架、吊車梁、連系梁或圈梁、磚墻或大型屋面板、柱間支撐等處的連接，在柱上埋設(shè)鐵件，如鋼板、螺栓及錨拉鋼筋等3．柱間支撐 作用：加強(qiáng)廠房的縱向剛度和穩(wěn)定性

上部支撐：承受山墻上的風(fēng)力，并保證廠房上部的穩(wěn)定性

下部支撐：承受上部支撐傳遞的力和吊車縱向制動(dòng)力柱間支撐的位置：非震區(qū)及7級(jí)內(nèi)地震區(qū)，在伸縮縫區(qū)段中央或中央的柱間設(shè)上、下部支撐8級(jí)以上地震區(qū)，除中部設(shè)置外，還需在兩端設(shè)上部支撐（三）屋頂結(jié)構(gòu)

屋頂結(jié)構(gòu)的主要構(gòu)件：屋架、屋面梁、屋面板、檁條

屋頂結(jié)構(gòu)的類型：無檁結(jié)構(gòu)、有檁結(jié)構(gòu)跨度柱距大型屋面板小型屋面板1.鋼筋混凝土屋面梁

構(gòu)造：單坡和雙坡兩種，梁上弦坡度一般為1/10~1/12 截面形式多為工字型，兩端支座部分加厚

特點(diǎn)：高度小、重心低，穩(wěn)定性好，安裝施工簡便，但自重大，不適用于較大跨度。2.鋼筋混凝土屋架

構(gòu)造：由上弦桿、下弦桿、腹桿組成

特點(diǎn)：自重較屋面梁輕，因此可用于較大的跨度

類型：三角形、梯形、拱形、折線形屋架等

目前廣泛采用折線形屋架常見鋼筋混凝土屋架形式(a)三角形；(b)組合式三角形；(c)預(yù)應(yīng)力三角拱；(d)拱形；(e)預(yù)應(yīng)力梯形；(f)折線形

3.屋面板大型屋面板：預(yù)應(yīng)力混凝土大型屋面板、預(yù)應(yīng)力混凝土F形屋面板小型屋面板：槽瓦、石棉水泥瓦等

（1）預(yù)應(yīng)力混凝土大型屋面板構(gòu)造：截面為槽形，常用標(biāo)志尺寸為1.5×6m，也有3×6、1.5×9、3×9m等規(guī)格，屋面坡度1/5/~1/15特點(diǎn)：剛度好，適用于大、中型或振動(dòng)較大的廠房工業(yè)廠房中應(yīng)用最廣泛的一種屋面板預(yù)應(yīng)力混凝土大型屋面板屋面板與屋面梁的連接：每塊板上焊點(diǎn)不少于3個(gè)屋面板之間的連接：用不低于C15級(jí)的細(xì)石混凝土填縫（2）預(yù)應(yīng)力混凝土F形屋面板構(gòu)造：一種自防水型屋頂覆蓋結(jié)構(gòu)。板沿坡度上下搭接。橫向縫用蓋瓦蓋縫；屋脊處用脊瓦蓋縫。屋面坡度一般為1/4特點(diǎn)：剛度稍差，只適用于中小型非保溫廠房預(yù)應(yīng)力混凝土F形屋面板4.鋼筋混凝土檁條分預(yù)應(yīng)力、非預(yù)應(yīng)力兩種常用的斷面形式有T形、L形與屋架、屋面梁的連接一般采用焊接（在焊接處設(shè)預(yù)埋件）

5.屋頂支撐橫向水平支撐（上弦或下弦）縱向水平支撐（上弦或下弦）垂直支撐水平系桿屋頂支撐的種類（a）上弦橫向水平支撐；（b）下弦橫向水平支撐；（c）縱向水平支撐；（d）垂直支撐；e.縱向水平系桿

（四）吊車梁、連系梁、圈梁

1．吊車梁

位置：柱牛腿上，上面鋪設(shè)吊車軌道

作用：直接承受吊車起重、運(yùn)行、制動(dòng)時(shí)所產(chǎn)生 的各種荷載；傳遞廠房的縱向荷載、保證廠房骨 架縱向剛度、穩(wěn)定性（1）吊車梁的類型吊車梁的類型（2）吊車梁的構(gòu)造 ①吊車梁與柱的連接：多采用焊接

