三、工業(yè)建筑構(gòu)造

　　(一)單層廠房的結(jié)構(gòu)組成

　　單層廠房的骨架結(jié)構(gòu)由支承各種豎向和水平荷載作用的構(gòu)件組成，廠房依靠各種結(jié)構(gòu)構(gòu)件合理的連接為一體，組成一個(gè)完整的結(jié)構(gòu)空間以保證廠房的堅(jiān)固、耐久。

　　1.承重結(jié)構(gòu)

　　(1)橫向排架：由基礎(chǔ)、柱、屋架組成，主要是承受廠房的各種豎向荷載。

　　(2)縱向連系構(gòu)件：由吊車(chē)梁、連系梁、基礎(chǔ)梁等組成，與橫向排架構(gòu)成骨架，保證廠房的整體性和穩(wěn)定性。

　　(3)支撐系統(tǒng)構(gòu)件：支撐系統(tǒng)包括柱間支撐和屋蓋支撐兩大部分。支撐構(gòu)件設(shè)置在屋架之間的稱(chēng)為屋架支撐，設(shè)置在縱向柱列之間的稱(chēng)為柱間支撐。支撐構(gòu)件主要傳遞水平荷載，起保證廠房空間剛度和穩(wěn)定性的作用。

　　2.圍護(hù)結(jié)構(gòu)

　　單層廠房的圍護(hù)結(jié)構(gòu)包括外墻、屋頂、地面、門(mén)窗、天窗、地溝、散水、坡道、消防梯、吊車(chē)梯等。

　　(二)單層廠房承重結(jié)構(gòu)構(gòu)造

　　1.屋蓋結(jié)構(gòu)

　　(1)屋蓋結(jié)構(gòu)類(lèi)型。屋蓋結(jié)構(gòu)根據(jù)構(gòu)造不同可以分為兩類(lèi)：有檁體系屋蓋或無(wú)檁體系屋蓋。

　　(2)屋蓋的承重構(gòu)件

　　鋼筋混凝土屋架或屋面梁是屋蓋結(jié)構(gòu)的主要承重構(gòu)件，直接承受屋面荷載。按制作材料分為鋼筋混凝土屋架或屋面梁、鋼屋架、木屋架和鋼木屋架。

　　折線(xiàn)形屋架引用了拱形屋架的合理外形，改善了屋面坡度，是目前較常采用的一種屋架形式。

　　2.柱

　　廠房中的柱由柱身(包括上柱和下柱)、牛腿及往上預(yù)埋鐵件組成，柱是廠房中的主要承重構(gòu)件之一，在柱頂上支承屋架，在牛腿上支承吊車(chē)梁。柱子的類(lèi)型很多，按材料分為磚柱、鋼筋混凝土柱、鋼柱等，目前鋼筋混凝土柱采用較多。

　　(1)鋼筋混凝土柱。鋼筋混凝土柱按截面的構(gòu)造尺寸分為矩形柱、工字形柱、雙肢柱、管柱等

　　矩形柱截面有方形和長(zhǎng)方形兩種，多采用長(zhǎng)方形，截面尺寸 b×h，一般為 400mm×600mm，其特點(diǎn)是外形簡(jiǎn)單，受彎性能好，施工方便，容易保證質(zhì)量要求;但柱截面中間部分受力較小，不能充分發(fā)揮混凝土的承載能力，自重也重，僅適用于小型廠房。

　　工字形柱截面尺寸 b×h，一般為 400mm×600mm、400mm×800mm、500mm×1500mm 等，與截面尺寸相同的矩形柱相比，承載力基本相等，但因?yàn)楣ぷ中沃鶎⒕匦沃鶛M截面受力較小的中間部分的混凝土省去做成腹板，則可節(jié)約混凝土 30%～50%。若截面高度較大時(shí)，為了方便水、暖、電等管線(xiàn)穿過(guò)，又減輕柱的自重，也可在腹板上開(kāi)孔。但工字形柱制作比矩形柱復(fù)雜，在大、中型廠房?jī)?nèi)采用較為廣泛。

　　雙肢柱由兩根承受軸向力的肢桿和聯(lián)系兩肢的腹桿組成。其腹桿有平腹桿和斜腹桿兩種布置形式。平腹桿雙肢柱的外形簡(jiǎn)單，施工方便，腹桿上的長(zhǎng)方孔便于布置管線(xiàn)，但受力性能和剛度不如斜腹桿雙肢柱。斜腹桿雙肢柱是桁架形式，各桿基本承受軸向力，彎矩很小，較省材料。當(dāng)柱的高度和荷載較大，吊車(chē)起重量大于 30t，柱的截面尺寸 b×h 大于 600mm×1500mm 時(shí)，宜選用雙肢柱。

　　鋼筋混凝土管柱有單肢管柱和雙肢管柱之分，單肢管柱的外形和等截面的矩形柱相似，可伸出支承吊車(chē)梁的牛腿。雙肢管柱的外形類(lèi)似雙肢柱，管肢 D 為 300mm～500mm，壁厚 60mm 左右。鋼筋混凝土管柱在工廠預(yù)制，可采用機(jī)械化方式生產(chǎn)，可在現(xiàn)場(chǎng)拼裝，受氣候影響較小;但因外形是圓的，設(shè)置預(yù)埋件較困難，與墻的連接也不如其它形式的柱方便。

　　(2)鋼-鋼混凝土組合柱。當(dāng)柱較高，自重較重，因受吊裝設(shè)備的限制，為減輕柱重量時(shí)一般采用鋼-鋼混凝土組合柱。其組合形式為上柱為鋼柱，下柱為鋼筋混凝土雙肢柱。

　　3.基礎(chǔ)

