化工單層廠房組成和布置

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　　(一)結(jié)構組成

　　(1)屋蓋結(jié)構：分無檁和有檁兩種體系，無檁體系由大型屋面板、屋面梁或屋架(包括屋蓋支撐)所組成；有檁體系由小型屋面板、檁條、屋架(包括屋蓋支撐)所組成。屋蓋結(jié)構有時還設有天窗架、托架，屋蓋結(jié)構起圍護和承重雙重作用。

　　(2)柱子：承受屋架、吊車梁、外墻和支撐傳來的荷載。

　　(3)吊車梁：兩端簡支在柱子牛腿上，主要承受吊車豎向和水平荷載。(4)支撐：包括屋架支撐、天窗架支撐和柱間支撐等。其作用是加強廠房的穩(wěn)定性和空間剛度，起傳遞風載和吊車水平荷載或地震力的作用。(5)基礎：承受柱和基礎梁傳來的荷載并將它們傳至地基。(6)圍護結(jié)構：包括縱墻和橫墻(山墻)及由墻梁、抗風柱(有時還有抗風梁及抗風桁架)和基礎梁等組成的墻架。它們主要是承受墻體和構件的自重以及作用在墻面上的風荷載。

　　(二)支撐的作用和布置原則

　　支撐的作用從整體而言主要是：保證廠房結(jié)構的縱向及橫向水平剛度，并將平面結(jié)構聯(lián)結(jié)成整體空問結(jié)構，增強廠房的整體穩(wěn)定和空間剛度。傳遞某些局部水平荷載(如縱向風荷載、吊車縱向制動力等)到主要承重結(jié)構構件。在施工和使用階段，保證結(jié)構構件的穩(wěn)定性。

　　單層廠房支撐分屋蓋支撐和柱間支撐兩類，分述如下：

　　1．屋蓋支撐

　　屋蓋支撐包括上弦橫向水平支撐、下弦橫向水平支撐、縱向水平支撐、垂直支撐及系桿等。

　　(1)橫向水平支撐

　　上弦橫向水平支撐的作用是：構成剛性框，增強屋蓋的整體剛度，保證屋架上弦或屋面梁上翼緣的側(cè)向穩(wěn)定，同時將山墻抗風柱傳來的風力傳遞到(縱向)排架柱。下弦橫向水平支撐的作用是：當屋架下弦設有懸掛吊車或其他設備產(chǎn)生水平力時，或當抗風柱與屋架下弦連接，抗風柱風力傳至下弦時，能保證水平力或風力傳至排架柱。

　　當屋面為大型屋面板，它與屋面梁或屋架上弦有三點焊接，且屋面板縱肋間的空隙用C15～C20級細石混凝土灌實，能保證屋蓋平面的穩(wěn)定并能傳遞山墻的風力，則認為可起上弦橫向水平支撐的作用，這時不必再設置上弦橫向水平支撐。凡屋面為有檁體系，或山墻風力傳至屋架上弦而大型屋面板與上弦的連接不符合上述要求，則應在屋架上弦平面的伸縮縫區(qū)段內(nèi)兩端各設一道上弦橫向水平支撐。當天窗通過伸縮縫時，則應在伸縮縫處天窗缺口下設置上弦橫向水平撐。

　　(2)屋面梁(屋架)問的垂直支撐及水平系桿

　　垂直支撐和下弦水平系桿的作用是保證屋架的整體穩(wěn)定(抗傾覆)以及防止在吊車工作時(或有其他振動時)屋架下弦的側(cè)向顫動。上弦水平系桿則用以保證屋架上弦或屋面梁受壓翼緣的側(cè)向穩(wěn)定(防止局部失穩(wěn))。當屋面梁(或屋架)的跨度l≤18m，屋面為大型屋面板且無天窗時，一般可不設垂直支撐和水平系桿，但這時對梁支座應進行抗傾覆驗算。當屋架跨度較大，應在第一或第二柱間設置一道(18m30m)垂直支撐，并在下弦設置通長水平系桿。當廠房長度較大(>60m)時，尚應在柱間支撐跨內(nèi)增設一道垂直支撐。當為梯形屋架時，因其支座處高度較大，為將屋蓋水平力傳給柱子，除按上述要求處理外，必須在伸縮縫兩端第一或第二柱間內(nèi)，于屋架支座處設置屋架端部垂直支撐。

　　(3)屋面梁(屋架)間的縱向水平支撐

　　下弦縱向水平支撐的作用是：保證橫向水平力的縱向分布，增強排架的空間工作，提高廠房剛度。設計時應根據(jù)廠房跨度、跨數(shù)和高度，屋蓋承重結(jié)構方案，吊車起重量及工作制等因素考慮在下弦平面靠近支座端部節(jié)間中設置。如廠房設有橫向水平支撐時，則縱向水平支撐應盡可能同橫向水平支撐形成封閉的支撐體系。當廠房設有托架時必須設置縱向水平支撐。如果只在部分柱問設有托架，則必須在設有托架的柱間和兩端相鄰的一個柱間設置縱向水平支撐，以承受屋架傳來的橫向風力。

　　(4)天窗架間的支撐

　　天窗架間支撐包括天窗橫向水平支撐和天窗端垂直支撐，它們的作用是：將天窗端壁的風力(或縱向地震力)傳遞給屋蓋系統(tǒng)和增加天窗系統(tǒng)的空間剛度，當屋蓋為有檁體系或雖為無檁體系，但大型屋面板與屋架連接不符合要求時，應設置天窗架上弦橫向水平支撐，此外，在天窗架端跨的兩側(cè)均應設置垂直支撐。天窗架的支撐與屋架上弦支撐應盡可能布置在同一個柱間。

　　2．柱間支撐

　　柱間支撐的作用是：提高廠房的縱向剛度和穩(wěn)定性；把吊車縱向制動力和山墻抗風柱經(jīng)屋蓋系統(tǒng)傳來的風力(或縱向地震力)再經(jīng)柱問支撐傳給基礎。對于有吊車的廠房，柱間支撐分上部和下部兩種，前者位于吊車梁上部，用以承受作用在山墻上的風力并保證廠房上部的縱向剛度；后者位于吊車梁下部，承受上部支撐傳來的力和吊車梁傳來的吊車縱向制動力，并把它們傳至基礎。凡屬下列情況之一者，均應設置柱間支撐。

　　(1)設有懸臂式吊車或30kN及以上的懸掛式吊車；

　　(2)設有工作級別為A6，A7(相當于過去稱的重級工作制吊車)，或設有工作級別A4，A5，A1～A3(相當于過去稱的中、輕級工作制吊車)，其起重量在100kN和100kN以上：

　　(3)廠房的跨度在18m或18m以上，或者柱高在8m以上；

　　(4)廠房縱向柱的總數(shù)在7根以下；

　　(5)露天吊車棧橋的柱列。

　　柱問支撐應設置在伸縮縫區(qū)段中央柱問或臨近中央的柱問。這樣有利于在溫度變化或混凝土收縮時，廠房可向兩端自由變形，而不致發(fā)生較大的溫度或收縮應力。每一伸縮縫區(qū)段一般設置一道柱問支撐。

　　當柱頂縱向水平力沒有構件(如連系梁)傳遞時，則柱頂必須設置一道通長的縱向受壓水平系桿。柱間支撐桿件應與吊車梁分離，以免受吊車梁變形的影響。柱間支撐一般宜用交叉式，交叉傾角通常在35°～55°之間，宜取45°。當柱間因交通、設備布置或柱距較大而不宜或不能采用交叉式支撐時，可采用門架式支撐。