三、單層工業(yè)廠房圍護墻
單層工業(yè)廠房的圍護墻,宜采用外貼式的輕質(zhì)墻體(或磚砌體),即外墻體緊貼柱外皮設(shè)置,輕質(zhì)墻體與柱宜采用柔性連接。
(一)當(dāng)有抗震設(shè)防要求時,單層鋼筋混凝土柱廠房的砌體隔墻和圍護墻應(yīng)符合下列要求:
1.砌體隔墻與柱宜脫開或柔性連接,并應(yīng)采取措施使墻體穩(wěn)定,隔墻頂部應(yīng)設(shè)現(xiàn)澆鋼筋混凝土壓頂梁。
2.廠房的砌體圍護墻宜采用外貼式并與柱可靠拉結(jié);不等高廠房的高跨封墻和縱橫向廠房交接處的懸墻采用砌體時,不應(yīng)直接砌在低跨屋蓋上。
3.砌體圍護墻在下列部位應(yīng)設(shè)置現(xiàn)澆鋼筋混凝土圈梁:
(1)梯形屋架端部上弦和柱頂?shù)臉?biāo)高處應(yīng)各設(shè)一道,但屋架端部高度不大于900mm時可合并設(shè)置。
(2)8度和9度時,應(yīng)按上密下稀的原則,每隔4m左右在窗頂增設(shè)一道圈梁,不等高廠房的高低跨封墻和縱墻跨交接處的懸墻,圈梁的豎向間距不應(yīng)大于3m。
(3)山墻沿屋面應(yīng)設(shè)鋼筋混凝土臥梁,并應(yīng)與屋架端部上弦標(biāo)高處的圈梁連接。
4.圈梁的構(gòu)造應(yīng)符合下列規(guī)定:
(1)圈梁宜閉合,圈梁截面寬度宜與墻厚相同,截面高度不應(yīng)小于180mm;圈梁的縱筋,6—8度時不應(yīng)少于4φ2,9度時不應(yīng)少于4φ14。
(2)廠房轉(zhuǎn)角處柱頂圈梁在端開間范圍內(nèi)的縱筋,6—8度時不宜少于4φ4,9度時不宜少于4φ6,轉(zhuǎn)角兩側(cè)各lm范圍內(nèi)的箍筋直徑不宜小于φ8,間距不宜大于l00mm;圈梁轉(zhuǎn)角處應(yīng)增設(shè)不少于3根且直徑與縱筋相同的水平斜筋。
(3)圈梁應(yīng)與柱或屋架牢固連接,山墻臥梁應(yīng)與屋面板拉結(jié);頂部圈梁與柱或屋架連接的錨拉鋼筋不宜少于4φ2,且錨固長度不宜少于35倍鋼筋直徑,防震縫處圈梁與柱或屋架的拉結(jié)宜加強。
5.8度Ⅲ、Ⅳ類場地和9度時,磚圍護墻下的預(yù)制基礎(chǔ)梁應(yīng)采用現(xiàn)澆接頭;當(dāng)另設(shè)條形基礎(chǔ)時,在柱基礎(chǔ)頂面標(biāo)高處應(yīng)設(shè)置連續(xù)的現(xiàn)澆鋼筋混凝土圈梁,其配筋不應(yīng)少于4φ12。
6.墻梁宜采用現(xiàn)澆,當(dāng)采用預(yù)制墻梁時,粱底應(yīng)與磚墻頂面牢固拉結(jié)并應(yīng)與柱錨拉;廠房轉(zhuǎn)角處相鄰的墻梁,應(yīng)相互可靠連接。
(二)有抗震設(shè)防要求的單層鋼結(jié)構(gòu)廠房的砌體圍護墻不應(yīng)采用嵌式,8度時尚應(yīng)采取措施,使墻體不妨礙廠房柱列沿縱向的水平位移!∷摹螌庸I(yè)廠房的屋蓋結(jié)構(gòu)
(一)組成
一般由屋面梁(或屋架)、屋面板、檁條、托架、天窗架、屋蓋支撐系統(tǒng)等組成。
1.屋面根據(jù)材料的不同分為:由輕型板材組成的有檁體系和由大型屋面板(預(yù)制)組成的無檁體系。
2.有檁體系是在屋面梁(或屋架)上鋪設(shè)檁條,檁條上放置輕型板材而成。檁條的間距1.0~5.0m,視輕型板材的承載能力而定,支承檁條的屋架間距一般為6.0~12.Om,屋面坡度為1/20~1/50。
3.無檁體系是指在屋面梁或屋架上,直接放置預(yù)制大型鋼筋混凝土預(yù)制板的屋蓋。 大型屋面板的尺寸一般為1.5m×6.Om、3.Om×6.Om,屋架間距為6.Om,屋面坡度為1/10~1/12。
(二)屋蓋支撐系統(tǒng)
1.屋蓋結(jié)構(gòu)的支撐系統(tǒng),通常由下列支撐組成:
(1)屋架和天窗架的橫向支撐;還可分為屋架和天窗架的上弦橫向支撐以及屋架下弦
