房屋建筑學(xué)-17單層工業(yè)建筑設(shè)計(jì)

1、第五篇 工業(yè)建筑設(shè)計(jì),第3章 單層工業(yè)建筑設(shè)計(jì),3.1單層工業(yè)建筑的結(jié)構(gòu)類(lèi)型與構(gòu)件組成 按結(jié)構(gòu)支承方式分： 1.承重墻支承 （建筑的跨度、高度、吊車(chē)荷載 較小時(shí)采用） 2.骨架支承 （建筑的跨度、高度和吊車(chē)荷載較大采用）,骨架結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：,第3章 單層工業(yè)建筑設(shè)計(jì),骨架結(jié)構(gòu)分類(lèi)： 砌體結(jié)構(gòu)、鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)和鋼結(jié)構(gòu),砌體結(jié)構(gòu),由磚石等砌塊砌筑成柱子，鋼筋混凝土屋架(或屋面大梁)、鋼屋架等組成。,3.1單層工業(yè)建筑的結(jié)構(gòu)類(lèi)型與構(gòu)件組成,裝配式鋼筋混凝土結(jié)構(gòu),組成：橫向骨架和縱向連系構(gòu)件,3.1單層工業(yè)建筑的結(jié)構(gòu)類(lèi)型與構(gòu)件組成,特點(diǎn)： 堅(jiān)固耐久，采用預(yù)制裝配法施工、 建設(shè)周期短，節(jié)省鋼材，造價(jià)較低，,

2、自重大，抗震性能不如鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)建筑。,裝配式鋼筋混凝土結(jié)構(gòu),1邊列柱； 2中列柱； 3屋面大梁 4天窗架； 5吊車(chē)梁； 6連系梁； 7基礎(chǔ)梁； 8基礎(chǔ)； 9外墻； 10圈粱； ll屋面板 12地面； 13天窗扇 14散水 15風(fēng)力,3.1單層工業(yè)建筑的結(jié)構(gòu)類(lèi)型與構(gòu)件組成,裝配式鋼筋混凝土結(jié)構(gòu),幾種常見(jiàn)預(yù)制鋼筋混凝土柱 （a）矩形柱(b)工字型柱(c)(d)雙肢柱(e)管柱,裝配式鋼筋混凝土結(jié)構(gòu),某廠房斷面示例,裝配式鋼筋混凝土結(jié)構(gòu),廠房外觀,鋼結(jié)構(gòu),鋼結(jié)構(gòu)廠房,鋼柱,鋼屋架,鋼結(jié)構(gòu),鋼結(jié)構(gòu)廠房示例,鋼檁條,鋼柱,鋼結(jié)構(gòu)廠房示例,鋼結(jié)構(gòu)廠房示例,支撐,鋼結(jié)構(gòu)廠房示例,鋼結(jié)構(gòu)廠房示例,鋼結(jié)構(gòu)廠房?jī)?nèi)

3、部示例,3.1單層工業(yè)建筑的結(jié)構(gòu)類(lèi)型與構(gòu)件組成,空間結(jié)構(gòu)：屋頂部分改用輕型屋蓋，如V型折板結(jié)構(gòu)、單面 或雙面曲殼結(jié)構(gòu)、或者網(wǎng)架結(jié)構(gòu)。,3.1單層工業(yè)建筑的結(jié)構(gòu)類(lèi)型與構(gòu)件組成,門(mén)式剛架（門(mén)架）：梁柱合一的結(jié)構(gòu)形式，可用鋼筋 混凝土或鋼結(jié)構(gòu)制作；,T形板：用作豎向承重構(gòu)件時(shí)相當(dāng)于墻柱結(jié)合的構(gòu)件， 特點(diǎn)： 構(gòu)件類(lèi)型少，節(jié)省材料。,3.1單層工業(yè)建筑的結(jié)構(gòu)類(lèi)型與構(gòu)件組成,薄殼式屋頂結(jié)構(gòu) 門(mén)式剛架結(jié)構(gòu),3.2單層工業(yè)建筑的柱網(wǎng)選擇,3.2.1 生產(chǎn)工藝是工業(yè)建筑設(shè)計(jì)的依據(jù),第3章 單層工業(yè)建筑設(shè)計(jì),生產(chǎn)工藝是工業(yè)建筑設(shè)計(jì)的依據(jù),3.2單層工業(yè)建筑的柱網(wǎng)選擇,3.2.1 生產(chǎn)工藝是工業(yè)建筑設(shè)計(jì)的依據(jù),三種

