单层厂房结构布置.docx

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单层厂房结构布置

单层厂房的结构体系

一、单层工业厂房的结构型式

1.单层钢筋混凝土柱厂房：

主要承重构件采用钢筋混凝土柱，钢筋混凝土屋架（薄腹梁）或钢屋架。

当有吊车时，一般采用钢筋混凝土吊车梁。

2.单层钢结构厂房：

主要承重构件采用钢柱、钢屋架、钢吊车梁。

3.门式刚架轻工厂房：

门式刚架是由柱和梁结合在一起，形状像门字的结构。

有钢筋混凝土门式刚架和钢门式刚架二种。

二、单层工业厂房的柱网布置

单层厂房柱子的开间尺寸一般均为6.0m，当有特殊需要时也可为：

9m，12m。

厂房的跨度（即柱子的进深间距）一般为：

9m，12m，15m，18m，21m，24m，27m，30m……等，

柱网的尺寸都是3.0m的模数。

厂房的山墙应布置抗风柱，其间距一般为6.0m，亦可根据山墙门洞位置，调整确定抗风柱的位置。

三、单层工业厂房围护墙

单层工业厂房的围护墙，宜采用外贴式的轻质墙体（或砖砌体）即外墙体紧贴柱外皮设置，轻质墙体与柱宜采用柔性连接。

（一）当有抗震设防要求时，单层钢筋混凝土柱厂房的砌体隔墙和围护墙应符合下列

要求：

l.砌体隔墙与柱宜脱开或柔性连接，并应采取措施使墙体稳定，隔墙顶部应设现浇浇钢筋混凝土压顶梁。

2.厂房的砌体围护墙宜采用外贴式并与柱可靠拉结；不等高厂房的高跨封墙和纵横向厂房交接处的悬墙采用砌体时，不应直接砌在低跨屋盖上。

3.砌体围护墙在下列部位应设置现浇钢筋混凝土圈梁：

（1）梯形屋架端部上弦和柱顶的标高处应各设一道，但屋架端部高度不大于900mm时可合并设置。

（2）8度和9度时，应按上密下稀的原则，每隔4m左右在窗顶增设一道圈梁，高厂房的高低跨封墙和纵墙跨交接处的悬墙，圈梁的竖向间距不应大于3m。

（3）山墙沿屋面应设钢筋混凝土卧梁，并应与屋架端部上弦标高处的圈梁连接。

4．圈梁的构造应符合下列规定：

（1）圈梁宜闭合，圈梁截面宽度宜与墙厚相同，截面高度不应小于180mm；圈梁的纵筋，6～8度时不应少于4A12，9度时不应少于4A14。

（2）厂房转角处柱顶圈梁在端开间范围内的纵筋，6～8度时不宜少于4A14；，9度时不宜少于4A16，转角两侧各lm范围内的箍筋直径不宜小于A8，间距不宜大于100mm；圈梁转角处应增设不少于3根且直径与纵筋相同的水平斜筋。

（3）圈梁应与柱或屋架牢固连接，山墙卧梁应与屋面板拉结；顶部圈梁与柱或屋架连接的锚拉钢筋不宜少于4A12，且锚固长度不宜少于35倍钢筋直径，防震缝处圈梁与柱或屋架的拉结宜加强。

