单层工业厂房结构本章内容11.1概述（4）生产过程往往需要各种工程技术管网，如上下水、热力、压缩空气、煤气、氧气管道和电力供应等。厂房设计时应考虑各种管道的敷设要求和它们的荷载。（5）生产过程中有大量的原料、加工零件、半成品、成品、废料等需要用电瓶车、汽车或火车进行运输。厂房设计时应考虑所采用的运输工具的通行问题。11.1.2单层厂房的结构类型单层厂房的结构按其施工方法来分，有装配式和现浇式两种。目前除特殊情况外，均采用装配式钢筋混凝土结构。1.排架结构装配式单层厂房的主要承重结构是屋架或屋面梁、柱和基础。当屋架与柱顶为铰接，柱与基础顶面为刚接时，这样组成的结构叫排架。排架结构按其所用材料分钢筋混凝土排架结构、钢屋架和钢筋混凝土柱组成的排架结构、砖墙或砖垛代替钢筋混凝土柱的砖排架结构。随着生产工艺及使用要求的不同，排架结构可设计成等高或不等高、单跨或多跨的各种形式（如图11.1所示）。2.钢架结构刚架结构也称框架结构，刚架结构也是由横梁、柱和基础所组成。常用有钢筋混凝土门式刚架和钢框架结构。（1）钢筋混凝土门式刚架。钢筋混凝土门式刚架的基本特点是柱和屋架（横梁）合并为同一个构件，柱与基础的连接为铰接或刚接。门式刚架种类很多，目前在单层厂房中用得较多的是两铰和三铰两种形式。同样，门式刚架也可用于多跨厂房。如图11.2所示。（2）钢框架结构。钢框架结构的屋架、柱、吊车梁等主要构件均采用钢结构。厂房钢柱的上柱升高至屋架上弦，屋架的上下弦均与上柱相连接，使屋架与柱形成刚接，以提高厂房的横向刚度。如图11.3所示。图11.1钢筋混凝土排架结构图11.2钢筋混凝土门式刚架图11.3钢框架结构11.2单层工业厂房排架结构的组成、传力途径及设计内容图11.4装配式钢筋混凝土单层厂房结构屋盖结构分无檩和有檩两种体系，无檩体系由大型屋面板、屋面梁或屋架以及屋盖支撑所组成，如图11.5所示。有檩体系由小型屋面板、檩条、屋架（包括屋盖支撑）组成，如图11.6所示。屋盖结构有时还有天窗架、托架，其作用主要是围护和承重（承受屋盖结构自重、屋面活荷载、雪荷载和其它荷载），以及采光和通风。墙体围护结构包括外墙、抗风柱、墙梁、基础梁等，其作用主要是围护和承重。图11.5无檩体系图11.6有檩体系横向平面排架是由屋面梁或屋架、横向柱列和基础等组成，它是厂房基本承重结构。厂房横向排架承受竖向荷载（如结构自重、屋面活荷载和吊车竖向荷载等）及横向水平荷载（如风荷载、吊车横向制动力和地震作用等）。如图11.7所示。图11.7单层厂房的荷载纵向排架结构体系是由纵向柱列和基础、连系梁和柱间支撑等组成。其作用是保证厂房结构的纵向稳定和承重，厂房纵向排架主要承受纵向水平荷载，如纵向风荷载、吊车纵向制动力、纵向地震作用和温度应力等。如图11.8所示。图11.8厂房的纵向排架11.2.2荷载的传递可变荷载是作用在厂房结构上的活荷载，主要有：（1）雪荷载，以基本雪压所算得的在厂房各屋面上的积雪重量。（2）风荷载，以基本风压所算得的在厂房各部分表面上的风压（吸）力。（3）吊车荷载，吊车起吊重物在厂房内运行时的移动集中荷载包括吊车竖向荷载和吊车水平荷载（4）积灰荷载，大量排灰的厂房及其邻近建筑，应考虑积灰荷载。（5）施工荷载，厂房在施工或检修时的荷载。作用在单层厂房结构上所有荷载按其作用方向可分为竖向荷载、横向水平荷载以及纵向水平荷载三种。荷载的传递，特别是水平荷载的传递，实际上很复杂的，而不是简单的直接传递，为了清楚起见，再把上面分析的荷载传递路线综合成图表来表达，如图11.9所示。在一般的单层厂房中，横向排架是主要承重结构，而屋架、吊车梁、柱和基础是厂房中的主要承重构件。图11.9荷载传递路线图单层工业厂房结构设计是根据建筑设计资料，以及坚固适用、技术先进、经济合理的原则进行结构设计。单层厂房结构设计的主要内容：（1）确定结构方案，进行结构布置；（2）确定主要承重构件；（3）进行排架内力分析与组合；（4）排架柱设计；（5）确定主要构件之间的连接构造。11.3单层工业厂房的结构布置（1）跨度单层厂房的跨度在18m以下时，应采用30M数列（1M=100mm)，即9m、12m、15m、18m；在18m以上时，应采用扩大模数60M数列，即24m、30m、36m等。如图11.10所示。（2）柱距单层厂房的柱距应采用扩大模数60M数列，见图11.10。单层厂房山墙处的抗风柱柱距宜采用扩大模数15M数列。图11.10跨度和柱距示意图（1）伸缩缝为减少厂房结构的温度应力，可设置伸缩缝，将厂房结构分成若干温度区段。伸缩缝的一般做法是从基础顶面开始将相邻温度区段的上部结构完全分开，在伸缩缝两侧设置并列