单层工业厂房排架结构设计复习习题库.docx
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单层工业厂房排架结构设计
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一、单项选择题（本大题共20小题，每小题2分，共40分）
3关于变形缝，下列不正确的说法是（C）
A．伸缩缝应从基础顶面以上将缝两侧结构构件完全分开
B．沉降缝应从基础底面以上将缝两侧结构构件完全分开
C．伸缩缝可兼作沉降缝
D．地震区的伸缩缝和沉降缝均应符合防震缝的要求
7下列关于影响温度作用大小的主要因素中，不正确的是（D）
8关于伸缩缝、沉降缝、防震缝，下列说法中，不正确的是（C）
12关于单层厂房排架柱的内力组合，下面说法中不正确的是（D）
A．每次内力组合时，都必须考虑恒载产生的内力
B．同台吊车的Dmax和Dmin，不能同时作用在同一柱上
C．风荷载有左吹风或右吹风，组合时只能二者取一
D．同一跨内组合有Tmax时，不一定要有Dmax或Dmin
17单层厂房预制柱进行吊装阶段的裂缝宽度验算时，柱自重应乘以（A）
A．动力系数B．组合值系数
C．准永久值系数D．频遇值系数
21单层厂房排架结构由屋架（或屋面梁）、柱和基础组成，（D）
A．柱与屋架、基础铰接
B．柱与屋架、基础刚接
C．柱与屋架刚接、与基础铰接
D．柱与屋架铰接、与基础刚接
24下列结构状态中，不属于正常使用极限状态验算内容的是（A）
A．疲劳破坏B．裂缝宽度超过规范要求
C．构件挠度超过规范要求D．产生了使人不舒服的振动
25单层厂房排架考虑整体空间作用时，下列说法中不正确的是（B）
A．无檩屋盖比有檩屋盖对厂房的整体空间作用影响大
B．均布荷载比局部荷载对厂房的整体空间作用影响大
C．有山墙比无山墙对厂房的整体空间作用影响大
D．在设计中，仅对吊车荷载作用需要考虑厂房整体空间工作性能的影响
26下列关于荷载代表值的说法中，不正确的是（D）
A．荷载的主要代表值有标准值、组合值和准永久值
B．恒荷载只有标准值
C．荷载组合值不大于其标准值
D．荷载准永久值用于正常使用极限状态的短期效应组合
28单层厂房预制柱吊装验算时，一般情况下柱自重应乘以动力系数（A）
30关于单层厂房的柱间支撑，下列说法中不正确的是（A）
A.柱间支撑一般包括上部柱间支撑、中部柱间支撑及下部柱间支撑
B.柱间支撑的作用是保证厂房结构的纵向刚度和稳定，并将水平荷载传至基础
31在设计厂房结构吊车荷载时，根据吊车达到其额定起吊值的（C），将吊车工作制度分为轻级、中级、重级和超重级四种工作制。
32在计算单层厂房排架的风荷载时，柱顶至屋脊的屋盖部分的风荷载可以取均布，但其对排架的作用则按作用在柱顶的水平集中力考虑。
这时的风压高度变化系数对于有矩形天窗时应该取（D）。
33当单层工业厂房纵向排架柱列数（D）时，纵向排架也需计算。
A.
B.
C.
D.
38单层厂房排架柱内力组合中可变荷载的下列特点，（C）有误。
A.吊车竖向荷载，每跨都有
B.
