蔡家润，张运森，刘炎炎

(机械工业第六设计研究院有限公司 工业与智能中心，河南 郑州450007)

湖北某重型厂房包括主厂房和生产辅房两部分，建筑面积约为40 000 m2，主厂房分为重型车间和数控车间两部分，结构形式为单层刚排架，基本柱距为12 m.其中重型车间横向总宽84 m，跨度自南向北分别为24 m、36 m、24 m，纵向总长201 m，檐口高度32 m；数控车间横向总宽91.6 m，跨度自南向北分别为19.3 m、24 m、24.3 m、24 m，纵向总长201 m，檐口高度14.85 m.按建设方要求，先建设重型车间，后建设数控车间.

1 刚架厂房结构设计方案

1.1 方案一：设单排柱

在设计重型车间时，考虑到数控车间的要求，每榀刚架的长度需要175.6 m.这超出了现行GB 50017-2017《钢结构设计标准》的限值[1].该规范规定：当单层房屋在纵向(横向)几何长度超出限值时，需设置纵(横)向温度伸缩缝，否则需考虑温度变形和温度应力对结构承载力的影响[2-3].

主厂房平面布置如图1所示.

图1 主厂房平面布置图

1.2 方案二：设双排柱

将重型车间和数控车间分别作为独立单元，在设计重型车间结构时就不必考虑数控车间的影响.这样，每榀刚架的横向宽度未超过规范的限值，可以不考虑温度应力的影响.

1.3 方案三：单排柱上设滑动支座

设计重型车间时在其最北侧的刚架柱上预留牛腿，并在牛腿上安装滑动支座，以抵消温度应力产生的位移，减小温度应力对刚架主体的影响[4].

2 内力计算

2.1 方案一的内力计算

在方案一(即横向宽度超过规范限值)中，为了计算结构的作用效应，将两个车间按一个单元来考虑温度应力的影响[5].主厂房的剖面布置(单排柱)如图2所示.图2中：Gn为吊车吨位；……