钢筋混凝土单层厂房.docx

钢筋混凝土单层厂房（一）单层厂房的结构类型单层厂房是各类厂房中最基本的、应用最普遍的一种；，它对各种类型的工业生产有 较大的适应性，如冶金和机械工业工厂中的轧钢、炼钢，铸造，锻压、金工、装配等车 间，往往设有较重的机械和设备，产品较重且轮廓尺寸较大，因而大多采用单层厂房结 构单层厂房按其主要承重结构的材料分，有混合结构、钢结构和钢筋混凝土结构厂 房内无吊车或吊车起重量不超过50kN、跨度在15m以内、柱顶标高在5m以内，无特 殊工艺要求的小型厂房，可采用混合结构（砖柱、钢筋混凝土屋架、木屋架或轻钢屋架） 当吊车吨位在250kN（中级工作制）以上、跨度大于36m的大型厂房或有特殊工艺要求的厂 房（如设有 100kN 以上锻锤的车间以及高温车间的特殊部位等），一般采用钢屋架、钢筋混 凝土柱或全钢结构其他大部分厂房均可采用钢筋混凝土结构而且，目前除特殊情况 外，均采用装配式钢筋混凝土结构单层厂房按主要结构的受力形式分有排架结构和刚架结构图3b75排架结构钢筋混凝土排架结构是由屋面梁或屋架、柱和基础所组成柱与屋架较接，而与基础 刚接（图11-75）根据厂房工艺和使用要求的不同，排架结构可做成等高（图11-76b）、不等 高（图11-76c、d）等形式。

钢筋混凝土排架结构的刚度大，耐久性和防水性好，施工方便, 目前大多数厂房均采用这一类结构它的跨度可达 30 多米，高度可达 20 多米，吊车吨位可达 1500kN 甚至更大L-)如1耶輛就土瞬虧 ⑴鯛i W 赐聲用Id）網不躺图 11—77 为钢屋架与钢筋混凝土柱组成的排架结构，它一般用于跨度较大的厂房当 以砖墙或砖垛代替钢筋混凝土柱时，则为砖排架结构，一般用于轻型厂房， 目前常用 的刚架结构是装配式钢筋混凝土门式刚架：它是由梁或屋架与柱刚接为同一构件，柱与 基础一般为铰接，使基础不受弯矩，减少基础用料，同时也可减少基础变形对结构的影 响，图 11—78 为钢筋混凝土三铰、两铰及无铰门式刚架朝罷见节轴觴啟射士柱 削茁峨禪构1515 常助矗能土门直刚盂（二）单层厂房结构组成和布置1．结构组成装配式钢筋混凝土排架结构是目前单层厂房中最基本的、应用比较普遍的结构形式 这种结构受力明确、设计与施工方便它通常由下列构件组成，并相互连成一整体（图 11-79）1）屋盖结构、屋盖结构分无檩和有檩两种体系无檩体系由大型屋面板、屋面梁或屋 架（包括屋盖支撑／所组成；有檩体系由小型屋面板、檩条、屋架（包括屋盖支撑）组成，屋 盖结构有时还设有天窗架，托架，屋盖结构起围护和承重双重作用。

2）柱子承受屋架、吊车梁、外墙和支撑传来的荷载，把它们传给基础国II-西裝配式钢離混產上单层厂铢结丙I—同面扳：？一人捋版：3-Xti^; +-M; 5-0; L吊玄架|7Tt圮札；BTI凤暮；*一埜础；IH證系卑；口一韮鈕禦：门一天葡規垂鹵寅樽：IL星集P萤隋向水平吱嫌：14—屋裂电部诟忙尅^ LAti■丽支闻（3）吊车梁两端简支在柱子牛腿上，主要承受吊车竖向和水平荷载4）支撑包括屋盖支撑和柱间支撑，其作用是加强厂房结构的空间刚度，并保证结构 构件在安装和使用阶段的稳定性，同时起传递风载和吊车水平荷载或地震力的作用5）基础承受柱和基础梁传来的荷载并将它传至地基6）围护结构包括纵墙及横墙（山墙）以及由墙梁（有时还有抗风梁及抗风桁架）和基础梁 等组成的墙架它们主要是承受墙体和构件的白重以及作用在墙面上的风荷载2．柱网布置厂房承重柱（或承重墙）的纵向和横向定位轴线，在平面上排列所形成的网格，称为柱网 柱网布置就是确定纵向定位轴线之间（柱距）和横向定位轴线之间（跨度）的尺 寸确定柱网 尺寸，即是确定柱的位置，同时也是确定屋面板、屋架和吊车梁等构件的跨度并涉及到 厂房结构构件的布置柱网布置应满足生产工艺流程的要求，并遵守国家有关厂房建筑 统一模数制的规定，为厂房结构构件的统一、通用及施工工厂化创造条件。

柱网布置的原则一般为：厂房跨度小于或等于 18m 时，应采用 3m 的倍数；跨度大于 18m 时，应采用 6m 的倍 数厂房柱距应采用6m或6m的倍数当工艺布置有明显的优越性时，亦可采用21m、 27m、33m 的跨度和 9m 或其他柱距目前，一般单层厂房大多采用6m柱距，但从现代化工业发展趋势来看，扩大柱距， 对增加车间的有效面积，提高设备布置和工艺布置的灵活性、机械化施工中减少结构构 件的数量和加快施工进度等都是有利的当厂房较为高大时，采用9m或12m柱距较6m 柱距优越当然，由于构件尺寸增大，也给制作、运输和吊装带来不方便12m柱距 是6m柱距的扩大模数，在大小车间相结合时，两者可配合使用，此外，12m柱距可以 利用现有设备做成6m屋面板系统（有托架的），当条件具备时又可直接采用12m屋面板（无 托架的）所以，在选择12m柱距和9m柱距时，应优先采用前者3. 支撑布置在装配式钢筋混凝土单层厂房结构中，支撑虽非主要的构件，但却是连系主要结构构件 以构成整体的重要组成成分实践证明，如果支撑布置不当，不仅会影响厂房的正常使 用，甚至可能引起工程事故屋盖支撑包括设置在屋面梁（屋架）间的垂直支撑、水平系杆，以及设置在上、下弦平面 内的横向支撑和设在下弦平面内的纵向水平支撑。