在左、
在右及
在左、
在右两种情况，每次只选一种
C.吊车横向水平荷载
同时作用在该跨左、右两柱，且有正、反两个方向
或
必有
，但有
不一定有
或
D.风荷载有左来风和右来风，每次选一种
二、填空题（本大题共10小题，每小题1分，共10分）
请在每小题的空格中填上正确答案。
错填、不填均无分。
1在等高排架的内力计算中，对于对称荷载、对称排架，排架可简化为上端为不动铰，下端为固定端的单独竖向柱进行计算。
2在厂房端部，为避免端屋架与山墙、抗风柱位置的冲突，山墙内缘与横向定位轴线相重合，端部排架柱中心线自定位轴线向内移600mm。
3当吊车和屋架均为标准构件，吊车跨度（Lk）比屋架跨度（L）小，即吊车轨道中心线至定位轴线的距离，一般为750mm
4单层工业厂房屋盖支撑包括上下弦横向水平支撑、垂直支撑、纵向水平支撑与纵向水平系杆、天窗架支撑等。
7吊车纵向水平荷载作用于刹车轮与轨道的接触点。
8屋盖部分受到的风荷载是通过屋盖传递到柱顶的，排架分析时需要计算柱顶位置受到的集中风荷载Fw，有矩形天窗时，风压高度变化系数按天窗檐口标高取值；无矩形天窗时，风压高度变化系数按厂房檐口标高取值。
9单层厂房柱顶以下的风荷载，可近似地按竖向均布荷载计算，风压高度系数偏安全地按柱顶标高计。
单层厂房排架考虑整体空间作用两个条件分别是各横向排架之间必须有纵向构件联系、各横向排架的刚度不同。
10山墙受到的风荷载，主要传至抗风柱，经抗风柱下端传至基础，上端通过屋盖系统传到纵向排架。
11排架分析一般是指对横向排架内力计算，主要内容包括确定计算简图、荷载计算、内力分析和内力组合，其目的是为柱和基础设计提供内力依据。
12排架柱控制截面的最不利内力是作为截面设计的依据。
13单层厂房排架考虑整体空间作用两个条件分别是各横向排架之间必须有纵向构件联系、各横向排架的刚度不同。
14柱下独立基础设计的主要内容包括：
按地基承载力确定基础底面尺寸、按混凝土冲切、剪切承载力确定基础高度和变阶处的高度、按基础受弯承载力计算基础底板钢筋以及构造要求。
16吊车梁支撑在牛腿上，主要承受吊车传来的竖向荷载及水平荷载。
吊车梁与牛腿的连接方式为铰接。
17牛腿设计的内容包括：
确定牛腿截面尺寸、牛腿的配筋计算、验算局部受压承载力和配筋构造。
18若牛腿局部受压不满足要求，可采用增大承载板的面积和配置钢筋网方法。
19在单层厂房中，圈梁一般应在柱顶及吊车梁顶标高处各设置一道。
21单层厂房无檩体系屋盖特点有的横向刚度好、保温性能好和防水性能好。
25设计单层厂房时，柱的控制截面应选择上柱底截面I-I、下柱牛腿面处截面II-II、下柱底截面III-III。
26单层厂房排架进行设计时，简化计算，柱顶与屋架或屋面梁铰接，柱底与基础刚接。
28设计单层厂房时，柱的控制截面应选择上柱底截面I-I、下柱牛腿面处截面II-II、下柱底截面III-III。
30单层工业厂房的四个结构组成部分中，横向平面排架是厂房的基本承重结构。
31现行《荷载规范》规定，对一层吊车的多跨厂房的每个排架，吊车竖向荷载的计算一般按不宜多于4台吊车考虑，而吊车横向水平荷载的计算则按不宜多于2台吊车考虑，同时应考虑多台吊车的荷载折减系数。
32单层工业厂房的四个结构组成部分中，横向平面排架是厂房的基本承重结构
33单层工业厂房钢筋混凝土排架柱牛腿的计算简图可以简化为以纵向钢筋为拉杆，混凝土斜撑为压杆的三角形桁架；其设计内容包括和确定牛腿设计尺寸，承载力计算和配筋构造两个方面。
34在单层工业厂房的四个结构组成部分中，厂房的主要荷载一般都是通过横向平面排架传给地基的。
35一般而言，混凝土排架柱在排架平面内按偏心受压柱、排架平面外按轴心受压柱进行各控制截面的配筋设计。
36单层工业厂房钢筋混凝土排架柱牛腿的破坏形态包括剪切破坏、斜压破坏、和压弯破坏三种基本形式；其计算简图可以简化为以纵向钢筋为拉杆，压杆，
37在确定偏心受压柱下扩展基础的基底面积时，基础底面边缘的最大和最小压力应满足如下两个方面的要求，即（Pmax+Pmin）/2≤f和Pmax≤。
对周边支承的矩形板，现行《混凝土结构设计规范》规定：
当长边与短边的边长比值ly／lx≥3时，可按沿短边方向受力的单向板计算；当ly／lx≤2时，应按双向板计算。
38一单层双跨等高排架中，从基础顶面到柱顶的距离为H，三根柱均为等截面矩形柱并用相同的材料制作，其编号及相应的截面宽度、高度、面积和惯性矩分别为：
①柱b1、h1、A1、I1，②柱b2、h2、A2、I2，③柱b3、h3、A3、I3，则在柱顶水平集中力P作用下，①柱顶部剪力为I1P/（I1+I2+I3），②柱底部剪力为I2P/（I1+I2+I3），③柱底部弯矩为I3PH/（I1+I2+I3）。
