单层工业厂房设计

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3.1.3 横向变形缝处柱与横向 定位轴线的定位
横向伸缩缝、防震缝处的柱应
采用双柱及两条横向定位轴线。
此定位方法，既保证了双柱 间有一定的距离且有各自的基础
杯口，以便于柱的安装，同时又
保证了厂房结构不致因设有伸缩 缝或防震缝而改变屋面板、吊车
梁等纵向构件的规格，施工简单。
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3.2
纵向定位轴线
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3.3 纵横跨相交处定位轴线
纵横跨交接处一般设有变形缝，使两侧结构 各自独立，所以纵横跨分别有各自的柱列和定位 轴线，可按各自的柱列和定位轴线关系，遵循各 自原则定位。 (1)当山墙比侧墙低，且长度等于或小于侧 墙时，采用双柱单墙处理，墙体属于横跨。
(2)当山墙比侧墙短而高时，应采用双柱双 墙(至少在低跨柱顶及其以上部分用双墙)，并设 置伸缩缝或防震缝。
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当厂房采用承重墙 结构时，承重外墙的 墙内缘与纵向定位轴 线间的距离宜为半块 砌体的倍数，或使墙 体的中心线与纵向定 位轴线相重合，若为 带壁柱的承重墙，其
内缘与纵向定位轴线
相重合，或与纵向定 位轴线相间半块或半
块砌体的倍数
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3.2.2 中柱与纵向定位轴线的定位
(1)等高跨中柱与纵向定位轴线的定位
的影响。如增加柱距，柱和基础的材料用量减少， 而屋盖结构、吊车梁和墙架的材料用量增加，并往 往需要增设托架和墙架柱。
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过去我国厂房，尤其是用大型屋面板的厂房，纵 向柱距大多采用6m，少数大跨度厂房也采用9～12m 的。 对于某些跨度不大而生产布置需要更灵活的厂房、 高度较大而吊车相对较轻的厂房，也常对全部柱或 某些列内柱采用12m柱距，但屋架间距仍为6m，中 间屋架由托架支承。 近年来，随着压型钢板等轻型屋面板的采用， 屋盖结构重量大大减轻，相应的经济柱距显著增大， 一些大型厂房已采用12～24m柱距，收到较好的经 济效果。
D
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11
三
3. 1
定位轴线
横向定位轴线
厂房横向定位轴线主要用来标定纵向构 件的标志端部，如屋面板、吊车梁、连系梁、 基础梁、墙板、纵向支撑等。
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3.1.1 中间柱与横向定位轴线的定 位
除了靠山墙的端部柱及 横向变形缝两侧的柱以外，
一般中间柱的中心线与横向
定位轴线相重合，且横向定
位轴线通过柱基础、屋架中
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• 厂房端部为山墙时，为了支承墙重和墙面风荷载， 通常应每隔一定间距（常用≤6m）设置抗风柱。
• 为使抗风柱和横向框架横梁（屋架）的位置略为 错开和抗风柱顶部连接的方便，常把该处横向框 架（柱和屋架）自定位轴线内移500mm。 • 在此500mm 范围内，檩条、屋面板、吊车梁、墙 架梁等纵向构件从相邻开间伸臂挑出，挑出长度 略小于500mm，以便构成必要的变形缝隙。
一般是把两侧的结构包括基础全部分开，使各
自可以独立地自由沉降。
沉降缝的做法也应符合伸缩缝和防震缝的要求，
兼起这两种缝的作用。
例如厂房中，左方横向跨的高度、跨度或吊车
起重量常显著较大，则可用沉降缝和右方纵向
跨部分分开。
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单厂设计
1 组成与布置
1 .1结构种类
1 .2结构组成
1 .3结构布置
五、支撑布置 •柱间支撑 作用：保证厂房纵向排架的 刚度和稳定；将水平荷载传 至基础。 位置：伸缩缝区段中央或 临近中央。 •屋架垂直支撑及水平系杆 图 作用：增加屋架的侧向稳定，防止上下弦杆的侧向颤动。 位置：伸缩缝区段两端。
防震缝宽度按厂房和地震设计烈度等情况确定，一
般单层厂房取50～90mm，纵横跨交接处取100～
150mm。
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3. 沉降缝
• 沉降缝用于厂房相邻部分的高度、荷载、
吊车起重量或基础体系相差很大，或地
基条件有严重差异等情况，以防止结构
或屋面、墙面等在过大的基础不均匀沉
降下发生裂缝或破坏。
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沉降缝的做法
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伸缩缝做法：
• ①从基础顶面或地面开始，将相邻区段上部结 构的构件完全分开（基础可不分开）。上部结 构采用双柱做法。 • 根据气温差和结构的具体情况，缝宽净距 取≥ 30 ～ 60mm 。这种做法是在横向伸缩缝处， 设置双榀横向平面框架；在纵向伸缩缝处，设 置双榀纵向平面框架。后者的双榀纵列柱和框 架费钢较多且接缝很长，故规划时应尽量避免 纵向伸缩缝。