4. 抗风柱、圈梁、连系梁、过梁和基础梁的布置⑴抗风柱当厂房高度和跨度均不大（柱顶在8m以下，跨度为9-12m）时，可在山墙设 置砖壁柱作为抗风柱；当高度和跨度较大时，一般都设置钢筋混凝土抗风柱，柱外侧再 贴砌山墙在很高的厂房中，为不使抗风柱的截面尺寸过大，可加没水平抗风梁或钢抗 风桁架，作为抗风柱的中间铰支点抗风柱与屋架连接必须满足两个要求：一是在水平方向必须与屋架有可靠的连接以保 证有效地传递风载；二是在竖向应允许两者之间有一定相对位移的可能性，以防厂房与 抗风柱沉降不均匀寸产生不利影响2)圈梁、连系梁、过梁和基础梁当用砖作为厂房围护墙时，一般要设置圈梁、连系 梁、过梁及基础梁圈梁的作用是将墙体同厂房柱箍在一起，以加强厂房的整体刚度，防止由于地基的不 均匀沉降或较大振动荷载引起对厂房的不利影响圈梁设置于墙体内，和柱连接仅起拉 结作用圈梁不承受墙体重量，所以柱上不设置支承圈梁的牛腿圈梁的布置与墙体高度、对厂房刚度的要求以及地基情况有关对于一般单层厂房， 可参照下列原则布置：对无桥式吊车的厂房，当墙厚＜240mm、檐高为5—8m时，应在 檐口附近布置一道，当檐高大于8m时，宜增设一道，对有桥式吊车或有较大振动设备的 厂房，除在檐口或窗顶布置圈梁外，尚宜在吊车梁标高处或墙中适当位置增设一道，外 墙高度大干15m时还应适当增设。

连系梁的作用是连系纵向柱列，以增强厂房的纵向刚度并传递风载到纵向柱列；此外， 连系梁还承受其上部墙体的重量连系梁通常是预制的，两端搁置在柱牛腿上，其连接 可采用螺栓连接或焊接连接过梁的作用是承托窗洞口上部的墙体重量 在进行厂房结构布置时，应尽可能将圈梁、连系梁和过梁结合起来，使一个构件起 到两 种或三种构件的作用，以节约材料，简化施工在一般厂房中，通常用基础梁来承托围 护墙体的重量，而不另做墙基础基础梁底部距土壤表面应预留100mm的空隙，使梁可 随柱基础一起沉降在基础梁下有冻胀性土时，应在梁下铺设一层干砂、碎砖或矿渣等 松散材料，并留50〜150mm的空隙这可防止土壤冻结膨胀时将梁顶裂基础梁与柱一 般不要求连接，将基础梁直接放置在柱基础杯口上或当基础埋置较深时，放置在基础上 面的混凝土垫块上当厂房内有较大振动的设备或在地震区时，基础梁与柱应有可靠的 连接三）变形缝在单层厂房中有时需设置变形缝，它包括伸缩缝、沉降缝和防震缝如果厂房长度和宽度过大，当气温变化时，将使结构内部产生很大的温度内力，严重 的可使墙面、屋面等拉裂，影响使用为减小厂房结构中的温度应力，需要用伸缩缝将 厂房结构分成几个温度区段-伸缩缝的作法是从基础顶面开始，将桕邻温度区段的上部结 构完全分开，并留出一定宽度的缝隙，使上部结构在气温有变化寸，水平方向可以自山 地发生变形。

温度区段的形状应力求简单，并使伸缩缝的数量最少，温度区段的长度（伸 缩缝之间的距离）取决于结构类型和温度变化情况《混凝土规范》规定，室内 的装配 式钢筋混凝土排架结构的伸缩缝最大间距为lOOm，露天的装配式钢筋混凝土排 架结构 为 70m一般单层厂房排架结构中不设置沉降缝．只有在特殊条件：下才考虑设置，如厂房相 邻两部分高度相差很大，两跨间吊车起重量相差悬殊，地基强度或—下卧层土质有极大 差别，厂房各部分的施工时间先后相差很长，土壤压缩程度不同等沉降缝应将建筑物 从屋顶到基础全部分开，当缝两边的厂房有过大的不均匀沉降时，不致使结构产生较大 的附加应力和变形，沉降缝可兼作伸缩缝，而伸缩缝不能兼作沉降缝、防震缝是为了减轻厂房地震灾害而采取的措施之一、关于防震缝详见《抗震规范》四）单层厂房的受力特点单层厂房结构所承受的主要荷载如图11-80所示图 11-80 单层厂房的荷载厂房的基本承重结构为由横梁（屋面梁或屋架）与横向柱列（柱及基础）组成的横向排架， 竖向荷载以及横向水平荷载主要通过横向排架传到基础和地基：除横向排架外，厂房的 纵向柱列通过吊车梁、连系梁、柱间支撑等构件的联系，也形成—个骨架体系，承受作 用在山墙和天窗端壁，然后通过屋盖结构传来的纵向风荷载以及吊车纵向水平荷载等（图 11-81）。

图 11—81 纵向排架荷载传递示意图。