单层厂房特点分析

单层厂房和民用建筑一样，具有建筑的共同性质，但是，因为单层厂房为生产服务的使用要求和民用建筑为生活服务的使用要求有很大差别，所以单层厂房又具有自己的特点。各种工业生产提出了很多民用建筑设计中不常遇到的问题：如厂房承受巨大的荷载，沉重的撞击和振动，厂房内有生产散发的大量余热和烟尘，空气湿度很高或有大量废水，有各种侵蚀性液体和气体，以及很高的噪声等。又如，有些工厂为了保证产品的质量要求，厂房内须保持一定的恒温、恒湿条件，或有防爆、防尘、防菌、防辐射等要求。此外，近代工业生产还必须设置各种与厂房有关的运输设备，因而单层厂房设计时应充分考虑这些特点，结合具体情况加以合理解决，如图4.1所示。

图4.1　上海某铸造厂示意

综合来看，单层厂房具有如下几个特点：

（1）单层厂房在施工和使用期间，所承受的荷载种类较多。按随时间的变异区分，主要有永久荷载和可变荷载两类。永久荷载（习称恒载）主要包括结构构件与围护结构自重，以及固定在厂房结构上的设备、管道等。可变荷载（习称活载）主要包括屋面活荷载、雪荷载、积灰荷载、吊车竖向荷载、吊车水平荷载、风荷载和地震作用等。有些车间尚需考虑动力荷载的影响。(www.xing528.com)

为了以最经济的手段满足结构安全性的功能要求，既要明确各种荷载的传力路线，又要考虑各种可变荷载同时作用的可能性以及同时作用概率的大小。所以，在结构设计中，对于可变荷载必须结合具体工程做出符合实际的判断。例如：风荷载不可能从左边作用的同时，又从右边作用；吊车荷载在考虑吊车制动力的同时，必须考虑吊车竖向荷载的作用；在考虑最大雪压的同时，出现最大屋面活荷载的概率就很小等。

（2）单层厂房结构构件的种类较多，为了简化设计，缩短工期，提高综合经济效益，在满足正常使用要求的前提下，在厂房结构设计中，应力求做到柱网布置定型化、结构构件标准化、生产制作工厂化和运输安装机械化。由于单层厂房结构除屋盖和围护结构自重以及作用其上的活荷载和吊车荷载由厂房结构所承受以外，厂房内部大部分荷载直接作用于地面，这就使厂房设计与施工的定型化、标准化、工厂化、机械化成为可能。

尽管单层厂房结构构件种类很多，但只要符合我国颁布的《厂房建筑模数协调标准》（原《厂房建筑统一化基本准则》），多数构件（柱与基础除外）都可以根据工程具体情况，从工业厂房结构构件标准图集中选用合适的标准构件，不必另行设计。

工业厂房结构构件标准图可分为3类：经建设部批准的全国通用标准图集，适用于全国各地；经某地区（省、市）审定的通用图集，适用于该地区（省、市）所属的部门；经某设计院审定的定型图集，适用于该设计院所设计的工程。图集一般包括设计和施工说明、结构布置图、构件选用表、构件模板与配筋图、连接大样图、预埋件详图、钢筋和钢材用量表等。可直接作为结构施工图使用。柱和基础一般应由设计者进行设计。

（3）单层厂房排架结构和刚架结构，均属于平面受力体系，而且一般单层厂房的跨度和净空较大，所以单层厂房结构空间刚度较弱，特别是地震区的单层厂房更显突出。为了保证厂房的整体稳定性，增强厂房的横向、纵向与整体刚度和抗震性能，在厂房结构设计中，应注意以下3个方面：一是按《建筑抗震设计规范》的规定设置支撑体系；二是按《砌体结构设计规范》的规定，在围护结构内设置封闭式钢筋混凝土圈梁，以及连系梁、过梁、基础梁，并注意各种构件（包括屋盖构件）的可靠连接；三是注意增强主要受力构件（屋架、排架柱、抗风柱等）的延性，并符合规范规定的配筋构造要求。