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2. 防震缝
• ①地震区的伸缩缝尚应符合防震缝的要求。 • ②当厂房的平、立面布置复杂时需设防震缝。 ③由高度或刚度相差很大的部分组成时需设防 震缝。
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防震缝的做法
和伸缩缝相似，互相兼任，但防震缝必须做成地面 以上两侧构件完全分开，缝宽和构造符合防震要求
（保证缝两侧构件在地震振动时不会相互碰撞）。
心线及各纵向连系构件的接
缝中心。
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3.1.2 山墙处横向定位轴线的定位
山墙为非承重墙 时，墙内缘与横向定 位轴线相重合，且端 部柱的中心线应自定 位轴线向内移600mm。
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山墙为砌体承重时，
墙内缘与横向定位轴线间
的距离应按砌体块材类别
分别为半块或半块的倍数
或墙厚的一半，以保证伸
入山墙内的屋面板与砌体 之间有足够的搭接长度。
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单厂设计
1 组成与布置
1 .1结构种类
1 .2结构组成
1 .3结构布置
二、厂房的剖面布置 •高度
自室内地面至柱顶的高度应为300的倍数； 自室内地面至牛腿的高度应为300的倍数； 自室内地面至吊车轨道的标志高度应为600的倍数。
•净空要求 屋架下弦与吊车架外轮廓线的距离 H C 220mm ； 吊车架外缘与内缘的间距
重合，应采用两条纵向定位
轴线。(图(c)、(d))。
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• 有变形缝时的不等
高跨中柱
–不等高跨处采用单
柱并设纵向伸缩缝
时，应采用两条纵 向定位轴线，并设 插入距。
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• 有变形缝时的不
等高跨中柱
–当厂房不等高跨
处需设置防震缝 时，应采用双柱
和两条纵向定位
轴线的定位方法， 柱与纵向定位轴 线的定位规定与 边柱相同。
• 无变形缝时的等高跨中柱
等高厂房的中柱宜设单柱和一条纵向定位轴线，柱
的中心线宜与纵向定位轴线相重合(图(a)) 。 等高厂房的中柱，由 于相邻跨内的桥式吊 车起重量在30t以上， 厂房柱距较大或有其 他构造要求时需设置 插入距。中柱可采用 单柱，并设两条纵向 定位轴线(图(b)) 。
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• 设变形缝时的等高跨中柱
变形缝的布置
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②单排柱的做法。
• 适用轻屋面和吊车起重量不是很大的情况。 • 对于横向伸缩缝：缝一侧的檩条、吊车梁、 墙架梁等全部纵向构件与柱都采用长圆螺 栓孔或辊轴连接的方法，使缝两侧结构能 纵向自由变形，互不约束。 • 对于纵向伸缩缝处：缝一侧的屋架与柱采 用辊轴、长圆螺栓孔或钢板铰等连接方法， 使缝两侧结构能横向变形互不约束。
单层工业厂房设计
1 单层厂房的结构组成与布置 2单层工业厂房的主要构件类型 3 排架内力分析 4 钢筋砼柱设计 5 单层工业厂房抗震设计
6 设计计算实例
dd
1
1 单层工业厂房结构组成与布置
1.1 单层工业厂房的结构种类 •按结构材料 砌体混合结构（ Q 5t, l 15m ） 钢结构 （ Q 250t, l 36m ） 钢筋混凝土结构 钢——混凝土混合结构 •按结构形式 排架结构（等高、不等高、锯齿形）
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单厂设计
1 组成与布置
1 .1结构种类
1 .2结构组成
1 .3结构布置
•墙、边柱与纵向定位轴线的关系： ¢ 柱距6米、无吊车或 Q 20t 边柱外缘和墙内缘与轴线重合， 称封闭结合。 ¢ 柱距6米、 32 Q 50t 边柱外缘和墙内缘与轴线之间加 联系尺寸D=125，称非封闭结合。 ¢ 柱距12米、或 Q 50t 联系尺寸D=150、250、500。
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•
•
一般情况下取横向伸缩缝的中线与 厂房的横向定位轴线相重合，而相邻横 向框架的中线各向两侧移进c/2。 少数情况下，由于设备布置确实不容许 在伸缩缝处缩小柱距，则可保持横向框架的 原有中距，而c作为一个额外的插入距。
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横向伸缩缝处柱的布置
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纵向伸缩缝：
采用双榀纵 列柱框架时， 两排纵列柱 轴线间应根 据伸缩缝的 需要，留出 必要的插入 距c 1。
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单厂设计
1 组成与布置
