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1、14 单层厂房的主要结构构件单层厂房的主要结构构件本章内容：本章内容：单层厂房主要结构构件单层厂房主要结构构件 学学习习重重点点：掌掌握握各各构构件件的的作作用用、位位置及构造方式。置及构造方式。本章提要本章提要本本 章章 内内 容容14.1 承重柱承重柱 14.2 基础与基础梁基础与基础梁 14.3 屋盖结构构件屋盖结构构件 14.4 吊车梁、连系梁、圈梁吊车梁、连系梁、圈梁 14.5 抗风柱与支撑系统抗风柱与支撑系统 单层厂房的钢筋混凝土柱基本上可分为单层厂房的钢筋混凝土柱基本上可分为单单肢柱肢柱和和双肢柱双肢柱两类两类(图图14.1)14.1)。单肢柱的截面形式单肢柱的截面形式有矩形、工
2、字形、单管有矩形、工字形、单管圆形。圆形。双肢柱双肢柱是由两肢矩形截面或圆形截面柱用是由两肢矩形截面或圆形截面柱用腹杆连接而成。腹杆连接而成。按腹杆形式又分为按腹杆形式又分为平腹杆双肢平腹杆双肢柱和斜腹杆双肢柱两种。柱和斜腹杆双肢柱两种。14.1 14.1 承重柱承重柱14.1.1 14.1.1 柱的截面形式柱的截面形式钢筋混凝土柱在厂房中的位置不同，外形也钢筋混凝土柱在厂房中的位置不同，外形也不同不同(图图14.2)14.2)。14.1.2 边柱、中柱、高低跨处柱的选型边柱、中柱、高低跨处柱的选型柱的预埋件柱的预埋件是是指预先埋设在柱身指预先埋设在柱身上与其他构件连接上与其他构件连接用的各种
3、铁件用的各种铁件(如如钢板、螺栓及锚拉钢板、螺栓及锚拉钢筋等钢筋等)。图图14.314.3为柱的预埋件图。为柱的预埋件图。14.1.3 14.1.3 柱的预埋件柱的预埋件装配式钢筋混凝土排架结构厂房的基础一装配式钢筋混凝土排架结构厂房的基础一般采用独立基础，其中杯形基础较为常见般采用独立基础，其中杯形基础较为常见(图图14.4)14.4)。杯形基础的构造要求有以下几点：杯形基础的构造要求有以下几点：(1)(1)材料材料 (2)(2)杯口尺寸杯口尺寸 (3)(3)基础杯口顶面标高基础杯口顶面标高 (4)(4)高杯形基础高杯形基础(图图14.5)14.5)(5)(5)双杯形基础双杯形基础(图图14
4、.6)14.6)14.2 14.2 基础与基础梁基础与基础梁14.2.1 14.2.1 基础基础采用装配式钢筋混凝土排架结构的厂房时，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将墙砌在基础梁上，基础梁两端搁置在杯形基础的杯口上的杯口上(图图14.7)14.7)，墙体的重量通过基础梁传到，墙体的重量通过基础梁传到基础上。基础上。14.2.2 14.2.2 基础梁基础梁(1)(1)基础梁的形状基础梁的形状基础梁的断面形状常用倒梯形，有预应力基础梁的断面形状常用倒梯形，有预应力和
5、非预应力钢筋混凝土两种和非预应力钢筋混凝土两种(图图14.8)14.8)。(2)(2)基础梁的位置基础梁的位置 (3)(3)基础梁的搁置方式基础梁的搁置方式基础梁搁置在杯形基础顶面的方式视基础基础梁搁置在杯形基础顶面的方式视基础埋置深度而定埋置深度而定(图图14.9)14.9)。(4)(4)防冻胀措施防冻胀措施 (图图14.10)14.10)单层厂房屋盖的结构形式大致分为单层厂房屋盖的结构形式大致分为无檩体无檩体系和有檩体系两类系和有檩体系两类(图图14.11)14.11)。无檩体系无檩体系是将大型屋面板直接焊接在屋架是将大型屋面板直接焊接在屋架或屋面大梁上。或屋面大梁上。有檩体系有檩体系是将