4、生產(chǎn)工藝流程形式：直線(xiàn)式、直線(xiàn)往復(fù)式和垂直式,3.2單層工業(yè)建筑的柱網(wǎng)選擇,直線(xiàn)式：適應(yīng)的平面形式是矩形平面，可以是單跨，亦可是多 跨平行布置。單跨或兩跨平行時(shí)采光通風(fēng)較易解決， 但建筑外墻面積過(guò)大，對(duì)保溫隔熱不利。這種平面簡(jiǎn) 單規(guī)整，適合對(duì)保溫要求不高或生產(chǎn)工藝流程無(wú)法改 變的工業(yè)建筑,3.2.2 工業(yè)建筑平面形式的選擇 -生產(chǎn)工藝流程與平面形式,往復(fù)式 ：相適應(yīng)的平面形式是多跨并列的矩形平面，甚至方 形平面。形狀規(guī)整，占地面積小，外墻面積較小，對(duì)節(jié) 約材料 和保溫隔熱有利。結(jié)構(gòu)構(gòu)造簡(jiǎn)單，造價(jià)低。適 合于多種生產(chǎn)性質(zhì)的工業(yè)建筑。采光通風(fēng)及屋面排水 復(fù)雜,垂直式：相適應(yīng)的平面形式是L形平面，即

5、出現(xiàn)垂直跨?？v橫 跨相接處，結(jié)構(gòu)和構(gòu)造復(fù)雜，經(jīng)濟(jì)性較差,3.2單層工業(yè)建筑的柱網(wǎng)選擇,3.2.2 工業(yè)建筑平面形式的選擇 -生產(chǎn)工藝流程與平面形式,常見(jiàn)生產(chǎn)工藝流程示意圖,3.2.2工業(yè)建筑平面形式的選擇 -生產(chǎn)工藝流程與平面形式,三種平面形式的經(jīng)濟(jì)性比較：方形平面與矩形平面、L形平面相比，在面積相等的條件下，矩形、L形平面外圍護(hù)結(jié)構(gòu)的周長(zhǎng)比方形平面長(zhǎng)約25。同時(shí)，方形廠方的造價(jià)也比矩形、長(zhǎng)條形廠房低620,3.2單層工業(yè)建筑的柱網(wǎng)選擇,3.2.3柱網(wǎng)的選擇,3.2單層工業(yè)建筑的柱網(wǎng)選擇,工藝設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)中，根據(jù)工藝流程和設(shè)備布置狀況， 對(duì)跨度和柱距提出初始的要求，建筑設(shè)計(jì)人員在此基礎(chǔ)上，

6、依照建筑及結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)原則，最終確定工業(yè)建筑的跨度和 柱距。,柱網(wǎng)尺寸由跨度和柱距確定，柱網(wǎng)的選擇就是選擇跨度和 柱距。,3.2.2工業(yè)建筑平面形式的選擇 -生產(chǎn)狀況與平面形式,生產(chǎn)狀況也影響著工業(yè)建筑的平面形式，如熱加工車(chē)間在生產(chǎn)過(guò)程中散發(fā)出大量的余熱和煙塵。在平面設(shè)計(jì)中應(yīng)具有良好的自然通風(fēng)條件，建筑平面不宜太寬。,3.2單層工業(yè)建筑的柱網(wǎng)選擇,生產(chǎn)工藝有時(shí)要求建筑平面設(shè)計(jì)成L形，有良好的 通風(fēng)、采光、排氣、散熱和除塵功能，適用于中型 以上的熱加工車(chē)間，以便于排除產(chǎn)生的熱量、煙塵 和有害氣體。在平面布置時(shí)應(yīng)將縱橫跨之間的開(kāi)口 迎向夏季主導(dǎo)風(fēng)向或與主導(dǎo)風(fēng)向呈045夾角， 改善通風(fēng)效果和工作條件。

