化工单层厂房组成和布置

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　　(一)结构组成

　　(1)屋盖结构：分无檩和有檩两种体系，无檩体系由大型屋面板、屋面梁或屋架(包括屋盖支撑)所组成；有檩体系由小型屋面板、檩条、屋架(包括屋盖支撑)所组成。屋盖结构有时还设有天窗架、托架，屋盖结构起围护和承重双重作用。

　　(2)柱子：承受屋架、吊车梁、外墙和支撑传来的荷载。

　　(3)吊车梁：两端简支在柱子牛腿上，主要承受吊车竖向和水平荷载。(4)支撑：包括屋架支撑、天窗架支撑和柱间支撑等。其作用是加强厂房的稳定性和空间刚度，起传递风载和吊车水平荷载或地震力的作用。(5)基础：承受柱和基础梁传来的荷载并将它们传至地基。(6)围护结构：包括纵墙和横墙(山墙)及由墙梁、抗风柱(有时还有抗风梁及抗风桁架)和基础梁等组成的墙架。它们主要是承受墙体和构件的自重以及作用在墙面上的风荷载。

　　(二)支撑的作用和布置原则

　　支撑的作用从整体而言主要是：保证厂房结构的纵向及横向水平刚度，并将平面结构联结成整体空问结构，增强厂房的整体稳定和空间刚度。传递某些局部水平荷载(如纵向风荷载、吊车纵向制动力等)到主要承重结构构件。在施工和使用阶段，保证结构构件的稳定性。

　　单层厂房支撑分屋盖支撑和柱间支撑两类，分述如下：

　　1．屋盖支撑

　　屋盖支撑包括上弦横向水平支撑、下弦横向水平支撑、纵向水平支撑、垂直支撑及系杆等。

　　(1)横向水平支撑

　　上弦横向水平支撑的作用是：构成刚性框，增强屋盖的整体刚度，保证屋架上弦或屋面梁上翼缘的侧向稳定，同时将山墙抗风柱传来的风力传递到(纵向)排架柱。下弦横向水平支撑的作用是：当屋架下弦设有悬挂吊车或其他设备产生水平力时，或当抗风柱与屋架下弦连接，抗风柱风力传至下弦时，能保证水平力或风力传至排架柱。

　　当屋面为大型屋面板，它与屋面梁或屋架上弦有三点焊接，且屋面板纵肋间的空隙用C15～C20级细石混凝土灌实，能保证屋盖平面的稳定并能传递山墙的风力，则认为可起上弦横向水平支撑的作用，这时不必再设置上弦横向水平支撑。凡屋面为有檩体系，或山墙风力传至屋架上弦而大型屋面板与上弦的连接不符合上述要求，则应在屋架上弦平面的伸缩缝区段内两端各设一道上弦横向水平支撑。当天窗通过伸缩缝时，则应在伸缩缝处天窗缺口下设置上弦横向水平撑。

　　(2)屋面梁(屋架)问的垂直支撑及水平系杆

　　垂直支撑和下弦水平系杆的作用是保证屋架的整体稳定(抗倾覆)以及防止在吊车工作时(或有其他振动时)屋架下弦的侧向颤动。上弦水平系杆则用以保证屋架上弦或屋面梁受压翼缘的侧向稳定(防止局部失稳)。当屋面梁(或屋架)的跨度l≤18m，屋面为大型屋面板且无天窗时，一般可不设垂直支撑和水平系杆，但这时对梁支座应进行抗倾覆验算。当屋架跨度较大，应在第一或第二柱间设置一道(18m30m)垂直支撑，并在下弦设置通长水平系杆。当厂房长度较大(>60m)时，尚应在柱间支撑跨内增设一道垂直支撑。当为梯形屋架时，因其支座处高度较大，为将屋盖水平力传给柱子，除按上述要求处理外，必须在伸缩缝两端第一或第二柱间内，于屋架支座处设置屋架端部垂直支撑。

　　(3)屋面梁(屋架)间的纵向水平支撑

　　下弦纵向水平支撑的作用是：保证横向水平力的纵向分布，增强排架的空间工作，提高厂房刚度。设计时应根据厂房跨度、跨数和高度，屋盖承重结构方案，吊车起重量及工作制等因素考虑在下弦平面靠近支座端部节间中设置。如厂房设有横向水平支撑时，则纵向水平支撑应尽可能同横向水平支撑形成封闭的支撑体系。当厂房设有托架时必须设置纵向水平支撑。如果只在部分柱问设有托架，则必须在设有托架的柱间和两端相邻的一个柱间设置纵向水平支撑，以承受屋架传来的横向风力。

　　(4)天窗架间的支撑

　　天窗架间支撑包括天窗横向水平支撑和天窗端垂直支撑，它们的作用是：将天窗端壁的风力(或纵向地震力)传递给屋盖系统和增加天窗系统的空间刚度，当屋盖为有檩体系或虽为无檩体系，但大型屋面板与屋架连接不符合要求时，应设置天窗架上弦横向水平支撑，此外，在天窗架端跨的两侧均应设置垂直支撑。天窗架的支撑与屋架上弦支撑应尽可能布置在同一个柱间。

　　2．柱间支撑

　　柱间支撑的作用是：提高厂房的纵向刚度和稳定性；把吊车纵向制动力和山墙抗风柱经屋盖系统传来的风力(或纵向地震力)再经柱问支撑传给基础。对于有吊车的厂房，柱间支撑分上部和下部两种，前者位于吊车梁上部，用以承受作用在山墙上的风力并保证厂房上部的纵向刚度；后者位于吊车梁下部，承受上部支撑传来的力和吊车梁传来的吊车纵向制动力，并把它们传至基础。凡属下列情况之一者，均应设置柱间支撑。

　　(1)设有悬臂式吊车或30kN及以上的悬挂式吊车；

　　(2)设有工作级别为A6，A7(相当于过去称的重级工作制吊车)，或设有工作级别A4，A5，A1～A3(相当于过去称的中、轻级工作制吊车)，其起重量在100kN和100kN以上：

　　(3)厂房的跨度在18m或18m以上，或者柱高在8m以上；

　　(4)厂房纵向柱的总数在7根以下；

　　(5)露天吊车栈桥的柱列。

　　柱问支撑应设置在伸缩缝区段中央柱问或临近中央的柱问。这样有利于在温度变化或混凝土收缩时，厂房可向两端自由变形，而不致发生较大的温度或收缩应力。每一伸缩缝区段一般设置一道柱问支撑。

　　当柱顶纵向水平力没有构件(如连系梁)传递时，则柱顶必须设置一道通长的纵向受压水平系杆。柱间支撑杆件应与吊车梁分离，以免受吊车梁变形的影响。柱间支撑一般宜用交叉式，交叉倾角通常在35°～55°之间，宜取45°。当柱间因交通、设备布置或柱距较大而不宜或不能采用交叉式支撑时，可采用门架式支撑。