第二章 钢筋混凝土排架结构设计 学习单元5 主要构件的选型

一、单层厂房标准或通用定型构件的选择方法 工业厂房结构构件标准图集有三类：经国家建委审定的全国通用标准图集，适用于全国各地；经某地区或某工业部门审定的通用图集，适用于该地区或该部门所属单位；经某设计单位审定的定型图集适用于该单位。这些图集一般包括设计和设计施工说明、构件选用表、结构布置图、连接大样图、模板图、配筋图、预埋件详图、钢筋及钢材用量表等几个部分，均属结构施工图范畴。

“设计和施工说明”包括构件适用范围，主要设计依据，主要计算方法，使用材料，施工、制作及安装要求等部分。选用构件时要特别注意与施工说明内容相吻合。 “构件选用表”是选用构件时的主要依据。一般可根据两种方法选用： （1） 根据荷载或对负荷的限制条件 （2） 根据允许的最大内力（弯矩和剪力）

无檩体系采用大型屋面板，适用于大中型单层厂房。各种无檩体系屋盖的类型、特点、尺寸、允许均布荷载及适用条件见表。 二、屋面构件选型 （1） 无檩体系屋面构件 无檩体系采用大型屋面板，适用于大中型单层厂房。各种无檩体系屋盖的类型、特点、尺寸、允许均布荷载及适用条件见表。

序号 构件名称 （标准图号） 形式 特点及适用条件 1 预应力混凝土屋面板 （G410、CG411） （1）屋面有卷材防水及非卷材防水两种； （2）屋面水平刚度好； （3）适用于中、重型和振动较大、对屋面刚度要求较高的厂房； （4）屋面坡度：卷材防水最大1/5，非卷材防水1/4。 2 预应力混凝土F形屋面板 （CG412） （1）屋面自防水，板沿纵向互相搭建，横缝及脊缝加盖瓦和脊瓦； （2）屋面材料省，屋面水平刚度及防水效果较预应力混凝土屋面板差，如构造和施工不当，易飘雨、飘雪； （3）适用于中、轻型非保温厂房，不适用于对屋面刚度及防水要求高的厂房； （4）屋面坡度1/4 3 预应力混凝土单助板 （1）屋面自防水，板沿纵向互相搭建，横缝及脊缝加盖瓦和脊瓦，主助只有一个； （2）屋面材料省、但屋面刚度差； （4）屋面坡度1/3～1/4。 4 预应力混凝土夹心保温屋面板（三合一） （1）具有承重、保温、防水三种作用，故称三合一板； （2）屋面材料省、如处理不当，易开裂、渗漏； （3）适用于一般保温厂房，不适用于气候寒冷，冻融频繁地区和有腐蚀性气体及湿度大的厂房； （4）屋面坡度1/8～1/12

（2） 屋面板 有檩体系屋面板类型、尺寸、特点及适用条件见表。 构件名称 形式 尺寸 （宽×长×高）（mm） 适用条件 钢筋混凝土槽板 适用于轻型厂房，不适用于有腐蚀性气体，有较大振动，对屋面刚度及隔热要求高的厂房 钢筋混凝土挂瓦扳 适用于采用小型瓦材的轻型厂房、仓库 钢丝网水泥波形瓦 （2） 屋面板 有檩体系屋面板类型、尺寸、特点及适用条件见表。

（3） 檩条 檩条与屋架上弦的连接一般采用焊接。钢筋混凝土檩条类型、跨度等见表。 序号 构件名称（标准图号） 形式 跨度l（m） 1 钢筋混凝土倒L形檩条 （原G144） 4～6 2 钢筋混凝土T形檩条 3 预应力混凝土倒L形檩条 6 4 预应力混凝土T形檩条 （3） 檩条 檩条与屋架上弦的连接一般采用焊接。钢筋混凝土檩条类型、跨度等见表。

三、屋架选型 屋架或屋面梁直接承受屋面荷载；有些厂房的屋架（或屋面梁）还承受悬挂吊车、管道或其它工艺设备及天窗架等荷载，并和屋盖支撑系统一起，保证屋盖水平和垂直方向的刚度和稳定性。

