一.單層鋼結構體系的組成
單層廠房鋼結構的組成按外形可分為鋸齒形和矩形；按跨度可以分為單跨，多跨和高低跨；按維護體系可分為傳統形式單層廠房和輕鋼形式單層廠房；按有無天窗可分為無天窗單層廠房和有天窗單層廠房；按吊車情況可以分為無吊車和有吊車兩類。本設計鋼結構體系為有吊車無天窗的傳統形式的單層工業廠房。
二.廠房橫向框架
（a）框架的類型
廠房的基本承重結構通常采用框架體系。這種體系能夠保證必要的橫向剛度，同時其凈空又能滿足使用上的要求。
橫向框架按其靜力計算模式來分，主要有橫梁與柱鉸接兩種情況。如按跨度來分，則有單跨、雙跨和多跨。
橫梁與柱鉸接的框架，在傳統廠房結構中常見到。由于其橫向剛度較差，常不能滿足吊車使用上的要求，因此這種結構類型現在很少采用。橫梁與柱剛接的框架具有良好的橫向剛度，但對于支座不均勻沉降及溫度作用比較敏感，需采用防止不均勻沉降的措施。輕鋼廠房采用的門式剛架屬于橫梁與柱剛接，而且由于結構自重與傳統廠房相比大為減輕，故沉降問題不甚嚴重。因而是一種較好的結構形式。
（b）框架橫梁的形式及其應用范圍
橫向框架的橫梁有實腹式和桁架式兩種。
橫向框架的實腹式橫梁通常采用由三塊鋼板焊接而成的工字型截面，兩端與柱頂剛接形成門架，其高度約為跨度的1/25～1/45。它的優點是建筑高度小，制造省工，運輸方便。實腹式橫梁本身高度較小，故在輕鋼廠房中運用較多。
橫向框架上端為剛接的桁架式橫梁，一般采用平行弦梯形和多邊形的桁架。如果是鉸接的桁架式橫梁，則采用三角形桁架。多邊形桁架和梯形桁架在重型廠房中應用較廣。廠房橫向框架柱按其形式可分為等截面柱、均勻變截面柱、臺階式柱和分離式柱。
等截面柱通常做成工字型截面，吊車梁支撐在牛腿上。這種形式適用于吊車起重量小于20kN的車間。
均勻變截面柱為變高度的H型截面，大量用于輕鋼構廠房，經濟性好，施工便利。
臺階式柱在傳統型廠房中較為常用，由單階和雙階之分。
   分離式柱將吊車支柱和組成橫向框架的支柱分離，其間用水平連系板連系起來。因為水平連系板在豎向的剛度與吊車柱抗壓剛度相比很小，故認為吊車豎向荷載僅傳至吊車支柱而不傳給框架支柱。分離式柱一般較臺階式柱費鋼材，上部剛度較小，但在吊車起重較大而廠房高度小于18m時，采用分離式柱比較經濟；如果廠房有擴建的可能，且擴建時希望不受吊車荷載的牽制，則可采用分離式柱；在吊車荷載大而廠房用壓型鋼板做屋面板時，分離式柱也可能是較經濟的。
在本設計中，廠房為單層單跨工業廠房，采用重級工作制吊車，其框架形式為屋架與柱兩端剛接，可看作屋架折合成橫梁，簡化成剛架形式。柱子采用臺階式柱，上柱是工字型柱，下柱是格構式柱。
三.柱網布置
（a）柱網布置要求
   單層廠房中橫向框架柱和縱向框架柱形成一個柱網。柱網布置主要時根據工藝、結構與經濟的要求確定。此外，還要考慮建筑內其他部分與柱網的協調。如基礎、地下管道、煙道、地坑等。工藝要求柱的位置與車間內機械、起重、運輸設備相協調，符合生產流程，還要考慮生產過程的可能變動。根據本設計生產工藝布置要求，柱距選用12m，綜合技術經濟效果較好。山墻為非承重墻，抗風柱邊緣與橫向定位軸線相重合。端部排架柱的中心線自橫向定位軸線向內移動500mm。由于柱距較大，縱向框架柱列間設有托架。柱與柱的中間設有小柱。
（b）柱網布置原則
柱網布置的一般原則為：符合生產工藝和使用要求；建筑平面和結構方案經濟合理；在廠房結構形式和施工方法上具有先進性和合理性；符合《建筑模數協調標準》的有關規定；適應生產發展和技術革新的要求。廠房跨度在18m以下時，應采用擴大模數30M數列；在18m以上時，應采用60M數列，當跨度在18m以上，工藝布置有明顯優越性時，也可采用擴大模數30M數列。但柱距過大，屋蓋結構和吊車梁重量增加；反之柱與基礎材料增多。對于新型的輕鋼廠房，模數的限制可適當放寬，1m,1.5m均可。
四.支撐體系布置
