單層鋼結構廠房的組成
單層廠房鋼結構一般是由屋蓋結構、柱、吊車梁、制動梁(或制動桁架)、各種支撐以及墻架等構件組成的空間體系。這些構件按其作用可分為下面幾類:
(a)無檁屋蓋;(b)有檁屋蓋
(1)橫向框架。由柱和它所支承的屋架或屋蓋橫梁組成,是單層廠房鋼結構的主要承重體系,承受結構的自重、風、雪荷載和吊車的豎向與橫向荷載,并把這些荷載傳遞到基礎。
(2)屋蓋結構。承擔屋蓋荷載的結構體系,包括橫向框架的橫梁、托架、中間屋架、天窗架、檁條等。
(3)支撐體系。包括屋蓋部分的支撐和柱間支撐等,它一方面與柱、吊車梁等組成單層廠房鋼結構的縱向框架,承擔縱向水平荷載;另一方面又把主要承重體系由個別的平面結構連成空間的整體結構,從而保證了單層廠房鋼結構所必需的剛度和穩(wěn)定。
(4)吊車梁和制動梁(或制動桁架)。主要承受吊車豎向及水平荷載,并將這些荷載傳到橫向框架和縱向框架上。
(5)墻架。承受墻體的自重和風荷載。
此外,還有一些次要的構件如梯子、走道、門窗等。在某些單層廠房鋼結構中,由于工藝操作上的要求,還設有工作平臺。
二、柱網和溫度伸縮縫的布置
1.柱網布置
柱網布置就是確定單層廠房鋼結構承重柱在平面上的排列,即確定它們的縱向和橫向定位軸線所形成的網格。單層廠房鋼結構的跨度就是柱縱向定位軸線之間的尺寸,單層廠房鋼結構的柱距就是柱子在橫向定位軸線之間的尺寸。
(a)各列柱距相等;(b)中列柱有抽柱
進行柱網布置時,應注意以下幾方面的問題:
(1)應滿足生產工藝要求。廠房是直接為工業(yè)生產服務的,不同性質的廠房具有不同的生產工藝流程,各種工藝流程所需主要設備、產晶尺寸和生產空間都是決定跨度和柱距的主要因素。柱的位置(包括柱下基礎的位置)應和地上(地下)設備、機械及起重運輸設備等相協(xié)調。此外,柱網布置尚應考慮未來生產發(fā)展和生產工藝的可能變動。
(2)應滿足結構的要求。為了保證車間的正常使用,使廠房具有必要的剛度,應盡量將柱布置在同一橫向軸線上,以便與屋架或橫梁組成橫向框架,提供盡可能大的橫向剛度。
(3)應符合經濟合理的原則。柱距大小對結構的用鋼量影響較大,較經濟的柱距可通過具體方案比較確定,例如,在柱子較高、跨度較大而吊車起重量又較小的車間中,采用大柱距可能是經濟合理的。為了降低制作和安裝鋼結構廠房工作量,應盡量實現結構構件的統(tǒng)一化和標準化,滿足《廠房建筑統(tǒng)一化基本規(guī)則》的規(guī)定:當單層廠房鋼結構跨度小于或等于18 m時,應以3m為模數,即9m、12 m、15 m、18 m;當廠房跨度大于18 m時,則以6m為模數,即24 m、30 m、36 m。但是當工藝布置和技術經濟有明顯的優(yōu)越性時,也可采用21 m、27 m、33 m等。廠房的柱距一般采用6m較為經濟,當工藝有特殊要求時,可局部抽柱,即柱距做成12 m;對某些有擴大柱距要求的單層廠房鋼結構也可采用9m及12 m柱距。