建筑结构教案模块10 排架结构单层厂房构造

模块10排架结构单层厂房构造一、教学目标.掌握排架结构单层厂房中基础、基础梁、吊车梁等主要结构构件的构造做法。.了解各组成构件的构造原理。.参考民用建筑，了解单层厂房中侧窗、大门、走道板等的构造做法。二、课时分配本模块共安排5课时。三、教学重点通过本模块的学习，能够了解到排架结构单层厂房的主要结构构件，学习到单层工业厂房的屋面，天窗等其他构造的方法。四、教学难点.厂房、单层厂房与民用房屋相比有什么不同。.单层厂房的屋面是否直接受风雨、积雪、积灰、酷热、严寒和有害介质的影响。五.课后习题完成课后相关练习。六.教学组织和结构排架结构厂房主要结构构件基础与基础梁基础承受厂房上部结构的全部重量并将其传递到地基中去，是厂房结构中的重要构件之一。单层工业厂房的基础一般多为预制或现浇杯口独立式基础，其形式有锥台形基础、薄壳基础、板肋基础等。当变形缝两侧有双柱时，可采用双杯口基础。根据厂房荷载及地基情况，还可采用条形基础和桩基础等。1、独立基础构造(1)现浇柱下基础基础与柱均为现场浇筑，但不同时施工。基础顶面须留出插筋，方便后期与柱子连接。钢筋数量和柱筋数量必须一致，其伸出长度应根据柱的受力情况、钢筋的种类及接头方式来确定。(2)预制柱下杯形基础当采用装配式钢筋混凝土柱时，在基础中应预留安放柱子的孔洞，孔洞的尺寸应比柱子断面尺寸大一些。柱子放入孔洞后，柱子周围用细石混凝土（比基础混凝土强度高一级）浇筑,这种基础称为杯口基础（又称杯形基础）。目前应用最广泛的一种形式。当基础埋深不同时,为使柱的规格统一，可以做成高杯基础。如遇伸缩缝也可采用双杯基础。2、基础梁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，设计成自承重量墙，通常不再单独做基础，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，墙体的重量通过基础梁传到基础上。这样可以使墙体与柱沉降一致，墙体不易开裂。排架柱与抗风柱1、排架柱装配式钢筋混凝土排架结构单层厂房的柱子也称为排架柱或列柱，是厂房的主要承重构件，主要有钢筋混凝土柱、钢柱等。排架柱是厂房结构中的主要承重构件之一。它主要承受屋盖和吊车梁等竖向荷载、风荷载及吊车产生的纵向和横向水平荷载，有时还承受墙体、管道设备等荷载。2、抗风柱由于单层厂房的山墙面积较大，所受的风荷载很大，因此在山墙处设置抗风柱来承受墙面上的风荷载，使一部分风荷载由抗风柱直接传至基础，另一部分风荷载由抗风柱上端通过屋盖系统传到厂房纵向列柱上去。抗风柱与屋架的连接多为较接，在构造处理上必须满足水平方向应有可靠的连接，以保证有效地传递风荷载，在竖向应使屋架与抗风柱之间有一定的相对竖向位移的可能性;屋架与抗风柱之间一般采用弹簧钢板连接但当厂房沉降大时用螺栓连接。吊车梁、连系梁和圈梁1、吊车梁当厂房内布置吊车设备时，应沿吊车运行方向设置吊车梁，用以安装吊车运行轨道。吊车梁一般搁置在柱子的牛腿上。吊车梁直接承受吊车起重、运行、制动时产生的各种往复移动荷载。2、连系梁连系梁是排架柱之间在纵向的水平连系构件，可提高厂房结构及墙身的刚度和稳定性。用来承担墙身重力的连系梁是承重连系梁，否则为非承重连系梁。连系梁有在墙内和不在墙内两种位置，前者又称为墙梁。在确定连系梁标高时，应考虑其与窗过梁的统一，以连系梁代替窗过梁。连系梁的横断面一般为矩形，当墙厚为370mm时，也可做成L形。