14單層工業(yè)建筑設計

第14章單單層工業(yè)業(yè)建筑設設計14.1單層工業(yè)業(yè)廠房的構件組成成14.2單層工業(yè)業(yè)建筑的的柱網(wǎng)選選擇14.2.1生產(chǎn)工藝藝是工業(yè)業(yè)建筑設設計的依依據(jù)生產(chǎn)工藝藝是工業(yè)業(yè)建筑設設計的依依據(jù)完整的工藝平面圖包括：（1）根據(jù)生產(chǎn)的規(guī)模、性質(zhì)、產(chǎn)品規(guī)格等確定的生產(chǎn)工藝流程；（2）選擇和布置生產(chǎn)設備和起重運輸設備；（3）劃分車間內(nèi)部各生產(chǎn)工段及其所占有的面積；（4）初步擬定工業(yè)建筑的跨間數(shù)、跨度和長度；（5）提出生產(chǎn)對建筑設計的要求，如采光、通風、防振、防塵、防輻射等。工業(yè)建筑平面及空間組合設計，是在工藝設計及工藝布置的基礎上進行的生產(chǎn)工藝示意圖3.2.2工業(yè)業(yè)建筑平平面形式式的選擇擇三種生產(chǎn)產(chǎn)工藝流流程形式式：直線式、、直線往往復式和垂直式直線式：：適應的平平面形式式是矩形形平面，，可以是是單跨，，亦可是是多跨平行布布置。單單跨或兩兩跨平行行時采光光通風較較易解決決，但建筑外外墻面積積過大，，對保溫溫隔熱不不利。這這種平面面簡單規(guī)整，，適合對對保溫要要求不高高或生產(chǎn)產(chǎn)工藝流流程無法法改變的工業(yè)業(yè)建筑往復式：：相適應的的平面形形式是多多跨并列列的矩形形平面，，甚至方方形形平面面。形狀狀規(guī)整，，占地面面積小，，外墻面面積較小小，對節(jié)節(jié)約約材材料和和保溫隔隔熱有利利。結構構構造簡簡單，造造價低。。適合合于多種種生產(chǎn)性性質(zhì)的工工業(yè)建筑筑。采光光通風及及屋面排排水復復雜雜垂直式：：相適應的的平面形形式是L形平面，，即出現(xiàn)現(xiàn)垂直跨跨?？v橫橫跨相接處處，結構構和構造造復雜，，經(jīng)濟性性較差常見生產(chǎn)產(chǎn)工藝流流程示意意圖三種平面面形式的的經(jīng)濟性性比較：：方形平平面與矩矩形平面面、L形平面相相比，在在面積相相等的條條件下，，矩形、、L形平面外外圍護結結構的周周長比方方形平面面長約25％。同時時，方形形廠方的的造價也也比矩形形、長條條形廠房房低6％～20％生產(chǎn)狀況況也影響響著工業(yè)業(yè)建筑的的平面形形式，如如熱加工工車間在在生產(chǎn)過過程中散散發(fā)出大大量的余余熱和煙煙塵。在在平面設設計中應應具有良良好的自自然通風風條件，，建筑平平面不宜宜太寬。。生產(chǎn)工藝藝有時要要求建筑筑平面設設計成L形，有良良好的通風、采采光、排排氣、散散熱和除除塵功能能，適用用于中型型以上的熱熱加工車車間，以以便于排排除產(chǎn)生生的熱量量、煙塵塵和有害氣氣體。在在平面布布置時應應將縱橫橫跨之間間的開口口迎向夏季季主導風風向或與與主導風風向呈0°～45°夾角，改善通風風效果和和工作條條件。3.2.3柱網(wǎng)網(wǎng)的選擇擇跨度：柱子縱向定位軸線之間的距離柱距：橫向定位軸線之間的距離柱網(wǎng)：柱子在工業(yè)建筑平面上排列所形成的網(wǎng)格工藝設計計人員在在設計中中，根據(jù)據(jù)工藝流流程和設設備布置置狀況，，對跨度和和柱距提提出初始始的要求求，建筑筑設計人人員在此此基礎上上，依照建筑筑及結構構的設計計原則，，最終確確定工業(yè)業(yè)建筑的的跨度和和柱距。柱網(wǎng)尺寸寸由跨度度和柱距距確定，，柱網(wǎng)的的選擇就就是選擇擇跨度和和柱距。柱網(wǎng)確定定的原則則是：（一）滿足生產(chǎn)工藝要求

