单元10单层工业厂房的构造ppt课件.ppt
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1、单元10 单层工业厂房的构造,10.1 单层工业厂房的主要结构构件 10.2 外墙、侧窗和大门 10.3 屋面和天窗 10.4地面及其他设施 制作人: 孙玉红,单元概述:由于民用建筑和工业建筑有许多相同之处,因此对共性的地方本章不再赘述,本章主要介绍单层工业厂房的主要结构构件,如基础、基础梁、柱、屋架等,然后简要介绍了单层工业厂房的外墙、侧窗、大门、屋面、天窗、地面及其他设施。天窗的构造是本章的难点。学习目标: 1、掌握单层厂房基础与基础梁的类型与构造。2、掌握排架柱、抗风柱、屋架(屋面梁)、屋面板、吊车梁、连系梁与圈梁的构造。3、了解单层厂房的支撑系统。4、了解厂房外墙、侧窗的类型。5、掌握
2、厂房大门的类型及构造。6、掌握厂房天窗的组成及构造。7、了解厂房地面、吊车梯、作业平台梯。,学习重点:1、主要结构构件如基础、柱、屋架、吊车梁等。2、大门的类型及构造。3、天窗的组成及构造。教学建议:本章建议采用现场教学法和比较法结合教学,由于工业建筑学生接触较少,会感觉很抽象,所以教师最好把课堂搬到施工现场,针对工程实际例子进行讲解,然后再与民用建筑对比,看看有什么共同点和不同点,再结合相关的建筑规范、建筑标准图集等资料教学,会达到最佳的教学效果。,10.1 单层工业厂房的主要结构,10.1.1基础与基础梁10.1.1.1 基础的类型 单层工业厂房的基础一般做成独立式基础,其形式有锥台形基础
3、、板肋基础、薄壳基础等(图101)。当上部结构荷载较大,而地基承载力较小时,如采用杯形基础,由于底面积过大,致使相邻基础很近时,则可采用条形基础;或地基土的层理构造复杂,为防止基础的不均匀沉降,也可以采用条形基础。当地基的持力层离地表很深,上部结构的荷载又很大,且对地基的变形限制较严时,可考虑采用桩基础等。,图10-1 独立基础,10.1.1.2 独立式基础构造,1.现浇柱下基础 基础与柱均为现场浇筑,但不同时施工。,10-2 现浇柱下基础,2.预制柱下杯形基础 当柱为预制时,基础的顶部做成杯口形式,柱安装于杯口内,这种基础称为杯形基础。,10-3 预制柱下杯形基础,10.1.1.3基础梁,设
4、置基础梁的原因: 一般厂房将外墙或内墙砌筑在基础梁上,基础梁端架设在相邻独立基础的顶面,可使内、外墙和柱一起沉降,墙面不易开裂,基础梁:标志长度:6m截面形式:上宽下窄的梯形截面有预应力、非预应力钢筋混凝土两种,10-4 基础梁截面形式,基础梁搁置的构造要求,1)基础梁顶面标高应至少低于室内地坪50mm,高于室外地坪100mm。2)基础梁一般直接搁置在基础顶面上,当基础较深时,可采用加垫块、设置高杯口基础或在柱下部分加设牛腿等措施,如10-5所示。3)基础产生沉降时,基础梁底的坚实土将对梁产生反拱作用;寒冷地区土壤冻胀也将对基础梁产生反拱作用,因此在基础梁底部应留有50100mm的空隙,寒冷地
5、区基础梁底铺设厚度300mm的松散材料,如矿渣、干砂,如10-6所示。,10-5 基础梁的搁置,10-6 基础梁的防冻措施,10.1.2 排架柱与抗风柱,10.1.2.1 排架柱 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。1、柱的类型 单层工业厂房钢筋混凝土柱,基本上可分为单肢柱和双肢柱两大类。单肢柱截面形式有矩形、工字形及空心管柱。双肢柱截面形式是由两肢矩形柱或两肢空心管柱,用腹杆(平腹杆或斜腹杆)连接而成(图107),图10-7 柱子的类型(a)矩形柱 ; (b)工字形柱; (c)双肢柱;
