建筑概论(第二版)课件-第5章

第五章单层厂房构造第一节单层厂房的承重结构一、单层工业厂房的组成

地面外墙屋顶、天窗门、窗骨架承重结构墙承重结构单层工业厂房围护结构承重结构

1．墙承重结构 基础 墙（或带壁柱砌块墙） 钢筋混凝土屋架（或屋面梁） 特点：构造简单、经济、施工方便，强度低，只适用于跨度小于15m，无吊车或吊车起重量小于50kN的中小型厂房。

钢筋混凝土屋面粱钢筋混凝土屋架吊车粱墙内壁柱墙外壁柱（a）（b）单层厂房墙承重结构

2．骨架承重结构

屋架（或屋面大梁）柱基础连系梁吊车梁屋面板（或檩）柱间和屋架间支撑横向骨架纵向联系构件骨架承重结构主要承受屋面荷载、外墙及吊车梁等荷载保证横向骨架的稳定性，并将作用在山墙上的风力和吊车纵向制动力传给柱子二、钢筋混凝土骨架承重结构（一）基础与基础梁

1．基础

（1）现浇柱下独立基础 基础顶面伸出预留筋与柱连接，伸出长度应根据柱的受力情况、钢筋规格、接头方式确定

（2）预制柱下杯形基础杯壁与柱壁间预留空隙，上大下小，上75mm，下50mm杯壁厚度不小于200mm有足够的插入深度柱底预留50mm的找平层，找平层为强度比基础强度高一级的细石混凝土柱插入后，用C20细石混凝土灌缝杯口下底板厚度不得小于200mm

2．基础梁

作用：采用基础梁承托围护墙，而不另作墙基础，以减少墙身和排架间的不均匀沉降(a)搁置在基础上 (b)搁置在垫块上 (c)搁置在高杯口基础上 (d)搁置在牛腿上构造：常采用倒梯形截面，长6m，高350或450mm，底宽200或300mm梁顶比室内地面低50~100mm，以免影响开门梁顶比室外地面高100~150mm，以便做散水梁底回填土一般不夯实，应留有不少于100mm的空隙，以利于沉降寒冷地区为避免土壤冻胀引起基础梁反拱而开裂，在基础梁下面及周围填≥300mm厚的砂或炉渣等松散材料基础梁搁置构造要求及防冻措施

（二）柱

1．柱的截面形式

（1）矩形柱（2）工字形柱（3）腹杆双肢柱（4）斜腹杆双肢柱特点：外形简单，制作方便，但自重大，费材料适用：荷载较小特点：受力合理，自重小。适用：目前应用较广，300kN以下由两根主要承受轴向压力的肢杆、联系两肢杆的腹杆组成。特点：自重轻、省材料、受力合理，但节点多，构造复杂。适用：柱高度、载荷均较大时采用钢筋混凝土柱（1）矩形柱（2）工字形柱（3）腹杆双肢柱（4）斜腹杆双肢柱2．柱牛腿及柱上预埋件柱牛腿： 柱上支承吊车梁、连系梁、屋架等构件的结构柱牛腿的构造柱上预埋件： 为确保柱与屋架、吊车梁、连系梁或圈梁、砖墙或大型屋面板、柱间支撑等处的连接，在柱上埋设铁件，如钢板、螺栓及锚拉钢筋等3．柱间支撑 作用：加强厂房的纵向刚度和稳定性

上部支撑：承受山墙上的风力，并保证厂房上部的稳定性

下部支撑：承受上部支撑传递的力和吊车纵向制动力柱间支撑的位置：非震区及7级内地震区，在伸缩缝区段中央或中央的柱间设上、下部支撑8级以上地震区，除中部设置外，还需在两端设上部支撑（三）屋顶结构

屋顶结构的主要构件：屋架、屋面梁、屋面板、檩条

屋顶结构的类型：无檩结构、有檩结构跨度柱距大型屋面板小型屋面板1.钢筋混凝土屋面梁

构造：单坡和双坡两种，梁上弦坡度一般为1/10~1/12 截面形式多为工字型，两端支座部分加厚

特点：高度小、重心低，稳定性好，安装施工简便，但自重大，不适用于较大跨度。2.钢筋混凝土屋架

构造：由上弦杆、下弦杆、腹杆组成

特点：自重较屋面梁轻，因此可用于较大的跨度

类型：三角形、梯形、拱形、折线形屋架等

目前广泛采用折线形屋架常见钢筋混凝土屋架形式(a)三角形；(b)组合式三角形；(c)预应力三角拱；(d)拱形；(e)预应力梯形；(f)折线形

3.屋面板大型屋面板：预应力混凝土大型屋面板、预应力混凝土F形屋面板小型屋面板：槽瓦、石棉水泥瓦等

（1）预应力混凝土大型屋面板构造：截面为槽形，常用标志尺寸为1.5×6m，也有3×6、1.5×9、3×9m等规格，屋面坡度1/5/~1/15特点：刚度好，适用于大、中型或振动较大的厂房工业厂房中应用最广泛的一种屋面板预应力混凝土大型屋面板屋面板与屋面梁的连接：每块板上焊点不少于3个屋面板之间的连接：用不低于C15级的细石混凝土填缝（2）预应力混凝土F形屋面板构造：一种自防水型屋顶覆盖结构。板沿坡度上下搭接。横向缝用盖瓦盖缝；屋脊处用脊瓦盖缝。屋面坡度一般为1/4特点：刚度稍差，只适用于中小型非保温厂房预应力混凝土F形屋面板4.钢筋混凝土檩条分预应力、非预应力两种常用的断面形式有T形、L形与屋架、屋面梁的连接一般采用焊接（在焊接处设预埋件）