跨度和柱距要滿足設備的大小和布置方式、材料和加工件的運輸、生產(chǎn)操作和維修等生產(chǎn)工藝所需的空間要求。（二）平面利用和結構方案經(jīng)濟合理工業(yè)建筑因工藝要求，常將個別大型設備越跨布置，采用抽柱方案，上部用托架梁承托屋架，因根據(jù)實際情況，適當調(diào)整跨度和柱距。（三）符合《廠房建筑建筑模數(shù)協(xié)調(diào)標準》GBJ6-86的要求。當工業(yè)建筑跨度＜18m時，應采用擴大模數(shù)30M的尺寸系列，即跨度可取9m、12m、15m。當跨度尺寸≥18m時，按60M模數(shù)增長，即跨度可取18m,24m,30m和36m。柱距采用60M數(shù)列，即6m、12m、18m等。（四）擴擴大柱網(wǎng)網(wǎng)為適應現(xiàn)現(xiàn)代工業(yè)業(yè)生產(chǎn)的的變化，，工業(yè)建建筑應具具有靈活活性與通通用性，，擴大柱網(wǎng)網(wǎng)是途徑徑之一。。將柱距距由6m擴大至12m、18m乃至24m，如柱網(wǎng)（（跨度×柱距）15m×12m、18m××12m、24m×12m、、18m××18m、24m×24m等。大柱柱網(wǎng)在鋼鋼結構中中更易于于實現(xiàn)現(xiàn)。大柱網(wǎng)優(yōu)點：1）可有效提高建筑面積的利用率2）有利于大型設備的布置及產(chǎn)品的運輸3）提高建筑的通用性，適應生產(chǎn)工藝的變更及生產(chǎn)設備的更新4）有利于提高吊車的服務范圍5）能減少建筑結構構件的數(shù)量，并能加快建設速度14.3.1工業(yè)建建筑高度度的確定定14.3單層工業(yè)業(yè)建筑剖剖面與屋屋頂排水水方式剖面設計是在平面設計的基礎上進行的，著重解決建筑在垂直空間方面如何滿足生產(chǎn)的各項要求。生產(chǎn)工藝對剖面設計影響很大，設備的體形大小，工藝流程的特點，生產(chǎn)狀況，加工件的體量與重量，起重運輸設備的類型和起重量等都直接影響工業(yè)建筑的剖面形式。一、生產(chǎn)工藝對工業(yè)建筑剖面設計的影響特殊情況下當屋頂承重結構為下沉式時，工業(yè)建筑的高度必須是由地坪面至屋頂承重結構的最低點。二、單層工業(yè)建筑的高度定義由室內(nèi)地坪到屋頂承重結構最低點的距離，通常以柱頂標高來代表工業(yè)建筑的高度。（1）無吊車工業(yè)建筑柱頂標高：按最大生產(chǎn)設備高度及安裝檢修所需的凈空高度來確定，且應符合《工業(yè)企業(yè)設計衛(wèi)生標準》TJ36-79的要求，同時柱頂標高還必須符合擴大模數(shù)3M（300mm）數(shù)列規(guī)定。柱頂標高一般不得低于3.9m。（2）有吊車工業(yè)建筑計算公式：H=H1+h6+h7柱頂標高高的確定定：（2）有吊車車工業(yè)建建筑H――柱項標高高（m），必須符合合3M的模數(shù)H1――吊車軌道道頂面標標高（m），為柱牛腿腿標高（（應符合合擴大模數(shù)3M數(shù)列，如如牛腿標標高大于于7.2m時，應符符合擴大大模數(shù)6M數(shù)列）與與吊車梁梁高、吊吊車軌高高及墊層層厚度之之和，一一般由工藝設設計人員員提出h6——吊車軌頂頂至小車車頂面的的高度（（m），根據(jù)吊車車資料查查出H7——小車頂頂面到到屋架架下弦弦底面面之間間的安安全凈凈空尺尺寸（（mm））。按國家標準準及根據(jù)吊吊車起重量量可取300mm、400mm、、及500mm。由于吊車梁梁的高度、、吊車軌道道及其固定定方案的不不同，計算算得出的軌頂頂標高（H1）可能與工藝藝設計人員員所提出的的軌頂標高有差異。。最后軌頂頂標高應等等于或大于于工藝設計計人員提出出的軌頂標高。。H1值重新確定定后，再進進行H值的計算。。我國《廠房建筑統(tǒng)統(tǒng)一化基本本規(guī)則》規(guī)定：在多多跨工業(yè)建建筑中，當高差差值等于或或小于1.2m時不設高差差；在不采采暖的多跨跨工業(yè)建筑中中，高跨一一側僅有一一個低跨，，且高差值值等于或小小于1.8m時，也不設設置高差。。當有地震震設防要求求時，上述述高差小于2.4m時，宜做等等高跨處理理。

