仿真视频资源第 章单层厂房构件 基本要求 掌握单层工业厂房主要结构构件及构造做法重点 单层工业厂房主要结构构件及构造做法难点 单层工业厂房主要结构构件及构造做法单层厂房主要结构构件 基础与基础梁)基础()基础的类型单层工业厂房的基础一般做成独立式基础,其形式有锥台形基础、薄壳基础、板肋基础等根据厂房荷载及地基情况,还可采用条形基础和桩基础等,如图、图 所示图 独立基础图 条形基础和桩基础()独立式基础构造现浇柱下基础:基础与柱均为现场浇筑,但不同时施工,如图 所示预制柱下杯形基础:当柱为预制时,基础的顶部做成杯口形式,柱安装于杯口内,这种基础称为杯形基础,如图 所示图 现浇柱下基础图 预制柱下杯形基础)基础梁()设置基础梁的原因采用装配式钢筋混凝土排架结构的厂房时,墙体仅起围护和分隔作用,通常不再做基础,而将墙砌在基础梁上,基础梁两端搁置在杯形基础的杯口上,如图 所示,墙体的重量通过基础梁传到基础上,可使内、外墙和柱一起沉降,墙面不易开裂图 基础梁的支承()基础梁构造标志长度:截面形式:有矩形和上宽下窄的倒梯形截面,如图 所示其中倒梯形的较为常用,有预应力和非预应力钢筋混凝土两种图 基础梁截面形式基础梁的位置:基础梁顶面标高应至少低于室内地坪 ,高于室外地坪 。
基础梁的搁置方式:基础梁一般直接搁置在基础顶面上,当基础较深时,可采用加垫块、设置高杯口基础或在柱下部分加设牛腿等措施,如图 所示图 基础梁的搁置方式防冻胀措施:基础产生沉降时,基础梁底的坚实土将对梁产生反拱作用,寒冷地区土壤冻胀也将对基础梁产生反拱作用,因此在基础梁底部应留有 的空隙,寒冷地区基础梁底铺设厚度 的松散材料,如矿渣、干砂等,如图 所示图 防冻胀措施 柱)承重柱()柱的截面形式单层厂房的钢筋混凝土柱基本上可分为单肢柱和双肢柱两类,如图 所示单肢柱的截面形式有矩形、工字形、单管圆形双肢柱是由两肢矩形截面或圆形截面柱用腹杆连接而成按腹杆形式又分为平腹杆双肢柱和斜腹杆双肢柱两种图 钢筋混凝土柱钢筋混凝土柱在厂房中的位置不同,外形也不同,如图 所示柱的构造工字形柱(图);双肢柱(图);牛腿(图)图 柱的选型图 工字形柱图 双肢柱图 实腹式牛腿的构造 牛腿要求如下:牛腿外缘高度 应大于或等于,且不小于 支承吊车梁的牛腿,其支承板边与吊车梁外缘的距离不宜小于 (其中包括 的施工误差)牛腿挑出距离 时,牛腿底面的倾斜角,当 时,可为柱的预埋件(图)图 柱的预埋件)抗风柱由于单层厂房的山墙面积较大,所受到的风荷载很大,因此要在山墙处设置抗风柱承受墙面上的风荷载,使一部分风荷载由抗风柱直接传到基础,另一部分由抗风柱上端通过屋盖系统传到厂房纵向柱列上去。
抗风柱与屋架的连接多为铰接,在构造处理上必须满足以下 个要求:水平方向应有可靠的连接,以保证有效地传递风荷载在竖向应使屋架与抗风柱之间有一定的竖向相对位移的可能性屋架与抗风柱之间一般采用弹簧钢板连接,如图()所示厂房沉降大时用螺栓连接,如图()所示图 抗风柱与屋架的连接 屋盖厂房屋盖起围护与承重作用,包括承重构件和覆盖构件两部分单层厂房屋盖的结构形式大致分为无檩体系和有檩体系两类,如图 所示无檩体系是将大型屋面板直接放在屋架(或屋面梁)上,屋架(屋面梁)放在柱子上,适用于大、中型厂房有檩体系是将各种小型屋面板或瓦直接放在檩条上,檩条支承在屋架或屋面梁上,屋架或屋面梁放在柱子上,适用于小型厂房和吊车吨位小的中型工业厂房图 屋盖结构体系)屋盖的承重构件()屋面大梁钢筋混凝土屋面大梁主要用于跨度较小的厂房,有单坡和双坡之分,单坡仅用于边跨截面有 形和工字形两种,因腹板较薄,故常称为薄腹梁单坡屋面梁适用于,的跨度,双坡屋面梁适用于,的跨度,屋面梁的坡度比较平缓,一般为屋面梁的特点是形状简单、制作安装方便、稳定性好、可以不加支撑,但自重较大,如图 所示图 屋面梁()屋架屋架的类型按钢筋的受力情况分有预应力和非预应力两种;按材料分有木屋架、钢筋混凝土屋架和钢屋架。
