單層廠房鋼結構的組成

廠房結構的組成

1、單層廠房鋼結構一般是由檁條、天窗架、屋架、托架、柱、吊車梁、制動梁（或桁架）、各種支撐以及墻架等構件組成的空間剛性骨架這些構件按其作用，可歸并成下列體系：

1.1 、橫向平面框架——是廠房的基本承重結構，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。

1.2、縱向平面框架——由柱、托架、吊車梁及柱間支撐等構成。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（吊車的縱向制動力、縱向風力等）并傳遞到基礎。

1.3、屋蓋系統(tǒng)——由檁條、天窗架、屋架、托架及屋蓋支撐等構成。

1.4、吊車梁及制動梁——主要承受吊車的豎向荷載和水平荷載，并傳遞到橫向框架和縱向框架。

1.5、支撐——包括屋蓋支撐、柱間支撐及其它附加支撐。其作用是將單獨的平面框架連成空間體系，以保證結構具有必要的剛度和穩(wěn)定性，同時也有承受風力及吊車制動力的作用。

1.6、墻架——承受墻體的重量和風力。

  此外，還有一些次要的構件如工作平臺、梯子、門窗等。

  各種構件的用鋼量占整個廠房鋼結構的總用鋼量的比值大致如表所示。（以下圖示）

  廠房按單位面積計算的用鋼量，是評定設計的經濟合理性的一項重要指標。各類廠房單位面積用鋼量的統(tǒng)計數值見下表（以下圖示）

2、柱的類型

2.1、柱按結構形式可分為：等截面柱和階形柱。柱按柱的截面形式分為：實腹式柱和格構式柱。（以下圖示）

  柱腳按結構內力的邊界條件劃分，可分為鉸接柱腳和剛性固定柱腳兩大類。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。按柱腳的結構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、座漿墊板方案和調平螺帽與調平鋼板方案。（以下圖示）

2.2、構件工地拼裝

  構件拼裝是將若干個分段構件或單件，按設計要求在地面裝配成完整的構件或構件組合體。

2.2.1、 單一構件拼裝

  鋼柱拼裝，大型鋼柱一般在變截面處或肩梁上部分段，進行分段運輸。工地拼裝后，用焊接或高強度螺栓連接，組成整根柱子進行吊裝。

  首先在一條軸線上設置拼裝臺架，將鋼柱下段吊放到臺架上，墊平并確定中心線，再將柱的上段吊放到連接處，使兩節(jié)柱插接端對準，拼接到位，仔細校準柱的中心軸線和長度尺寸等后，即可按圖紙要求進行焊接或高強度螺栓連接固定。（以下圖示）

2.2.2、鋼屋架及天窗架拼裝

  一般采用平拼法，即將分塊構件平臥于拼裝平臺上拼裝。在起重機性能允許的條件下還可以將天窗架與屋架構件拼裝成一體。拼裝鋼桁架時，要嚴格控制跨度誤差和扭曲，使其不超出允許值。在翻轉桁架時，為了防止變形，應確定合理的吊點，必要時還要進行臨時加固。

  對于有天窗的大跨度屋架或高度較大的桁架，應用立拼法拼裝，因為這種桁架的翻轉是非常困難的。

2.2.3、 構件組合拼裝

  當具備大型起重機械，且按照條件允許時，可將諸多構件在地面拼裝成一個穩(wěn)定單元塊體，進行整體吊裝。這樣可減少高空作業(yè)，有利于安全施工和提高工作效率，保證構件吊裝的穩(wěn)定性。例如兩榀屋架與斜撐組合拼裝、斜橋構架及通廊桁架組合拼裝等。

  構件組合拼裝在安裝現場進行，拼裝位置必須在安裝起重機的作用范圍內。拼裝的項目和規(guī)模必須根據起重機的性能、構件的強度、剛度、穩(wěn)定性及施工環(huán)境等因素確定。

2.2.4、墊板設置，柱底板下設置的支承墊板應符合下列規(guī)定：

  a. 墊板應設置在靠近地腳螺栓的柱腳底板加勁板下，每根地腳螺栓側應設1～2組墊板。墊板與基礎面得接觸應平整、緊密。二次澆灌混凝土前墊板組間應點焊固定。

  b. 每組墊板板疊不宜超過5塊，墊板宜外露出柱底板10～30mm。

  c. 墊板與基礎面應緊貼、平穩(wěn)，其面積大小應根據基礎的抗壓強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拉力計算確定。

  d. 墊板邊緣應清除氧化鐵渣和毛刺，每塊墊板間應貼合緊密，每組墊板都應承力。

  e. 使用成對斜墊板時，兩塊墊板斜度應相同，且重合長度不應小于墊板長度的2/3。

2.2.5、采用座漿墊板應符合下列規(guī)定：

  a. 座漿墊板的設置位置、數量和面積應符合設計和現行規(guī)范的規(guī)定；

  b. 宜根據測得的柱底面至牛腿距離決定每個基礎墊板的頂面標高，座漿墊板的標高、水平度和定位的允許偏差應符合下表的規(guī)定。

  c. 采用座漿墊板時，應采用無收縮砂漿。柱子吊裝前砂漿試塊強度應高于基礎混凝土強度一個等級。（以下圖示）

? 座漿墊板施工（以下圖示）

  后續(xù)文章請見《鋼結構安裝—你應該注意的細節(jié)（下）》。