利用降低設備地坪利用屋頂空間布置設備降低建筑高度高度對造價價有直接影影響，確定定高度時應應有效地利利用和節(jié)約約空間，降低建筑造造價。（二）室內(nèi)內(nèi)地坪標高高的確定確定室內(nèi)地坪標高就是確定室內(nèi)地坪相對于室外地面的高差。設此高差的目的是防止雨水浸入室內(nèi)，同時考慮到單層工業(yè)建筑運輸工具進出頻繁，高差值過大則出入不便.工業(yè)建筑室內(nèi)外高差一般取150mm。3.3.2單層工業(yè)業(yè)建筑屋頂頂形式與排排水方式有組織內(nèi)排水多脊雙坡屋頂：長天溝排水，屋架受力合理，構件定型，排水立管多，屋面易滲漏，施工較困難，造價偏高。長天溝端部部外排水多脊雙坡有有組織內(nèi)排排水實例緩長坡屋頂頂：管網(wǎng)短，構構造簡單，，可以減少少維修和投投資費用，既可可節(jié)約室內(nèi)內(nèi)空間，又又可提高屋屋面的耐久久性。特別適合嚴禁禁漏水以防防引起爆炸炸事故的車車間（如冶冶煉車間））等。多跨工業(yè)建建筑減少內(nèi)內(nèi)天溝實例例平屋頂工業(yè)建筑上世紀60年代起，美國、西歐以及前蘇聯(lián)發(fā)展平屋頂工業(yè)建筑，利用屋頂種植蔬菜和花草，綠化了環(huán)境，又是隔熱的好措施。采用墻板時，可減少墻板類型，有利于建筑工業(yè)化。14.4單層工業(yè)建建筑的定位位軸線定位軸線:定義：確定工業(yè)建筑主要承重構件的平面位置及其標志尺寸的基準線，同時也是工業(yè)建筑施工放線和設備安裝定位的依據(jù)。確定工業(yè)建筑定位軸線必須執(zhí)行《廠房建筑模數(shù)協(xié)調(diào)標準》GBJ6-86有關規(guī)定?？v向定位軸線：長軸方向的定位軸線，相鄰兩條軸線間的距離即跨度。橫向定位軸線：短軸方向的定位軸線，相鄰兩條軸線間的距離即柱距。單層工業(yè)建建筑定位軸軸線示意3.4.1橫向定位位軸線標定了縱向向構件的標標志端部，，如吊車梁梁、聯(lián)系梁梁、基礎梁梁、屋面板板、墻板、、縱向支撐撐等。確定原則：：主要考慮慮結構的合合理性和構構造的簡單單可行。一、柱與橫橫向定位軸軸線的聯(lián)系系中間柱的截截面中心線線與橫向定位位軸線重合合，而且屋架中中心線是與與橫向定位軸軸線重合，，工業(yè)建筑的的縱向結構構構件如屋面面板、吊車車梁、連系梁梁的標志長長度皆以橫向向定位軸線線為界。二、橫向伸伸縮縫、防防震縫部位位柱與橫橫向定位軸軸線的聯(lián)系系采用雙柱處處里，為保保證縫寬的要求，此此處應設兩兩條定位軸線，縫兩兩側柱截面面中心均應自定位軸軸線向兩側側內(nèi)移600mm。兩條定位軸軸線之間的距離稱做做插入距，，等于變形縫寬。橫向變形縫縫橫向變形縫縫變形縫實例例橫向變形縫縫橫向變形縫縫變形縫實例例變形縫變形縫變形縫實例例變形縫實例例變形縫變形縫變形縫實例例變形縫變形縫變形縫實例例變形縫三、山墻與與橫向定位位軸線的聯(lián)聯(lián)系當山墻為非非承重山墻墻時，山墻內(nèi)緣與與橫向定位位軸線重合，端端部柱截面面中心線應自橫橫向定位軸軸線向內(nèi)移600mm，是由于山墻內(nèi)側抗抗風柱上柱柱需與屋架上弦弦連接的構構造需要，而且且可以使其其與橫向變形縫縫處定位軸軸線劃分相一致致，有利于于結構構件的協(xié)協(xié)調(diào)統(tǒng)一。。λ－墻體塊材的的半塊（長長）、半塊的倍倍數(shù)（長））或墻厚的一半承重山墻內(nèi)內(nèi)緣與橫向向定位軸線的距離離應按砌體體塊材的半塊或半半塊的倍數(shù)數(shù)、或者取墻體厚厚度的一半半，以應保證足夠夠的結構支支承長度的要求。。14.4.2縱縱向定位軸軸線確定的原則：結構合理、構件規(guī)格少、構造簡單外，在有吊車的情況下，還應保證吊車運行及檢修的安全需要。縱向定位軸線：標定橫向構件屋架或屋面大梁標志尺寸的端部位置，也是大型屋面板邊緣的位置。（一）外墻墻、邊柱與與縱向定位位軸線的聯(lián)聯(lián)系有吊車的工業(yè)建筑中，《廠方建筑模數(shù)協(xié)調(diào)標準》GBJ6-86對吊車規(guī)格與工業(yè)建筑跨度的關系為：Lk=L-2eLk—吊車跨度（m）