6、(d)管柱,2.柱的构造1)工字形柱,图10-8 工字形柱截面构造尺寸,2)双肢柱,图10-9 双肢柱截面构造尺寸,3)牛腿,要求如下:牛腿外缘高度hk应大于或等于h/3,且不小于200mm。支承吊车梁的牛腿,其支承板边与吊车梁外缘的距离不宜小于70mm(其中包括20mm的施工误差)。牛腿挑出距离d大于100mm时,牛腿底面的倾斜角宜小于或等于45,当d小于等于100mm时,可为0。,10-10 实腹式牛腿的构造,3.柱的预埋件,图10-11 柱的预埋件,10.1.2.2抗风柱,抗风柱与屋架的连接多为铰接,在构造处理上必须满足以下要求: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
7、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,或用螺栓连接。,图10-12 抗风柱与屋架的连接,1.屋盖承重结构 屋架(屋面梁)是屋盖结构的主要承重构件,它直接承受屋面荷载,有些厂房的屋架(屋面梁)还承受悬挂吊车、管道或其他工艺设备的荷载。其类型如图10-13所示。屋架与柱的连接方法有焊接和螺栓连接。,10.1.3 屋 盖,图10-13 屋架的形式(a)钢筋混凝土屋面梁; (b) 预应力钢筋混凝土屋面梁 ;(c) 预应力钢筋混凝土三铰拱屋架; (d)钢筋混凝土组合屋架; (e)预应力钢筋混凝土拱形屋架; (f)预应力钢筋混凝土梯形屋架 ;(g)预应力钢筋混
8、凝土折线形屋架,2.屋盖覆盖构件,屋面板的类型如图10-14所示 。每块板与屋架(屋面梁)上弦相应处预埋铁件相互焊接,其焊点不少于三点,板与板缝隙均用不低于C15细石混凝土填实。,图10-14 屋面板的类型(a)大型屋面板; (b)预应力F形屋面板;(c)预应力混凝土夹心保温屋面板;(d)钢筋混凝土槽瓦,10.1.4 吊车梁、联系梁和圈梁,1、吊车梁当单层工业厂房设有桥式吊车(或梁式吊车)时,需要在柱子的牛腿处设置吊车梁。吊车梁是单层工业厂房的重要承重构件之一。 吊车梁一般为钢筋混凝土梁,截面形式有等截面(图1015)和变截面(图1016)两种。,吊车梁的类型:,吊车梁按材料不同有钢筋混凝土梁
9、和钢梁两种,常采用钢筋混凝土梁。钢筋混凝土梁按截面形式不同有等截面和变截面两种,如图10-34、图10-35所示。,图10-15 等截面吊车梁,图10-16 变截面吊车梁,2、连系梁,连系梁是柱与柱之间在纵向的水平连系构件,其作用是加强厂房的纵向刚度,传递山墙传来的风荷载有设在墙内和不在墙内两种,其截面形式有矩形和L形连系梁与柱子的连接,可以采用焊接或螺栓连接。,图10-17 连系梁与柱的连接,3、圈梁,圈梁是连续、封闭、在同一标高上设置的梁,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
10、筋数量主筋为412,箍筋为6,间距200mm圈梁应与柱子伸出的预埋筋进行连接,图10-18 圈梁与柱的连接,10.1.5 支撑系统,支撑能够保证厂房结构和构件的承载力、稳定和刚度,并有传递部分水平荷载的作用。支撑有屋盖支撑和柱间支撑两大部分。屋盖支撑包括横向水平支撑(上弦和下弦横向水平支撑)、纵向水平支撑(上弦或下弦纵向水平支撑)、垂直支撑和纵向水平系杆等(图1019)。,图1019 屋盖支撑,10.2 外墙、侧窗和大门,10.2.1砖及砌块墙砖及砌块墙是指用烧结普通砖、烧结多孔砖、蒸压灰砂砖、混凝土砌块和轻骨料混凝土砌块砌筑的墙。,为使墙体与柱子间有可靠的连接,通常的做法是在柱子高度方向每隔