先张法预应力混凝土拱式屋架（上海冶金设计院TCF95） 目前常用的钢筋混凝土屋架的形式及其适用条件见表。 序号 构件名称 （标准图号） 形式 跨度l（m） 特点及适用条件 1 预应力混凝土单坡屋面梁（G414） 6 9 （1）自重较大； （2）适用于跨度不大、有较大振动或有腐蚀性介质的厂房； （3）屋面坡度1/8～1/12 2 预应力混凝土双坡屋面梁（G414） 12 15 18 3 预应力混凝土空腹屋面梁 4 先张法预应力混凝土拱式屋架（上海冶金设计院TCF95） （1）下弦施加预应力，自重较轻屋面梁轻； （2）适用于跨度不大的厂房； （3）屋面坡度1/5

序号 构件名称 （标准图号） 形式 跨度（m） 特点及适用条件 5 钢筋混凝土两铰拱屋架（G310、CG311） 9 12 15 （1）上弦为钢筋混凝土构件，下弦为角钢，顶节点刚接，自重较轻，构造简单，应防止下弦受压； （2）适用于跨度不大的中、轻型厂房 （3）屋面坡度：卷材防水1/5，非卷材防水1/4 6 钢筋混凝土三铰拱屋架（G312、CG313） 顶节点铰接，其他同上 7 预应力混凝土三铰拱屋架（CG424） 18 上弦为先张法预应力混凝土构件，下弦为角钢，其它同上 8 钢筋混凝土组合式屋架（CG315） （1）上弦及受压腹杆为钢筋混凝土构件，下弦及受拉腹杆为角钢，自重较轻，刚度较差； （2）适用于中、轻型厂房； （3）屋面坡度1/4

序号 构件名称 （标准图号） 形式 跨度（m） 特点及适用条件 9 钢筋混凝土下撑式五角形屋架 12 15 （1）构造简单、自重较轻、但对房屋净空有影响； （2）适用于仓库和中、轻型厂房； （3）屋面坡度1/5～1/10。 10 钢筋混凝土三角形屋架（原G145、G146） （1）自重较大、屋架上设檩条或挂瓦扳； （2）适用于跨度不大的中、轻型厂房； （3）屋面坡度1/2～1/3。 11 钢筋混凝土折线形屋架（卷材防水屋面）（G314） 18 21 24 （1）外形较合理，屋面坡度合适； （2）适用于卷材防水屋面的中型厂房； （3）屋面坡度1/5～1/15。 预应力混凝土折线形屋架（卷材防水屋面）（G415） 27 30 （1）外形较合理，屋面坡度合适，自重较轻； （2）适用于卷材防水屋面的中、重型厂房；

预应力混凝土折线形屋架（卷材防水屋面）（原G415） 序号 构件名称 （标准图号） 形式 跨度（m） 特点及适用条件 13 预应力混凝土折线形屋架（卷材防水屋面）（原G415） 18 21 24 （1）外形较合理，屋面坡度合适，自重较轻； （2）适合于非卷材防水屋面的中型厂房； （3）屋面坡度1/4 14 预应力混凝土拱形屋架（原G215） 18～36 （1）外形合理，自重轻，但屋架端部屋面坡度太陡； （2）适用于卷材防水屋面的中、重型厂房； （3）屋面坡度1/3～1/30。 15 预应力混凝土空梯形架 18～30 （1）自重较大、刚度好； （2）适用于卷材防水屋面的重型、高温及采用井式或横向天窗的厂房； （3）屋面坡度1/10～1/12。 16 预应力混凝土空腹屋架 15～36 （1）无斜腹杆，构造简单； （2）适用于采用横向天窗或井式天窗的厂房

屋面梁和屋架一般为平卧制作，因此除按一般受弯构件计算外，还应进行施工阶段翻身扶直以及吊装（或运输）时的验算，验算时应将构件自重乘以1 屋面梁和屋架一般为平卧制作，因此除按一般受弯构件计算外，还应进行施工阶段翻身扶直以及吊装（或运输）时的验算，验算时应将构件自重乘以1.5的动力系数。