1 .1结构种类
1 .2结构组成
1 .3结构布置
四、变形缝设置 •伸缩缝 横向伸缩缝一般采用双柱；纵向伸缩缝一般采用单柱。 •沉降缝 一般不设。下列情况之一设： ¢ 相邻部位高差很大； ¢ 相邻跨吊车起重量悬殊； ¢ 下卧土层有很大变化； ¢ 各部分施工时间相差很长。 •抗震缝 当厂房平、立面布置复杂或结构高度、刚度相差很大时设置。 30
B2 80mm(Q 50t )、 100mm(Q 75t )
•轨道中心线与纵向轴线的距离 750mm
6 净空
①工艺要求：厂房的横向柱距（即跨度）和 纵向柱距应满足生产工艺、使用和发展的要求；柱的 位置应和厂房的地上设备、起重和运输通道、地下设备和 设备基础、地下管道的地坑等协调。
8）抗风柱
11）基础梁
6）吊车梁 7）排架柱
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9）基础
单厂设计
1 组成与布置
1 .1结构种类
1 .2结构组成
1 .3结构布置
1.3 单层排架结构布置 一、柱网布置 柱网是竖向承重构件 纵横向定位轴线所形 成的网格。柱网尺寸 的确定实际上就是确 定厂房的跨度和柱距 跨度是柱子纵向 定位轴线间的距离； 柱距是相邻柱子 横向定位轴线间的距 离。
变形缝
变形缝的布置
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1.伸缩缝
如果厂房的长度或宽度，在温度变化时， 纵向或横向框架的上部结构将发生较大 的伸缩变形，而基础以下仍固定于原来 位置。这种变形将使柱、墙等构件内部 产生很大的内力，严重的可使其断裂或 破坏。因此，需要用伸缩缝将厂房结构 分成几个温度区段，以减少每个区段的 伸缩量。
–当等高跨厂房设有纵向伸缩缝时，可 采用单柱并设两条纵向定位轴线。
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• 设变形缝时的等高跨中柱
–高跨厂房需设置纵向防震缝时，应采 用双柱及两条纵向定位轴线。
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（2）不等高跨中柱与纵向定位轴线
的定位
• 无变形缝时的不等高跨中柱 – 高跨采用封闭结合，且高跨
封墙底面高于低跨屋面，宜
采用一条纵向定位轴线，若 封墙底面低于低跨屋面，宜 采用两条纵向定位轴线。(图 (a)、(b))。 – 当高跨采用非封闭结合，上 柱外缘与纵向定位轴线不能
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•
横向伸缩缝：增加相邻两榀平面框架的中距c 一般采用 1 ～ 2m （以保证该处相邻两框架柱的 柱脚间有必要缝隙≥50mm）。 对有很大起重量吊车的厂房，有时需放大至 1.5～2m，大型平炉车间中甚至需达3m，在此2× （ c/2 ）范围内，檩条、屋面板、吊车梁、墙架 梁等所有纵向构件都从两侧相邻开间伸臂挑出， 每侧挑出长度略小于 c/2 ，从而使两侧挑出构件 端部间构成必要的伸缩缝隙。
刚架结构（两铰门架、三铰门架）
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单厂设计
1 组成与布置
1 .1结构种类
等高排架
不等高排架
锯齿型排架
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单厂设计
1 组成与布置
1 .1结构种类
1 .2结构组成
1.2 单层排架结构组成 3）天窗架 4）屋架
1）屋面板
14）屋架垂直支撑
2）天沟板 12）天窗架垂直支撑 13）屋架下弦横向支撑 5）托架 15）柱间支撑 10）连系梁
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(1)封闭结合 指纵向定位轴线与 边柱外缘、外墙内缘三 者相重合的定位方法(图 (a))。这样确定的轴线 称为“封闭轴线”。 (2)非封闭结合 指纵向定位轴线与 柱外缘、墙内缘不相重 合，中间出现联系尺寸 的定位方法(图(b))。
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当纵向定位轴线与柱子外缘间有联系尺寸时，屋架
标志尺寸端部与柱子外缘、墙身内缘不能重合，屋面 板边缘与墙体之间出现空隙，因此，屋顶上部空隙需 作构造处理。处理方法一般有挑砖、加铺补充小板及 结合檐沟构造处理三种方法。
纵向定位轴线主要用来标定厂房横向 构件的标志端部，如屋架的标志尺寸以及 大型屋面板的边缘。厂房纵向定位轴线应 视其位置不同而具体确定。
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3.2.1 外墙、边柱与纵向 定位轴线的定位
在有吊车的厂房中，为使吊车规格 与厂房结构相协调，确定二者的关系如 下：
S L 2e
式中
L——厂房跨度，即纵向定位轴线间的距离； S——吊车跨度，即吊车轨道中心线间的距离； e——吊车轨道中心线至定位轴线间的距离。
②结构要求：柱网布置应尽量简单，避免在同一
区ห้องสมุดไป่ตู้内设置纵横跨，尽量采用所有柱列的纵向柱距 均为相等并符合模数的布置方式。 • 通常情况下，纵向柱距的模数采用 6m；跨度的 模数采用 3m （≤ 24m 时）或采用 6m(≥24 时，确实 需要时仍可按3m)。
③经济要求：纵向柱距常对钢材用量和造价有较大