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第9章
单层厂房钢结构
§9-1 单层厂房钢结构的组成及布置原如此
单层厂房钢结构的组成
单层厂房钢结构(single-story industrial steel structures)一般是由屋盖结构、柱、吊车梁的柱放在同一根底上，其轴线间距一般可采用1m，对于重型厂房由于柱的截面较大，，有时甚至到3m，方能满足温度伸缩缝的构造要求。为节约钢材也可采用单柱温度伸缩缝，即在纵向构件〔如托架、吊车梁等〕支座处设置滑动支座，以使这些构件有伸缩的余地。不过单柱伸缩缝使构造复杂，实际应用较少。
当厂房宽度较大时，也应该按标准规定布置纵向温度伸缩缝。
§9-2 横向框架的结构类型及主要尺寸
框架的类型
单层厂房的根本承重结构通常采用框架(frames)结构体系。这种体系能够保证必要的横向刚度，同时其净空又能满足使用上的要求。
横向框架按其静力计算模式来分，主要有横梁与柱铰接和横梁与柱刚接两种情况。如按跨度来分，如此有单跨、双跨和多跨。
横梁与柱铰接的框架，在传统单层厂房钢结构中常可见到。由于其横向刚度较差，常不能满足吊车使用上的要求，因此这种结构类型现在很少采用。横梁与柱刚接的框架具有良好的横向刚度，但对于支座不均匀沉降及温度作用比拟敏感，需采取防止不均匀沉降的措施。轻钢厂房采用的门式刚架属于横梁与柱刚接，而且由于结构自重与传统单层厂房钢结构相比大为减轻，沉降问题不甚严重，因而是一种较好的结构形式。
主要尺寸
。框架的跨度，一般取为上部柱中心线间的横向距离，可由下式定出：
〔〕
式中LK——桥式吊车的跨度；
S——由吊车梁轴线至上段柱轴线的距离〔〕，应满足下式要求：
S=B+D+b1/2 〔〕
B——吊车桥架悬伸长度，可由行车样本查得；
D——吊车外缘和柱内边缘之间的必要空隙：当吊车起重量不大于500kN时，不宜小于80mm；当吊车起重量大于或等于750kN时，不宜小于100mm；当在吊车和柱之间需要设置平安走道时，如此D不得小于400mm；
b1——上段柱宽度。
S的取值：，。
H2
H1
柱与吊车梁轴线间的净空
框架由柱脚底面到横梁下弦底部的距离：
H=h1+h2+h3〔〕
式中h1——地面至柱脚底面的距离。~，~；
h2——地面至吊车轨顶的高度，由工艺要求决定；
h3——吊车轨顶至屋架下弦底面的距离：
h3=A+100+〔150~200〕〔mm〕〔〕
式〔〕中A为吊车轨道顶面至起重小车顶面之间的距离；100mm是为制造、安装误差留出的空隙；〔150~200〕mm如此是考虑屋架的挠度和下弦水平支撑角钢的下伸等所留的空隙。
吊车梁的高度可按〔1/5~1/12〕L选用，L为吊车梁的跨度，吊车轨道高度可根据吊车起重量决定。框架横梁一般采用梯形或人字形屋架，其形式和尺寸参见本章9-4节。
§9-3 结构的纵向传力系统
纵向框架柱间支撑的作用和布置
柱间支撑(bracings)与厂房钢结构框架柱相连接，其作用为：
(1)、组成坚强的纵向构架，保证单层厂房钢结构的纵向刚度；
(2)、承受单层厂房钢结构端部山墙的风荷载、吊车纵向水平荷载及温度应力等，在地震区尚应承受纵向地震作用，并将这些力和作用传至根底。
(3)、可作为框架柱在框架平面外的支点，减少柱在框架平面外的计算长度。
柱间支撑由两局部组成：在吊车梁以上的局部称为上层支撑，吊车梁以下局部称为下层支撑。下层柱间支撑与柱和吊车梁一起在纵向组成刚性很大的悬臂桁 (a)
(b)
(c)
柱间支撑布置
架。为了使纵向构件在温度发生变化时能较自由地伸缩，尽量减少温度应力，下层支撑应该设在温度区段中部。只有当吊车位置高而车间总长度又很短〔如混铁炉车间〕，下层支撑设在两端不会产生很大的温度应力，而对厂房纵向刚度却能提高很多时，放在两端才是合理的。
当温度区段小于90m时，在它的中央设置一道下层支撑〔,a〕；如果温度区段长度超过90m，如此在它的1/3点处各设一道支撑〔,b〕，以免传力路程太长。在短而高的单层厂房钢结构中，下层支撑也可布置在单层厂房钢结构的两端〔,c〕。
上层柱间支撑又分为两层，第一层在屋架