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1、第十一章 单层厂房构造,111单层厂房构造组成,1基础 承担作用在柱子上的全部荷载及基础梁上部分墙体荷载，再由基础传给地基。基础通常采用柱下独立基础。 2柱子 它是厂房结构的主要承重构件。 3吊车梁 搁置在柱子的牛腿上支承吊车荷载。 4连系梁 （也称墙梁）它是柱与柱之间纵向的水平联系构件5屋盖结构 包括屋面板、屋架（或屋面大梁）及天窗架。 6支撑系统构件 支撑构件的主要作用是加强厂房结构的空间整体刚度和稳定性。,112单层厂房承重结构,1121 屋盖结构 1 承重构件 （1）屋面大梁 屋面梁可用于单坡或双坡屋面，用于单坡屋面的跨度有6m、9m和12m三种，用于双坡屋面的跨度有9m、12m、15
2、m和18m四种。屋面坡度较平缓，一般为1/10，适用于卷材防水屋面和非卷材防水屋面。屋面大梁可悬挂50kN以下的吊车。 （2）屋架 1） 桁架式屋架。当厂房跨度较大时，采用桁架式屋架较经济。桁架式屋架外形通 常有三角形、梯形、拱形、折线形等几种形式。,2） 两铰拱及三铰拱屋架。两铰拱屋架支座节点为铰接，顶节点为刚接；三铰拱屋 架的支座节点和顶部节点均为铰接。这类屋架杆件减少，构造简单，上弦可采用钢筋混凝土或预应力混凝土杆件，下弦则多采用角钢或钢筋。这种屋架刚度较差，不宜用于振动较大和重型的厂房。 钢筋混凝土两铰拱屋架适用于屋架间距为6m，跨度为12m、15m，屋面坡度为1/4 的非卷材防水屋面
3、的工业厂房。屋架上可铺设预应力大型屋面板或预应力F形屋面板。这种屋架一般用于不大于100kN的中轻级桥式吊车的车间。 钢筋混凝土三角拱屋架的适用条件基本与两铰拱屋架相同，仅其顶部节点为铰接。,（3）屋架端部形式、屋架与柱的连接 1） 屋架端部形式。屋架端部形式，按檐口及中间天沟的排水方式，将屋架上弦端 部设计成自由落水、外天沟及内天沟等三种节点形式（图11.5）。 外天沟端部节点，主要用于檐口采取有组织的外天沟落水方式，挑出的小梁面为水平，以便放置天沟板，一般厂房均可采用这种方式（图11.5b）。 自由落水端部节点，其挑出的小梁坡度与上弦一致，常用在单跨或多跨时的边跨外檐口处，当厂房不高及跨度
4、18m时，可采用这种形式（图11.5d）。 内天沟端部节点，主要适用于单跨及多跨沿墙内天沟、中间内天沟落水方式，其上弦端部做成局部水平面，以便放置槽形排水天沟板(图11.5a)。,2) 屋架与柱的连接。屋架与柱的连接，多采用柱顶和屋架端部的预埋件相互焊接在一起的方式（图11.6a）。图11.6b为螺栓连接的方式，这种方式主要考虑到安装后不能及时进行校正和电 焊工作，故柱顶的预埋螺栓可作为屋架就位的临时固定措施，经过校正后用电焊将垫板与柱顶预埋钢板焊牢，同时也将螺母焊牢以防松动。采用螺栓连接方式时其螺栓的预埋件加工较麻烦，在屋架就位时应注意防止把螺栓撞坏。,2 覆盖构件 （1）屋面板 预应力混凝
5、土 屋面板的外形尺寸常用1.56.0m规格（图11.7）。当柱距为9 m、12 m时也可采用1.59.0m、3.012.0m规格的屋面板。 为配合屋架外形尺寸和檐口做法，还有0.96.0m 规格的嵌板、檐口板（挑檐长200或400mm）、槽形天沟板（图11.8）。,（2）“F”形屋面板 是一种构件自防水覆盖构件（图11.9），屋面板三个周边设有挡水反口（挡水条），纵向板缝间采用挑檐搭接方法，横向板缝用盖瓦盖缝，屋脊处用脊瓦盖缝。这种屋面板一般用于无保温要求的厂房和辅助建筑，北方地区较少采用。 （3）檩条 檩条用于有檩体系的屋盖结构中。它起支撑槽瓦或小型屋面板的作用， 并将屋面荷载传给屋架。檩条