39一单层双跨等高排架中，从基础顶面到柱顶的距离为H，三根柱均为等截面矩形柱并用相同的材料制作，其编号及相应的截面宽度、高度、面积和惯性矩分别为：
①柱b1、h1、A1、I1，②柱b2、h2、A2、I2，③柱b3、h3、A3、I3，则在柱顶水平集中力P作用下，①柱顶部剪力为I1P/（I1+I2+I3），②柱底部剪力为I2P/（I1+I2+I3），③柱底部弯矩为I3PH/（I1+I2+I3）。
40对排架柱控制截面进行最不利内力组合时，通常考虑的四种组合是+Mmax及相应的N、V、—Mmax及相应的N、V、Nmax及相应的±M、V、Nmin及相应的±M、V。
41在不需进行地基变形验算时，柱下独立基础底面尺寸由_地基承载力和荷载______验算确定的。
44直接承受重复荷载的吊车梁，其材料会因____疲劳____________而降低强度。
动力__________系数。
46单层厂房排架柱内力组合时，对于吊车荷载，应遵守有_____T__________必有D的规则。
49单层厂房屋面活荷载包括屋面均布活荷载、雪荷载和屋面积灰荷载三种，都按屋面的_水平投影___________面积计算。
50单层厂房中，排架与排架、排架与山墙之间相互关联的整体作用称为厂房的整体__空间______作用。
51单层单跨厂房考虑多台吊车水平荷载时，参与组合的吊车台数不应多于__2___台。
52在单层厂房排架结构中，为使柱顶产生单位水平位移而需在柱顶施加的水平力值，称为该柱的_抗剪刚度____。
53将大型屋面板直接支承在屋架或屋面梁上的屋盖体系称为____有檩_______屋盖体系。
54对于排架来说，吊车横向水平荷载作用在吊车梁__顶面标高_________的水平处。
55考虑多台吊车水平荷载时，对于单层厂房的每个排架，参与组合的吊车台数不应多于_____2_____台。
57单层厂房中，吊车横向水平荷载是小车吊有重物刹车或启动时所引起的横向水平___惯性________力。
58单层厂房中，将小型屋面板或瓦材支承在檩条上，再将檩条支承在屋架或屋面梁上，形成___有檩________屋盖体系。
59计算柱下独立基础的底板钢筋时，地基反力采用______净_________反力。
60吊车荷载具有冲击和振动作用，因此，当计算吊车梁及其连接的强度时，吊车竖向荷载应乘以_____动力__________系数。
62最不利内力组合就是在_控制______截面处对截面配筋起控制作用的内力组合。
63可变荷载的代表值有标准值、组合值、准永久值和_频遇______值四种。
64吊车荷载具有冲击和振动作用。
当计算吊车梁及其连接的强度时，吊车竖向荷载应乘以__动力_____系数。
66荷载对结构或构件产生的内力和变形，称为__荷载效应_____。
67变形缝中的_____沉降___________缝应将建筑物从屋顶到基础全部分开。
70排架的计算简图假定：
_在跨度方向按横向平面排架计算____________、___在柱距方向按纵向平面排架计算__________、___不考虑纵向柱列承受弯矩的影响__________。
71对于一般的排架，常用的荷载组合有___基本组合__________、_标准组合____________和__准永久组合___________。
三、问答题（本大题共5小题，每小题4分，共20分）
1排架结构厂房柱网的布置模数有哪些要求？
2简述厂房支撑系统的支撑作用。
3屋架之间需设置哪些支撑？
各有什么作用？
4排架的计算简图有何基本假定？
5单层工业厂房排架内力计算时，需要单独考虑的荷载有哪些？
6排架计算时，对单层单跨厂房和单层多跨厂房的一个排架，如何考虑吊车的台数？
7单厂排架内力组合的目的是什么？
8什么叫剪力分配法？
9等高排架在任意何载作用下的内力计算如何进行？
10如何确定排架柱的控制截面？
11单厂排架内力组合中通常选择哪几种组合？
12单厂排架内力组合中有哪些注意事项？
13为何要对柱进行吊装验算？
14单厂柱子吊装验算时有哪些注意事项？
15短牛腿的破坏形式有哪些？
16柱下独立基础的设计内容主要有哪些？
17试述单层厂房中支撑的分类及其包含的内容。
18吊车梁的受力特点是什么？
19简述柱间支撑的作用及其布置的原则。
20抗风柱与屋架的连接应满足什么要求。
21为什么要进行柱的吊装验算？
若不满足，应采取什么措施。
22试简述在任意荷载作用下，等高排架的剪力分配法的计算步骤？
23单阶排架柱应选取哪些控制截面进行内力组合？
并简述选取的原因。
24试述单层厂房中支撑的分类及其主要作用。
25什么是厂房的整体空间作用？
产生厂房整体空间作用的必要条件是什么？
26一般情况下，单层厂房可按哪四个项目进行不利内力组合?
