混凝土结构设计

单层厂房方案设计须先按工艺与工业化要求确定结构类型与体系，再布置与选型。按跨度、高度、吊车起重量等可选用混合结构、混凝土结构或钢结构；除特殊情况外多采用装配式钢筋混凝土结构。

无吊车或吊车起重量不超过$50\,\mathrm{kN}$、跨度不超过$15\,\mathrm{m}$、柱顶标高不超过$8\,\mathrm{m}$且无特殊工艺要求的小型厂房，可采用砖柱与钢筋混凝土（或轻钢）屋架组成的混合结构。重型吊车（如起重量大于$1500\,\mathrm{kN}$）、跨度大于$36\,\mathrm{m}$或特殊工艺大型厂房，可采用全钢或钢筋混凝土柱+钢屋架；其余一般用混凝土结构。

常用体系主要为排架与门式刚架。装配式钢筋混凝土排架由屋架（或屋面梁）、柱与基础组成：柱顶与屋架铰接，柱底与基础顶面固接；可做成等高/不等高、单跨/多跨。钢筋混凝土排架跨度可超过$30\,\mathrm{m}$，高度可达$20\sim 30\,\mathrm{m}$或更大，吊车吨位可达$1500\,\mathrm{kN}$甚至更大。

门式刚架柱与横梁刚接为同一构件，柱与基础一般铰接（也可刚接）；顶点铰接为三铰门架，顶点刚接为二铰门架。优点是梁柱合一、构件少、轻巧；缺点是刚度较差、转角易裂、翻身吊装麻烦。一般适用于屋盖较轻、无吊车或吊车不超过$100\,\mathrm{kN}$、跨度不超过$18\,\mathrm{m}$、檐口高度不超过$10\,\mathrm{m}$的中小型厂房或仓库。

单层厂房是空间受力体系，主要组成：屋盖结构（屋面板、天窗架、屋架、托架等）、横向与纵向平面排架、围护结构（纵墙、山墙、抗风柱、连系梁、基础梁等）。

屋盖分无檩与有檩体系。无檩：大型屋面板+屋架（屋面梁）+支撑，刚度大、整体性好、应用广；有檩：小型屋面板+檩条+屋架+支撑，构造与传力较复杂，刚度较差，多用于中小型厂房。

横向平面排架由横梁（屋架或屋面梁）与横向柱列（含基础）组成，是基本承重结构；竖向荷载与横向水平荷载（风、吊车横向制动力等）主要经其传至地基。纵向平面排架由连系梁、吊车梁、纵向柱列与柱间支撑等组成，保证纵向稳定与刚度，承受纵向水平荷载、温度作用及山墙传来纵向风载等。

永久荷载含构件、围护及固定设备自重；可变荷载含屋面活载、雪、积灰、风、吊车荷载等。吊车工作级别按 GB/T 3811—2008 分为 A1～A8，并对应轻、中、重、超重级工作制。荷载按方向分竖向、横向水平、纵向水平；前两类主要经横向排架，纵向水平经纵向排架传至地基。

横向排架是主要承重结构；屋架、吊车梁、排架柱与基础是主要承重构件，须有足够承载力与刚度。中型厂房统计：屋盖造价常占土建总造价约$30\%\sim 50\%$，柱梁约$10\%\sim 20\%$。

柱网由纵、横向定位轴线形成。跨度$\le 18\,\mathrm{m}$时以$3\,\mathrm{m}$为模数（如 9、12、15、18 m）；跨度$>18\,\mathrm{m}$时以$6\,\mathrm{m}$为模数（如 24、30、36 m）；工艺优势明显时可用 21、27、33 m。柱距一般$6\,\mathrm{m}$较经济，特殊时可局部抽柱为$12\,\mathrm{m}$或采用 9、12 m 柱距。