其外形通常有三角形、梯形、拱形和折线形等几种,如图 所示图 钢筋混凝土屋架的外形屋架的端部形式有内天沟、外天沟、中间天沟和自由落水,如图 所示图 屋架的端部形式()托架因工艺要求或设备安装的需要,柱距需为 ,而屋架的间距和大型屋面板长度仍为 时,需在 的柱距间设置托架托架将屋架上的荷载传给柱子托架一般采用预应力混凝土托架或钢托架,如图 所示图 托架及布置)屋盖的覆盖()屋面板屋面板分小型屋面板和大型屋面板两种,常用的屋面板如图 所示图 屋面板的类型预应力大型屋面板的外形尺寸常为 ,为配合屋架尺寸及檐口做法,还有 的嵌板和檐口板,如图 所示图 屋面嵌板、檐口板、天沟板()檩条檩条分为钢檩条和钢筋混凝土檩条两种,其中钢筋混凝土檩条的截面形状常为倒 形和 形,如图 所示图 钢筋混凝土檩条示例()天沟板天沟板有预应力和非预应力钢筋混凝土天沟板两种天沟板的宽度共有 种,如图()所示屋盖构件间的连接()屋架与柱的连接屋架与柱的连接方式有焊接连接和螺栓连接,如图 所示图 屋架与柱的连接()屋面板与屋架(或屋面梁)的连接每块屋面板的肋部底面均有预埋铁件与屋架(或屋面梁)上弦相应处预埋铁件相互焊接,其焊接点不少于 点,板与板缝隙均用强度不低于 细石混凝土填实,如图 所示。
天沟板与屋架的连接天沟板端底部的预埋铁件与屋架上弦的预埋铁件 点焊接,与屋面板间的缝隙加通长钢筋,再用不低于 混凝土填实,如图 所示图 屋面板与屋架的连接图 天沟板与屋架的连接()檩条与屋架的连接檩条与屋架上弦的连接有焊接和螺栓连接两种,常采用焊接两个檩条在屋架上弦的对头空隙应以水泥砂浆填实,如图 所示图 檩条与屋架的连接 吊车梁、连系梁与圈梁)吊车梁吊车梁支承在排架柱的牛腿上,沿厂房纵向布置,是厂房的纵向连系构件之一它直接承受吊车荷载(包括吊车自重、吊车起重量,以及吊车启动和刹车时产生的纵、横向水平冲力)并传递给柱子,同时对保证厂房的纵向刚度和稳定性起着重要作用吊车梁的类型吊车梁按材料不同分为钢筋混凝土梁和钢梁两种,常采用钢筋混凝土梁钢筋混凝土梁按截面形式不同有等截面的 形、工字形和变截面的鱼腹式等吊车梁,如图 所示吊车梁可用非预应力与预应力钢筋混凝土制作吊车梁与柱的连接吊车梁的上翼与柱间用角钢或钢板连接,吊车梁下部在安装前应焊上一块钢垫板,并与柱牛腿上的预埋钢板焊牢,吊车梁与柱子空隙以 混凝土填实,如图 所示图 吊车梁的类型图 吊车梁与柱的连接)连系梁连系梁是柱与柱之间在纵向的水平连系构件,其作用是加强厂房的纵向刚度,并传递风荷载至纵向柱列。
有设在墙内和不在墙内两种,其截面形式有矩形和 形连系梁与柱子的连接,可以采用焊接或螺栓连接,具体做法如图 所示圈梁圈梁是沿厂房外纵墙、山墙在墙内设置的连续封闭梁它将墙体与厂房排架柱、抗风柱等箍在一起,以增强厂房结构的整体刚度和稳定性圈梁应在墙内,位置通常设在柱顶、吊车梁、窗过梁等处;其截面高度应不小于 ,配筋数量主筋为,箍筋为,间距圈梁的截面常为矩形或 形,可现浇也可预制,并且应与柱子上的预留插筋拉接,图 连系梁如图 所示图 圈梁与柱的连接 支撑系统)屋盖支撑屋盖支撑包括上弦或下弦横向水平支撑、纵向水平支撑、垂直支撑和水平系杆等,如图 所示屋盖支撑主要用以保证屋架上下弦杆件受力后的稳定,并保证山墙受到风后力的传递横向水平支撑和垂直支撑一般布置在厂房端部和伸缩缝两侧的第二(或第一)柱间柱间支撑柱间支撑的作用是将屋盖系统传来的山墙风荷载及吊车制动力传至基础,同时加强厂房的纵向刚度柱间支撑一般设在横向变形缝区段的中部,或距山墙与横向变形缝处的第二柱间柱间支撑一般采用型钢制作,支撑形式宜采用交叉式,其斜杆与水平面的交角不宜大于,支撑斜杆与柱上预埋件焊接,如图 所示图 柱间支撑图 屋盖支撑的类型外墙单层工业厂房的墙体,主要包括厂房外墙和内部隔断墙。
