设备(如起重运输设备、机械生产设备等)和地下设备(如设备基础、地 下管网等)相协调，并要适当考虑生产过程的变动和以后的改扩建。 从结构方面考虑，柱列的间距以均等的布设方式为最佳，这样可使柱 列间构件的重复率高，便于定型化、标准化生产，且可使屋盖结构和 支撑系统的布设最简单，传力路径更明确和结构受力更合理。从经济 观点考虑，柱的纵向间距的大小对结构重量的影响很大。柱距越大， 柱和基础所用材料就越少，但屋盖结构和吊车梁的重量也将随之增加。 最为经济的柱距一般是通过具体方案比较得到，而当吊车起重量不大， 或位于软弱地基土上的厂房结构选用较大柱距时可能会收到较为经济 的效果。
4
8.1.3 单层钢结构厂房的结构布置
单层钢结构厂房的结构布置包括厂房柱网的布设， 高度的确定，温度伸缩缝的设置等，而确定这些 的依据首先是必须满足生产工艺的要求，其次要 满足结构坚固耐用、经济合理和技术先进，以及 注意符合标准化模数要求等。
5
1. 厂房柱网布设 柱网的布设首先要从工艺方面考虑，柱网布设的位置应和厂房内的地上
在结构方案确定后，即可按设计资料进行结构、构 件和连接的设计和计算，完成整个厂房的结构设 计。
最后的步骤即绘制施工图，对于一些构件和连接构 造，也可采用标准图集。
9
8.2 单层钢结构厂房的受力特点与柱的 计算长度
单层钢结构厂房横向平面框架的计算简图可分为柱 顶与屋盖结构(屋架或横梁)铰接形式(下图(a))和 柱顶与屋盖结构(屋架或横梁)刚接形式(下图(b))， 厂房内无吊车的轻型门式刚架式结构还可以采用 柱脚铰接的形式(下图(c))。
11
2. 可变荷载
单层钢结构厂房的可变荷载包括屋面均布活荷载、 雪荷载、积灰荷载、风荷载、吊车荷载、施工检 修荷载和地震作用等。
屋面竖向均布活荷载按计算单元的水平投影面积计 算，按不上人屋面考虑，其荷载标准值按 0.5kN/m2选取。对于承受荷载的水平投影面积超 过60m2的刚架结构，其竖向均布活荷载标准值 可按0.3kN/m2选取。
2
(3) 屋盖结构——由屋架(或屋面梁)、檩条、托架、天窗架和屋盖支撑等 构成。其作用是承受屋盖结构自重、屋面作用的荷载和屋盖结构上的 吊挂荷载，保证屋盖自身的强度、刚度和稳定性，并将其上作用的荷 载传递到框架柱。
(4) 吊车梁及其制动梁(或制动桁架)——其作用是承受吊车的竖向和水平 荷载作用，保证吊车的正常运行，并将其上作用的荷载传递到框架柱。
(5) 支撑系统——包括屋盖支撑、柱间支撑及其附加支撑。其作用是将 独立的平面框架连成空间体系，以保证结构所必需的刚度和稳定性， 同时也承受风力和吊车制动力的作用。
(6) 墙梁(或墙面檩条)——承受墙体的自重和风荷载，若采用砌筑在基础 梁上的砌体墙时，则不需设墙梁(或墙面檩条)。
3
8.1.2 单层钢结构厂房的分类与形式
10
(a)
(b)
(c)
横向平面框架的计算简图
8.2.2 单层钢结构厂房的荷载及其荷载组合
1. 永久荷载 单层钢结构厂房的永久荷载是指结构物的自重和吊挂在结构
物上的其他构件的自重。 对于一榀横向框架，结构物的自重主要是指这榀框架的自重
(包括框架柱、屋面梁或屋面桁架、牛腿等)和其计算单元 范围内的屋面结构(包括屋面板、檩条、保温隔热层和屋 面结构支撑体系等)与作用在框架柱上的墙体结构(包括墙 面板、墙架梁和墙体其他附属物等)以及吊车梁系统(包括 吊车梁、制动梁或制动桁架和走道板等)的自重，这些重 量可按有关规范和设计资料选取。
6
2. 厂房高度的确定 厂房高度是指室内地面至柱顶(或屋盖斜梁最低点、或屋架
下弦底面)的距离。厂房高度的确定必须满足生产工艺要 求，并应综合考虑空间的合理利用。 3. 温度伸缩缝的设置 平面上一个方向或两个方向长度很长的厂房，在温度变化时， 整个结构的变形会使构件内产生很大的温度应力，可能导 致结构或构件的破坏。为避免产生过大的温度变形和温度 应力，应在厂房的较大长度尺寸方向上设置温度伸缩缝。
钢结构厂房按层数分可分为多层厂房和单层厂房，多层厂房多用于楼 面荷载不大且对跨度要求不高的轻工和电子等行业中，而大量的一般 工业厂房均为单层厂房形式。依据跨度、高度和吊车起吊吨位以及吊 车工作制等级的不同，钢结构厂房可分为轻型、中型、重型和特重型 四类，在厂房结构设计时，一般将跨度不大于30m，高度不超过14m， 起吊重不大于20t，吊车工作制等级为轻级和中级的钢结构厂房按轻 型厂房结构设计，而超过上述范围的钢结构厂房按重型厂房结构设计。 轻型钢结构厂房多采用门式刚架结构，一般不设天窗架，通过在屋面 设置条状或点状透明材料进行采光，通过在屋面近屋脊处设置通风孔 的形式通风；重型钢结构厂房的屋盖多采用桁架结构，构形式多如图 8.1所示。单层钢结构厂房按跨度可分为单跨、双跨结构形式，按屋 面坡脊数可分为单脊单坡、单脊双坡、多脊多坡结构形式。
7
8.1.4 单层钢结构厂房的特点
单层钢结构厂房和钢筋混凝土结构厂房相比，具有 如下特点：
(1) 单位面积质量轻。 (2) 柱网布置比较灵活。 (3) 制作安装简便，施工工期短。 (4) 综合经济效益高。 (5) 制作、安装要求高，维护费用高。
8
8.1.5 单层钢结构厂房的设计步骤
首先依据工艺及使用要求，确定厂房结构的方案， 包括确定厂房平面上和高度上的主要尺寸，选择 吊车型号，布设柱网、伸缩缝，确定承重结构、 附属结构形式等，并应考虑生产过程的变动和以 后的改扩建。
第8章 单层厂房钢结构
1
8.1 单层钢结构厂房的组成和特点
8.1.1 单层钢结构厂房的组成 组成单层钢结构厂房结构的构件按其作用可归并为下列几个
体系： (1) 横向平面框架——由柱和屋盖结构构成，是厂房结构的
基本承重结构。其作用是承受结构自重、风、雪、吊车等 荷载对厂房结构所产生的横向或竖向作用，保证厂房结构 在横向和竖向上的强度、刚度和稳定性，并将其上作用的 荷载传递到基础。 (2) 纵向平面框架——由柱、吊车梁、托架及柱间支撑等构 成，其作用是承受纵向水平荷载(如纵向风荷载、吊车纵 向水平制动力等)作用，保证厂房结构在纵向上的强度、 刚度和稳定性，同样将其上作用的荷载传递到基础。