　　廠房基礎(chǔ)一般多采用獨(dú)立式基礎(chǔ)。

　　4.吊車(chē)梁

　　鋼筋混凝土吊車(chē)梁的類(lèi)型很多，按截面形式分，有等截面的 T 形、工字形吊車(chē)梁，元寶式吊車(chē)梁、魚(yú)腹式吊車(chē)梁、空腹魚(yú)腹式吊車(chē)梁等。

　　(1)T 形吊車(chē)梁;

　　(2)工字形吊車(chē)梁。

　　(3)魚(yú)腹式吊車(chē)梁。該種形式的梁受力合理，能充分發(fā)揮材料的強(qiáng)度和減輕自重，節(jié)省材料，可承受較大荷載，梁的剛度大，但構(gòu)造和制作比較復(fù)雜，運(yùn)輸、堆放需設(shè)專(zhuān)門(mén)支墊。預(yù)應(yīng)力混凝土魚(yú)腹式吊車(chē)梁適用于廠房柱距不大于 12m，廠房跨度 12～33m，吊車(chē)起重量為 15～150t 的廠房。

　　5.支撐

　　單層廠房的支撐作用：可以使廠房形成整體的空間骨架，保證廠房的空間剛度;在施工和正常使用時(shí)保證構(gòu)件的穩(wěn)定和安全;承受和傳遞吊車(chē)縱向制動(dòng)力、山墻風(fēng)荷載、縱向地震力等水平荷載。單層廠房的支撐分屋架支撐和柱間支撐兩類(lèi)。

　　(1)屋架支撐。屋架支撐構(gòu)件主要有：上弦橫向支撐、上弦水平系桿、下弦橫向水平支撐、下弦垂直支撐及水平系桿、縱向支撐、天窗架垂直支撐、天窗架上弦橫向支撐等。支撐、系桿構(gòu)件為鋼構(gòu)件或鋼筋混凝土構(gòu)件。

　　1)屋架支撐布置原則。屋架支撐應(yīng)根據(jù)廠房的跨度、高度、屋蓋形式、屋面剛度、吊車(chē)起重量及工作制，有無(wú)懸掛吊車(chē)和天窗設(shè)置等情況并結(jié)合抗震要求等進(jìn)行合理布置。

　　①天窗架支撐。天窗上弦水平支撐一般設(shè)置于天窗兩端開(kāi)間和中部有屋架上弦橫向水平支撐的開(kāi)間處，天窗兩側(cè)的垂直支撐一般與天窗上弦水平支撐位置一致。上弦水平系桿通常設(shè)置在天窗中部節(jié)點(diǎn)處。

　�、谖菁苌舷覚M向水平支撐。對(duì)于有檁體系必須設(shè)置;對(duì)于無(wú)檁體系，當(dāng)廠房設(shè)有橋式吊車(chē)時(shí)，通常宜在變形縫區(qū)段的兩段及有柱間支撐的開(kāi)間設(shè)置。支撐間距一般不大于 60m。

　　③屋架垂直支撐。一般應(yīng)設(shè)置于屋架跨中和支座的垂直平面內(nèi)。除有懸掛吊車(chē)外，應(yīng)與上弦橫向水平支撐同一開(kāi)間內(nèi)設(shè)置。

　�、芪菁芟孪覚M向水平支撐。一般用于下弦設(shè)有懸掛吊車(chē)或該水平面內(nèi)有水平外力作用時(shí)。

　�、菸菁芟孪铱v向水平支撐。通常在有托架的開(kāi)間內(nèi)設(shè)置。只有當(dāng)柱子很高，吊車(chē)起重量很大，或車(chē)間內(nèi)有壁行吊車(chē)或有較大的鍛錘時(shí)，才在變形縫區(qū)段內(nèi)與下弦橫向水平支撐組合成下弦封閉式支撐體系。

　�、蘅v向系桿。通常在設(shè)有天窗架的屋架上下弦中部節(jié)點(diǎn)設(shè)置;此外，在所有設(shè)置垂直支撐的屋架端部均設(shè)置有上弦和下弦的水平系桿。

　　2)屋架支撐的類(lèi)型。包括上、下弦橫向水平支撐，上下弦縱向水平支撐，垂直支撐和縱向水平系桿(加勁桿)等。橫向水平支撐和垂直支撐一般布置在廠房端部和伸縮縫兩側(cè)的第二或第一柱間上。

　　(2)柱間支撐。柱間支撐的作用是加強(qiáng)廠房縱向剛度和穩(wěn)定性，將吊車(chē)縱向制動(dòng)力和山墻抗風(fēng)柱經(jīng)屋蓋系統(tǒng)傳來(lái)的風(fēng)力經(jīng)柱間支撐傳至基礎(chǔ)。

　　柱間支撐一般用鋼材制作。其交叉角一般為 35°～55°，以 45°為宜。

　　柱間支撐的布置形式如下：

　　1)有吊車(chē)或跨度小于 18m 或柱高大于 8m 的廠房，在變形縫區(qū)段中設(shè)置;有橋式吊車(chē)時(shí)，還應(yīng)在變形縫區(qū)段兩端開(kāi)間上加設(shè)上柱支撐。

　　2)當(dāng)?shù)踯?chē)軌頂標(biāo)高大于或等于 10m 時(shí)，柱間支撐應(yīng)做成兩層;當(dāng)柱截面高度大于或等于 1.0m 時(shí)，下柱支撐宜做成雙肢，各肢與柱翼緣連接，肢間用角鋼連接。

　　3)當(dāng)柱間需要通行、需設(shè)置設(shè)備或柱距較大，采用交叉式支撐有困難時(shí)，可采用門(mén)架式支撐。

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