建筑工程制图与识图课件9高职高专冶金工业出版社.ppt

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9单层工业厂房施工图,一、综述二、单层工业厂房建筑施工图的识读与绘制三、单层工业厂房结构施工图的识读与绘制,9.1.1单层工业厂房的特点单层工业厂房一般是指：

1、跨度大、高度大、荷载大；2、承受动力荷载（吊车荷载）；3、空旷型结构，室内无隔墙，柱是承受各种荷载的主要构件；4、基础受力大，多采用柱下单独基础。

钢筋混凝土结构厂房,重型钢结构厂房,西安变压器厂（400t吊车）,一、单层工业厂房的结构形式单层厂房的结构形式排架结构与刚架结构两种。

排架结构由屋架（或屋面梁）、柱和基础组成，柱顶与屋架（或屋面梁）铰接，柱底与基础刚接。

排架结构传力明确，构造简单，施工方便，其跨度可超过30m，高度可达2030m或更高，吊车吨位可达150t以上。

排架结构是单层厂房常用的结构形式。

9.1.2单层工业厂房的结构组成及受力特点,屋架与柱铰接,刚架结构目前常用的是钢筋混凝土门式刚架。

刚架结构的柱与横梁刚接，与基础铰接。

刚架结构梁柱合一，构件种类少，制作简单且结构轻巧。

其缺点是刚度较差，梁柱转角处易产生早期裂缝，所以不宜用于有较大吨位吊车的厂房。

本章主要讲述钢筋混凝土排架结构的单层工业厂房。

单层厂房结构的排架和刚架结构,二、单层工业厂房的组成

（1）屋盖结构屋盖结构的主要作用是维护和承重，以及采光通风等。

屋盖结构由屋面板、屋架或屋面梁（包括屋盖支撑）组成，有时还设有天窗架、托架等。

屋盖结构分有檩屋盖体系和无檩屋盖体系两种，将大型屋面板直接支撑在屋架或屋面梁上的称为无檩屋盖体系；将小型屋面板或瓦材支撑在檩条上，再将檩条支撑在屋架上的称为有檩屋盖体系。

（2）吊车梁吊车梁主要承受吊车传来的荷载，并将这些荷载传给排架柱。

吊车梁一般为装配式，简支在排架柱的牛腿上。

（3）排架柱是排架结构厂房中最主要的受力构件，承受由屋架、吊车梁、外墙、支撑等传来的荷载，并传给基础。

（4）围护结构由外墙、连系梁、抗风柱及基础梁等组成。

外墙一般起围护作用，连系梁和基础梁在厂房中起纵向联系作用，提高厂房的纵向稳定性和刚度。

抗风柱设置在厂房两端的山墙内，其作用是将墙面风荷载传给屋盖和基础。

（5）支撑包括屋盖支撑和柱间支撑。

主要作用是增加厂房结构的空间刚度和整体性，保证结构构件的稳定和安全，把风荷载、吊车水平荷载等传递到主要承重构件上。

（6）基础承受排架柱和基础梁传来的荷载并将它们传至地基。

三、单层厂房结构的受力特点装配式钢筋混凝土单层厂房结构，是由横向排架和纵向排架组成的空间体系来共同承受各种荷载。

目前，在设计中都是采用简化的计算方法，按横向平面排架和纵向平面排架分别进行计算，即假定作用在某一平面排架上的荷载，完全由该排架承担，不考虑对其它结构构件的影响。

1、横向平面排架横向平面排架由横梁（屋面梁或屋架）、横向柱列和基础组成，是厂房的基本承重结构。

厂房结构承受的竖向荷载及横向水平荷载主要由横向平面排架承担并传给地基，如下图所示。

横向排架及荷载示意图,2、纵向平面排架纵向平面排架由纵向柱列、连系梁、吊车梁、柱间支撑和基础组成，其作用是保证厂房的纵向稳定性和刚度，承受作用在山墙、通过屋盖结构传来的纵向风荷载、吊车纵向水平荷载等，并将其传给地基。