5.屋顶支撑横向水平支撑（上弦或下弦）纵向水平支撑（上弦或下弦）垂直支撑水平系杆屋顶支撑的种类（a）上弦横向水平支撑；（b）下弦横向水平支撑；（c）纵向水平支撑；（d）垂直支撑；e.纵向水平系杆

（四）吊车梁、连系梁、圈梁

1．吊车梁

位置：柱牛腿上，上面铺设吊车轨道

作用：直接承受吊车起重、运行、制动时所产生 的各种荷载；传递厂房的纵向荷载、保证厂房骨 架纵向刚度、稳定性（1）吊车梁的类型吊车梁的类型（2）吊车梁的构造 ①吊车梁与柱的连接：多采用焊接

吊车梁与柱的连接

（2）吊车梁的构造 ②吊车梁与吊车轨道的连接：一般采用钢垫板和螺栓连接

吊车梁与吊车轨道的连接

吊车梁与吊车轨道的连接

（2）吊车梁的构造 ③吊车梁与车档的连接：橡胶板和螺栓连接吊车梁与车档的连接

车档2．连系梁

柱与柱之间在纵向的水平连系构件，支承在柱牛腿上，螺栓连接或焊接

作用：增强厂房纵向刚度，传递风力荷载到柱列，承担其上部墙体荷载。

连系梁与柱的连接

3．圈梁作用：将墙体同厂房排架柱、抗风柱等箍在一起，以加强厂房的整体刚度及其稳定性。位置：埋置在墙内，同柱子连接仅起拉结作用，不承担墙体重量。形式：多为现浇的，柱上预留插筋与圈梁浇筑在一起圈梁的设置：（a）圈梁一般应在柱顶设一道。（b）对有桥式吊车的厂房，应在吊车梁附近增设一道。（c）地震区当设防烈度为8~9级时，按上密下疏原则，每隔5m增设一道圈梁。（d）连系梁与圈梁的设置一般应与窗过梁结合起来并兼做过梁用。第二节单层厂房外墙 骨架承重结构的外墙不承重，只起围护作用，墙体和骨架应紧密连接，并在适当位置设圈梁或连系梁按材料分类： 砌体墙 板材墙

第二节单层厂房外墙一、砌体墙1．墙与柱的相对位置 （1）墙在柱外：构造简单，施工方便，热工性能好，故单层厂房多用此种方案 （2）墙在柱中：可增加柱子刚度，但热损失大，施工不便。2．墙与柱、屋架的连接（1）墙与柱：沿柱子高度方向每隔500~600mm伸出2φ6钢筋砌筑在墙内（2）墙与屋架：

3．山墙的抗风构造

抗风柱（和抗风梁）作用：山墙处设置抗风柱来承受墙面上的风荷载，一部分风荷载由抗风柱直接传至基础，另一部分风荷载则由抗风柱上端通过屋盖系统传到厂房纵向列柱上去构造：抗风柱的上柱一般采用矩形截面，下柱采用工字形截面。抗风柱的下端应插入杯形基础内，上端应通过特制的弹簧板与屋架连接二、大型墙板1．墙板的类型及尺寸钢筋混凝土墙板的长度和高度采用扩大模数3M，厚度采用分模数1/5M长度有4500、6000、7500、12000mm四种高度有900、1200、1500、1800mm四种常用的厚度为160～240mm墙板按材料分类：单一材料墙板、复合墙板单一材料墙板：钢筋混凝土槽形板、空心板和配筋轻混凝土墙板。复合墙板：采用承重骨架、外壳及各种轻质夹芯材料所组成的墙板

单一材料墙板(a)钢筋混凝土槽形板(b)钢筋混凝土空心板(c)配筋轻混凝土墙板

复合墙板

复合材料墙板2.墙板的布置

有横向、纵向、混合三种布置方式，常采用横向布置

3．墙板与柱的连接（1）柔性连接： 可适应墙和柱间的不均匀沉降及振动压条柔性连接构造

螺栓柔性连接构造

（2）刚性连接： 采用角钢焊接第四节屋面与天窗一、屋面（一）屋面排水1．屋面排水坡度

卷材防水屋面：坡度要求平缓，坡度常用1:5~1:15

非卷材防水屋面：要求排水快，坡度常用1:42.屋面排水方式（1）无组织排水（2）有组织排水 ①天沟外排水：雨水经檐沟、雨水管排走 ②内排水：雨水经天沟、雨水口、室内立管、地下管沟排出 ③悬吊管外排水：雨水经天沟、雨水口、室内或室外立管排出无组织排水(a)无组织排水；(b)大型屋面板挑檐檐沟外排水天沟外排水内排水悬吊管外排水(a)地上出水；(b)地下出水（二）屋面防水 1.卷材防水屋面

板缝处应干铺一层卷材，之后再铺卷材防水层2.构件自防水屋面F板屋面的组成

3.石棉水泥瓦屋面

石棉