單層廠房鋼結(jié)構(gòu)的組成
廠房結(jié)構(gòu)的組成
單層廠房鋼結(jié)構(gòu)一般是由檁條、天窗架、屋架、托架、柱、吊車(chē)梁、制動(dòng)梁（或桁架）、各種支撐以及墻架等構(gòu)件組成的空間剛性骨架。
這些構(gòu)件按其作用，可歸并成下列體系：
(1) 橫向平面框架——是廠房的基本承重結(jié)構(gòu)，由柱和橫梁（屋架）組成。承受作用在廠房的橫向水平荷載和豎向荷載并傳遞到基礎(chǔ)。
(2) 縱向平面框架——由柱、托架、吊車(chē)梁及柱間支撐等構(gòu)成。其作用是保證廠房骨架的縱向不可變形和剛度，承受縱向水平荷載（吊車(chē)的縱向制動(dòng)力、縱向風(fēng)力等）并傳遞到基礎(chǔ)。
(3) 屋蓋系統(tǒng)——由檁條、天窗架、屋架、托架及屋蓋支撐等構(gòu)成。
(4) 吊車(chē)梁及制動(dòng)梁——主要承受吊車(chē)的豎向荷載和水平荷載，并傳遞到橫向框架和縱向框架。
(5) 支撐——包括屋蓋支撐、柱間支撐及其它附加支撐。其作用是將單獨(dú)的平面框架連成空間體系，以保證結(jié)構(gòu)具有必要的剛度和穩(wěn)定性，同時(shí)也有承受風(fēng)力及吊車(chē)制動(dòng)力的作用。
(6) 墻架——承受墻體的重量和風(fēng)力。
此外，還有一些次要的構(gòu)件如工作平臺(tái)、梯子、門(mén)窗等。
各種構(gòu)件的用鋼量占整個(gè)廠房鋼結(jié)構(gòu)的總用鋼量的比值大致如表所示。
廠房按單位面積計(jì)算的用鋼量，是評(píng)定設(shè)計(jì)的經(jīng)濟(jì)合理性的一項(xiàng)重要指標(biāo)。各類(lèi)廠房單位面積用鋼量的統(tǒng)計(jì)數(shù)值見(jiàn)下表
柱的類(lèi)型
柱按結(jié)構(gòu)形式可分為：等截面柱和階形柱。
柱按柱的截面形式分為：實(shí)腹式柱和格構(gòu)式柱。
柱腳按結(jié)構(gòu)內(nèi)力的邊界條件劃分，可分為鉸接柱腳和剛性固定柱腳兩大類(lèi)。鉸接柱腳僅傳遞豎向荷載和水平荷載，剛性固定柱腳除傳遞豎向和水平荷載外，還傳遞彎矩。剛性固定柱腳就其構(gòu)造形式可分為三種形式：露出式柱腳、埋入式或插入式柱腳、外包式柱腳。按柱腳的結(jié)構(gòu)形式則可分為整體式柱腳和分離式柱腳。
鋼柱的安裝方法一般采用三種方法，即采用鋼墊板方案、座漿墊板方案和調(diào)平螺帽與調(diào)平鋼板方案。
構(gòu)件工地拼裝
構(gòu)件拼裝是將若干個(gè)分段構(gòu)件或單件，按設(shè)計(jì)要求在地面裝配成完整的構(gòu)件或構(gòu)件組合體。
(1) 單一構(gòu)件拼裝
1). 鋼柱拼裝
大型鋼柱一般在變截面處或肩梁上部分段，進(jìn)行分段運(yùn)輸。工地拼裝后，用焊接或高強(qiáng)度螺栓連接，組成整根柱子進(jìn)行吊裝。
首先在一條軸線上設(shè)置拼裝臺(tái)架，將鋼柱下段吊放到臺(tái)架上，墊平并確定中心線，再將柱的上段吊放到連接處，使兩節(jié)柱插接端對(duì)準(zhǔn)，拼接到位，仔細(xì)校準(zhǔn)柱的中心軸線和長(zhǎng)度尺寸等后，即可按圖紙要求進(jìn)行焊接或高強(qiáng)度螺栓連接固定。
2). 鋼屋架及天窗架拼裝
一般采用平拼法，即將分塊構(gòu)件平臥于拼裝平臺(tái)上拼裝。在起重機(jī)性能允許的條件下還可以將天窗架與屋架構(gòu)件拼裝成一體。拼裝鋼桁架時(shí)，要嚴(yán)格控制跨度誤差和扭曲，使其不超出允許值。在翻轉(zhuǎn)桁架時(shí)，為了防止變形，應(yīng)確定合理的吊點(diǎn)，必要時(shí)還要進(jìn)行臨時(shí)加固。