另外，纵向平面排架还承受纵向水平地震作用及温度应力等。

横向排架柱子少，跨度大，承受着厂房的大部分主要荷载，在厂房设计时必须进行计算。

纵向排架柱子较多且承担的荷载较小，又有柱间支撑的加强，故纵向排架的刚度大、内力小，在厂房设计时一般不作计算，采取一些构造措施即可。

纵向排架及其荷载示意图,9.2单层工业厂房的结构布置,一、柱网布置厂房承重柱的纵向和横向定位轴线，在平面上形成的网格，称为柱网。

柱网布置就是确定纵向定位轴线之间的尺寸（跨度）和横向定位轴线之间的尺寸（柱距）。

柱网布置既是确定柱的位置，也是确定屋面板、屋架和吊车梁等构件跨度的依据，并涉及到厂房结构构件的布置。

柱网布置恰当与否，将直接影响厂房结构的经济合理性、生产使用性以及施工速度等。

柱网布置的一般原则是：

符合生产和使用要求；建筑平面和结构方案经济合理；在厂房结构形式和施工方法上具有先进性和合理性；符合规范有关规定要求；适应生产发展和技术革新的要求。

厂房跨度在18m及以下时，应采用扩大模数30M数列；在18m以上时，采用扩大模数60M数列；厂房柱距应采用扩大模数60M数列（图11.6）。

当工艺布置和技术经济有明显的优越性时，厂房柱距也可采用扩大模数30M数列或其它数值。

目前，工业厂房特别是高度较低的厂房，大多采用6m柱距。

但从现代工业发展趋势来看，扩大柱距可以增加车间的有效面积，提高设备布置的灵活性，加快施工进度。

在大、小车间相结合时，6m柱距和12m柱距可以配合使用。

厂房的跨度和柱距示意图,三、支撑布置在装配式钢筋混凝土单层厂房中，支撑是联系各主要结构构件并把它们构成整体的重要组成部分。

工程实践证明，如果支撑布置不当，不仅会影响厂房的正常使用，还可能引起主要承重构件的破坏和失稳，造成工程事故。

因此对支撑体系的布置应予以足够重视。

支撑的主要作用是增加厂房结构的空间刚度和整体性，保证结构构件的稳定和安全，把风荷载、吊车水平荷载等传递到主要承重构件上。

厂房支撑分屋盖支撑和柱间支撑两类。

（一）屋盖支撑1、屋架（屋面梁）上弦横向水平支撑当采用钢筋混凝土屋面梁的有檩屋盖体系时，应在梁的上翼缘平面内设置横向水平支撑，并应布置在端部第一柱距内以及伸缩缝区段两端的第一或第二个柱距内。

当采用大型屋面板且与屋面梁（屋架）有可靠连接，能保证屋盖平面的稳定并能传递山墙风载时，则认为大型屋面板能起上弦横向水平支撑的作用，可不设置上弦横向水平支撑。

对于采用钢筋混凝土拱形及梯形屋架的屋盖系统，应在每一个伸缩缝区段端部的第一或第二个柱距内布置弦横向水平支撑。

屋架（屋面梁）上弦横向水平支撑,2、屋架下弦纵、横向水平支撑屋架下弦纵向水平支撑能提高厂房的空间刚度，保证横向水平力的纵向分布，增强排架间的空间作用。

当厂房柱距为6m，且厂房内设有普通桥式吊车，应设置下弦纵向水平支撑。

当厂房有托架时必须设置下弦纵向水平支撑。

当设有屋架屋架下弦纵向水平支撑时，为了保证厂房空间刚度，必须同时设置相应的下弦横向水平支撑，并应与下弦纵向水平支撑形成封闭的支撑体系（图）。

屋架下弦纵、横向水平支撑,3、天窗架支撑天窗架支撑包括天窗横向水平支撑和天窗端垂直支撑，它们尽可能和屋架上弦横向水平支撑设于同一柱间内（图）。

（二）柱间支撑柱间支撑的主要作用是保证厂房的纵向刚度和稳定性，传递纵向水平力到两侧纵向柱列。

柱间支撑由上、下两组组成，分别设置在上柱和下柱区段。

柱间支撑应布置在伸缩缝区段的中央或临近中央的柱间（上部柱间支撑在厂房两端的第一个柱距内也应同时设置），有利于在温度变化或混凝土收缩时，厂房可以自由变形而不致产生较大的温度和收缩应力。

柱间支撑一般采用十字交叉形式（交叉倾角在3555度之间）的钢结构。

当厂房设有中级或轻级工作制吊车时，柱间支撑也可采用钢筋混凝土结构。

四、围护结构布置

（1）抗风柱（山墙壁柱）单层厂房的山墙受风荷载的面积较大，一般需设置抗风柱将其分成若干个区格，使墙面受到的风荷载一部分直接传至纵向柱列，另一部分经抗风柱下端传至基础和经上端屋盖系统传至纵向柱列。

当厂房跨度和高度均不大（跨度不大于12m，柱顶标高不超过8m）时可以在山墙中设砖壁柱作为抗风柱；当跨度和高度均较大时，一般设置钢筋混凝土抗风柱，柱外侧再贴砌山墙，柱与山墙之间要用钢筋拉接（图）。