(2)屋架的縱向支撐;還可分為屋架上弦縱向支撐和屋架下弦縱向水平支撐。
(3)屋架和天窗架的垂直支撐。
(4)屋架和天窗架的水平系桿;還可分為屋架和天窗架上弦水平系桿以及屋架下弦水 平系桿。
所有支撐應(yīng)與屋架、托架、天窗架和檁條(或大型屋面板)等組成完整的體系。
2.屋蓋結(jié)構(gòu)的支撐形式一般可按以下要求采用:
(1)屋架和天窗架的上弦橫向支撐,屋架下弦橫向水平支撐和屋架上弦縱向支撐以及 屋架下弦縱向水平支撐,一般采用十字交叉的形式(圖10-34)。
2)屋架和天窗架的垂直支撐,可參考圖10-35(a)-(d)的形式選用;其中,圖10—35(c)一般用于天窗架兩側(cè)的垂直支撐,圖10-35(d)為兼作檁條的垂直支撐。
(3)屋架和天窗架的水平系桿,包括柔性系桿(拉桿)和剛性系桿(壓桿),通常,柔性系桿采用單角鋼,剛性系桿采用由兩個角鋼組成的十字形截面。
在有檁屋蓋體系中,檁條可兼作橫向支撐的承壓桿(剛性桿)。此時,充任支撐承壓桿的檁條應(yīng)計算其所承受的軸心力!3.屋蓋結(jié)構(gòu)支撐是屋蓋結(jié)構(gòu)的一個組成部分,它的作用是將廠房某些局部水平荷載傳遞給主要承重結(jié)構(gòu),并保證屋蓋結(jié)構(gòu)構(gòu)件在安裝和使用過程中的整體剛度和穩(wěn)定性。
(1)屋架和天窗架上弦橫向支撐,主要是保證屋架和天窗架上弦的側(cè)向穩(wěn)定,當(dāng)屋架上弦橫向支撐作為山墻抗風(fēng)柱的支承點時,還能將水平風(fēng)力或地震水平力傳到縱向柱列。
屋架下弦橫向水平支撐,當(dāng)作為山墻抗風(fēng)柱的支承點時,或當(dāng)屋架下弦設(shè)有懸掛吊車和其他懸掛運輸設(shè)備時,能將水平風(fēng)力或懸掛吊車等產(chǎn)生的水平力或地震水平力傳到縱向柱列;同時能使下弦桿在動荷載作用下不致產(chǎn)生過大的振動。
(2)屋架的縱向支撐通常和橫向支撐構(gòu)成封閉的支撐體系,加強整個廠房的剛度。屋架下弦縱向水平支撐能使吊車產(chǎn)生的水平力分布到鄰近的排架柱上,并承受和傳遞縱墻墻架柱傳來的水平風(fēng)力或地震水平力。當(dāng)廠房設(shè)有托架時,還能保證托架的平面外穩(wěn)定。
(3)屋架的垂直支撐及水平系桿主要是保證屋架上弦桿的側(cè)向穩(wěn)定和縮短屋架下弦桿平面外的計算長度。屋架端部的垂直支撐,承受由屋架橫向支撐傳來的水平風(fēng)力或縱向地震水平力;中部的垂直支撐主要是保證安裝時屋架位置的正確性。當(dāng)下弦橫向水平支撐和垂直支撐設(shè)置在廠房兩端或溫度伸縮縫區(qū)段兩端的第二個屋架間時,則第一個屋架間的下弦水平系桿,除能縮短屋架下弦平面外的計算長度外,當(dāng)山墻抗風(fēng)柱與屋架下弦連接時,尚有傳遞山墻水平風(fēng)力和穩(wěn)定抗風(fēng)柱的作用。
(4)天窗架的垂直支撐及水平系桿除了保證天窗架的側(cè)向穩(wěn)定外,對于天窗架側(cè)立柱處的垂直支撐,還能承受和傳遞由天窗架上弦橫向支撐傳來的水平風(fēng)力和縱向地震水平力;天窗中部的垂直支撐主要是為了安裝的需要而設(shè)置的。
4.在進行屋蓋結(jié)構(gòu)支撐的布置時,應(yīng)考慮:廠房的跨度和高度,柱網(wǎng)布置,屋蓋結(jié)構(gòu)形式,有無天窗,吊車類型、起重量和工作制,有無振動設(shè)備,有無特殊的局部水平荷載等因素。
通常,每一溫度伸縮縫區(qū)段,或分期建設(shè)的工程,應(yīng)分別設(shè)置完整的支撐系統(tǒng)。
5.在無檁屋蓋體系中,當(dāng)采用寬度為1.5m的鋼筋混凝土大型屋面板,且大型屋面板與屋架或天窗架的連接均能滿足下列要求時,可考慮屋面板能起一定的支撐作用。此時,屋架上弦桿或天窗架上弦桿平面外的計算長度可取兩塊屋面板的寬度。