支撐體系是廠房結構的重要組成部分。適當而有效布置支撐體系可將各個平面連成整體，保證廠房結構具有足夠的強度、剛度和空間穩定性來可靠的承擔所有的作用荷載，保證結構的正常使用。鋼構廠房
單層廠房支撐體系包括屋蓋支撐和柱間支撐。當采用平面屋架作為主要承重構件時，支撐是屋蓋結構的重要的組成部分。
屋蓋是屋蓋的主要結構，平面外的側向剛度較小，個個屋架之間若僅用檁條或大型屋面板連系，而沒有其他必要的支撐，則屋蓋結構在空間上是幾何可變體系。因此，需要用支撐把屋架合理的連接起來，形成穩定體系，以保證屋蓋結構的空間穩定。設置支撐是一般先將屋蓋梁端的兩榀相鄰屋架用支撐連成穩定體系，然后用檁條或大型屋面板以及系桿將其余中間屋架與這兩端穩定體系連接起來，形成幾何不變的屋蓋結構體系。如果沿屋蓋結構的長度方向較長時，還應在中間設置1～2道橫向支撐。
支撐可作為屋架弦桿的側向支撐點，減少弦桿在平面外的計算長度，增強受壓上弦桿的側向穩定，并使受拉下弦桿保持足夠的側向剛度，減少其在某些動力荷載作用下產生的屋架平面外的受迫振動。
屋蓋支撐還將作用于山墻的風荷載、懸掛吊車水平荷載及地震作用傳遞給房屋的下部支撐機構。
另外，在安裝鋼屋架時，首先吊裝由橫向支撐的兩榀屋架，將支撐和檁條與之連系形成穩定體系，然后再吊裝其他屋架與之連接。
屋蓋支撐根據布置的位置可分為五種：上弦橫向水平支撐、上弦縱向水平支撐、下弦橫向水平支撐、下弦縱向水平支撐、垂直支撐和系桿。
柱間支撐分為兩部分：在吊車梁以上的部分稱為上層支撐，吊車梁以下部分稱為下層支撐。
當采用壓型鋼板等在廠房縱向有一定變形能力的維護材料時，一般上下層支撐同時布置在廠房兩端當采用傳統的剛度較大的維護材料為墻和屋面時，下層支撐應布置在溫度區段的中部，使廠房結構在溫度變化時能較自由的從支撐架向兩端伸縮，從而減小縱向構件及支撐架中的縱向應力。上層支撐應布置在溫度區段兩端及有下層支撐的開間中。為了傳遞從屋架下弦橫向支撐傳來的縱向風載，在溫度區段的兩端設置上層支撐是必要的。
在本設計中，結合生產工藝及其有重級吊車時，應在廠房單元中部設置上下柱間支撐，并應在廠房單元兩端增設上柱支撐，7度時結構單元長度大于120m，8、9度時結構單元長度大于90m，宜在單元中部1/3區段內設兩道上下柱間支撐，本廠房長度為108m，故在溫度區段內設置一道柱間支撐。
鋼結構結構特點
鋼結構是用鋼板、熱軋型鋼或冷加工成型的薄壁型鋼制造而成。鋼結構的主要特點是：
（a）材料的強度高，塑性和韌性好。
鋼材和其他建筑材料諸如混凝土、磚石和木材相比，強度要高的多。因此特別使用跨度大或荷載很大的構件和結構。塑性好，結構在一般條件下不會因超載而突然斷裂；韌性好，結構對動力荷載的適應性強。
（b）鋼材耐腐蝕性差。
鋼材耐腐蝕性能比較差，必須對結構注意防護。這使維護費用比鋼筋混凝土結構高。不過在沒有侵蝕性介質的一般廠房中，構件經過徹底除銹并涂上合格的油漆，銹蝕問題并不嚴重。
（c）鋼結構的質量輕。
鋼結構的密度比混凝土等建筑材料大，但鋼結構卻比鋼筋混凝土結構輕，原因是鋼材的強度與密度之比要比混凝土大的多。
（d）鋼材耐熱但不耐火。
鋼材長期經受100℃輻射熱時，強度沒有多大變化，具有一定的耐熱性能，但溫度達150℃以上時，就須用隔熱層加以保護。鋼材不耐火，重要的結構必須注意采取防火措施。例如，桎石板，桎石噴涂層或石膏板加以防護。
（e）材質均勻，和力學計算的假定比較符合。
鋼材內部組織比較接近于均質和各項同性體，而且在一定的應力幅度內幾乎是完全彈性的。
（f）鋼結構制造簡便，施工周期短。
鋼結構所用的材料單純，而且是成材，加工比較簡便，并能使用機械操作。因此，大量的鋼結構一般在專業化的金屬結構廠做成構件，精確度較高。構件在工地拼接，可以采用安設簡便的普通螺栓和高強螺栓，有時還可以在地面拼裝和焊接成較大的單元再行吊裝，以縮短施工周期。