L—工業(yè)建筑跨度（m）e—吊車軌道中心線至縱向定位軸線的距離（mm），一般取750mm，當?shù)踯嚻鹬亓看笥?0t或者為重級工作制需設安全走道板時，取1000m，如圖示e=h+Cb＋B（1）封閉式結結合即邊柱外緣緣與縱向定定位線相重重合。在無吊車或或只有懸掛掛式吊車，，以及柱距為6m，橋式吊車起起重量Q≤20t/5t條件下采用用，此時吊吊車端部外緣至上上柱內(nèi)緣的的安全凈空空尺寸滿足要求。。屋面板全全部采用標標準板，不需設補充充構件，具具有構造簡簡單、施工方便等等優(yōu)點。（2）非封閉式式結合邊柱外緣與與縱向定位位軸線間有有一定的距距離。在柱距為6m、吊車起重量量Q≥30t/5t時，封閉式結合合不能滿足足吊車端部部外緣至上上柱內(nèi)緣的安全全凈空尺寸寸要求。解決辦法：將邊柱外緣自定位軸線向外移動一定距離（聯(lián)系尺寸），取300mm或300mm的倍數(shù)。當外墻為砌體時可為50mm或50mm的倍數(shù)。屋面板只能鋪至定位軸線處，與外墻內(nèi)緣出現(xiàn)了非封閉的構造間隙，需要非標準的補充構件板，構造復雜，施工較為麻煩。（二）中柱柱與縱向定定位軸線的的聯(lián)系（1）等高跨中中柱與縱向向定位軸線線中柱常采采用單柱，，其柱截面面中心與縱縱向定位軸軸線相重合合。上柱截面一一般取600mm，以滿足屋架架或屋面大大梁的支承承長度，且且上柱不帶帶牛腿，構構造簡單。。（2）高低跨中中柱與縱向向定位軸線線設一條定位位軸線：當當高低跨跨處采用單單柱，如果果高跨吊車車起重量Q≤20t/5t，，則高跨上柱柱外緣和封封墻內(nèi)緣與與縱向定位位軸線相重重合。設兩條定位位軸線：當當高跨吊車車起重量Q≥30t/5t，，其上柱外緣緣與縱向定位軸軸線不能重重合時采用用。高跨軸軸線與上柱柱外緣之間間設聯(lián)系尺寸，低低跨定位軸軸線與高跨跨定位軸線線之間設插插入距，定定位軸線應自上柱柱外緣、封封墻內(nèi)緣通通過，即插插入距等于于聯(lián)系尺寸寸，此時同一柱子子的兩條定定位軸線分分屬高低跨跨。如封墻墻采用墻板板結構時，可按圖圖（c）、（d）處理。高低跨中柱柱與縱向定定位軸線的的聯(lián)系（三）縱向向伸縮縫、、防震縫處處柱與縱向向定位軸線線的聯(lián)系當工業(yè)建筑筑沿寬度方方向須設置縱向伸縮縮縫解決橫橫向變形的問題。等高工業(yè)建建筑設置：：采用單柱并設兩條條定位軸線線。伸縮縫一側的屋屋架或屋面面梁擱置在活動支座座上。不等高工業(yè)業(yè)建筑設置置，一般設設置在高低低跨處。采用單柱處處理：低跨跨的屋架或或屋面梁可可擱置在設設有活動支支座的牛腿上，，高低跨處處應采用兩兩條定位軸軸線，其間間設插入距距。單柱處理特特點：結構構簡單，工工程量少，，但柱外形形復雜，制制作不便，當兩兩側高差懸懸殊或吊車車起重量差差異較大時時不宜采用用。不等高工業(yè)業(yè)建筑縱向向伸縮縫處處單柱與縱縱向定位軸軸線的聯(lián)系系采用雙柱：：用兩條定定位軸線，，并設插入入距。柱與與定位軸線線的關系可分別別按各自的的邊柱處理理。高低跨兩側側的結構實實際是各自自獨立、自自成系統(tǒng)，，僅是互相相靠攏，以便下下部空間相相通，有利利于組織生生產(chǎn)。不等高工業(yè)業(yè)建筑縱向向伸縮縫處處雙柱與縱縱向定位軸軸線的聯(lián)系系14.4.3縱縱橫跨相交交處的定位位軸線縱