對(duì)于有天窗的大跨度屋架或高度較大的桁架，應(yīng)用立拼法拼裝，因?yàn)檫@種桁架的翻轉(zhuǎn)是非常困難的。
(1) 構(gòu)件組合拼裝
當(dāng)具備大型起重機(jī)械，且按照條件允許時(shí)，可將諸多構(gòu)件在地面拼裝成一個(gè)穩(wěn)定單元塊體，進(jìn)行整體吊裝。這樣可減少高空作業(yè)，有利于安全施工和提高工作效率，保證構(gòu)件吊裝的穩(wěn)定性。例如兩榀屋架與斜撐組合拼裝、斜橋構(gòu)架及通廊桁架組合拼裝等。
構(gòu)件組合拼裝在安裝現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行，拼裝位置必須在安裝起重機(jī)的作用范圍內(nèi)。拼裝的項(xiàng)目和規(guī)模必須根據(jù)起重機(jī)的性能、構(gòu)件的強(qiáng)度、剛度、穩(wěn)定性及施工環(huán)境等因素確定。
墊板設(shè)置
(1) 柱底板下設(shè)置的支承墊板應(yīng)符合下列規(guī)定：
a. 墊板應(yīng)設(shè)置在靠近地腳螺栓的柱腳底板加勁板下，每根地腳螺栓側(cè)應(yīng)設(shè)1～2組墊板。墊板與基礎(chǔ)面得接觸應(yīng)平整、緊密。二次澆灌混凝土前墊板組間應(yīng)點(diǎn)焊固定。
b. 每組墊板板疊不宜超過(guò)5塊，墊板宜外露出柱底板10～30mm。
c. 墊板與基礎(chǔ)面應(yīng)緊貼、平穩(wěn)，其面積大小應(yīng)根據(jù)基礎(chǔ)的抗壓強(qiáng)度和柱腳底板二次澆灌前柱底承受的荷載及地腳螺栓的緊固預(yù)拉力計(jì)算確定。
d. 墊板邊緣應(yīng)清除氧化鐵渣和毛刺，每塊墊板間應(yīng)貼合緊密，每組墊板都應(yīng)承力。
e. 使用成對(duì)斜墊板時(shí)，兩塊墊板斜度應(yīng)相同，且重合長(zhǎng)度不應(yīng)小于墊板長(zhǎng)度的2/3。
(2) 采用座漿墊板應(yīng)符合下列規(guī)定：
a. 座漿墊板的設(shè)置位置、數(shù)量和面積應(yīng)符合設(shè)計(jì)和現(xiàn)行規(guī)范的規(guī)定；
b. 宜根據(jù)測(cè)得的柱底面至牛腿距離決定每個(gè)基礎(chǔ)墊板的頂面標(biāo)高，座漿墊板的標(biāo)高、水平度和定位的允許偏差應(yīng)符合下表的規(guī)定。
c. 采用座漿墊板時(shí)，應(yīng)采用無(wú)收縮砂漿。柱子吊裝前砂漿試塊強(qiáng)度應(yīng)高于基礎(chǔ)混凝土強(qiáng)度一個(gè)等級(jí)。
Ÿ 座漿墊板施工圖示
柱子安裝
(1) 柱子安裝前應(yīng)設(shè)置標(biāo)高觀測(cè)點(diǎn)和中心線標(biāo)志，同一工程的觀測(cè)點(diǎn)和標(biāo)志設(shè)置位置應(yīng)一致，并應(yīng)符合下列規(guī)定：
1). 標(biāo)高觀測(cè)點(diǎn)的設(shè)置應(yīng)符合下列規(guī)定：
Ÿ 標(biāo)高觀測(cè)點(diǎn)的設(shè)置應(yīng)以牛腿（肩梁）支承面為基礎(chǔ)，設(shè)在柱的便于觀察處；
Ÿ 無(wú)牛腿（肩梁）柱，應(yīng)以柱頂端與桁架連接的最上一個(gè)安裝孔中心為基準(zhǔn)。
2). 中心線標(biāo)志的設(shè)置應(yīng)符合下列規(guī)定：
Ÿ 在柱底板上表面上行線方向設(shè)一個(gè)中心標(biāo)志，列線方向兩側(cè)各設(shè)一個(gè)中心標(biāo)志；