6、各种小型屋面板搁置在檩条是将各种小型屋面板搁置在檩条上，檩条支承在屋架或屋面梁上。上，檩条支承在屋架或屋面梁上。屋盖结构屋盖结构由由承重构件承重构件和和覆盖构件覆盖构件组成。组成。14.3 14.3 屋盖结构构件屋盖结构构件(1)(1)屋面大梁屋面大梁钢筋混凝土屋面大梁主要用于跨度较小的钢筋混凝土屋面大梁主要用于跨度较小的厂房，厂房，有单坡和双坡之分有单坡和双坡之分，单坡仅用于边跨。，单坡仅用于边跨。截面有截面有T T形和工字形两种形和工字形两种，因腹板较薄故常称其，因腹板较薄故常称其为薄腹梁。为薄腹梁。(图图14.12)14.12)14.3.1 14.3.1 承重构件承重构件(2)(2)屋架
7、屋架 屋架的类型屋架的类型按钢筋的受力情况分：按钢筋的受力情况分：预应力和非预应力两种预应力和非预应力两种按材料分：按材料分：木屋架、钢筋混凝土屋架和钢屋架木屋架、钢筋混凝土屋架和钢屋架其外形通常有其外形通常有三角形、梯形、拱形和折线形等三角形、梯形、拱形和折线形等几种几种(图图14.13)14.13)。屋架的端部形式屋架的端部形式 (图图14.14)14.14)屋架与柱子的连接屋架与柱子的连接(图图14.15)14.15)(1)屋面板屋面板屋面板分屋面板分小型屋面板小型屋面板和和大型屋面板大型屋面板两种。常两种。常用的屋面板如用的屋面板如图图14.16所示。所示。预应力大型屋面板的外形尺寸常
8、用预应力大型屋面板的外形尺寸常用1.5m6.0m(宽宽长长)，为配合屋架尺寸及檐口做法，为配合屋架尺寸及檐口做法，还有还有0.9m6.0m的嵌板和檐口板的嵌板和檐口板(图图14.17)。14.3.2 14.3.2 覆盖构件覆盖构件14.3.2.1 14.3.2.1 覆盖构件的组成覆盖构件的组成(2)(2)檩条檩条 有有钢檩条钢檩条和和钢筋混凝土檩条钢筋混凝土檩条两种，其中钢两种，其中钢筋混凝土檩条的截面形状常为筋混凝土檩条的截面形状常为倒倒L L形和形和T T形形(图图14.18)14.18)。(3)(3)天沟板天沟板有预应力有预应力和和非预应力钢筋混凝土天沟板非预应力钢筋混凝土天沟板两两种。
9、种。天沟板的宽度天沟板的宽度共有共有5 5种种(图图14.17)14.17)。(1)(1)屋面板与屋架或屋面梁的连接屋面板与屋架或屋面梁的连接(图图14.19)14.19)(2)(2)天沟板与屋架的连接天沟板与屋架的连接 (图图14.20)14.20)(3)(3)檩条与屋架的连接檩条与屋架的连接 (图图14.21)14.21)14.3.2.2 覆盖构件与屋架或屋面梁的连接覆盖构件与屋架或屋面梁的连接吊车梁支承在排架柱的牛腿上，沿厂房纵向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。它直接承受布置，是厂房的纵向连系构件之一。它直接承受吊车荷载吊车荷载(包括吊车自重、吊车起
10、重量，以及吊包括吊车自重、吊车起重量，以及吊车启动和刹车时产生的纵、横向水平冲力车启动和刹车时产生的纵、横向水平冲力)并传并传递给柱子，同时对保证厂房的纵向刚度和稳定性递给柱子，同时对保证厂房的纵向刚度和稳定性起着重要作用。起着重要作用。14.4 14.4 吊车梁、连系梁、圈梁吊车梁、连系梁、圈梁14.4.1 14.4.1 吊车梁吊车梁吊车梁按外形和截面形状划分，有吊车梁按外形和截面形状划分，有等截等截面的面的T T形形、工字形工字形和和变截面的鱼腹式变截面的鱼腹式吊车梁。吊车梁。这些吊车梁均可用这些吊车梁均可用普通钢筋混凝土普通钢筋混凝土和和预应力预应力钢筋混凝土钢筋混凝土制作制作(图图14
11、.22)14.22)。14.4.1.1 14.4.1.1 吊车梁的截面形式吊车梁的截面形式为了使吊车梁与柱、轨道便于连接及安装为了使吊车梁与柱、轨道便于连接及安装管线，在吊车梁上需设置预埋件及预留孔管线，在吊车梁上需设置预埋件及预留孔(图图14.23)14.23)。14.4.1.2 14.4.1.2 吊车梁与柱的连接吊车梁与柱的连接吊车梁与柱的连接多采用焊接连接的方法。吊车梁与柱的连接多采用焊接连接的方法。(图图14.24)14.24)n吊车轨道的断面和型号由吊车吨位来确定，吊车轨道的断面和型号由吊车吨位来确定，分轻轨分轻轨、重轨和方钢。重轨和方钢。n吊车梁与轨道的连接方法一般采用螺栓连接，吊
