单层厂房钢结构的组成

 厂房结构的组成

1、单层厂房钢结构一般是由檩条、天窗架、屋架、托架、柱、吊车梁、制动梁（或桁架）、各种支撑以及墙架等构件组成的空间刚性骨架这些构件按其作用，可归并成下列体系：

1.1 、横向平面框架——是厂房的基本承重结构，由柱和横梁（屋架）组成。承 受作用在厂房的横向水平荷载和竖向荷载并传递到基础。

1.2、纵向平面框架——由柱、托架、吊车梁及柱间支撑等构成。其作用是保证厂房骨架的纵向不可变形和刚度，承受纵向水平荷载（吊车的纵向制动力、纵向风力等）并传递到基础。

1.3、屋盖系统——由檩条、天窗架、屋架、托架及屋盖支撑等构成。

1.4、吊车梁及制动梁——主要承受吊车的竖向荷载和水平荷载，并传递到横向框架和纵向框架。

1.5、支撑——包括屋盖支撑、柱间支撑及其它附加支撑。其作用是将单独的平面框架连成空间体系，以保证结构具有必要的刚度和稳定性，同时也有承受风力及吊车制动力的作用。

1.6、墙架——承受墙体的重量和风力。

      此外，还有一些次要的构件如工作平台、梯子、门窗等。

      各种构件的用钢量占整个厂房钢结构的总用钢量的比值大致如表所示。（以下图示）

      厂房按单位面积计算的用钢量，是评定设计的经济合理性的一项重要指标。各类厂房单位面积用钢量的统计数值见下表（以下图示）

2、柱的类型

2.1、柱按结构形式可分为：等截面柱和阶形柱。柱按柱的截面形式分为：实腹式柱和格构式柱。（以下图示）

    柱脚按结构内力的边界条件划分，可分为铰接柱脚和刚性固定柱脚两大类。铰接柱脚仅传递竖向荷载和水平荷载，刚性固定柱脚除传递竖向和水平荷载外，还传递弯矩。刚性固定柱脚就其构造形式可分为三种形式：露出式柱脚、埋入式或插入式柱脚、外包式柱脚。按柱脚的结构形式则可分为整体式柱脚和分离式柱脚。

    钢柱的安装方法一般采用三种方法，即采用钢垫板方案、座浆垫板方案和调平螺帽与调平钢板方案。（以下图示）

2.2、构件工地拼装

    构件拼装是将若干个分段构件或单件，按设计要求在地面装配成完整的构件或构件组合体。

2.2.1、 单一构件拼装

    钢柱拼装，大型钢柱一般在变截面处或肩梁上部分段，进行分段运输。工地拼装后，用焊接或高强度螺栓连接，组成整根柱子进行吊装。

     首先在一条轴线上设置拼装台架，将钢柱下段吊放到台架上，垫平并确定中心线，再将柱的上段吊放到连接处，使两节柱插接端对准，拼接到位，仔细校准柱的中心轴线和长度尺寸等后，即可按图纸要求进行焊接或高强度螺栓连接固定。（以下图示）

2.2.2、钢屋架及天窗架拼装

       一般采用平拼法，即将分块构件平卧于拼装平台上拼装。在起重机性能允许的条件下还可以将天窗架与屋架构件拼装成一体。拼装钢桁架时，要严格控制跨度误差和扭曲，使其不超出允许值。在翻转桁架时，为了防止变形，应确定合理的吊点，必要时还要进行临时加固。

       对于有天窗的大跨度屋架或高度较大的桁架，应用立拼法拼装，因为这种桁架的翻转是非常困难的。

2.2.3、 构件组合拼装

       当具备大型起重机械，且按照条件允许时，可将诸多构件在地面拼装成一个稳定单元块体，进行整体吊装。这样可减少高空作业，有利于安全施工和提高工作效率，保证构件吊装的稳定性。例如两榀屋架与斜撑组合拼装、斜桥构架及通廊桁架组合拼装等。

       构件组合拼装在安装现场进行，拼装位置必须在安装起重机的作用范围内。拼装的项目和规模必须根据起重机的性能、构件的强度、刚度、稳定性及施工环境等因素确定。

2.2.4、垫板设置，柱底板下设置的支承垫板应符合下列规定：

     a. 垫板应设置在靠近地脚螺栓的柱脚底板加劲板下，每根地脚螺栓侧应设1～2组垫板。垫板与基础面得接触应平整、紧密。二次浇灌混凝土前垫板组间应点焊固定。

     b. 每组垫板板叠不宜超过5块，垫板宜外露出柱底板10～30mm。

     c. 垫板与基础面应紧贴、平稳，其面积大小应根据基础的抗压强度和柱脚底板二次浇灌前柱底承受的荷载及地脚螺栓的紧固预拉力计算确定。

     d. 垫板边缘应清除氧化铁渣和毛刺，每块垫板间应贴合紧密，每组垫板都应承力。

     e. 使用成对斜垫板时，两块垫板斜度应相同，且重合长度不应小于垫板长度的2/3。

2.2.5、采用座浆垫板应符合下列规定：

     a. 座浆垫板的设置位置、数量和面积应符合设计和现行规范的规定；

     b. 宜根据测得的柱底面至牛腿距离决定每个基础垫板的顶面标高，座浆垫板的标高、水平度和定位的允许偏差应符合下表的规定。

     c. 采用座浆垫板时，应采用无收缩砂浆。柱子吊装前砂浆试块强度应高于基础混凝土强度一个等级。