3、圈梁圈梁是设在同一标高上连续、封闭的梁,作用是将砌体同厂房排架柱、抗风柱连在一起，加强厂房的整体刚度及墙的稳定性。圈梁应在墙内，位置通常设在柱顶、吊车梁、窗过梁等处。截面高度应不小于180mm,配筋数量主筋为4年12,箍筋为（p6,间距200mm。圈梁应与柱子伸出的预埋筋进行连接。屋盖单层工业厂房的屋盖起围护和承重作用，并且对排架柱有连系作用。因此屋盖除保证正常的承重能力外，尚应保证足够的整体性和水平刚度。厂房的屋盖包括承重构件和覆盖构件两部分。屋盖的结构形式可分为无楝体系和有楝体系两种。单层工业厂房墙体砖墙及砌块墙.墙与柱子的连接.墙与屋架的连接.纵向女儿墙与屋面板的连接.山墙与屋面板的连接0.2.2大型板材墙和轻质板材墙轻质板材墙对不要求保温、隔热的热加工车间、防爆车间、仓库建筑或对保温、隔热要求不高的厂房外墙，可采用轻质板材墙。这种墙板仅起围护结构作用，墙板除传递水平风荷载外，不承受其他荷载，墙板本身的重量也由厂房骨架来承受。0.2.3开敞式外墙（一）开敞式外墙的布置在炎热地区，为厂使厂房获得良好的自然通风和散热效果，一些热加工车间常采用开敞式外墙。开敞式外墙通常是在下部设矮墙，上部的开敞口设置挡雨遮阳板。挡雨遮阳板每排之间的距离，与当地的飘雨角度、日照以及通风等因素有关，设计时应结合车间对防雨的要求来确定（二）开敞式外墙档雨板的构造石棉水泥瓦挡雨板的基本构件有型钢支架（或圆钢轻型支架）、型钢擦条、中波石棉水泥波瓦挡雨板和防溅板。型钢支架通常是与柱子的预埋件焊接固定的。单层工业厂房屋面屋面的特点1、单层厂房屋面经常受日晒、雨淋、冷热气候等自然条件和振动、高温、腐蚀、积灰等内部生产工艺条件的影响，所以有其特殊性。2、屋面面积大，多跨成片的厂房各跨间有的还有高差，使排水、防水构造复杂，并影响整个厂房的造价。3、单层厂房屋面上常设有天窗，以便于采光和通风。4、有爆炸危险的厂房要求屋面防爆、泄压；有腐蚀介质的车间屋面应防腐蚀。5、单层厂房屋面的保温、隔热要满足不同生产条件的要求屋面排水（一）屋面排水方式厂房屋面排水方式分为有组织排水和无组织排水两种，与民用建筑相似。选择排水方式,应结合所在地区的降雨量、气温、车间生产特征、厂房高度和天窗宽度等因素综合考虑。.无组织排水无组织排水构造简单，施工方便，造价便宜，适用于地区年降雨量不超过900mm息口高度小于10m,以及地区年降雨量超过900mm而檐口高度小于8m的厂房。对于屋面容易积灰的冶炼车间和对落水管具有腐蚀作用的炼铜车间，也宜采用无组织排水。.有组织排水厂房屋面面积较大，尤其是多脊双坡屋面，通常采用有组织排水方式。有组织排水又分为檐沟外排水、长天沟外排水、内排水和内落外排水等方式。1034屋面的保温与隔热1、屋面保温按保温层与屋面板所处的相对位置，保温层可设在屋面板上部、下部或屋面板中部。保温层设在屋面板上部，常用于卷材防水屋面，其做法与民用建筑屋面做法类似。保温层设在屋面板下部，主要用于构建自防水屋面。按施工方法有直接喷涂和吊挂两种。前者将由水泥拌和的散状保温材料直接涂敷在屋面板下面，后者是将预制的块状保温材料固定在屋面板下方。2、屋面隔热当钢筋混凝土屋面厂房的柱顶高度低于8m时，工作区会受到屋面的幅射热影响，需考虑屋面隔热措施，单层厂房屋面的隔热，可采用民用建筑的屋面隔热措施。