化工單層廠房組成和布置

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　　(一)結(jié)構(gòu)組成

　　(1)屋蓋結(jié)構(gòu)：分無(wú)檁和有檁兩種體系，無(wú)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(gòu)有時(shí)還設(shè)有天窗架、托架，屋蓋結(jié)構(gòu)起圍護(hù)和承重雙重作用。

　　(2)柱子：承受屋架、吊車(chē)梁、外墻和支撐傳來(lái)的荷載。

　　(3)吊車(chē)梁：兩端簡(jiǎn)支在柱子牛腿上，主要承受吊車(chē)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(qiáng)廠房的穩(wěn)定性和空間剛度，起傳遞風(fēng)載和吊車(chē)水平荷載或地震力的作用。(5)基礎(chǔ)：承受柱和基礎(chǔ)梁傳來(lái)的荷載并將它們傳至地基。(6)圍護(hù)結(jié)構(gòu)：包括縱墻和橫墻(山墻)及由墻梁、抗風(fēng)柱(有時(shí)還有抗風(fēng)梁及抗風(fēng)桁架)和基礎(chǔ)梁等組成的墻架。它們主要是承受墻體和構(gòu)件的自重以及作用在墻面上的風(fēng)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(gòu)的縱向及橫向水平剛度，并將平面結(jié)構(gòu)聯(lián)結(jié)成整體空問(wèn)結(jié)構(gòu)，增強(qiáng)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(fēng)荷載、吊車(chē)縱向制動(dòng)力等)到主要承重結(jié)構(gòu)構(gòu)件。在施工和使用階段，保證結(jié)構(gòu)構(gòu)件的穩(wěn)定性。

　　單層廠房支撐分屋蓋支撐和柱間支撐兩類(lèi)，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(gòu)成剛性框，增強(qiáng)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(shí)將山墻抗風(fēng)柱傳來(lái)的風(fēng)力傳遞到(縱向)排架柱。下弦橫向水平支撐的作用是：當(dāng)屋架下弦設(shè)有懸掛吊車(chē)或其他設(shè)備產(chǎn)生水平力時(shí)，或當(dāng)抗風(fēng)柱與屋架下弦連接，抗風(fēng)柱風(fēng)力傳至下弦時(shí)，能保證水平力或風(fēng)力傳至排架柱。

　　當(dāng)屋面為大型屋面板，它與屋面梁或屋架上弦有三點(diǎn)焊接，且屋面板縱肋間的空隙用C15～C20級(jí)細(xì)石混凝土灌實(shí)，能保證屋蓋平面的穩(wěn)定并能傳遞山墻的風(fēng)力，則認(rèn)為可起上弦橫向水平支撐的作用，這時(shí)不必再設(shè)置上弦橫向水平支撐。凡屋面為有檁體系，或山墻風(fēng)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(yīng)在屋架上弦平面的伸縮縫區(qū)段內(nèi)兩端各設(shè)一道上弦橫向水平支撐。當(dāng)天窗通過(guò)伸縮縫時(shí)，則應(yīng)在伸縮縫處天窗缺口下設(shè)置上弦橫向水平撐。

　　(2)屋面梁(屋架)問(wèn)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(chē)工作時(shí)(或有其他振動(dòng)時(shí))屋架下弦的側(cè)向顫動(dòng)。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(dāng)屋面梁(或屋架)的跨度l≤18m，屋面為大型屋面板且無(wú)天窗時(shí)，一般可不設(shè)垂直支撐和水平系桿，但這時(shí)對(duì)梁支座應(yīng)進(jìn)行抗傾覆驗(yàn)算。當(dāng)屋架跨度較大，應(yīng)在第一或第二柱間設(shè)置一道(18m30m)垂直支撐，并在下弦設(shè)置通長(zhǎng)水平系桿。當(dāng)廠房長(zhǎng)度較大(>60m)時(shí)，尚應(yīng)在柱間支撐跨內(nèi)增設(shè)一道垂直支撐。當(dāng)為梯形屋架時(shí)，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(shè)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(qiáng)排架的空間工作，提高廠房剛度。設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)根據(jù)廠房跨度、跨數(shù)和高度，屋蓋承重結(jié)構(gòu)方案，吊車(chē)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(shè)置。如廠房設(shè)有橫向水平支撐時(shí)，則縱向水平支撐應(yīng)盡可能同橫向水平支撐形成封閉的支撐體系。當(dāng)廠房設(shè)有托架時(shí)必須設(shè)置縱向水平支撐。如果只在部分柱問(wèn)設(shè)有托架，則必須在設(shè)有托架的柱間和兩端相鄰的一個(gè)柱間設(shè)置縱向水平支撐，以承受屋架傳來(lái)的橫向風(fēng)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(fēng)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(dāng)屋蓋為有檁體系或雖為無(wú)檁體系，但大型屋面板與屋架連接不符合要求時(shí)，應(yīng)設(shè)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(yīng)設(shè)置垂直支撐。天窗架的支撐與屋架上弦支撐應(yīng)盡可能布置在同一個(gè)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(chē)縱向制動(dòng)力和山墻抗風(fēng)柱經(jīng)屋蓋系統(tǒng)傳來(lái)的風(fēng)力(或縱向地震力)再經(jīng)柱問(wèn)支撐傳給基礎(chǔ)。對(duì)于有吊車(chē)的廠房，柱間支撐分上部和下部?jī)煞N，前者位于吊車(chē)梁上部，用以承受作用在山墻上的風(fēng)力并保證廠房上部的縱向剛度；后者位于吊車(chē)梁下部，承受上部支撐傳來(lái)的力和吊車(chē)梁傳來(lái)的吊車(chē)縱向制動(dòng)力，并把它們傳至基礎(chǔ)。凡屬下列情況之一者，均應(yīng)設(shè)置柱間支撐。

　　(1)設(shè)有懸臂式吊車(chē)或30kN及以上的懸掛式吊車(chē)；

　　(2)設(shè)有工作級(jí)別為A6，A7(相當(dāng)于過(guò)去稱(chēng)的重級(jí)工作制吊車(chē))，或設(shè)有工作級(jí)別A4，A5，A1～A3(相當(dāng)于過(guò)去稱(chēng)的中、輕級(jí)工作制吊車(chē))，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(chē)棧橋的柱列。

　　柱問(wèn)支撐應(yīng)設(shè)置在伸縮縫區(qū)段中央柱問(wèn)或臨近中央的柱問(wèn)。這樣有利于在溫度變化或混凝土收縮時(shí)，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(yīng)力。每一伸縮縫區(qū)段一般設(shè)置一道柱問(wèn)支撐。

　　當(dāng)柱頂縱向水平力沒(méi)有構(gòu)件(如連系梁)傳遞時(shí)，則柱頂必須設(shè)置一道通長(zhǎng)的縱向受壓水平系桿。柱間支撐桿件應(yīng)與吊車(chē)梁分離，以免受吊車(chē)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(dāng)柱間因交通、設(shè)備布置或柱距較大而不宜或不能采用交叉式支撐時(shí)，可采用門(mén)架式支撐。