哪一种是从形成小偏心受压破坏进行组合的?
27排架的计算简图有哪些基本规定?
28什么是等高排架？
用何方法计算等高排架的内力？
简述考虑厂房整体空间作用时排架内力的计算步骤。
29简述柱间支撑的作用，并说明柱间支撑布置的位置。
30变形缝分为哪几种？
其作用分别是什么？
31试述单层厂房排架内力计算的基本假定。
32柱下单独基础设计有哪些主要内容?
在确定偏心受压基础底面尺寸时应满足哪些要求?
33单层厂房的屋盖支撑有哪五种？
34试简述柱下独立基础设计的主要内容。
35试简述单层厂房中支撑的主要作用。
36作用在单层厂房排架上的恒载一般有哪些？
37对单层厂房柱牛腿进行承载力计算时，可取什么样的计算简图?
并画出示意图。
38产生单层厂房整体空间作用的条件有哪两个？
39单层工业厂房屋盖支撑通常包括哪些部分?
40牛腿设计的主要内容是什么?
41单层厂房柱采用对称配筋时，通常应考虑哪几种内力组合？
42简述单层厂房中无檩屋盖体系屋面荷载的传递路径。
43非抗震设计时，单层厂房排架分析应考虑哪些活荷载的作用?
44牛腿设计包括哪些主要内容？
45在确定单层工业厂房横向排架计算简图时，采用的基本假设是什么？
46设计单层厂房吊车梁时，要考虑吊车荷载的哪些特点？
47试述单层厂房柱子内力组合时的注意点。
48柱下扩展基础可能发生哪两种破坏？
设计中如何防止发生这两种破坏？
49确定单层厂房柱控制面配筋时，通常需要考虑哪几种内力组合?
50单层工业厂房的结构类型有哪几种？
根据哪些因素的不同来采用？
如何确定单层厂房选用何种结构类型？
51混凝土单层厂房的结构体系主要有哪几种？
其优缺点各是什么？
分别画出它们的计算简图？
52单层厂房结构通常由哪些结构组成？
了解各部分结构的组成、作用。
53屋盖结构分为哪几种体系？
采用预应力混凝土大型屋面板的屋盖体系通常为什么体系。
54单层厂房中的什么是主要承重结构，哪些构件是主要承重构件。
55简述柱网布置的原则及常用模数。
56位于地震区的单层厂房，哪些情况下应设计防震缝？
防震缝的宽度如何确定？
57单层厂房一般需要设置各种支撑，这些支撑主要起什么作用？
支撑的分类有哪些？
熟悉各种支撑的布置原则。
58抗风柱起什么作用？
何时需要布置抗风柱？
抗风柱与屋架的连接应满足哪两个要求？
为什么？
59圈梁起什么作用？
圈梁与柱子之间如何连接？
60当厂房高度较大（如15米以上）、墙体的砌体强度不足以承受本身自重时，或设置有高侧悬墙时，需在墙下布置（）。
（过梁基础梁圈梁连系梁）。
61什么时候需要设置托架？
62吊车梁一般根据什么因素选用？
63排架柱的截面尺寸是根据哪两个条件确定的？
简述排架柱设计的一般步骤。
64柱子的截面型式和截面尺寸是如何确定的？
柱截面高h为800mm的柱，应采用什么样的截面型式？
65单层厂房基础的主要形式有哪些？
基础的底面尺寸、基础高度和外形尺寸如何确定？
66排架柱柱子的插入深度如何确定？
与什么因素有关？
67对于钢筋混凝土排架结构，在确定其计算简图时作了哪些假定？
68当单层厂房有多台吊车作用时，在进行竖向荷载组合时，规范有何相关规定？
69当单层厂房有多台吊车作用时，在进行水平荷载组合时，规范有何相关规定？
71了解单层厂房整体空间工作的基本概念。
在设计中，如果要考虑整体空间工作时，一般只对什么荷载考虑？
如何计算？
72熟悉牛腿的破坏形态及牛腿的各种钢筋（纵向钢筋、弯起钢筋、箍筋）数量确定和构造要求。
73柱在吊装验算时的计算简图应根据什么来确定。
74简述吊车荷载的特点。
75何谓等高排架？
76柱下单独基础有哪两种破坏形态?