(1)每塊屋面板與屋架上弦桿或天窗架上弦桿的焊接應(yīng)保證三點焊牢,在廠房端部或溫度伸縮縫處,當(dāng)不可能焊接三點時,允許沿屋面板縱肋一側(cè)焊接兩點。
(2)當(dāng)屋架間距為6m時,每點的焊縫長度不小于70mm,焊縫厚度不小于5rmn;或焊縫長度不小于60mm。焊縫厚度不小于6mm。當(dāng)屋架間距大于6m時,焊縫長度不小于80mm,焊縫厚度不小于6mm。
(3)屋面板肋間的空隙,應(yīng)用150-200號的細石混凝土灌實。
(4)跨度為6m的屋面板的支承長度不小于60mm;跨度大于6m的屋面板的支承長度不小于80mm。
6.屋架橫向支撐的設(shè)置:
屋架橫向支撐包括上弦橫向支撐和下弦橫向水平支撐;下弦橫向水平支撐一般應(yīng)與上弦橫向支撐設(shè)置在同一屋架間內(nèi)。
在通常情況下,無論是有檁或無檁屋蓋體系均應(yīng)設(shè)置屋架上弦橫向支撐。
在有檁屋蓋體系中,上弦橫向支撐中的承壓桿(剛性系桿)可采用檁條代替。但此時,充任承壓桿的檁條除應(yīng)符合壓桿允許長細比的要求外,還應(yīng)根據(jù)下述兩種情況分別求其所承受的軸心力,并取兩者中較大者對檁條驗算。
一是,當(dāng)屋架上弦平面內(nèi)作用有沿房屋縱向的水平荷載時,求作用于檁條的最大軸心力;
二是,取與剛性系桿(承壓檁條)兩端相連接的兩榀屋架上弦桿的毛截面面積(C㎡)的20倍(對于Q235鋼)或30倍(對于16Mn鋼)作為作用于檁條的軸心力(kN)。
凡屬下列情況之一者,一般宜設(shè)置屋架下弦橫向水平支撐。
(1)屋架跨度≥18m時(輕型鋼結(jié)構(gòu)的三鉸拱屋架及鋼筋混凝土屋架無檁體系除外);
(2)屋架下弦設(shè)有懸掛吊車(或懸掛運輸設(shè)備),或廠房內(nèi)設(shè)有橋式吊車或振動設(shè)備時;
(3)山墻抗風(fēng)柱支承于屋架下弦時;
(4)采用有彎折下弦的鋼屋架時;
(5)當(dāng)屋架設(shè)有通長的下弦縱向水平支撐時。
7.屋架的上弦橫向支撐和下弦橫向水平支撐,一般宜設(shè)在廠房兩端或溫度伸縮縫區(qū)段兩端的第一個屋架間內(nèi)(圖10-36)或第二個屋架間內(nèi)。當(dāng)溫度伸縮縫區(qū)段的長度大于66m,小于和等于96m時,還應(yīng)在這個區(qū)段中部的屋架上弦和下弦分別增設(shè)一道上弦橫向支撐和下弦橫向水平支撐。
當(dāng)廠房設(shè)有天窗且天窗延伸至廠房盡端或通過溫度伸縮縫時,屋架—上弦橫向支撐和下弦橫向水平支撐必須設(shè)在廠房兩端或溫度伸縮縫區(qū)段兩端的第一個屋架間內(nèi)(圖10-37)。
當(dāng)天窗通至廠房兩端或溫度伸縮縫區(qū)段兩端的第二個屋架間時,或當(dāng)廠房盡端不設(shè)置
屋架而利用山墻承重時,屋架上弦橫向支撐和下弦橫向水平支撐一般宜設(shè)在廠房兩端或溫 度伸縮縫區(qū)段兩端的第二個屋架問內(nèi)(圖10-38)。
8.屋架下弦設(shè)有懸掛吊車(或懸掛運輸設(shè)備)時,應(yīng)按下列要求增設(shè)下弦橫向水平支撐。
(1)當(dāng)懸掛吊車沿廠房縱向(垂直于屋架跨度方向)運行,且吊車軌道未通至廠房兩端和溫度伸縮縫區(qū)段兩端的屋架下弦橫向水平支撐時,應(yīng)在軌道盡端增設(shè)屋架下弦橫向水平支撐(圖10-39a)或剛性系桿,并與下弦橫向水平支撐相接(圖10-39b)。
(2)當(dāng)懸掛吊車沿廠房橫向(平行于屋架跨度方向)運行時,應(yīng)在其兩側(cè)的相鄰屋架
問內(nèi)增設(shè)下弦橫向水平支撐和在軌道兩端增設(shè)水平支撐(圖lO-40a)。
9.為檢修橋式吊車而設(shè)的電動葫蘆,其軌道梁一般沿平行于屋架跨度方向設(shè)置,并 通過支承梁與屋架連接,此時宜按圖10-40(b)所示增設(shè)支承梁頂面的局部水平支撐以及 屋架下弦橫向水平支撐和垂直支撐。