2.5.1概述
目前單層廠房屋蓋結構的形式基本上分為無檁和有檁兩種體系。無檁體系是將大型屋面板直接焊在(一般不少於三個焊點)屋架或屋面梁上而形成的屋蓋結構。這種屋蓋的整體性和剛度均較好，構件種類和數量較少，故安裝工序少，施工速度快，適用廣泛，在具有較大噸位吊車和有較大振動的大中型及重型廠房中經常使用。
有檁體系是將小型屋面板或屋面瓦放在檁條上，檁條支承在屋架上而形成的屋蓋結構。這種屋蓋的構件小而輕，便於運輸和吊裝，雖然整體剛度較小，但在保證板與檁條、檁條與屋架均已牢固連線的前提下，可滿足一般中小型廠房的使用要求。
除上述兩種常用的屋蓋結構外，工業廠房中還採用了多種形式的板梁合一的屋蓋體系，如t形板、拱形弧、v形折板和馬鞍形殼板等；其中以t形板使用得最多。
本節將主要介紹屋面構件、屋面梁和屋架、板梁合一結構、天窗架及托架的常用形式及選用方法。
2.5.2屋蓋構件
1.屋面板
單層廠房中常用的屋面板有預應力混凝土屋面板(槽形板)、預應力混凝土形屋面板，預應力混凝土單肋板、鋼絲網水泥波形瓦、石棉水泥瓦及鋼筋混凝土掛瓦板等，詳見表2-11。其中應用最廣泛的是預應力混凝土屋面板。
預應力混凝土屋面板由面板、橫肋和縱肋組成，其傳力系統類似梁板結構所介紹的平面樓蓋，其中板、橫肋和縱肋分別相當於平面樓蓋中的板、次梁和主梁。其常見的平面尺寸有，也有採用、和的。屋面板一般承受防水屋面恆載和積灰荷載、雪荷載及施工檢修荷載等活載。
設計時可根據其柱網布置、屋面荷載等情況分別選用全國性和地區性標準圖集，如g410等。
2.檁條
檁條起著支承小型屋面板並將屋面荷載傳給屋架的作用。它與屋架應連線牢固，並與支撐構件共同組成整體，保證廠房的空間剛度，可靠地傳遞水平荷載。
檁條一般有倒l形檁條、t形檁條兩種，其材料可為普通混凝土，也可為預應力混凝土，其常見型別見表2-12。當檁條跨度為4m或6m時，一般採用上述形式，當檁條跨度為9m或更大時，可採用組合式(上弦為鋼筋混凝土，腹杆與下弦桿為鋼材)和輕鋼檁條。
檁條支撐在屋架上弦有正放和斜放兩種形式。前者受力較好，但屋架上弦要做水平支托(圖2-48a)；後者在荷載作用下產生雙向彎曲，若屋面坡度較大時，在未焊牢時易傾翻，故往往需在支座處屋架上弦預埋件上事先焊一短鋼板來防止傾翻(圖2-48b)。
圖48檁條與上弦杆連線方法
2.5.3屋面梁和屋架
屋面梁和屋架是單層廠房中的重要構件，起著支承屋面板或檁條並將屋面荷載傳給排架柱的作用，其常見形式、經濟指標、特點和適用條件見表2-13。除表中所列構件外，在紡織廠中一般採用鋸齒形屋蓋，常用鋼筋混凝土三角剛架和鋼筋混凝土窗框支承屋面板兩種形式。
屋面梁和屋架形式的選擇，應根據廠房的使用要求、跨度大小、吊車噸位和工作制級別、現場條件及當地使用經驗等因素而定。根據國內工程經驗，在此提出如下建議：
廠房跨度在15m及以下時，當吊車起重量，且無大的振動荷載時，可選表2-12中序號3～6或序號7(有檁體系時)；當吊車起重量時，宜選用序號2或8。
廠房跨度在18m及以上時，一般宜選用序號9～11；對於冶金廠房的熱車間，宜選用序號12；當跨度為18m時，亦可採用序號5或6(吊車起重量≤10時)或序號2。
對於採用橫向或井式天窗的廠房，一般宜選用序號12或13。
設計時可根據上述建議靈活選用，屋面梁與屋架均有全國性和地區性的標準圖集可查。但遇到特殊情況，需進行屋面梁和屋架設計時，可參考有關資料進行。
2.5.4板梁合一的屋蓋結構
板梁或板架合一結構是在對原有的廠房屋蓋結構進行改革的基礎上形成的，它是將屋面板和梁組成整體，既可減少結構構件的種類和數量以及施工吊裝工序，又具有受力效能合理、結構高度小、空間剛度好、材料用量省等優點，目前多用於無吊車或吊車起重量小的廠房和倉庫。下面簡介幾種常見結構形式。
表2-11 屋面板型別表
表2-12 檁條型別表
1.預應力混凝土v形折板
如圖2-49所示，預應力混凝土薄板採用先張法疊層生產，折縫處不灌混凝土，運至工地吊裝就位後再在上、下折縫處澆灌混凝土，形成v形整體空間結構.
圖2-49 v形板生產示意圖
表2-13 常用屋面梁、屋架表
v形折板具有體型簡潔，澆縫後整體剛度和抗震效能好等優點。它製作方便，可疊層生產，便於採用工業化方法製作和施工，用料省，自重輕，已在工業建築中得到廣泛應用。其通常跨度為9～15m，最大已達33m，坡寬(即乙個v形折板的水平投影寬度)一般採用2～3m，縱向高跨比不宜小於1/20，板厚不宜小於35mm，折板傾角一般採用～。
設計時可根據跨度及荷載選用全國性或地區性標準圖集(如cg434等)。
2.預應力混凝土t形板
預應力混凝土t形板分單t板和雙t板兩種，跨度18m以上時應用單t扳。其優點是既可做屋面扳、樓面板，也可作牆板。且其體型簡單，製作方便，便於工業化生產，並可降低圍護結構的高度和簡化支撐。
其缺點是尺寸和重量大，需較大的運輸和起重裝置，在工地製作時，則要有較大的場地。
預應力混凝土t形板能一件多用，可用一種形式的構件裝配成一幢廠房的全體結構和牆體，並易形成大柱網．其高跨比一般為1/30～1/40，板麵寬度一般為1.22～3.04m。
目前在美國、西歐、日本都已廣泛使用。
3.預應力混凝土雙曲拋物面殼板
預應力混凝土雙曲拋物面殼板，又稱馬鞍形殼板，其外形如圖2-51所示，為負高斯曲率雙曲拋物面。配有兩簇交叉的直線預應力鋼筋，可在先張法台座上疊層生產。國內常用跨度為9～15m，最大已用到28m，殼板寬度為1.
2～3m，板厚35～50mm。
雙曲拋物面殼板系空間薄壁結構，受力效能好，剛度大，用料省，構件種類少，便於工廠化生產，利用機械化施工。目前國外如歐洲、日本等地區，已將其列為一種工業建築體系，廣泛推廣使用。
板梁合一的屋蓋結構在一定程度上改革了板、梁(屋架)分離的屋蓋體系，減輕了屋蓋結構自重，是單層工業廠房屋蓋體系改革值得注意的動向。
圖2-50 t形板圖圖2-51 雙曲線拋物面殼板
2.5.5 天窗架
單層廠房根據採光和通風的要求，有時需設定天窗，傳統的氣樓或天窗是用天窗架支承屋面構件，並將其上的全部荷載傳給屋面梁或屋架。天窗架對整個屋蓋結構在受力效能和經濟等方面均有較大的影響。除了氣樓或天窗外，還有下沉式、井式或其它形式的天窗。
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