四、吊车梁选型 吊车梁是有吊车厂房的重要承重构件，它直接承受吊车起重、运行、制动时产生的各种往复移动荷载。为此吊车梁除了要满足一般梁的强度、抗裂度、刚度等要求外，还要满足疲劳强度的要求。同时，吊车梁还传递厂房纵向荷载（如山墙上的风荷载）。

吊车梁的选用一般按吊车的起重能力、跨度和吊车工作制的不同，可采用不同形式。常用钢筋混凝土吊车梁见表。 构件名称 （图集编号） 形式 构建跨度 适用起重量（t） 钢筋混凝土吊车梁G323（一）、（二） 6m 轻级：3～50 中级：3～30 重级：5～20 先张法预应力混凝土等截面吊车梁G425 轻级：3～125 中级：3～75 重级：5～50 后张法预应力混凝土等截面吊车梁CG426（二） 轻级：15～100 中级：5～100 后张法预应力混凝土鱼腹式吊车梁CG427 中级：15～125 重级：10～100 后张法预应力混凝土鱼腹式吊车梁CG428 12m 中级：5～200 轻型吊车梁设计图集 轻、中级：≤5 组合式吊车梁 部分预应力（先张法）混凝土吊车梁 轻、中级：≤30 吊车梁的选用一般按吊车的起重能力、跨度和吊车工作制的不同，可采用不同形式。常用钢筋混凝土吊车梁见表。

柱主要承受屋盖和吊车梁等竖向荷载、风荷载及吊车产生的纵向和横向水平荷载，有时还承受墙体、管道设备等荷载。所以，柱应具有足够的抗压和抗弯能力。 五、常用柱选型 柱主要承受屋盖和吊车梁等竖向荷载、风荷载及吊车产生的纵向和横向水平荷载，有时还承受墙体、管道设备等荷载。所以，柱应具有足够的抗压和抗弯能力。

目前柱子标准图集CL335给出了一些柱子的标准设计，但大多数情况还需要设计者自行设计。常用柱的类型见图。 (a) 矩形柱；(b) 工字形柱；(c) 预制空腹板工字形柱；(d) 单肢管柱； (e) 双肢柱；(f) 平腹杆双肢柱；(g） 斜腹杆双肢柱；(h) 双肢管柱

常用柱距6m的柱截面尺寸参见表。 柱的类型 截面尺寸 b h Q≤10t 10t<Q<30t 30t≤Q≤50t 有吊车厂房下柱 露天吊车柱 单跨无吊车厂房 多跨无吊车厂房 山墙柱（仅承受风荷载及自重） 山墙柱（同时承受连续梁传来墙重） 常用柱距6m的柱截面尺寸参见表。

六、基础选型 基础支承厂房上部结构的全部重量，然后传递到地基中去，因此基础起着承上传下的作用。选择什么类型的基础，主要取决于上部结构荷载的大小和性质、工程地质条件等。一般情况下，可采用独立的杯形基础。

基础的类型、特点及适用条件见表。 序号 名称 形式 特点 适用条件 1 杯形基础 施工简便 适用于地基土质较均匀、地基承载力较大、荷载不大的一般厂房 2 壳体基础 壁薄，受力性能较好，省料，但施工较复杂 适用于轴向荷载大而弯矩小的柱下基础，或烟囱、水塔等独立构筑物基础 3 条形基础 刚度大，能调整纵向柱列的不均匀沉降，但材料耗用量比独立基础大 地基承载力小而柱荷载较大时，或为了减小地基不均匀变形时可采用 4 爆扩短桩基础 荷载通过端部扩大的短桩传递到好的土层上，能节约土方和混凝土 适用于冻土地基或地基表层土松软、合适持力层较深而柱荷载又较大的情况 5 桩基础 通过打入地基的钢筋混凝土长桩，将上部荷载传到桩尖和桩侧土中，可得到较高的承载力，而且地基变形将减小；但需打桩设备，材料费、造价高，施工周期长 适用于上部荷载大、地基土软弱而坚实土层较深，或对厂房地基变形值限制较严重的情况