Ÿ 在柱身表面上行線和列線方向各設(shè)一個(gè)中心線，每條中心線在柱底部、中部（牛腿或肩梁部）和頂部各設(shè)一處中心標(biāo)志；
Ÿ 雙牛腿（肩梁）柱在行線方向兩個(gè)柱身表面分別設(shè)中心標(biāo)志。
(2) 多節(jié)柱安裝時(shí)，宜將其組裝成整體吊裝。
(3) 鋼柱安裝校正應(yīng)符合下列規(guī)定：
1). 應(yīng)排除陽(yáng)光側(cè)面照射所引起的偏差；
2). 應(yīng)根據(jù)氣溫（季節(jié)）控制柱垂直度偏差，并應(yīng)符合下列規(guī)定：
Ÿ 應(yīng)以每個(gè)伸縮段設(shè)柱間支撐的柱子為基準(zhǔn)（垂直度校正接近“0”），行線方向多跨廠房應(yīng)以與屋架剛性連接的兩柱為基礎(chǔ)；
Ÿ 氣溫高于平均氣溫（夏季）時(shí)，其他柱應(yīng)傾向基準(zhǔn)點(diǎn)相反方向；
Ÿ 氣溫低于平均氣溫（冬季）時(shí)，其他柱應(yīng)傾向基準(zhǔn)點(diǎn)方向；
Ÿ 柱傾斜值應(yīng)根據(jù)施工時(shí)氣溫與平均溫度的溫差和構(gòu)件（吊車(chē)梁、垂直支撐和屋架等）的跨度或基準(zhǔn)點(diǎn)距離決定。
3). 柱子安裝的允許偏差應(yīng)符合下表規(guī)定。吊車(chē)梁、屋架安裝和吊車(chē)梁調(diào)整、固定連接后，柱子尚應(yīng)進(jìn)行復(fù)測(cè)，超過(guò)允許偏差的應(yīng)進(jìn)行調(diào)整。
(4) 對(duì)長(zhǎng)細(xì)比比較大的柱子，吊裝后應(yīng)增加臨時(shí)固定措施。
(5) 柱間支撐的安裝應(yīng)在柱子找正后進(jìn)行，在保證柱子垂直度的情況下安裝柱間支撐，支撐不得彎曲。
(6) 吊裝方法
對(duì)重型工業(yè)廠房大型鋼柱，根據(jù)起重機(jī)配備和現(xiàn)場(chǎng)條件確定，可單機(jī)、雙機(jī)、三機(jī)等。
1). 旋轉(zhuǎn)法：鋼柱運(yùn)到現(xiàn)場(chǎng)，起重機(jī)邊起鉤邊回轉(zhuǎn)使柱子繞柱腳旋轉(zhuǎn)而將鋼柱吊起。
2). 滑行法：?jiǎn)螜C(jī)或雙機(jī)抬吊鋼柱，起重機(jī)只起鉤，使鋼柱腳滑行而將鋼柱吊起。為減少鋼柱腳與地面的摩擦力，需在柱腳下鋪設(shè)滑行道。
3). 遞送法：雙機(jī)抬吊，為減少鋼柱腳與地面的摩擦力，其中一臺(tái)為副機(jī)吊點(diǎn)選在鋼柱下面，起吊柱時(shí)配合主機(jī)起鉤，隨著主機(jī)的起吊，副機(jī)要行走或回轉(zhuǎn)，在遞送過(guò)程中，副機(jī)承擔(dān)了一部分荷重，將鋼柱腳遞送到柱基礎(chǔ)上面，副機(jī)摘鉤，卸去荷載，此刻主機(jī)滿(mǎn)載，將柱就位。
屋面系統(tǒng)結(jié)構(gòu)安裝
(1) 屋架的安裝應(yīng)在柱子校正符合規(guī)定后進(jìn)行。
(2) 對(duì)分段出廠的大型桁架，現(xiàn)場(chǎng)組裝時(shí)應(yīng)符合下列規(guī)定：
a. 現(xiàn)場(chǎng)組裝的平臺(tái)支承點(diǎn)高度差不應(yīng)大于L/1000，且不超過(guò)10mm（L為支點(diǎn)間距離）；
b. 構(gòu)件組裝應(yīng)按制作單位的編號(hào)和順序進(jìn)行，不得隨意調(diào)換；
c. 桁架組裝，應(yīng)先用臨時(shí)螺栓和沖釘固定，腹桿應(yīng)同時(shí)連接，經(jīng)檢查達(dá)到桁架尺寸的允許偏差后，方可進(jìn)行節(jié)點(diǎn)的永久連接。
