结构设计原理—单层厂房-3

1、钢筋混凝土结构设计 单层工业厂房 袁广林 3 主要构件选型 主要内容： p 标准设计图集 p 屋面主要构件选型 p 屋面板 p 屋架、屋面梁 p 吊车梁 3 主要构件选型 一、国家建筑标准设计图集介绍一、国家建筑标准设计图集介绍 1. 工业厂房结构构件标准图集分类: （1）经中华人民共和国建设部批准的全国通用标准图 集，适用于全国各地； （2）经某地区审定的通用图集，适用于该地区； （3）经某设计院审定的定型图集，适用于该设计院所 设计的工程。 3 主要构件选型 2. 国家建筑标准设计图集的内容 （1）设计和施工说明：包括本类构件的使用范围、设计 依据、选用方法、设计计算原则、所用材料、施工

2、制作及安装要求等部分。 （2）构件选用表：是选用构件的主要依据。在选用时只 要满足允许外加荷载组合设计值的要求，就能选用 合适的构件。 （3）结构布置图、连接大样图：是和本类构件配套的相 应图纸。例如，选用某型号屋架时，必须参阅有关 结构布置图，才能确定与该屋架配套的支撑构件， 还必须参阅有关连接大样图，才能确定屋架与其它 构件的连接做法，确定预埋件的位置和尺寸等。 3 主要构件选型 （4）模板图：表示构件总体尺寸、截面尺寸、预埋件等 细部尺寸，主要供支模时应用。 （5）配筋图：表示构件的配筋情况和节点配筋大样。主 要供钢筋工成型和绑扎钢筋时应用。 （6）预埋件详图：表示构件中各种预埋件的尺寸

3、和做法， 主要供制作加工预埋件时应用。 （7）钢筋及钢材用量表：表示构件中各种钢筋和钢材的 形状、尺寸、数量、总用量、总重量等,主要供钢筋 成型、钢筋加工和编制施工预算时应用。 3 主要构件选型 二、屋面主要构件选型二、屋面主要构件选型 1. 屋面板 （1）屋面板的类型 单层厂房屋面板主要有以下几种：预应力混凝土大 型屋面板，预应力混凝土“F”形屋面板、预应力混 凝土单肋板和预应力混凝上夹心保温屋面板。 应用较多的是预应力混凝土屋面板（或称为预应力 混凝土大型屋面板），其外型尺寸常用的是 1.5m6m，为配合屋架尺寸，还有0.9m6m的嵌板。 序 号 构件名 称(标准 图集号) 形式特点及适用

4、条件 1 预应力 混凝土 屋面板 (92G410 ) 有卷材防水及非卷材防水两种； 屋面水平刚度较好； 适用于中、重型和振动较大、对屋 面刚度要求较高的厂房； 屋面坡度：卷材防水最大1/5，非卷 材防水1/4。 2 预应力 混凝土F 型屋面 板 (CG412) 屋面自防水，板沿纵向互相搭接,横 缝及脊缝加盖瓦和脊瓦； 屋面水平刚度及防水效果比预应力 混凝土屋面板差,如构造和施工不当, 易飘雪飘雨； 适用于中、轻型非保温厂房,不适用 于对屋面刚度及防水要求高的厂房 ； 屋面坡度1/4-1/8。 1490 5970 240 5370 1490 200 3 预应力混 凝土单肋 板 屋面自防水，板沿纵

5、向互 相搭接,横缝及脊缝加盖瓦和 脊瓦,主肋只有一个； 屋面材料省，但刚度差； (3) 适用于中、轻型非保温 厂房,不适用于对屋面刚度及 防水要求高的厂房； (4) 屋面坡度1/3-1/4。 4 预应力混 凝土夹心 保温屋面 板 (三合一板) 具有承重、保温、防水三 种作用,故也称为三合一板； 适用于一般保温厂房, 不适 用于气候寒冷冻融频繁地区 和具有腐蚀性气体及湿度大 的厂房； 屋面坡度1/8-1/12。 935-1200 3980-5980 180-250 5950 1490 130 5 钢筋 混凝 土槽 瓦 在檩条上互相搭接, 沿横缝及脊缝 加盖瓦和脊瓦； 屋面材料省，构造简单，施工方

6、 便，但刚度差，如构造和施工不当 ,易渗漏； 适用于中、轻型厂房，不适用于 有腐蚀性介质、较大振动、对屋面 刚度及防水要求高的厂房； 屋面坡度1/3-1/5。 6 钢丝 网水 泥波 形瓦 在纵横向互相搭接，加脊瓦； 屋面材料省，施工方便，但刚度 差，运输安装不当，易损坏； 适用于轻型厂房，不适用于有腐 蚀性介质、较大振动、对屋面刚度 及防水要求高的厂房； 屋面坡度1/3-1/5。 100 3300-3900 990 1700-2000 990 3 主要构件选型 2. 屋架（屋面梁）选型 屋架和屋面梁（下面统称屋架）是厂房屋盖的主要承重构件， 它的主要作用是： p作为排架结构的水平横梁，传递水平