抗风柱一般下端与基础刚接，上端与屋架铰接。

抗风柱与屋架的连接要满足两个要求：

一是在水平方向必须与屋架有可靠的连接以保证有效地传递风荷载；二是在竖向脱开，且二者之间能允许一定的相对位移，以防厂房与抗风柱沉降不均匀产生不利影响。

因而抗风柱与屋架一般采用竖向可以移动、水平方向又有较大刚度的弹簧板连接；若不均匀沉降可能较大时，宜采用螺栓连接。

抗风柱的上柱宜用矩形截面，其截面尺寸bh不宜小于350mm350mm；下柱宜采用工字形或矩形截面，当柱较高时也可用双肢柱。

山墙抗风柱构造,

（2）圈梁、连系梁、过梁、基础梁的布置当用砖砌体作为厂房围护墙时，为了增强厂房的总体刚度和墙体的整体性，一般要设置圈梁、连系梁和过梁。

连系梁的作用是连系纵向柱列，增强厂房的纵向刚度，将风荷载传给纵向柱列，承受其上部墙体的重量。

连系梁多为预制，两端搁置在柱牛腿上，用螺栓或电焊与牛腿连接。

在门窗洞口上设置过梁以承托洞口上部墙体重量。

圈梁的作用是增加房屋的整体刚度，防止由于地基的不均匀沉降或较大振动荷载等对房屋引起的不利影响。

圈梁设在墙内，并与墙体用钢筋拉接。

根据砌体结构设计规范规定，单层厂房圈梁的布置原则是：

对无吊车的砖砌体厂房，檐口标高为58m时，应在檐口标高处设置圈梁一道，檐口标高大于8m时，宜适当增设圈梁。

对无吊车的砌块及料石砌体厂房，檐口标高为45m时，应在檐口标高处设置圈梁一道，当檐高大于5m时，应增加设置数量。

对有吊车或有较大振动设备的单层工业厂房，除在檐口或窗顶标高处设置现浇钢筋混凝土圈梁外，尚应增加设置数量。

圈梁宜连续地设在同一水平面上，并形成封闭状；当圈梁被门、窗洞口截断时，应在洞口上部增设相同截面的附加圈梁。

附加圈梁与原圈梁的搭接长度不应小于其中到中垂直间距二倍，且不得小于1m。

当厂房采用钢筋混凝土柱承重时，常用基础梁来承受围护墙的重量，并将其传给柱基。

基础梁位于墙底部，两端支承在柱基础杯口上；当柱基础埋置较深时，则通过混凝土垫块支承在杯口上。

基础梁底部距土层表面应预留一定的空隙，使基础梁可随基础一起沉降。

五、单层厂房主要构件的选型,

（一）屋面主要构件选型屋盖结构起围护和承重双重作用，主要由屋面板（或瓦和檩条）、檩条、屋架或屋面梁组成。

厂房中的屋面板，主要有大型屋面板和小型屋面板。

大型屋面板适用于无檩体系屋盖，小型屋面板、瓦材适用于有檩体系屋盖。

屋面梁常作成预应力混凝土梁，屋架常作成拱式和桁架式两种，屋盖结构中的屋面板、檩条、屋架及屋面梁等结构构件，目前我国已有现成的标准图集可供选用。

在设计中应根据厂房的具体参数和标准，并考虑当地材料供应、技术水平及施工条件等因素，按照标准图集合理选用屋盖结构构件。

（二）吊车梁吊车梁是有吊车厂房的重要构件，它承受吊车荷载（竖向和纵、横向水平制动力）、吊车轨道及吊车梁自重，并将它们传给厂房柱。

吊车梁常作成T形截面，也可根据需要作成薄腹工字形、鱼腹式、折线形、桁架式等。

吊车梁的选用，一般可参见标准图集按吊车的起重能力、跨度和吊车工作制的不同选用不同的形式。

（三）排架柱排架柱是单层厂房中的主要承重构件。

单层厂房常用柱的形式有实腹矩形柱、工字形柱、双肢柱等，如图所示。

实腹矩形柱的外形简单，施工方便，但混凝土用量多，经济指标较差；工字形柱的材料利用比较合适，目前在单层厂房中应用广泛，但混凝土用量比双肢柱多，施工吊装也较困难；双肢柱混凝土用量少，自重较轻，柱高大时尤为显著，但整体刚度较差，钢筋构造复杂，用钢量稍多。

一般当厂房跨度、高度和吊车起重量不大、柱截面尺寸较小时，多采用矩形或工型截面柱（图a、b）；当跨度、高度和起重量较大时，宜采用双肢柱（图c、d、e）。

单层厂房排架柱的类型,（四）基础和基础梁单层厂房柱常用的基础形式是柱下单独基础，这种基础有阶梯形和锥形两种。

由于它们与预制柱的连接部分做成杯口，故通称为杯形基础。

当柱下基础与设备基础或地坑冲突，以及地质条件差等原因需要深埋时，为了不使预制柱过长，也可做成高杯口基础。

当厂房采用钢筋混凝土柱承重时，常用基础梁来承受围护墙的重量，并将其传给柱基，而不另做墙基础。

基础梁位于墙底部，两端支承在柱基础杯口上；当柱基础埋置较深时，则通过混凝土垫块支承在杯口上（图）。

基础梁有全国标准通用图集，可供设计时选用。

基础梁底部距土层表面应预留一定的空隙，使基础梁可随基础一起沉降。