承重结构构件布置优化方案

1.柱网布置

厂房承重柱或承重墙的定位轴线在平面上构成的网络，称为柱网。

柱网布置就是确定纵向定位轴线之间的尺寸（跨度）和横向定位轴线之间的尺寸（柱距）。柱网布置既是确定柱的位置，也是确定屋面板、屋架和吊车梁等构件尺寸（跨度）的依据，并涉及结构构件的布置。柱网布置恰当与否，将直接影响厂房结构的经济合理性和先进性，与生产使用也有密切关系。

为了保证构件标准化、定型化，主要尺寸和标高应符合统一模数。中华人民共和国国家标准《厂房建筑模数协调标准》（GB 50006—2010）规定的统一协调模数制，以100mm为基本单位，用M表示。并规定建筑的平面和竖向协调模数的基数值均应取扩大模数3M，即300mm。厂房建筑构件的截面尺寸，宜按M/2（50mm）或1M（100mm）进级。

当厂房的跨度不超过18m时，跨度应取30M（3m）的倍数；当厂房的跨度超过18m时，跨度应取60M（6m）的倍数；当工艺布置有明显的优越性时，跨度允许采用21m、27m和33m。厂房的柱距一般取6m或6m的倍数，个别厂房也可以采用9m的柱距。但从经济指标、材料用量和施工条件等方面来衡量，一般厂房采用6m柱距比12m柱距优越。

单层厂房自室内地坪至柱顶和牛腿面的高度应为扩大模数3M（300mm）的整倍数。柱网布置的原则一般为：①符合生产和使用要求；②建筑平面和结构方案经济合理；③在厂房结构形式和施工方法上具有先进性和合理性，适应生产发展和技术革新的要求，符合《厂房建筑模数协调标准》（GB 50006—2010）的模数规定。柱网布置如图4.8所示。

图4.8　柱网布置示意图

2.变形缝

变形缝包括伸缩缝、沉降缝和防震缝。(www.xing528.com)

1）伸缩缝

如果厂房长度和跨度过大，当气温变化时，温度变形将使结构内部产生很大的温度应力，严重的可使墙面、屋面和构件等拉裂，影响使用，如图4.9所示。

图4.9　厂房因温度变化引起的变形

为减少厂房结构中的温度应力，可设置伸缩缝将厂房结构分成若干温度区段。伸缩缝应从基础顶面开始，将两个温度区段的上部结构构件完全分开，并留出一定宽度的缝隙，使上部结构在气温有变化时，在水平方向可以自由地发生变形。《混凝土结构设计规范》（GB 50010—2010）规定：对于排架结构，当有墙体封闭的室内结构，其伸缩缝最大间距不得超过100m；而对于无墙体封闭的露天结构，则不得超过70m。

2）沉降缝

在一般单层厂房排架结构中，通常可不设沉降缝，因为排架结构能适应地基的不均匀沉降，只有在特殊情况下才考虑设置。如厂房相邻两部分高度相差很大（如10m以上），两跨间吊车起重量相差悬殊，地基承载力或下卧层土质有极大差别，厂房各部分的施工时间先后相差很长，土壤压缩程度不同等。

沉降缝应将建筑物从屋顶到基础全部分开。

3）防震缝

当厂房平、立面布置复杂时才考虑设防震缝。防震缝是为了减轻厂房地震灾害而采取的措施之一。当厂房有抗震设防要求时，如厂房平、立面布置复杂，结构高度或刚度相差悬殊时，应设置防震缝将相邻部分分开。