单层厂房的最佳结构设计

单层厂房可按不同方式进行分类。按厂房车间的生产规模大小可分为大型厂房、中型厂房和小型厂房。按所用结构材料的不同，可分为混合结构（由砖柱和钢筋混凝土屋架或轻钢屋架组成）、钢筋混凝土结构厂房和钢结构厂房。承重结构的选择主要取决于厂房的跨度、高度和吊车起重量等因素：对于无吊车或吊车起重量不超过5t、跨度在15m以内、柱顶标高不超过8m且无特殊工艺要求的小型厂房，可采用砖混结构；对有重型吊车（吊车起重量在250t以上，吊车工作级别为A4、A5级的中级载荷状态）、跨度大于36m或有特殊工艺要求（如设有10t以上的锻锤以及高温车间的特殊部位）的大型厂房，一般采用钢屋架和钢筋混凝土柱或全钢结构；其他大部分厂房均可采用混凝土结构。而且除特殊情况之外，一般均可采用装配式钢筋混凝土结构。

按结构形式或受力特点，单层厂房结构可分为排架结构、门式刚架结构、V形折板及T形板结构、拱结构等几种结构类型。

1.排架结构

当柱与屋面梁或屋架为铰接，而与基础刚接所组成的平面结构，称为排架结构（图4.2）。装配式钢筋混凝土排架结构是单层厂房中应用最广泛的一种结构形式，它根据生产工艺和使用要求的不同，可设计成单跨或多跨、等高或不等高、锯齿形等多种形式。钢筋混凝土排架结构的跨度可超过30m，高度可达20～30m或更大，吊车起重量可达150t甚至更大。

图4.2　钢筋混凝土排架结构厂房(www.xing528.com)

2.刚架结构

当柱与梁为刚接，其所构成的平面结构，称为刚架结构（图4.3）。当厂房跨度在18m及以下时，多采用三铰门式刚架；跨度更大时，多采用两铰门式刚架。由于门架的构件呈Γ形或Y形，其翻身、吊装和对中就位等均比较麻烦，所以其应用受到一定的限制。门架结构一般适用于屋盖较轻的无吊车或吊车起重量不超过10t、跨度不超过18m、檐口高度不超过10m的中小型单层厂房结构。

图4.3　钢筋混凝土门式刚架结构厂房

装配式钢筋混凝土排架结构是目前单跨厂房结构的基本结构形式，也是单层厂房中应用最广泛的一种结构形式。它是由钢筋混凝土屋架（或屋面梁）、柱和基础所组成，柱顶与屋架为铰接，柱底与基础为刚接。根据生产工艺和使用要求的不同，排架结构可做成等高、不等高和锯齿形等多种形式。其跨度可超过30m，高度可达20～30m或更高，吊车起重量可达150t甚至更大。因此，本章仅介绍装配式钢筋混凝土单层厂房排架结构设计。