工業(yè)廠房設(shè)計培訓(xùn)講義課件

工業(yè)廠房設(shè)計培訓(xùn)講義工業(yè)廠房設(shè)計培訓(xùn)講義1第一節(jié)工業(yè)建筑的特點與分類

一、工業(yè)建筑的特點1.建筑設(shè)計應(yīng)滿足生產(chǎn)工藝要求；2.工業(yè)建筑內(nèi)部空間大；3.屋頂面積大，構(gòu)造復(fù)雜；4.結(jié)構(gòu)承載力大，采用大型構(gòu)件。第一節(jié)工業(yè)建筑的特點與分類一、工業(yè)建筑的特點2二、工業(yè)建筑的分類（一）按廠房用途分類1.主要生產(chǎn)廠房用于完成由原料到成品的主要生產(chǎn)工序的廠房。例如，機械制造廠中的鑄造車間、機械加工車間及裝配車間等。2.輔助生產(chǎn)廠房為主要生產(chǎn)廠房服務(wù)的各類廠房。例如，機械制造廠中的機修車間、工具車間等。二、工業(yè)建筑的分類（一）按廠房用途分類33.動力用廠房為全廠提供能源和動力供應(yīng)的廠房。例如，機械制造廠中的變電站、發(fā)電站、鍋爐房壓縮空氣站等。4.儲藏用庫房用來儲存生產(chǎn)原料、半成品或成品的倉庫。例如，油料庫、金屬材料庫、成品庫等。5.運輸工具用房用于停放、檢修各種運輸工具的庫房。例如，汽車庫、電瓶車庫等。3.動力用廠房4工業(yè)廠房設(shè)計培訓(xùn)講義課件5工業(yè)廠房設(shè)計培訓(xùn)講義課件6工業(yè)廠房設(shè)計培訓(xùn)講義課件7（二）按廠房內(nèi)部生產(chǎn)狀況分類1.熱加工廠房在生產(chǎn)過程中散發(fā)大量熱量、煙塵的廠房。如煉鋼、軋鋼、鑄造等車間。2.冷加工車間在正常溫度、濕度條件下進行生產(chǎn)的車間。如機械加、裝配等車間。（二）按廠房內(nèi)部生產(chǎn)狀況分類83.恒溫、恒濕車間產(chǎn)品的生產(chǎn)對室內(nèi)溫度、濕度的穩(wěn)定性要求很高的車間。如精密儀器、紡織等車間。4.潔凈車間產(chǎn)品的生產(chǎn)對空氣的潔凈度要求很高的車間。如醫(yī)藥、集成電路等生產(chǎn)車間。3.恒溫、恒濕車間9工業(yè)廠房設(shè)計培訓(xùn)講義課件10工業(yè)廠房設(shè)計培訓(xùn)講義課件11（三）按廠房層數(shù)分類1.單層廠房2.多層廠房3.混合層次廠房（三）按廠房層數(shù)分類12工業(yè)廠房設(shè)計培訓(xùn)講義課件13工業(yè)廠房設(shè)計培訓(xùn)講義課件14工業(yè)廠房設(shè)計培訓(xùn)講義課件15第二節(jié)單層工業(yè)廠房的結(jié)構(gòu)體系