吊車梁與柱的連接

（2）吊車梁的構(gòu)造 ②吊車梁與吊車軌道的連接：一般采用鋼墊板和螺栓連接

吊車梁與吊車軌道的連接

吊車梁與吊車軌道的連接

（2）吊車梁的構(gòu)造 ③吊車梁與車檔的連接：橡膠板和螺栓連接吊車梁與車檔的連接

車檔2．連系梁

柱與柱之間在縱向的水平連系構(gòu)件，支承在柱牛腿上，螺栓連接或焊接

作用：增強(qiáng)廠房縱向剛度，傳遞風(fēng)力荷載到柱列，承擔(dān)其上部墻體荷載。

連系梁與柱的連接

3．圈梁作用：將墻體同廠房排架柱、抗風(fēng)柱等箍在一起，以加強(qiáng)廠房的整體剛度及其穩(wěn)定性。位置：埋置在墻內(nèi)，同柱子連接僅起拉結(jié)作用，不承擔(dān)墻體重量。形式：多為現(xiàn)澆的，柱上預(yù)留插筋與圈梁澆筑在一起圈梁的設(shè)置：（a）圈梁一般應(yīng)在柱頂設(shè)一道。（b）對(duì)有橋式吊車的廠房，應(yīng)在吊車梁附近增設(shè)一道。（c）地震區(qū)當(dāng)設(shè)防烈度為8~9級(jí)時(shí)，按上密下疏原則，每隔5m增設(shè)一道圈梁。（d）連系梁與圈梁的設(shè)置一般應(yīng)與窗過梁結(jié)合起來并兼做過梁用。第二節(jié)單層廠房外墻 骨架承重結(jié)構(gòu)的外墻不承重，只起圍護(hù)作用，墻體和骨架應(yīng)緊密連接，并在適當(dāng)位置設(shè)圈梁或連系梁按材料分類： 砌體墻 板材墻

第二節(jié)單層廠房外墻一、砌體墻1．墻與柱的相對(duì)位置 （1）墻在柱外：構(gòu)造簡單，施工方便，熱工性能好，故單層廠房多用此種方案 （2）墻在柱中：可增加柱子剛度，但熱損失大，施工不便。2．墻與柱、屋架的連接（1）墻與柱：沿柱子高度方向每隔500~600mm伸出2φ6鋼筋砌筑在墻內(nèi)（2）墻與屋架：

3．山墻的抗風(fēng)構(gòu)造

抗風(fēng)柱（和抗風(fēng)梁）作用：山墻處設(shè)置抗風(fēng)柱來承受墻面上的風(fēng)荷載，一部分風(fēng)荷載由抗風(fēng)柱直接傳至基礎(chǔ)，另一部分風(fēng)荷載則由抗風(fēng)柱上端通過屋蓋系統(tǒng)傳到廠房縱向列柱上去構(gòu)造：抗風(fēng)柱的上柱一般采用矩形截面，下柱采用工字形截面?？癸L(fēng)柱的下端應(yīng)插入杯形基礎(chǔ)內(nèi)，上端應(yīng)通過特制的彈簧板與屋架連接二、大型墻板1．墻板的類型及尺寸鋼筋混凝土墻板的長度和高度采用擴(kuò)大模數(shù)3M，厚度采用分模數(shù)1/5M長度有4500、6000、7500、12000mm四種高度有900、1200、1500、1800mm四種常用的厚度為160～240mm墻板按材料分類：單一材料墻板、復(fù)合墻板單一材料墻板：鋼筋混凝土槽形板、空心板和配筋輕混凝土墻板。復(fù)合墻板：采用承重骨架、外殼及各種輕質(zhì)夾芯材料所組成的墻板

單一材料墻板(a)鋼筋混凝土槽形板(b)鋼筋混凝土空心板(c)配筋輕混凝土墻板

復(fù)合墻板

復(fù)合材料墻板2.墻板的布置

有橫向、縱向、混合三種布置方式，常采用橫向布置

3．墻板與柱的連接（1）柔性連接： 可適應(yīng)墻和柱間的不均勻沉降及振動(dòng)壓條柔性連接構(gòu)造

螺栓柔性連接構(gòu)造

（2）剛性連接： 采用角鋼焊接第四節(jié)屋面與天窗一、屋面（一）屋面排水1．屋面排水坡度

卷材防水屋面：坡度要求平緩，坡度常用1:5~1:15

非卷材防水屋面：要求排水快，坡度常用1:42.屋面排水方式（1）無組織排水（2）有組織排水 ①天溝外排水：雨水經(jīng)檐溝、雨水管排走 ②內(nèi)排水：雨水經(jīng)天溝、雨水口、室內(nèi)立管、地下管溝排出 ③懸吊管外排水：雨水經(jīng)天溝、雨水口、室內(nèi)或室外立管排出無組織排水(a)無組織排水；(b)大型屋面板挑檐檐溝外排水天溝外排水內(nèi)排水懸吊管外排水(a)地上出水；(b)地下出水（二）屋面防水 1.卷材防水屋面

板縫處應(yīng)干鋪一層卷材，之后再鋪卷材防水層2.構(gòu)件自防水屋面F板屋面的組成

3.石棉水泥瓦屋面

石棉