單層廠房鋼結構的組成

　　廠房結構的組成

　　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) 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。

　　(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。

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

　　(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。

　　(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。

　　(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。

　　廠房按單位面積計算的用鋼量，是評定設計的經(jīng)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(shù)值見下表

　　柱的類型

　　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。

　　柱腳按結構內(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。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(diào)平螺帽與調(diào)平鋼板方案。

　　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。

　　(1) 單一構件拼裝

　　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。

　　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(zhuǎn)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(zhuǎn)是非常困難的。

　　(1) 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(xiàn)場進行，拼裝位置必須在安裝起重機的作用范圍內(nèi)。拼裝的項目和規(guī)模必須根據(jù)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。

　　墊板設置

　　(1) 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(jù)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) 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(shù)量和面積應符合設計和現(xiàn)行規(guī)范的規(guī)定；

　　b. 宜根據(jù)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。

　　? 座漿墊板施工圖示

　　柱子安裝

　　(1) 柱子安裝前應設置標高觀測點和中心線標志，同一工程的觀測點和標志設置位置應一致，并應符合下列規(guī)定：

　　1). 標高觀測點的設置應符合下列規(guī)定：

　　? 標高觀測點的設置應以牛腿（肩梁）支承面為基礎，設在柱的便于觀察處；

　　? 無牛腿（肩梁）柱，應以柱頂端與桁架連接的最上一個安裝孔中心為基準。

　　2). 中心線標志的設置應符合下列規(guī)定：

　　? 在柱底板上表面上行線方向設一個中心標志，列線方向兩側各設一個中心標志；

　　? 在柱身表面上行線和列線方向各設一個中心線，每條中心線在柱底部、中部（牛腿或肩梁部）和頂部各設一處中心標志；

　　? 雙牛腿（肩梁）柱在行線方向兩個柱身表面分別設中心標志。

　　(2) 多節(jié)柱安裝時，宜將其組裝成整體吊裝。

　　(3) 鋼柱安裝校正應符合下列規(guī)定：

　　1). 應排除陽光側面照射所引起的偏差；

　　2). 應根據(jù)氣溫（季節(jié)）控制柱垂直度偏差，并應符合下列規(guī)定：

　　? 應以每個伸縮段設柱間支撐的柱子為基準（垂直度校正接近“0”），行線方向多跨廠房應以與屋架剛性連接的兩柱為基礎；

　　? 氣溫高于平均氣溫（夏季）時，其他柱應傾向基準點相反方向；

　　? 氣溫低于平均氣溫（冬季）時，其他柱應傾向基準點方向；

　　? 柱傾斜值應根據(jù)施工時氣溫與平均溫度的溫差和構件（吊車梁、垂直支撐和屋架等）的跨度或基準點距離決定。

　　3). 柱子安裝的允許偏差應符合下表規(guī)定。吊車梁、屋架安裝和吊車梁調(diào)整、固定連接后，柱子尚應進行復測，超過允許偏差的應進行調(diào)整。

　　(4) 對長細比比較大的柱子，吊裝后應增加臨時固定措施。

　　(5) 柱間支撐的安裝應在柱子找正后進行，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

　　對重型工業(yè)廠房大型鋼柱，根據(jù)起重機配備和現(xiàn)場條件確定，可單機、雙機、三機等。

　　1). 旋轉(zhuǎn)法：鋼柱運到現(xiàn)場，起重機邊起鉤邊回轉(zhuǎn)使柱子繞柱腳旋轉(zhuǎn)而將鋼柱吊起。

　　2). 滑行法：單機或雙機抬吊鋼柱，起重機只起鉤，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，需在柱腳下鋪設滑行道。

　　3). 遞送法：雙機抬吊，為減少鋼柱腳與地面的摩擦力，其中一臺為副機吊點選在鋼柱下面，起吊柱時配合主機起鉤，隨著主機的起吊，副機要行走或回轉(zhuǎn)，在遞送過程中，副機承擔了一部分荷重，將鋼柱腳遞送到柱基礎上面，副機摘鉤，卸去荷載，此刻主機滿載，將柱就位。

　　屋面系統(tǒng)結構安裝

　　(1) 屋架的安裝應在柱子校正符合規(guī)定后進行。

　　(2) 對分段出廠的大型桁架，現(xiàn)場組裝時應符合下列規(guī)定：

　　a. 現(xiàn)場組裝的平臺支承點高度差不應大于L/1000，且不超過10mm（L為支點間距離）；

　　b. 構件組裝應按制作單位的編號和順序進行，不得隨意調(diào)換；

　　c. 桁架組裝，應先用臨時螺栓和沖釘固定，腹桿應同時連接，經(jīng)檢查達到桁架尺寸的允許偏差后，方可進行節(jié)點的永就連接。

　　(3) 屋面系統(tǒng)結構可采用擴大組合拼裝后吊裝，擴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構體系。

　　(4) 屋面系統(tǒng)結構的擴大組合拼裝應符合下列規(guī)定：

　　a. 擴大拼裝應在拼裝臺架上進行，臺架應有足夠的剛度，臺架上可設置標準定位胎具，拼裝臺架應方便移動；

　　b. 擴大拼裝后結構的運行偏差應符合下表的規(guī)定。

　　(5) 屋面系統(tǒng)結構吊裝應符合下列規(guī)定：

　　a. 安全網(wǎng)、腳手架、臨時欄桿等施工設施，可在吊裝前裝設在構件上；

　　b. 每跨低一、第二榀屋架及構件安裝形成的結構單元，是其他屋面結構安裝的基準，應適當提高其安裝質(zhì)量標準；

　　c. 屋面垂直、水平支撐、檁條（梁）和屋架角撐的安裝應在物價找正后進行，角撐安裝應在屋架兩側對稱進行并應自由對位

　　d. 有托架且上部為重屋蓋的屋面結構，應將一個柱間的全部屋面結構構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)結構安裝的允許偏差應符合下表規(guī)定。

　　圍護系統(tǒng)結構安裝

　　(1) 間柱安裝應與基礎連系，如暫無基礎時應采取臨時支撐措施，保證間柱按要求找正，當間柱設計為吊掛在其他結構（如吊車梁輔助桁架等）上時，安裝時不得造成被吊掛的結構超差。

　　(2) 墻面檁條等構件安裝應在間柱調(diào)整定位后進行，間柱的安裝允許偏差應符合主柱的規(guī)定。墻面檁條安裝后應用拉桿螺栓調(diào)整平直度，其允許偏差應符合下表規(guī)定。

　　(3) 圍護結構可采用在地面擴大拼裝后組合吊裝，可以一個柱間廠房全為組合單元。

　　平臺、梯子及欄桿安裝

　　(1) 鋼平臺、鋼梯、欄桿安裝應符合國家標準《固定式鋼直梯》（GB4053.1）、《固定式鋼斜梯》（GB4053.2）、《固定式防護欄桿》（GB4053.3）和《固定式鋼平臺》（GB4053.4）的規(guī)定。

　　(2) 平臺鋼板應鋪設平整，與承臺梁或框架密貼、連接牢固，表面有防滑措施。

　　(3) 欄桿安裝連接應牢固可靠，扶手轉(zhuǎn)角應光滑。

　　(4) 平臺、梯子和欄桿安裝的允許偏差應符合下表規(guī)定。

　　(5) 梯子、平臺和欄桿宜與主要構件同步安裝。