一、磚混結(jié)構(gòu)廠房磚混結(jié)構(gòu)廠房由磚墻或柱與鋼筋混凝土屋面梁或屋架組成。磚混結(jié)構(gòu)構(gòu)造簡單，但承載能力及抗振性能較差，一般適用于跨度不超過15m，吊車噸位不超過5t的小型廠房。第二節(jié)單層工業(yè)廠房的結(jié)構(gòu)體系一、磚混結(jié)構(gòu)廠房16工業(yè)廠房設(shè)計培訓(xùn)講義課件17二、裝配式鋼筋混凝土排架結(jié)構(gòu)廠房二、裝配式鋼筋混凝土排架結(jié)構(gòu)廠房18工業(yè)廠房設(shè)計培訓(xùn)講義課件191.柱下基礎(chǔ)柱下基礎(chǔ)一般采用預(yù)制或現(xiàn)澆的單杯口基礎(chǔ)；當(dāng)變形縫兩側(cè)有雙柱時，可采用雙杯口基礎(chǔ)。2.基礎(chǔ)梁裝配式鋼筋混凝土排架結(jié)構(gòu)單層廠房外墻，墻下不設(shè)專用基礎(chǔ)，直接支承在基礎(chǔ)梁上。基礎(chǔ)梁有預(yù)制和現(xiàn)澆兩種形式。1.柱下基礎(chǔ)2.基礎(chǔ)梁204.屋架與屋面梁有鋼筋混凝土屋架、屋面梁和鋼結(jié)構(gòu)屋架、屋面梁等。3.柱常用的排架柱有矩形柱、工字形柱、雙肢柱和管柱等形式。4.屋架與屋面梁3.柱216.圈梁單層廠房中的圈梁可以加強磚墻與柱子之間的聯(lián)系，保證墻體的穩(wěn)定性，提高廠房結(jié)構(gòu)的整體剛度。圈梁一般布置在廠房的吊車梁附近和柱頂；對振動較大或有抗震要求的結(jié)構(gòu)，沿墻高每隔4m左右設(shè)置圈梁一道。當(dāng)廠房高度較大時，應(yīng)按要求增加圈梁數(shù)量。聯(lián)系梁若能水平交圈，可視同為圈梁。5.聯(lián)系梁聯(lián)系梁作為水平構(gòu)件可以起水平聯(lián)系和支承作用，對高度較大的墻體，聯(lián)系梁可以支承墻重，減小基礎(chǔ)梁的荷載。小型廠房一般在吊車梁附近設(shè)置一道聯(lián)系梁，當(dāng)廠房高度較大時，每隔4～6m高設(shè)置一道聯(lián)系梁。6.圈梁5.聯(lián)系梁228.吊車梁當(dāng)廠房內(nèi)布置吊車設(shè)備時，應(yīng)沿吊車運行方向設(shè)置吊車梁，用以安裝吊車運行軌道。吊車梁一般有鋼筋混凝土吊車梁和鋼結(jié)構(gòu)吊車梁，吊車梁一般擱置在排架柱的牛腿上。7.抗風(fēng)柱由于單層廠房山墻的面積大，受較大的風(fēng)荷載作用，在山墻處設(shè)置抗風(fēng)柱能增加墻體的剛度和穩(wěn)定性?？癸L(fēng)柱應(yīng)達到屋架上位高度，以便抗風(fēng)柱與屋架間的連接。8.吊車梁7.抗風(fēng)柱239.支撐支撐的作用是加強廠房結(jié)構(gòu)的空間剛度，保證結(jié)構(gòu)構(gòu)件在安裝和使用過程中的穩(wěn)定和安全。單層廠房的支承有柱間支撐和屋蓋支撐。9.支撐24三、鋼結(jié)構(gòu)廠房鋼結(jié)構(gòu)廠房的主要承重構(gòu)件全部由鋼材制成。三、鋼結(jié)構(gòu)廠房25

輕鋼結(jié)構(gòu)廠房輕型鋼結(jié)構(gòu)一般是輕型屋面下采用的結(jié)構(gòu)，由圓鋼、小角鋼和薄壁型鋼構(gòu)成。輕鋼結(jié)構(gòu)廠房由屋蓋結(jié)構(gòu)和墻架結(jié)構(gòu)組成。輕鋼結(jié)構(gòu)廠房26工業(yè)廠房設(shè)計培訓(xùn)講義課件27四、其他結(jié)構(gòu)類型在實際工程中，還有門架、網(wǎng)架、折板、雙曲板和殼體等結(jié)構(gòu)類型的廠房。四、其他結(jié)構(gòu)類型28第三節(jié)廠房的起重運輸設(shè)備