5．8度Ⅲ、Ⅳ类场地和9度时，砖围护墙下的预制基础梁应采用现浇接头；当另设条形基础时，在柱基础顶面标高处应设置连续的现浇钢筋混凝土圈梁，其配筋不应少于4A12。

6.墙梁宜采用现浇，当采用预制墙梁时，梁底应与砖墙顶面牢固拉结并应与柱锚拉；厂房转角处相邻的墙梁，应相互可靠连接。

（二）有抗震设防要求的单层钢结构厂房的砌体围护墙不应采用嵌式，8度时尚应采取措施，使墙体不妨碍厂房柱列沿纵向的水平位移。

四、单层工业厂房的屋盖结构

（一）组成

一般由屋面梁（或屋架）、屋面板、檩条、托架、天窗架、屋盖支撑系统等组成。

1．屋面根据材料的不同分为：

由轻型板材组成的有檩体系和由大型屋面板（预制）组成的无檩体系。

2．有檩体系是在屋面梁（或屋架）上铺设檩条，檩条上放置轻型板材而成。

檩条的间距1.0～5.0m，视轻型板材的承载能力而定，支承檩条的屋架间距一般为6.0～12.0m；屋面坡度为1／20～1／50。

3．无檩体系是指在屋面梁或屋架上直接放置预制大型钢筋混凝土预制板的屋盖。

大型屋面板的尺寸一般为1.5m×6.0m、3.0m×6.0m，屋架间距为6.0m，屋面坡度为1／10～1／12。

（二）屋盖支撑系统

支撑是屋盖结构的一个组成部分．它的作用是将厂房某些局部水平荷载传递给主要承重结构，并保证屋盖结构构件在安装和使用过程中的整体刚度和稳定性。

1．屋盖结构的支撑系统，通常由下列支撑组成：

（1）屋架和天窗架的横向支撑：

分为屋架和天窗架的上弦横向支撑以及屋架下弦横向水平支撑。

屋架和天窗架上弦横向支撑，主要是保证屋架和天窗架上弦的侧向稳定，当屋架上弦横向支撑作为山墙抗风柱的支承点时，还能将水平风力或地震水平力传到纵向柱列。

屋架下弦横向水平支撑，当作为山墙抗风柱的支承点时．或当屋架下弦设有悬挂吊车和其他悬挂运输设备时，能将水平风力或悬挂吊车等产生的水平力或地震水平力传到纵向柱列；同时能使下弦杆在动荷载作用下不致产生过大的振动。

（2）屋架的纵向支撑：

分为屋架上弦纵向支撑和屋架下弦纵向水平支撑。

屋架的纵向支撑通常和横向支撑构成封闭的支撑体系，加强整个厂房的刚度。

屋架下弦纵向水平支撑能使吊车产生的水平力分布到邻近的排架柱上，并承受和传递纵墙墙架柱传来的水平风力或地震水平力。

当厂房设有托架时，还能保证托架的平面外稳定。

（3）屋架和天窗架的垂直支撑。

（4）屋架和天窗架的水平系杆：

可分为屋架和天窗架上弦水平系杆以及屋架下弦水平系杆。

屋架的垂直支撑及水平系杆主要是保证屋架上弦杆的侧向稳定和缩短屋架下弦杆平面外的计算长度。

屋架端部的垂直支撑，承受由屋架横向支撑传来的水平风力或纵向地震水平力；中部的垂直支撑主要是保证安装时屋架位置的正确性。

当下弦横向水平支撑和垂直支撑设置在厂房两端或温度伸缩缝区段两端的第二个屋架间时，则第一个屋架间的下弦水平系杆，除能缩短屋架下弦平面外的计算长度外，当山墙抗风柱与屋架下弦连接时，尚有传递山墙水平风力和稳定抗风柱的作用。

所有支撑应与屋架、托架、天窗架和檩条（或大型屋面板）等组成完整的体系。

2．屋盖结构的支撑形式

（1）屋架和天窗架的上弦横向支撑，屋架下弦横向水平支撑和屋架上弦纵向支撑以及屋架下弦纵向水平支撑，一般采用十字交叉的形式。

（2）屋架和天窗架的垂直支撑，可参考图3—35（a）～（d）的形式选用；其中，图3—35（c）一般用于天窗架两侧的垂直支撑，图3—35（d）为兼作檩条的垂直支撑。

（3）屋架和天窗架的水平系杆，包括柔性系杆（拉杆）和刚性系杆（压杆），通常，柔性系杆采用单角钢，刚性系杆采用由两个角钢组成的十字形截面。

在有檩屋盖体系中，檩条可兼作横向支撑的承压杆（刚性杆）。

此时，充任支撑承压杆的檩条应计算其所承受的轴心力。

垂直支撑，还能承受和传递由天窗架上弦横向支撑传来的水平风力和纵向地震水平力；天窗中部的垂直支撑主要是为了安装的需要而设置的。

3.在进行屋盖结构支撑的布置时，应考虑：

厂房的跨度和高度，柱网布置，屋盖结构形式，有无天窗，吊车类型、起重量和工作制，有无振动设备，有无特殊的局部水平荷载等因素。

通常，每一温度伸缩缝区段，或分期建设的工程，应分别设置完整的支撑系统。

4.在无檩屋盖体系中，当采用宽度为1.5m的钢筋混凝土大型屋面板，且大型屋面板与屋架或天窗架的连接均能满足下列要求时，可考虑屋面板能起一定的支撑作用。

此时，屋架上弦杆或天窗架上弦杆平面外的计算长度可取两块屋面板的宽度。

（1）每块屋面板与屋架上弦杆或天窗架上弦杆的焊接应保证三点焊牢，在厂房端部或温度伸缩缝处，当不可能焊接三点时，允许沿屋面板纵肋一侧焊接两点。

（2）当屋架间距为6m时，每点的焊缝长度不小于70mm，焊缝厚度不小于5mm；或焊缝长度不小于60mm。

焊缝厚度不小于6mm。

当屋架间距大于6m时，焊缝长度不小于80mm，焊缝厚度不小于6mm。

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（3）屋面板肋间的空隙，应用150～200号的细石混凝土灌实。