设计中相应的防止措施是什么?
四、判断题（本大题共10小题，每小题1分，共10分）
1.单层厂房有檩体系屋盖整体性和刚度好。
（）
2.单层厂房无檩体系屋盖整体性和刚度好。
（）
3.钢筋混凝土排架结构单层厂房，除基础之外，所有构件都是预制的。
（）
4.单层工业厂房结构计算时，横向排架和纵向排架都必须计算。
（）
5.单层工业厂房的牛腿柱的牛腿主要发生斜压破坏。
（）
6.等高排架在任意何载作用下都可采用剪力分配法进行计算。
（）
7.不等高排架在任意何载作用下都可采用剪力分配法进行计算。
（）
8.排架结构内力组合时，恒载在任何情况下都参与组合。
（）
9.风荷载分左来风和右来风，二者同时参与组合。
（）
10.单层单跨的厂房参与组合的吊车台数最多考虑两台。
（）
11.
12.
13.
单层工业厂房的思考题
1.单层工业厂房的结构类型有哪几种？
根据哪些因素的不同来采用？
如何确定单层厂房选用何种结构类型？
P95
答：
单层厂房依据其跨度、高度和吊车起重量等因素的不同可采用混合结构、混凝土结构或钢结构。
一般而言,无吊车或吊车吨位不超过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,可采用由砖柱、钢筋混凝土屋架或轻钢屋架组成的混合结构。
对厂房内有重型吊车（如吊车起重量大于150t）、跨度大于36m或有特殊工艺要求的大型厂房,可采用全钢结构或由钢筋混凝土柱与钢屋架组成的结构。
除上述情况以外的单层工业厂房,一般采用混凝土结构。
而且除特殊情况之外,一般均采用装配式钢筋混凝土结构。
2.混凝土单层厂房的结构体系主要有哪几种？
其优缺点各是什么？
分别画出它们的计算简图？
P95
答：
单层工业厂房常用的结构体系,主要有排架结构和刚架结构两种。
排架结构：
排架结构的跨度可超过30m,高度可达20～30m或更大,吊车吨位可达150t甚至更大门架：
门架的优点是梁柱合一,构件种类少,制作简单,结构轻巧,当厂房跨度和高度均较小时其经济指标稍优于排架结构。
门架的缺点是刚度较差,承载后会产生跨变,梁柱的转角处易产生早期裂缝。
此外,由于门架构件呈“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。
计算简图：
（排架结构：
柱顶与屋架为铰接,柱底与基础顶面为固接。
钢架结构：
与排架结构不同,门架结构中的柱与横梁刚接为同一构件,而柱与基础一般为铰接,有时也采用刚接。
）
3.单层厂房结构通常由哪些结构组成？
了解各部分结构的组成、作用。
P96
答：
单层厂房结构通常由屋盖结构、纵、横向平面排架、围护结构组成。
屋盖结构由排架柱顶以上部分各构件（包括屋面板、天窗架、屋架、托架等）所组成,其作用主要是围护和承重（承受屋盖结构的自重、屋面活载、雪载和其他荷载,并将这些荷载传给排架柱）,以及采光和通风。
横向平面排架由横梁（屋架或屋面梁）和横向柱列（包括基础）所组成,是厂房的基本承重结构。
厂房承受的竖向荷载及横向水平荷载主要通过横向平面排架传至基础及地基,纵向平面排架作用是保证厂房结构的纵向稳定性和刚度,承受吊车纵向水平荷载、纵向水平地震作用、温度应力以及作用在山墙及天窗架端壁并通过屋盖结构传来的纵向风荷载等围护结构包括纵墙、横墙（山墙）、抗风柱、连系梁、基础梁等构件。