单层工业厂房大门、侧窗与天窗厂房大门1、大门洞口的尺寸工业厂房的大门应满足运输车辆、人流通行等要求，为使满载货物的车辆能顺利通过大门，门洞的尺寸应比满载货物车辆的外轮廓加宽600〜1000mm,加高400〜500mm。大门门洞的尺寸应符合《厂房建筑模数协调标准》(GBJ6-86)的规定，应以3M为打大模数进级。2、大门的类型⑴按用途分类按工业厂房大门的用途，可以分为一般门和特殊门两种。特殊大门是根据特殊要求设计的，有保温门、防火门、冷藏门、射线防护门、防风沙门、隔声门、烘干室门等。(2)按开启方式分类按大门的开启方式，厂房大门可以分为:平开门、平开折叠门、推拉门、推拉折叠门、上翻门、升降门、卷帘门、偏心门及光电控制门等。3、大门的构造厂房大门的规格、类型不同，其构造也不相同，这里只介绍工业厂房中较多采用的平开钢术大门和推拉门的构造，其他大门的构造可参见相关标准通用图集。⑴平开钢木大门平开门由门扇、门枢与五金配件组成。平开门的洞口尺寸一般不宜大于3600mmX3600mm。门扇有术制、钢板、钢术混合等儿种，当门扇面积大于5m?时，宜采用钢术或钢板制作。常用的五金配件，除较链(门轴)外，还有上下插销、门扇定位钩、门门和拉手等。(2)推拉门推拉门由门扇、门框、滑轮、导轨等部分组成。门扇有单扇、双扇或多扇，可采用钢木门扇、钢板门扇和空腹薄壁钢板门等。门框一般均由钢筋混凝土制作，开启后藏在夹槽内或贴在墙面上。推拉门的支承方式分为上挂式和下滑式两种。当门扇高度小于4m时采用上挂式，即将门扇通过滑轮吊挂在导轨上推拉开启。当门扇高度大于4m时，多采用下滑式，下部的导轨用来支承门扇的重量，上部导轨用于导向。厂房侧窗1、侧窗的布置形式单层厂房侧窗按布置位置有单面侧窗和双面侧窗之分。当厂房进深不大时，可用单面侧窗采光；单跨厂房多为双侧采光，可以提高厂房采光照明的均匀程度。在设置有吊车的厂房中，可将侧窗分上、下两段布置，形成高侧窗和低侧窗。2、侧窗的种类侧窗按材料分类有钢窗、木窗、铝合金及塑钢窗等。按侧窗的开启方式有平开窗、上悬窗、中悬窗、立旋窗和固定窗等。一般情况下，可用中悬窗、平开窗、固定窗等组合成单层厂房的侧窗。厂房天窗1.天窗类型(1)米光天窗(2)通风天窗2、矩形采光天窗构造矩形天窗的组成矩形天窗是单层厂房常用的天窗形式。矩形天窗沿厂房纵向布置，为厂简化构造并留出屋面检修和消防通道，在厂房的两端和横向变形缝的第一个开间通常不设天窗，在每段天窗的端壁应设置上天窗屋面的消防梯(兼作检修梯)。矩形天窗主要由天窗架、天窗屋顶、天窗端壁、天窗侧板及天窗扇等构件组成。10.5单层工业厂房地面及其他设施地面(1)厂房地面的组成厂房地面一般是由面层、垫层和基层(地基)组成。当上述构造层不能充分满足使用要求或构造要求时，可增设其他构造层，如结合层、找平层、隔离层等。某些特殊情况下，还需增设保温层、隔绝层、隔声层等。(2)地面细部构造变形缝地面排水坡度交界缝坡道地沟其它设施1、钢梯在厂房中为满足生产、消防和检修的需要，常设置各种铁梯。它们的宽度一般为600-800mm,梯级每步高为300mm,其形式有直梯和斜梯两种。直梯的梯梁常采用角钢，踏步用（pl8圆钢；斜梯的梯梁多用6mm厚钢板，踏步用3mm厚花纹钢板，也可用不少于2根祀8的圆钢制作。2、走道板走道板又称安全走道板，是为维修吊车或检修吊车而设。当吊车为中级工作制，轨顶高度小于8m时，只需在吊车驾驶室一侧的吊车梁处设通长走道板;若轨顶高度大于8m时，无操纵室一侧的吊车梁处也应设置通长走道板。若高温车间内吊车为重级工作制、或