12、车梁与轨道的连接方法一般采用螺栓连接，如如图图14.2514.25。14.4.1.3 14.4.1.3 轨道的安装及车档轨道的安装及车档为了防止吊车运行时因来不及刹车而冲撞为了防止吊车运行时因来不及刹车而冲撞到山墙上，须在吊车梁的末端设车挡。车挡又到山墙上，须在吊车梁的末端设车挡。车挡又称止冲器，其大小与吊车的重量有关。车挡用称止冲器，其大小与吊车的重量有关。车挡用钢板制成，用螺栓固定到吊车梁的上翼缘，上钢板制成，用螺栓固定到吊车梁的上翼缘，上面固定缓冲橡胶面固定缓冲橡胶(图图14.26)14.26)。连系梁连系梁是厂房纵向柱列的水平连系构是厂房纵向柱列的水平连系构件，主要用来增强厂房的纵向刚
13、度，并传件，主要用来增强厂房的纵向刚度，并传递风荷载至纵向柱列。连系梁与柱的连接递风荷载至纵向柱列。连系梁与柱的连接见见图图14.2714.27。14.4.2 14.4.2 连系梁连系梁圈梁圈梁是沿厂房外纵墙、山墙在墙内设置是沿厂房外纵墙、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风柱等箍在一起，以增强厂房结构的整体刚度和稳定性。度和稳定性。圈梁的截面常为矩形或圈梁的截面常为矩形或L L形，可现浇也形，可现浇也可预制，并且应与柱子上的预留插筋拉接可预制，并且应与柱子上的预留插筋拉接(图图14.28)14.28
14、)14.4.3 14.4.3 圈梁圈梁抗风柱与屋架的连接一般采用抗风柱与屋架的连接一般采用弹簧板做成弹簧板做成柔性连接柔性连接(图图14.29(14.29(a)a)，以保证有效地传递水以保证有效地传递水平风荷载。在垂直方向允许屋架和抗风柱因下平风荷载。在垂直方向允许屋架和抗风柱因下沉不均匀而有相对的竖向位移。厂房沉降较大沉不均匀而有相对的竖向位移。厂房沉降较大时，则宜采用时，则宜采用螺栓连接螺栓连接的方法的方法(图图14.29(14.29(b)b)。14.5 14.5 抗风柱与支撑系统抗风柱与支撑系统14.5.1 14.5.1 抗风柱抗风柱支撑的支撑的主要作用主要作用是使厂房形成整体空间骨是使
15、厂房形成整体空间骨架，以保证厂房的空间刚度，同时能传递水平架，以保证厂房的空间刚度，同时能传递水平荷载，如山墙风荷载及吊车纵向制动力等，此荷载，如山墙风荷载及吊车纵向制动力等，此外还保证了结构和构件的稳定。外还保证了结构和构件的稳定。14.5.2 14.5.2 支撑系统支撑系统14.5.2.1 14.5.2.1 支撑系统的作用支撑系统的作用(1)(1)屋盖支撑屋盖支撑屋盖支撑屋盖支撑包括包括上弦或下弦横向水平支撑、纵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向水平支撑、垂直支撑和水平系杆等等(图图14.30)14.30)。屋盖支撑屋盖支撑主要用以保证屋架上下弦杆件受力主要用以保证
16、屋架上下弦杆件受力后的稳定，并保证山墙受到风力后的传递。后的稳定，并保证山墙受到风力后的传递。横向水平支撑横向水平支撑和和垂直支撑垂直支撑一般布置在厂房端一般布置在厂房端部和伸缩缝两侧的第二部和伸缩缝两侧的第二(或第一或第一)柱间。柱间。14.5.2.2 14.5.2.2 支撑系统的类型支撑系统的类型(2)(2)柱间支撑柱间支撑柱间支撑的作用柱间支撑的作用是将屋盖系统传来的山墙是将屋盖系统传来的山墙风荷载及吊车制动力传至基础，同时加强厂房风荷载及吊车制动力传至基础，同时加强厂房的纵向刚度。的纵向刚度。柱间支撑柱间支撑一般设在横向变形缝区段的中部，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。或距山墙与横向变形缝处的第二柱间。柱间支撑一般用型钢制作，多采用柱间支撑一般用型钢制作，多采用交叉式交叉式，支撑斜杆与柱上预埋件焊接支撑斜杆与柱上预埋件焊接(图图14.31)14.31)。