一、單軌懸掛式吊車一般由懸掛在屋架下弦的型鋼軌道和吊車組成，型鋼軌道可以布置為直線或曲線。第三節(jié)廠房的起重運輸設(shè)備一、單軌懸掛式吊車29二、梁式吊車梁式吊車有支承式和懸掛式兩種形式。懸掛式梁式吊車是在屋架下弦懸掛平行雙軌，吊車裝于軌道下部；支承式梁式吊車是在兩列柱牛腿上設(shè)吊車梁，吊車裝在軌道上部。二、梁式吊車30工業(yè)廠房設(shè)計培訓(xùn)講義課件31三、橋式吊車橋式吊車由起重行車和橋架組成。橋架車支承在吊車梁的鋼軌上，沿吊車梁縱向運行；起重行車裝在橋架上面的軌道上部，沿橋架長度方向運行。橋式吊車一般在橋架的一端設(shè)司機室。三、橋式吊車32工業(yè)廠房設(shè)計培訓(xùn)講義課件33工業(yè)廠房設(shè)計培訓(xùn)講義課件34工業(yè)廠房設(shè)計培訓(xùn)講義課件35工業(yè)廠房設(shè)計培訓(xùn)講義課件36第四節(jié)單層廠房的平面、剖面特征

1.影響平面形式的因素（1）廠房生產(chǎn)工藝流程、生產(chǎn)特征和生產(chǎn)規(guī)模；（2）廠房內(nèi)部的交通運輸方式；（3）廠房的位置以及和其它廠房間的關(guān)系；（4）廠房基地地形，所在地區(qū)氣象條件和廠房的結(jié)構(gòu)形式、經(jīng)濟技術(shù)條件。一、單層廠房平面形式第四節(jié)單層廠房的平面、剖面特征1.影響平面形式的因素一、372.平面形式與特點2.平面形式與特點38（1）單跨矩形平面是最簡單的平面形式，是構(gòu)成其它平面的基本單元。（2）矩形平面可用于冷加工或小型熱加工廠房，適用于直線式生產(chǎn)工藝流程、往復(fù)式生產(chǎn)工藝流程、垂直式生產(chǎn)工藝流程。（3）方形和近方形平面通用性強、抗震性能好，具有良好的保溫、隔熱性能。方形和近方形平面廠房可節(jié)約圍護結(jié)構(gòu)25％左右，造價較低。（1）單跨矩形平面是最簡單的平面形式，是構(gòu)成其它平面的基本單39（4）L形、∏形和山形平面具有良好的采光、通風(fēng)、排氣、散熱、除塵能力，適用于中型以上的熱加工廠房，如鑄造、軋鋼、鍛造等。（4）L形、∏形和山形平面具有良好的采光、通風(fēng)、排氣、散熱、40二、柱網(wǎng)的選擇柱網(wǎng)----廠房柱子在平面上排列所形成的網(wǎng)格。柱子縱向定位軸線間的距離為跨度，決定了屋架的尺寸；橫向定位軸線間的距離為柱距，決定了吊車梁、屋面板的跨度尺寸。二、柱網(wǎng)的選擇41（一）選擇柱網(wǎng)的原則1.滿足生產(chǎn)工藝提出的要求；2.符合《廠房建筑模數(shù)協(xié)調(diào)準則》的規(guī)定；3.全面協(xié)調(diào)跨度和柱距，盡量使柱網(wǎng)統(tǒng)一，使建筑平面合理；4.擴大柱網(wǎng)，提高廠房的通用性和經(jīng)濟合理性。（二）廠房跨度的確定1.滿足工藝要求（一）選擇柱網(wǎng)的原則（二）廠房跨度的確定1.滿足工藝要求422.符合模數(shù)協(xié)調(diào)標(biāo)準跨度須滿足《廠房建筑模數(shù)協(xié)調(diào)標(biāo)準》的相關(guān)規(guī)定。當(dāng)跨度小于18m時，按3m的倍數(shù)增加，即9m、12m、15m、18m；當(dāng)跨度大于18m時，按6m的倍數(shù)增加，即24m、30m、36m。3.經(jīng)濟合理2.符合模數(shù)協(xié)調(diào)標(biāo)準3.經(jīng)濟合理43（三）柱距的確定6m柱距是一般采用的基本柱距，在實際工程中應(yīng)用較廣，經(jīng)濟效果較好，但6m柱距不便布置設(shè)備，廠房的通用性也較差。1.托架承重方案托架承重方案也稱局部抽柱法。托架梁（三）柱距的確定1.托架承重方案托架梁442.不帶托架承重方案不帶托架承重方案的柱距一般為12m，與其配套的為12m系列構(gòu)件，這種方案的柱網(wǎng)尺寸較大，結(jié)構(gòu)形式簡單，工業(yè)化水平較高，有較強的通用性和靈活性。2.不帶托架承重方案45三、單層廠房高度的確定（一）廠房高度與模數(shù)單層廠房的高度-----由室內(nèi)地面到屋頂承重結(jié)構(gòu)下表面的距離。如果屋頂承重結(jié)構(gòu)是傾斜的，則廠房高度是由室內(nèi)地面到屋頂承重結(jié)構(gòu)的最低點。三、單層廠房高度的確定（一）廠房高度與模數(shù)461.無吊車廠房無吊車廠房地柱頂標(biāo)高由最大生產(chǎn)設(shè)備的高度和安裝、檢修設(shè)備時所需的高度確定，同時還應(yīng)滿足采光和通風(fēng)等要求。2.有吊車廠房有吊車廠房地高度受吊車類型、吊車布置方式等因素的影響，應(yīng)考慮生產(chǎn)設(shè)備的最大高度、被吊物體的最大高度等參數(shù)。（二）柱頂標(biāo)高的確定1.無吊車廠房2.有吊車廠房（二）柱頂標(biāo)高的確定47有吊車廠房的柱頂標(biāo)高：