(3) 屋面系統(tǒng)結(jié)構(gòu)可采用擴(kuò)大組合拼裝后吊裝，擴(kuò)大組合拼裝單元宜為自成或經(jīng)加固后形成具有空間剛度的結(jié)構(gòu)體系。
(4) 屋面系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的擴(kuò)大組合拼裝應(yīng)符合下列規(guī)定：
a. 擴(kuò)大拼裝應(yīng)在拼裝臺(tái)架上進(jìn)行，臺(tái)架應(yīng)有足夠的剛度，臺(tái)架上可設(shè)置標(biāo)準(zhǔn)定位胎具，拼裝臺(tái)架應(yīng)方便移動(dòng)；
b. 擴(kuò)大拼裝后結(jié)構(gòu)的運(yùn)行偏差應(yīng)符合下表的規(guī)定。
(5) 屋面系統(tǒng)結(jié)構(gòu)吊裝應(yīng)符合下列規(guī)定：
a. 安全網(wǎng)、腳手架、臨時(shí)欄桿等施工設(shè)施，可在吊裝前裝設(shè)在構(gòu)件上；
b. 每跨第一、第二榀屋架及構(gòu)件安裝形成的結(jié)構(gòu)單元，是其他屋面結(jié)構(gòu)安裝的基準(zhǔn)，應(yīng)適當(dāng)提高其安裝質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)；
c. 屋面垂直、水平支撐、檁條（梁）和屋架角撐的安裝應(yīng)在物價(jià)找正后進(jìn)行，角撐安裝應(yīng)在屋架兩側(cè)對(duì)稱(chēng)進(jìn)行并應(yīng)自由對(duì)位
d. 有托架且上部為重屋蓋的屋面結(jié)構(gòu)，應(yīng)將一個(gè)柱間的全部屋面結(jié)構(gòu)構(gòu)件連接固定后再吊裝屋蓋。
e. 天窗架安裝可組裝在屋架上一同起吊。
屋面系統(tǒng)結(jié)構(gòu)安裝的允許偏差應(yīng)符合下表規(guī)定。
圍護(hù)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)安裝
(1) 間柱安裝應(yīng)與基礎(chǔ)連系，如暫無(wú)基礎(chǔ)時(shí)應(yīng)采取臨時(shí)支撐措施，保證間柱按要求找正，當(dāng)間柱設(shè)計(jì)為吊掛在其他結(jié)構(gòu)（如吊車(chē)梁輔助桁架等）上時(shí)，安裝時(shí)不得造成被吊掛的結(jié)構(gòu)超差。
(2) 墻面檁條等構(gòu)件安裝應(yīng)在間柱調(diào)整定位后進(jìn)行，間柱的安裝允許偏差應(yīng)符合主柱的規(guī)定。墻面檁條安裝后應(yīng)用拉桿螺栓調(diào)整平直度，其允許偏差應(yīng)符合下表規(guī)定。
(3) 圍護(hù)結(jié)構(gòu)可采用在地面擴(kuò)大拼裝后組合吊裝，可以一個(gè)柱間廠房全為組合單元。
平臺(tái)、梯子及欄桿安裝
(1) 鋼平臺(tái)、鋼梯、欄桿安裝應(yīng)符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《固定式鋼直梯》（GB4053.1）、《固定式鋼斜梯》（GB4053.2）、《固定式防護(hù)欄桿》（GB4053.3）和《固定式鋼平臺(tái)》（GB4053.4）的規(guī)定。
(2) 平臺(tái)鋼板應(yīng)鋪設(shè)平整，與承臺(tái)梁或框架密貼、連接牢固，表面有防滑措施。
(3) 欄桿安裝連接應(yīng)牢固可靠，扶手轉(zhuǎn)角應(yīng)光滑。
(4) 平臺(tái)、梯子和欄桿安裝的允許偏差應(yīng)符合下表規(guī)定。
(5) 梯子、平臺(tái)和欄桿宜與主要構(gòu)件同步安裝。