7、方向的拉力或压力； p承受屋面板、檩条、天沟板、天窗架传来的荷载，并传给 柱； p承受悬挂吊车或悬挂的工艺设备（如管道等）的重量； p与屋盖支撑系统组成水平和竖向结构，以保证屋盖水平和 垂直方向的刚度和稳定； p与屋面板、柱均连接，形成空间整体结构，对于保证厂房 空间刚度具有重要的作用。 序 号 构件名称 (标准图号 ) 形式 跨度 (m) 特点及适用条件 1 预应力混 凝土单坡 屋面梁 (95G414) 9 12 梁高小，重心低，侧向 刚度好，施工较方便， 但自重大。适用于有较 大振动、腐蚀性介质的 厂房。屋面坡度1/8- 1/12。 2 预应力混 凝土双坡 屋面梁 (95G414) 12

8、15 18 3 钢筋混凝 土两铰拱 屋架 (95G310 CG311) 9 12 15 上弦为钢筋混凝土，下 弦为角钢，顶节点为刚 接，自重较轻。适用于 中、轻型厂房，应防止 下弦受压。屋面坡度： 卷材防水最大1/5，非卷 材防水1/4。 4 钢筋混凝土三 铰拱屋架 (95G312 CG313) 9 12 15 顶节点为铰接,其 他同上。 5 预应力混凝土 三铰拱屋架 (CG424) 9 12 15 18 上弦为先张法预 应力混凝土，下 弦为角钢，其他 同上。 6 钢筋混凝土组 合式屋架 (CG315) 12 15 18 上弦及受压腹杆 为钢筋混凝土， 下弦及受拉腹杆 为角钢。自重较 轻，适用

9、于中、 轻型厂房。屋面 坡度1/4。 7 钢筋混凝土 折线形屋架 (95G314) 15 18 21 24 外形较合理,屋面坡 度合适，适用于卷 材防水屋面的中型 厂房。 8 预应力混凝 土折线形屋 架(95G415) 18 21 24 27 30 适用于卷材防水屋 面的重、中型厂房, 其他同上。 9 预应力混凝 土折线形屋 架(CG423) 18 21 24 外形较合理，屋面 坡度合适，自重较 轻，适用于非卷材 防水屋面中型厂房， 屋面坡度1/4。 1 / 5 1 / 1 5 1 / 5 1 / 1 5 10 预应力混凝 土梯形屋架 (CG417) 18 30 自重较大，刚 度好。适用于 卷

10、材防水屋面 重型、高温及 采用井式横向 天窗的厂房， 屋面坡度1/10- 1/12。 11 预应力混凝 土直腹杆屋 架 15 36 无斜腹杆，构 造简单，但端 部坡度较陡。 适用于采用井 式或横向天窗 的厂房。 一般预应力混凝土屋面板编号： 屋面板预应力主筋类别荷载等级 Y-WB-2 厂房端部或伸缩缝处屋面板：Y-WB-2S 3 主要构件选型 3. 吊车梁选型 吊车梁的主要作用是： （1）吊车梁直接承受吊车传来的竖向荷载和水平制动 力； （2）由于吊车往返运行，因此吊车梁除了要满足承载 力、抗裂度和刚度要求外，还要满足疲劳强度的要求； （3）吊车梁沿厂房纵向布置，对于传递厂房纵向荷载 （如山墙

11、风荷载等）和加强厂房纵向刚度，连接厂房的 各个横向平面排架，保证厂房结构的空间工作，起着重 要的作用。 3 主要构件选型 吊车梁的类型： （1）钢筋混凝土等截面吊车梁。这种吊车梁施工制作 简单，但比较费料，自重大，适用于厂房跨度小于或等 于30m，吊车起重量在30t以下的情况。 （2）组合式吊车梁。这种梁的上弦是矩形或T形截面 钢筋混凝土连续梁，下弦和腹杆都采用角钢（受压竖腹 杆也可以用钢筋混凝土制作）。该种梁自重轻，但其刚 度比钢筋混凝土吊车梁的小，用钢量也比较大，节点处 构造复杂，性能难以保证，焊接技术要求高，焊接工作 量大。因此，它只适用于吊车起重量较小（一般不大于 5t）的轻、中级工作

12、制吊车。 3 主要构件选型 （3）预应力混凝土等截面吊车梁。根据施加预应力的方 法可以分为先张法和后张法两种；其截面形式分为T 形和I形两种。它的工作性能和经济指标都比钢筋混 凝土梁的好，运输、堆放和施工均较方便，适用于 吊车起重量为75T以下的情况； （4）预应力混凝土变截面吊车梁。这种梁下翼缘设计成 抛物线形或折线形，外形接近于弯矩包络图，各正 截面抗弯能力接近于等强度。由于受拉边的部分区 段是倾斜的，故受拉主筋的竖向分力可抵消部分剪 力，从而减薄腹板的厚度，节约混凝土和减少竖向 箍筋用量，取得较好的经济效果。但它的构造和制 作比较复杂。 3 主要构件选型 （5）桁架式吊车梁。这种吊车梁重量轻，用料 省，但施工麻烦，节点处混凝土易开裂，而 且疲劳性能不太强。一般用于6m柱距、吊车 起重量不超过50t的轻级工作制厂房中。 （6）部分预应力混凝土吊车梁。它允许吊车梁 带裂缝工作，节约了钢材，也能满足使用需 要。这种吊车梁适用于吊车起重量力30t以下 的情况。 构件名称 (标准图号) 构件 跨度 适用起重量(t)形式 钢筋混凝土吊 车梁 95G323(一)、 (二) 6m 轻级:350 中级:330 重级:520 先张预应力混 凝土等截面吊 车梁G425 6m 轻级:5125 中级:575 重级:550 后张预应力混