其中軌頂標(biāo)高：

式中：

――生產(chǎn)設(shè)備，室內(nèi)分隔墻或檢修時需要的高度；

――吊車運行時安全超越高度，一般為400～500㎜；

――被吊物件的最大高度；

――吊鉤吊運工件的繩索最小高度，根據(jù)加工件的大小確定；

――吊鉤至軌頂面的最小距離；

――吊車軌頂至小車頂面的凈空尺寸；

――屋架下弦至吊車小車頂面之間的安全間隙。有吊車廠房的柱頂標(biāo)高：48（三）廠房內(nèi)部空間的利用廠房高度對工程造價有直接的影響，充分利用廠房內(nèi)部空間，降低廠方高度，可以有效地降低造價。（三）廠房內(nèi)部空間的利用49四、單層廠房的采光與通風(fēng)（一）天然采光1.側(cè)面采光側(cè)面采光分單側(cè)采光和雙側(cè)采光。2.上部采光3.混合采光四、單層廠房的采光與通風(fēng)（一）天然采光50工業(yè)廠房設(shè)計培訓(xùn)講義課件511.熱壓通風(fēng)2.風(fēng)壓通風(fēng)（二）自然通風(fēng)1.熱壓通風(fēng)2.風(fēng)壓通風(fēng)（二）自然通風(fēng)523.冷加工車間的自然通風(fēng)合理布置側(cè)向進出風(fēng)口位置，選擇通風(fēng)有效地進排風(fēng)口形式與構(gòu)造，合理組織氣流路徑，形成穿堂風(fēng)。3.冷加工車間的自然通風(fēng)534.熱車間的通風(fēng)4.熱車間的通風(fēng)54五、單層廠房的剖面形式五、單層廠房的剖面形式55第五節(jié)定位軸線的標(biāo)定平行于廠房長度方向的定位軸線，為縱向定位軸線垂直于廠房長度方向的定位軸線，為橫向定位軸線第五節(jié)定位軸線的標(biāo)定平行于廠房長度方向的定位軸線，為56廠房定位軸線是確定廠房主要承重構(gòu)件位置的基準線，同時也是施工放線、設(shè)備安裝定位的依據(jù)。標(biāo)志定位軸線時，應(yīng)滿足生產(chǎn)工藝的要求并注意減少構(gòu)件的類型和規(guī)格，擴大構(gòu)件預(yù)制裝配化程度及在不同結(jié)構(gòu)類型廠房中的通用互換性，提高廠房建筑的工業(yè)化水平。廠房定位軸線是確定廠房主要承重構(gòu)件位置的基準線，同時也是施工57一、橫向定位軸線橫向定位軸線主要用來標(biāo)定屋面板、吊車梁、外墻板、縱向支承等縱向構(gòu)件的標(biāo)尺寸長度。（一）中間柱與橫向定位軸線的聯(lián)系廠房中間柱的橫向定位軸線一般與中柱的中心線和屋架中心線重合。一、橫向定位軸線（一）中間柱與橫向定位軸線的聯(lián)系581.山墻為砌體承重墻當(dāng)山墻為砌體承重墻時，橫向定位軸線可設(shè)在墻體中心線或距墻體內(nèi)緣為墻材塊體半塊長或半塊長倍數(shù)的位置上。（二）山墻與橫向定位軸線的聯(lián)系1.山墻為砌體承重墻（二）山墻與橫向定位軸線的聯(lián)系592.山墻為非承重墻當(dāng)山墻為非承重墻時，山墻處的橫向定位軸線一般與墻體內(nèi)緣重合，端部柱的中心線向內(nèi)移600㎜。保證山墻抗風(fēng)柱能通至屋架上弦，使抗風(fēng)柱與屋架正常連接，將山墻的水平風(fēng)荷載傳至屋面和排架柱。2.山墻為非承重墻603.橫向變形縫處柱與橫向定位軸線的聯(lián)系變形縫處柱子中心線自定位軸線各向兩側(cè)移600㎜。這種定位軸線的標(biāo)定方法，可以保證屋面板、吊車梁等縱向聯(lián)系構(gòu)件的標(biāo)志尺寸規(guī)格不變，有利于構(gòu)件尺寸規(guī)格的統(tǒng)一，簡化接縫處的構(gòu)造做法。但屋面板、吊車梁、墻板等構(gòu)件在橫向變形縫處會出現(xiàn)局部的懸挑。3.橫向變形縫處柱與橫向定位軸線的聯(lián)系61二、縱向定位軸線（一）外墻、邊柱與縱向定位軸線的聯(lián)系在有吊車的廠房中：為使吊車與結(jié)構(gòu)規(guī)格相協(xié)調(diào)，有如下關(guān)系式中：