6、应与屋架上弦连接牢固，以保证厂房纵向刚度。,1122 柱 1柱的截面形式 （1）矩形柱 仅用于柱截面尺寸为400600mm以内的柱。此外柱牛腿以上部分、轴心受压柱以及现浇柱常采用矩形截面柱。 （2）工字型柱 当柱长边截面尺寸大于600mm时采用。 （3）双肢柱 当厂房高度很高或吊车起重量较大时，采用双肢柱较为经济合理。双肢柱由两根肢柱用腹杆连接组成，可分为平腹杆双肢柱和斜腹杆双肢柱，双肢柱的每个单肢主要承受轴向压力。 2柱的预埋件 在进行柱子设计和施工时，必须将铁件准确地设置在柱上，不能遗漏。图11.13为柱子模板图，在模板图中表示出了柱子各部尺寸、预埋件位置及预埋件规格尺寸。,1123基础与
7、基础梁 1 基础 （1）基础类型 单层厂房柱基础，主要有独立基础和条形基础两类，前者应用较多。 独立基础，最常见的形式为杯口基础。另外还有薄壁的壳体基础、无筋倒圆台基础和板肋式基础等（图11.14）。 （2）独立基础构造 独立基础的施工，工程上普遍采用现场浇捣的方法。 （3）基础与相邻设备基础埋深的关系 基础埋置深度一般应浅于或等于相邻原有建筑物基础（或设备基础）。 2.基础梁 基础梁的截面形状有梯形、矩形和形几种， 梯形基础梁为常用的形式（图11.20）。国家有统一编制的基础梁标准图集，可供选用和参考。选用时，应注意基础梁的适用条件及有关要求。,1124 吊车梁 1 形、工字形等截面吊车梁
8、形吊车梁（图11.23a）和工字形吊车梁（图11.23b），是较常见的形式。梁顶翼 缘较宽，多为400500mm，以可增加梁的受压面积，也便于固定吊车轨道。梁腹板较薄，常为120180mm，支座处加厚，以利抗剪。梁高有600、900、1200mm等几种规格。这种梁施工简单，制作方便，但自重较大，用材料多。 2 鱼腹式吊车梁 鱼腹式吊车梁的外形与梁的弯矩影响线包络图基本相似（图11.23c），受力合理， 腹板较薄，节省材料，能充分发挥材料强度，可承受较大荷载。,3.吊车梁的连接构造 吊车梁与柱的连接，多采用焊接连接的方法。为承受吊车横向水平刹车力，在吊车 梁上翼缘与柱间用钢板或角钢焊接；在端部支
9、撑处，吊车梁底部预埋一块垫板称为支撑钢板，将梁安装在柱的牛腿上，并与牛腿顶面的预埋钢板焊牢（图11.24）。吊车梁的对 头空隙、吊车梁与柱之间的空隙均需用C20混凝土填实。,1125 连系梁与圈梁 连系梁是厂房纵向列柱的水平连系构件。连系梁的断面形式有矩形（用于一砖厚墙）及L形（用于一砖半厚墙）两种。它支撑在牛腿上，与柱的连接采用螺栓连接或焊接的办法（图11.27）。 圈梁的作用是将墙体同厂房排架柱、抗风柱等箍在一起，以加强厂房的整体刚度和 墙体的刚度及其稳定性。,1126 支撑与抗风柱 1. 单层厂房支撑构件 支撑分屋盖支撑及柱间支撑两类。 （1）屋盖支撑 屋盖支撑包括水平支撑、垂直支撑及纵
10、向水平系杆（或称加劲杆）等（图11.28）。 （2）柱间支撑 柱间支撑的主要作用是加强厂房的纵向刚度和稳定性。它分上部和下部两种(图11.32a)。前者位于上柱间，用以承受作用在山墙上的风荷载，并保证厂房上部的纵向刚度；后者位于下柱间，承受上部支撑传来的力和吊车梁传来的吊车纵向刹车力，并传至基础。当柱间需要通行、放置设备或柱距较大而不宜或不能采用交叉式支撑时，可采用门架式支撑（图11.32b）。 2抗风柱 抗风柱间距可根据厂房跨度大小取6m或4.5m。,113 屋面构造,1131 屋面排水 1屋面排水坡度 卷材防水屋面坡度要求较平缓，一般以1/31/5为宜；非卷材防水屋面，则要求排水快，坡度一
11、般为1/4。各种不同防水材料的屋面坡度可参考表11.3。,2屋面排水方式 （1）无组织排水 在少雨地区或较低的厂房中，应采用无组织排水。以使排水通畅，构造简单，降低造价。对可能有大量积灰的屋面以及有腐蚀性介质的厂房，更应优先采用无组织排水。 （2）有组织排水 1） 有组织内排水。将屋面汇集的雨水引向中间跨和纵墙天沟处，经雨水斗进入厂房内的雨水竖管及地下排水管网（图11.35）。 2） 有组织外排水。冬季室外气温不低的地区可采用有组织外排水。多跨厂房用水平悬吊管将雨水斗连通到外墙的雨水竖管处（图11.36a）。 3） 有组织排水系统 有组织排水系统主要由天沟、雨水斗及雨水管等组成。,1132 屋
