14厂房构件

14单层厂房的主要结构构件本章内容：单层厂房主要结构构件学习重点：掌握各构件的作用、位置及构造方式。本章提要本章内容14.1承重柱14.2基础与基础梁14.3屋盖结构构件14.4吊车梁、连系梁、圈梁14.5抗风柱与支撑系统1．基础承担作用在柱子上的全部荷载及基础梁上部分墙体荷载，再由基础传给地基。基础通常采用柱下独立基础。2．柱子它是厂房结构的主要承重构件。3．吊车梁搁置在柱子的牛腿上支承吊车荷载。4．连系梁（也称墙梁）它是柱与柱之间纵向的水平联系构件5．屋盖结构包括屋面板、屋架（或屋面大梁）及天窗架。6．支撑系统构件支撑构件的主要作用是加强厂房结构的空间整体刚度和稳定性。单层厂房的钢筋混凝土柱基本上可分为单肢柱和双肢柱两类(图14.1)。单肢柱的截面形式有矩形、工字形、单管圆形。双肢柱是由两肢矩形截面或圆形截面柱用腹杆连接而成。按腹杆形式又分为平腹杆双肢柱和斜腹杆双肢柱两种。14.1承重柱14.1.1柱的截面形式钢筋混凝土柱在厂房中的位置不同，外形也不同(图14.2)。14.1.2边柱、中柱、高低跨处柱的选型柱的预埋件是指预先埋设在柱身上与其他构件连接用的各种铁件(如钢板、螺栓及锚拉钢筋等)。图14.3为柱的预埋件图。14.1.3柱的预埋件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(图14.4)。杯形基础的构造要求有以下几点：(1)材料(2)杯口尺寸(3)基础杯口顶面标高(4)高杯形基础(图14.5)(5)双杯形基础(图14.6)14.2基础与基础梁14.2.1基础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，而将墙砌在基础梁上，基础梁两端搁置在杯形基础的杯口上(图14.7)，墙体的重量通过基础梁传到基础上。14.2.2基础梁(1)基础梁的形状基础梁的断面形状常用倒梯形，有预应力和非预应力钢筋混凝土两种(图14.8)。(2)基础梁的位置(3)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埋置深度而定(图14.9)。(4)防冻胀措施(图14.10)单层厂房屋盖的结构形式大致分为无檩体系和有檩体系两类(图14.11)。无檩体系是将大型屋面板直接焊接在屋架或屋面大梁上。有檩体系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。屋盖结构由承重构件和覆盖构件组成。14.3屋盖结构构件(1)钢筋混凝土屋面大梁主要用于跨度较小的厂房，有单坡和双坡之分，单坡仅用于边跨。截面有T形和工字形两种，因腹板较薄故常称其为薄腹梁。(图14.12)14.3.1承重构件(2)①屋架的类型按钢筋的受力情况分：预应力和非预应力两种按材料分：木屋架、钢筋混凝土屋架和钢屋架其外形通常有三角形、梯形、拱形和折线形等几种(图14.13)。②屋架的端部形式(图14.14)③屋架与柱子的连接(图14.15)(1)屋面板屋面板分小型屋面板和大型屋面板两种。常用的屋面板如图14.16所示。预应力大型屋面板的外形尺寸常用1.5m×6.0m(宽×长)，为配合屋架尺寸及檐口做法，还有0.9m×6.0m的嵌板和檐口板(图14.17)。14.3.2覆盖构件14.3.2.1覆盖构件的组成(2)檩条有钢檩条和钢筋混凝土檩条两种，其中钢筋混凝土檩条的截面形状常为倒L形和T形(图14.18)。(3)天沟板有预应力和非预应力钢筋混凝土天沟板两种。天沟板的宽度共有5种(图14.17)。(1)屋面板与屋架或屋面梁的连接(图14.19)(2)天沟板与屋架的连接(图14.20)(3)檩条与屋架的连接(图14.21)14.3.2.2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，沿厂房纵向布置，是厂房的纵向连系构件之一。它直接承受吊车荷载(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)并传递给柱子，同时对保证厂房的纵向刚度和稳定性起着重要作用。14.4吊车梁、连系梁、圈梁14.4.1吊车梁吊车梁按外形和截面形状划分，有等截面的T形、工字形和变截面的鱼腹式吊车梁。这些吊车梁均可用普通钢筋混凝土和预应力钢筋混凝土制作(图14.22)。14.4.1.1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管线，在吊车梁上需设置预埋件及预留孔(图14.23)。14.4.1.2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。(图14.24)吊车轨道的断面和型号由吊车吨位来确定，分轻轨、重轨和方钢。吊车梁与轨道的连接方法一般采用螺栓连接，如图14.25。14.4.1.3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(图14.26)。连系梁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度，并传递风荷载至纵向柱列。连系梁与柱的连接见图14.27。14.4.2连系梁圈梁是沿厂房外纵墙、山墙在墙内设置的连续封闭梁。它将墙体与厂房排架柱、抗风柱等箍在一起，以增强厂房结构的整体刚度和稳定性。圈梁的截面常为矩形或L形，可现浇也可预制，并且应与柱子上的预留插筋拉接(图14.28)14.4.3圈梁抗风柱与屋架的连接一般采用弹簧板做成柔性连接(图14.29(a))，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沉不均匀而有相对的竖向位移。厂房沉降较大时，则宜采用螺栓连接的方法(图14.29(b))。14.5抗风柱与支撑系统14.5.1抗风柱支撑的主要作用是使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。14.5.2支撑系统14.5.2.1支撑系统的作用(1)屋盖支撑屋盖支撑包括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等(图14.30)。屋盖支撑主要用以保证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。横向水平支撑和垂直支撑一般布置在厂房端部和伸缩缝两侧的第二(或第一)柱间。14.5.2.2支撑系统的类型(2)柱间支撑柱间支撑的作用是将屋盖系统传来的山墙风荷载及吊车制动力传至基础，同时加强厂房柱间支撑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。柱间支撑一般用型钢制作，多采用交叉式，支撑斜杆与柱上预埋件焊接(图14.31)。