—縱向定位軸線間的距離，即廠房跨度；

—吊車跨度，即吊車輪距；

—縱向定位軸線至吊車軌道中心線的距離，一般取750㎜；當(dāng)?shù)踯嚻鹬亓看笥?0t或有構(gòu)造要求時，取1000㎜；二、縱向定位軸線（一）外墻、邊柱與縱向定位軸線的聯(lián)系62對普通起重吊車，為保證吊車的安全運行，應(yīng)有式中：

—吊車的端部尺寸；

—廠房柱上柱截面高度；

—為保證吊車安全運行的安全空隙，其大小根據(jù)吊車起重量和安全要求確定。對普通起重吊車，為保證吊車的安全運行，應(yīng)有631.封閉式結(jié)合

封閉式結(jié)合的縱向定位軸線與柱外緣和墻內(nèi)緣重合，屋架和屋面板緊靠外墻內(nèi)緣。封閉式結(jié)合適用于無吊車或只有懸掛式吊車及吊車起重量小于20t、柱距為6m的廠房。2.非封閉式結(jié)合

非封閉式結(jié)合的縱向定位軸線與柱子外緣有一個距離，并使屋面板與墻內(nèi)緣也有一定的空隙。距離稱為聯(lián)系尺寸，應(yīng)符合3M擴大模數(shù)，可以用來調(diào)整吊車安全空隙，保證吊車的安全運行。1.封閉式結(jié)合2.非封閉式結(jié)合64工業(yè)廠房設(shè)計培訓(xùn)講義課件65