11、500mm甩出两根6钢筋,砌筑时把钢筋砌在墙的水平缝里。,图10-21 墙与柱的连接,10.2.1.2 板材墙体,1.板材墙的类型1)单一材料的墙板 (1)钢筋混凝土槽形板 空心板 槽形板也称肋形板,其钢材和水泥的用量较省,但保温隔热性能差,且易积灰。 空心板的钢材 水泥用料较多,但双面平整,不易积灰,并有一定保温隔热能力,如图10-22所示。(2)配筋轻混凝土墙板 优点是保温性能好,但有龟裂或锈蚀钢筋等缺点,故一般需加水泥砂浆等防水面层,如图10-23所示。,图10-22 钢筋混凝土槽形板、空心板,图10-23 配筋轻混凝土墙板,(2)组合墙板 组合墙板一般做成轻质高强的夹心墙板,芯层采用高
12、效热工材料制作,面层外壳采用承重防腐蚀性能好的材料制作,板缝处热工性能差。,图10- 24 组合墙板,2.板材墙体的布置与构造,(1)横向布置(2)竖向布置 (3)混合布置,图10-25 墙板布置,(1)柔性连接 在大型墙板上预留安装孔,同时在柱的两侧相应位置预埋铁件,在板吊装前焊接连接角钢,并安上螺栓钩,吊装后用螺栓钩将上下两块板连接起来,这种连接对厂房的振动 和不均匀沉降的适应性较强。,2)墙板与柱的连接构造,图10-26 螺栓挂钩柔性连接构造,(2)刚性连接,用角钢直接将柱与板的预埋件焊接连接,这种方法构造简单,连接刚度大,增加了厂房的纵向刚度。不适用于烈度为7度以上的地震区或可能产生不
13、均匀沉降的厂房。,图10-27 刚性连接构造,3) 墙板板缝的处理,板缝可分为水平缝和垂直缝。 水平缝可做成平口缝、高低错口缝。 垂直板缝可做成直缝、单腔缝、双腔缝。,图10-28 板缝构造处理,3、轻质板材墙,用轻质的石棉水泥板、瓦楞铁皮、塑料铁皮、铝合金板等材料做成的墙。 这种墙一般起围护作用,墙身自重也由厂房骨架来承担,适用于一些不要求保温、隔热的热加工车间、防爆车间和仓库建筑的外墙。,4、开敞式外墙,南方地区的热加工车间,为了获得良好的自然通风和迅速散热,常常做成开敞式外墙。其构造主要是挡雨遮阳板,目前常用的有石棉水泥瓦挡雨板和钢筋混凝土挡雨板。,10.2.2 侧窗,侧窗的类型平开窗:
14、构造简单,开关方便,通风效果好,并便于做成双层窗,于外墙下部,作为通风的进气口。 中旋窗;窗扇沿水平轴转动,开启80 ,有利于泄压,并便于机械开关或绳索手动开关,常用于外墙上部。但中悬窗构造复杂,开关扇周边的缝隙易漏雨和不利于保温。,固定窗:构造简单,节省材料,多设在外墙中部,主要用于采光,对有防尘要求的车间其侧窗也多做成固定窗。 立转窗:窗扇沿垂直轴转动,并可根据不同的风向调节开启角度,通风效果好,多用于热加工车间的外墙下部,作为进风口 。 上旋窗:一般向外开,防雨性能好,但启闭不如中旋窗轻便,并且开启角小,通风效果差,常用于厂房上部做高侧窗。,图10-29 侧窗组合示例,厂房大门主要用于生
15、产运输和人流通行,因此大门的尺寸应根据运输工具的类型、运输货物的外形尺寸及通行方便等因素确定。一般门的尺寸应比装满货物时的车辆宽出6001000mm,高出400600mm。,10.2.3 大门,大门的类型,(1)平开门 构造简单,开启方便,为便于疏散和节省车间使用面积,平开门通常向外开启,但需设置雨篷,以保护门扇和方便出入,受力状态较差,易产生下垂或扭曲变形。(2)折叠门 由几个较窄的门扇通过铰链组合而成,开启时通过门扇上下轮沿导轨左右移动并折叠在一起。占空间较少,适用于较大的门洞口。,(3)推拉门 门的开关是通过滑轮沿导轨向左右推拉,门扇受力状态好,构造简单,不易变形,但密闭性较差,不宜用于
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