（4）跨度为6m的屋面板的支承长度不小于60mm；跨度大于6m的屋面板的支承长度不小于80mm。

5.屋架横向支撑的设置：

屋架横向支撑包括上弦横向支撑和下弦横向水平支撑；下弦横向水平支撑一般应与上弦横向支撑设置在同一屋架间内。

在通常情况下，无论是有檩或无檩屋盖体系均应设置屋架上弦横向支撑。

在有檩屋盖体系中，上弦横向支撑中的承压杆（刚性系杆）可采用檩条代替。

但此时，充任承压杆的檩条除应符合压杆容许长细比的要求外，还应根据下述两种情况分别求其所承受的轴心力，并取两者中较大者对檩条验算。

一是，当屋架上弦平面内作用有沿房屋纵向的水平荷载时，求作用于檩条的最大轴心力；

二是，取与刚性系杆（承压檩条）两端相连接的两榀屋架上弦杆的毛截面面积（cm2）的20倍（对于3号钢）或30倍（对于16Mn钢）作为作用于檩条的轴心力（kN）。

凡属下列情况之一者，一般宜设置屋架下弦横向水平支撑。

（1）屋架跨度≥18m时（轻型钢结构的三铰拱屋架及钢筋混凝工屋架无檩体系除外）；

（2）屋架下弦设有悬挂吊车（或悬挂运输设备），或厂房内设有桥式吊车或振动设备时；

（3）山墙抗风柱支承于屋架下弦时；

（4）采用有弯折下弦的钢屋架时；

（5）当屋架设有通长的下弦纵向水平支撑时。

6.屋架的上弦横向支撑和下弦横向水平支撑，一般宜设在厂房两端或温度伸缩缝区段两端的第一个屋架间内（图3—36）或第二个屋架间内。

当温度伸缩缝区段的长度大于66m，小于和等于96m时，还应在这个区段中部的屋架上弦和下弦分别增设一道上弦横向支撑和下弦横向水平支撑。

当厂房设有天窗且天窗延伸至厂房尽端或通过温度伸缩缝时，屋架上弦横向支撑和下弦横向水平支撑必须设在厂房两端或温度伸缩缝区段两端的第一个屋架间内。

当天窗通至厂房两端或温度伸缩缝区段两端的第二个屋架间时，或当厂房尽端不设置屋架而利用山墙承重时，屋架上弦横向支撑和下弦横向水平支撑一般宜设在厂房两端或温度伸缩缝区段两两端的第二个屋架间内（图3—38）。

7.屋架下弦设有悬挂吊车（或悬挂运输设备）时，应按下列要求增设下弦横向水平支撑：

（1）当悬挂吊车沿厂房纵向（垂直于屋架跨度方向）运行，且吊车轨道未通至厂房两端和伸缩缝区段两端的屋架下弦横向水平支撑，应在轨道尽端增设屋架下弦横向水平支撑〔图3-39（a）〕或刚性系杆，并与下弦横向水平支撑相接〔图3-39（b）〕。

（2）当悬挂吊车沿厂房横向（平行于屋架跨度方向）运行时，应在其两侧的相邻屋架间内增设下弦横向平支撑和在轨道两端增设水平支撑〔图3-40（a）〕。

8.为检修桥式吊车而设的电动葫芦，其轨道梁一般沿平行于屋架跨度方向设置，并通过支承梁与屋架连接。

此时宜按图3-40（b）所示增设支承梁顶面的局部水平支撑以及屋架下弦横向水平支撑和垂直支撑。

9.屋架纵向支撑的设置：

屋架纵向支撑的设置与厂房跨数、高度、厂房是否等高，屋盖结构形式，吊车类型、起重量和工作制等因素有关。

屋架纵向支撑除端斜杆为下降式的梯形屋架可在上弦平面设置外，其他形式的屋架均应设在屋架下弦平面，并尽可能的与下弦横向水平支撑形成封闭的支撑系统。

通常，在下列情况之一者，宜设置下弦纵向水平支撑：

（1）设有特种桥式吊车（如硬钩、磁力、抓斗、夹钳和刚性料耙等桥式吊车），壁行吊车或双层吊车的厂房。

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（2）设有一般桥式吊车的厂房，当符合表3—23的条件时。

（3）厂房内设有较大振动设备（如≥5.0t的锻锤、重型水压机或锻压机、铸件水爆池及其他类似的振动设备）时。

（4）当屋架采用托架支承时。

（5）在厂房排架柱之间设有墙架柱且墙架柱以下弦纵向水平支撑为支承点时。

（6）在厂房排架计算中考虑空间工作时。

10.屋架下弦纵向水平支撑的设置，应根据具体情况，沿所有纵向柱列，或部分纵向柱列设在屋架下弦的端部节间内。

设置时，可参考下列要求确定：

（1）单跨和等高双跨厂房的屋架下弦纵向水平支撑，应分别沿两侧边列柱设置（图3—41和图3—42）。

（2）等高三跨以上厂房屋架下弦纵向水平支撑除沿两侧边列柱设置外，通常可沿中列柱的一侧设置，亦可沿中列柱之两侧作对称式设置（图3—43和图3—44）。

（3）对于不等高多跨厂房屋架下弦纵向水平支撑的设置，可根据其高跨的相连跨数和低跨的相连跨数分别按上述要