因为厂房的高度与跨度都比较大,所以单层厂房的外墙要承受较大的自重和较大的风荷载,并且还受到起重运输设备和生产的振动作用产生的荷载因此,墙身必须要有足够的刚度和稳定性单层工业厂房的外墙按材料不同,可分为砖墙、砌块墙和板材墙;按承重方式不同,可以分为承重墙、承自重墙、框架墙等,如图 所示当厂房跨度小于 、吊车吨位不超过 时,一般可以采用承重墙(图 中轴的墙)直接承受屋盖与起重运输设备等荷载当厂房的高度与跨度都比较大时,通常由钢筋混凝土排架柱来承受屋盖与起重运输等荷载,而外墙承受自重,并起围护作用,这种墙体称为承自重墙,如图轴线下部的墙体为避免墙柱的不均匀沉降所引起的墙体开裂与外倾,墙体一般不做基础,而由柱基础上的钢筋混凝土基础梁支承墙体重量当墙体较高时,上部墙体重量由连系梁承担,经柱牛腿将重量传至基础,这种墙称为框架墙(图 中轴线上部和轴线的墙)承自重墙与框架墙是厂房外墙的主要形式图 单层厂房外墙的类型 砖墙与砌块墙)砖墙在单层厂房中,除了厂房跨度小于、吊车吨位不超过 外,砖墙通常只作围护结构使用其厚度通常为 和 墙和柱的连结为使墙体与柱子间有可靠的连接,通常的做法是在柱子高度方向每隔 甩出两根 钢筋,砌筑时把钢筋砌在墙的水平缝里,如图 所示。
女儿墙的连接女儿墙厚一般不小于 ,用强度等级不低于 的砂浆砌筑;应设置构造柱,构造柱间距不宜大于 ;其高度应满足安全和抗震的要求在非地震区,宜设置高度 左右的女儿墙或护栏在地震区或受振动影响较大的厂房,女儿墙高度不应超过 女儿墙与屋面板之间常采用钢筋拉接等措施,如图()所示女儿墙的顶部需做压顶处理,压顶宜用钢筋混凝土现浇而成,其截面常为梯形,如图()所示墙与屋架的连接砖墙与屋架的连接,通常是在屋架的上下弦或屋面梁预埋钢筋拉结砖墙,如图 所示当屋架的腹杆不便预埋钢筋时,可在预埋钢板上焊接钢筋图 柱的连接构造图 女儿墙构造)砌块墙砌块墙即由轻质材料制成的块材,或用普通钢筋混凝土制成空心块材砌筑而成的墙体砌块墙的连接构造与砖外墙的连接构造相同,砌筑时块材之间应横平竖直、灰浆饱满、错缝搭接砌块墙的整体性与抗震性比砖墙好图 墙与屋架的连接 板材墙体)板材墙的类型()单一材料的墙板钢筋混凝土槽形板、空心板槽形板也称肋形板,其钢材和水泥的用量较省,但保温隔热性能差,且易积灰配筋轻混凝土墙板配筋轻混凝土墙板的优点是保温性能好,但有龟裂或锈蚀钢筋等缺点,故一般需加水泥砂浆等防水面层组合墙板组合墙板由承重骨架和各种轻质夹心材料所组成的墙板。
一般做成轻质高强的夹心墙板,芯层采用高效热工材料制作,面层外壳采用承重防腐蚀性能好的材料制作这类墙板的特点是防火、防水、保温、隔热,可充分发挥各种材料的优点,但制作时工艺复杂,仍有热桥现象,需要改进板材墙的规格墙板的规格尺寸应符合相应的模数,一般墙板的长度和高度采用 的倍数板长有,种;板高有,种规格;板厚则以 为模数进级,常用板的厚度为 墙板的连接构造()板材墙的布置(图)横向布置:即利用厂房的承重柱作为墙板的悬挂点或支承点,板的标志长度与柱距一致竖向布置:竖向布置一般采用轻质墙板,板的上下两端固定在连系梁上混合布置:既有横向布置,也有竖向布置,兼有二者的优点,布置灵活,使立面富有变化,但板型较多、构造复杂图 板材墙的布置 墙板的布置要尽量减少板型,如果标准的基本板难以满足,可用异形板和补充构件填补墙板与柱的连接构造柔性连接在大型墙板上预留安装孔,同时在柱的两侧相应位置预埋铁件,在板吊装前焊接连接角钢,并安上螺栓钩,吊装后用螺栓钩将上下两块板连接起来,这种连接对厂房的震动和不均匀沉降的适应性较强较为常用的连接形式有螺栓连接和压条连接螺栓挂钩柔性连接是在水平方向用螺栓挂钩等辅助构件将板、柱固定在一起,垂直方向每隔 块板用焊接在柱上的钢支托支承竖直的墙板荷载,如图 所示。
图 螺栓挂钩柔性连接构造压条柔性连接是在柱上预埋或焊接螺栓,利用压条和螺母将。