12、面防水及细部构造 1 卷材防水屋面 防止横缝处卷材开裂的措施有： （1）增强屋面基层的刚度和整体性，以减小屋面变形。如选择刚度大的板型；保证屋面板与屋架的焊接质量；填缝要密实；合理设置支撑系统等。 （2）选用性能优良的卷材。选用卷材时，应首先考虑其耐久性和延展性，要优先选用改性沥青油毡等新型防水材料。 （3）改进油毡的接缝构造。在无保温层的大型屋面板上铺贴油毡防水层时，先将找平层沿横缝处做出分格缝，缝中用油膏填充，缝上先干铺宽为300mm左右的油毡条作为缓冲层，然后再铺油毡防水层。,2 构件自防水屋面 构件自防水屋面防水的关键是板缝的处理，常用的有嵌缝式、脊带式和搭盖式。 （1） 嵌缝式、脊带
13、式防水 嵌缝式防水是利用大型屋面板做防水层，板缝嵌油膏防水（图11.39）。为提高其防 水效果，可在嵌缝上再粘贴一层卷材或玻璃布做防水层，则成为脊带式防水（图11.40）。 （2） 搭盖式防水 搭盖式防水是用F型屋面板做防水构件，板纵缝上下搭接，横缝和脊缝用盖瓦覆盖 （图11.41）。,3波形瓦（板）屋面 常用的波形瓦屋面有石棉水泥波瓦、镀锌铁皮波瓦和压型钢板等。 石棉水泥波瓦屋面的优点是：重量轻、施工简便；其缺点是易脆裂，耐久性和保温隔热性差，所以主要用于一些仓库及对室内温度状况要求不高的厂房中。 石棉水泥波瓦的规格有大波瓦、中波瓦和小波瓦三种（表11.5）。在厂房中常采用大波瓦。石棉水泥瓦
14、直接铺设在檩条上，檩条间距应与石棉瓦的规格相适应，一般是一块瓦跨三根檩条。石棉水泥瓦与檩条的固定要牢固，其做法是用挂钩固定，用卡钩保证变位，同时挂钩也是柔性连接，允许少量位移。每块瓦上挂钩数量不超过2个，挂钩的位置应设在石棉水泥瓦的波峰上，并应预先钻孔，孔径较挂钩直径大23mm，以利变形和安装。瓦面与挂钩螺丝间设橡皮垫圈。镀锌卡钩可免去钻孔、漏水等缺点，但不如挂钩连接牢固，因此，除檐口、屋脊部位外，其余最好用卡钩与檩条连接（图11.42）。石棉水泥瓦横向搭接一个半波，搭接方向应顺主导风向，以防风和保证瓦的稳定。瓦的上下搭接长度不小于200mm。檐口处挑出长度不大于300mm。,镀锌铁皮波瓦屋面
15、是较好的轻型屋面材料，它抗震性能好，在高烈度地震区应用比 大型屋面板优越，适合一般高温工业厂房和仓库。 压型钢板屋面是一种新型的屋面材料。60年代以来，国内外对压型钢板的轧制工艺和镀锌防腐喷涂工艺进行了不断改进和革新，从单纯镀锌和涂层，发展为多层复合钢板及金属夹心板，产品规格也由短板发展为长板。用压型钢板做屋面防水层，施工速度快，重量轻，防锈、耐腐、美观，可根据需要设置保温、隔热及防露层，适应性较强（图11.43）。,4细部构造 （1）挑檐 当采用有组织外排水时，檐口设檐沟板，其支撑方式同檐口板。为保证檐沟排水通畅，沟底应做15的坡度，坡向水斗。为防止檐沟渗漏，沟内油毡应较屋面多铺一层，油毡端
16、头需封固于檐沟外壁上。需经常清扫积灰时，檐沟外壁上应设置金属栏杆。 （2）天沟 天沟有边天沟和内天沟两种。 边天沟，即在女儿墙内侧放置天沟板（图11.45a），女儿墙根部设出水口，其构造 处理同民用建筑。也可直接在大型屋面板上做成内天沟(图11.45b)。 内天沟（图11.46）的天沟板是搁置在相邻两榀屋架的端头上，多采用两块天沟板组成，两个天沟板接缝处的防水构造要处理好。,（3）屋面泛水 1）女儿墙泛水。 女儿墙泛水有纵墙和山墙两种情况。纵墙女儿墙防水，构造做法与民用建筑相同，泛水处的卷材比普通屋面增加一层。 山墙女儿墙与屋面的交接缝均与屋面流水方向平行，因受屋面坡度的影响，雨水侵入缝内的机会较少，其泛水可沿屋面做成。 2）管道出屋面泛水。 在厂房中常有通风管道及生产设备伸出屋面。管道与屋面向交缝的构造处理若不当，极易漏水，图11.48 为管道泛水做法。 3）高低跨泛水。 当厂房出现平行高低跨时，高跨的侧墙是由搁置在柱子牛腿上的墙梁承受，牛腿有一定的高度，因此，高跨墙余低跨屋面之间形成一段较大的空隙，高低跨泛水就是这段空隙的防水构造处理。其做法分