在非封閉式結(jié)合中：屋面板與墻體內(nèi)緣的空隙應(yīng)做處理。空隙空隙空隙在非封閉式結(jié)合中：屋面板與墻體內(nèi)緣的空隙應(yīng)做66（1）無變形縫等高跨中柱等高跨的中柱，其上柱中心線應(yīng)與縱向定位軸線相重合。若由于吊車起重量或構(gòu)造等要求需設(shè)插入距時，一般采用單柱雙定為軸線的標(biāo)定方法（二）中柱與縱向定位軸線的聯(lián)系1.等高跨中柱（1）無變形縫等高跨中柱（二）中柱與縱向定位軸線的聯(lián)系67（2）設(shè)變形縫等高跨中柱①單柱縱向變形縫②雙柱縱向變形縫（2）設(shè)變形縫等高跨中柱68（1）無變形縫不等高跨中柱①當(dāng)?shù)踯嚻鹬亓啃∮?0t時，高跨上柱外緣和封墻內(nèi)緣應(yīng)與縱向定位軸線相重合。②當(dāng)?shù)踯嚻鹬亓枯^大時，為保證吊車的安全運行，需增加聯(lián)系尺寸。③當(dāng)高低跨兩屋架端部之間設(shè)置有厚度為的封墻或既有封墻又有聯(lián)系尺寸時。2.不等高跨中柱（1）無變形縫不等高跨中柱2.不等高跨中柱69工業(yè)廠房設(shè)計培訓(xùn)講義課件70（2）有變形縫不等高跨中柱（2）有變形縫不等高跨中柱71③當(dāng)兩跨廠房內(nèi)吊車起重量相差較大或不等高跨高差較大或變形縫寬度較大時，應(yīng)考慮在不等高跨處采用雙柱方案。③當(dāng)兩跨廠房內(nèi)吊車起重量相差較大或不等高跨高差較大或變形縫寬72（三）縱橫跨相交處定位軸線有縱橫跨相交的廠房，一般在交接處設(shè)置變形縫，兩側(cè)結(jié)構(gòu)實際是各自獨立的體系。縱橫跨應(yīng)有各自的柱列和定位軸線，各柱的定位軸線按前述各原則標(biāo)定。（三）縱橫跨相交處定位軸線73第六節(jié)屋面一、屋面的特點1.單層廠房屋面面積大，屋面上常設(shè)置各種天窗、天溝、檐溝、雨水斗及雨水管等，構(gòu)造較復(fù)雜。2.承受生產(chǎn)機械的振動、吊車的沖擊荷載，屋面要有足夠的剛度、強度和整體性、耐久性。3.單層廠房屋面一般僅在柱頂標(biāo)高較低的廠房屋面采取隔熱措施，柱頂標(biāo)高在8m以上時可不考慮隔熱。4.有時還要考慮防爆、防腐蝕等問題。5.屋面對廠房的造價影響較大。第六節(jié)屋面一、屋面的特點74二、廠房屋面的基層（1）有檁體系由擱置在屋架上的檁條支承小型屋面板構(gòu)成的。這種體系構(gòu)件尺寸小、重量輕、施工方便，但構(gòu)件數(shù)量較多，施工周期長。（2）無檁體系將大型屋面板直接擱置在屋架上，無檁體系的構(gòu)件尺寸大，構(gòu)件型號少，有利于工業(yè)化施工。二、廠房屋面的基層（1）有檁體系（2）無檁體系752.屋面板與檁條2.屋面板與檁條76三、屋面排水方式1.有組織排水（1）有組織內(nèi)排水將雨水通過設(shè)置在室內(nèi)的雨水管排出，雨水管較長、易堵塞，但有良好的防凍性能。（2）有組織外排水將雨水通過設(shè)置在室外的雨水管排出，常需較長的天溝。三、屋面排水方式1.有組織排水772.無組織排水無組織排水一般需設(shè)不小于500mm的出檐，防止下落的雨水侵蝕墻面和窗口，還應(yīng)設(shè)置寬度大于出檐的散水。對屋面大量堆積粉塵或散發(fā)腐蝕性介質(zhì)的車間，宜采用無組織排水方式，以防止雨水管的堵塞或銹蝕。2.無組織排水78四、屋面排水裝置的布置1.卷材防水屋面為防止卷材下滑或瀝青流淌，要求坡度平緩，一般為1：20～1：50。2.自防水屋面要求排水快，避免殘余雨水由板縫滲入室內(nèi)，常采用1：3～1：4的較大坡度。3.雨水管的設(shè)置是根據(jù)當(dāng)?shù)亟涤炅俊⑽菝媾潘娣e等因素確定的。4.雨水口的位置和間距應(yīng)盡量使其排水負荷均勻，有利于雨水管的安裝，不影響建筑外觀。雨水管的間距不宜超過24m。5.內(nèi)、外檐溝或天溝的截面，要根據(jù)降雨量和屋面排水面積的大小來確定。四、屋面排水裝置的布置79屋面防水構(gòu)造

一、卷材防水屋面構(gòu)造（一）板縫處卷材開裂的原因1.溫度變形2.撓度變形3.廠房結(jié)構(gòu)變形為防止屋面卷材開裂，應(yīng)選擇剛度大的構(gòu)件、改進構(gòu)造