这些构件所承受的荷载,主要是墙体和构件的自重以及作用在墙面上的风荷载。
4.屋盖结构分为哪几种体系？
采用预应力混凝土大型屋面板的屋盖体系通常为（）。
P97
答：
屋盖结构分无檩和有檩两种体系。
采用预应力混凝土大型屋面板的屋盖体系通常为无檩体系屋盖（p107）
5.单层厂房中的（）是主要承重结构，而（、、和）是主要承重构件。
P99
答：
单层厂房中的横向排架是主要承重结构，而屋架、吊车梁、排架柱和基础是主要承重构件
6.简述柱网布置的原则及常用模数。
P100
答：
柱网布置的原则,首先应满足生产工艺及使用要求,在此前提下力求建筑平面和结构方案经济合理;另外,还应遵守厂房建筑统一化基本规则的规定,为厂房设计标准化、生产工厂化和施工机械化创造条件。
当厂房跨度小于或等于18m时,应以3m为模数,即9m,12m,15m和18m;当厂房跨度大于18m时,应以6m为模数,即24m,30m,36m等
7.位于地震区的单层厂房，哪些情况下应设计防震缝？
防震缝的宽度如何确定？
P101
答：
位于地震区的单层厂房,如因生产工艺或使用要求而使其平、立面布置复杂或结构相邻两部分的刚度和高度相差较大时,应设置防震缝将相邻两部分分开,防震缝的两侧应布置墙或柱。
防震缝的宽度根据抗震设防烈度和缝两侧中较低一侧房屋的高度确定。
8.单层厂房一般需要设置各种支撑，这些支撑主要起什么作用？
支撑的分类有哪些？
熟悉各种支撑的布置原则。
P101
答：
单层厂房支撑分屋盖支撑和柱间支撑两类1.屋盖支撑包括上、下弦横向水平支撑、纵向水平支撑、垂直支撑与纵向水平系杆、天窗架支撑等。
（上弦横向水平支撑作用<我觉得会考>是保证屋架上弦杆在平面外的稳定和屋盖纵向水平刚度,同时还作为山墙抗风柱顶端的水平支座,承受由山墙传来的风荷载和其他纵向水平荷载,并将其传至厂房的纵向柱列。
下弦横向水平支撑作用是将山墙风荷载及纵向水平荷载传至纵向柱列,同时防止屋架下弦的侧向振动。
纵向水平支撑作用是加强屋盖结构的横向水平刚度。
垂直支撑和水平系杆垂直支撑的作用是保证屋架承受荷载后在平面外的稳定并传递纵向水平力,因而应与下弦横向水平支撑布置在同一柱间内。
天窗架支撑用以保证天窗架上弦的侧向稳定和将天窗端壁上的风荷载传给屋架。
2.柱间支撑是纵向平面排架中最主要的抗侧力构件,其作用是承受由抗风柱和屋盖横向水平支撑传来的山墙风载,由屋盖结构传来的纵向水平地震作用以及由吊车梁传来的吊车纵向水平制动力,并将它们传给基础。
另外,柱间支撑还能提高厂房结构的纵向刚度。
详细的布置原则看书吧。
抗风柱起什么作用？
何时需要布置抗风柱？
抗风柱与屋架的连接应满足哪两个要求？
P105
答：
单层厂房的山墙受风面积较大,一般需设抗风柱将山墙分成几个区段,使墙面受到的风荷
载,一部分（靠近纵向柱列区段）直接传给纵向柱列,另一部分则经抗风柱下端传给基础和经抗风柱上端通过屋盖系统传至纵向柱列。
当厂房高度及跨度不大时（例如柱顶高度在8m以下,跨度为9～12m）,可在山墙设置砖壁柱作为抗
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