7、,3.2.3柱網(wǎng)的選擇,3.2單層工業(yè)建筑的柱網(wǎng)選擇,柱網(wǎng)確定的原則是：,3.2單層工業(yè)建筑的柱網(wǎng)選擇,3.2.3柱網(wǎng)的選擇,柱網(wǎng)確定的原則：,3.2單層工業(yè)建筑的柱網(wǎng)選擇,3.2.3柱網(wǎng)的選擇,柱網(wǎng)確定的原則：,3.2單層工業(yè)建筑的柱網(wǎng)選擇,3.2.3柱網(wǎng)的選擇,柱網(wǎng)確定的原則：,（四）擴(kuò)大柱網(wǎng),為適應(yīng)現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)的變化，工業(yè)建筑應(yīng)具有靈活性與通用性， 擴(kuò)大柱網(wǎng)是途徑之一。將柱距由6m擴(kuò)大至12m、18m乃至24m， 如柱網(wǎng)（跨度柱距）15m12m、18m12m、24m12m、 18m18m、24m24m等。大柱網(wǎng)在鋼結(jié)構(gòu)中更易于實(shí) 現(xiàn)。,3.2單層工業(yè)建筑的柱網(wǎng)選擇,3.2.3柱網(wǎng)的選擇,

8、柱距,跨度,柱網(wǎng)實(shí)例,柱距,柱網(wǎng)實(shí)例,3.3.1工業(yè)建筑高度的確定,3.3 單層工業(yè)建筑剖面與屋頂排水方式,3.3.1工業(yè)建筑高度的確定,3.3 單層工業(yè)建筑剖面與屋頂排水方式,第3章 單層工業(yè)建筑設(shè)計(jì),3.3.1工業(yè)建筑高度的確定,3.3 單層工業(yè)建筑剖面與屋頂排水方式,柱頂標(biāo)高的確定：,（2）有吊車(chē)工業(yè)建筑,H 柱項(xiàng)標(biāo)高（m），必須符合3M的模數(shù),H1 吊車(chē)軌道頂面標(biāo)高（m），為柱牛腿標(biāo)高（應(yīng)符合擴(kuò)大 模數(shù)3M數(shù)列，如牛腿標(biāo)高大于7.2m時(shí)，應(yīng)符合擴(kuò)大模數(shù) 6M數(shù)列）與吊車(chē)梁高、吊車(chē)軌高及墊層厚度之和，一般 由工藝設(shè)計(jì)人員提出,h6 吊車(chē)軌頂至小車(chē)頂面的高度（m），根據(jù)吊車(chē)資料查出,h7

9、小車(chē)頂面到屋架下弦底面之間的安全凈空尺寸（mm）。 按國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)及根據(jù)吊車(chē)起重量可取300mm、400mm、及 500mm。,3.3.1工業(yè)建筑高度的確定,3.3 單層工業(yè)建筑剖面與屋頂排水方式,柱頂標(biāo)高的確定：,高度對(duì)造價(jià)有直接影響，確定高度時(shí)應(yīng)有效地利用和節(jié)約空間， 降低建筑造價(jià)。,3.3.1工業(yè)建筑高度的確定,3.3 單層工業(yè)建筑剖面與屋頂排水方式,柱頂位置,柱頂位置,廠房?jī)?nèi)部示例,廠房?jī)?nèi)部示例,廠房?jī)?nèi)部示例,柱頂位置,廠房?jī)?nèi)部示例,（二）室內(nèi)地坪標(biāo)高的確定,3.3.1工業(yè)建筑高度的確定,3.3 單層工業(yè)建筑剖面與屋頂排水方式,3.3 單層工業(yè)建筑剖面與屋頂排水方式,3.3.2單層工業(yè)建筑

10、屋頂形式與排水方式,長(zhǎng)天溝端部外排水,多脊雙坡有組織內(nèi)排水實(shí)例,3.3.2單層工業(yè)建筑屋頂形式與排水方式,3.3 單層工業(yè)建筑剖面與屋頂排水方式,緩長(zhǎng)坡屋頂：管網(wǎng)短，構(gòu)造簡(jiǎn)單，可以減少維修和投資 費(fèi)用，既可節(jié)約室內(nèi)空間，又可提高屋面的耐久性。特 別適合嚴(yán)禁漏水以防引起爆炸事故的車(chē)間（如冶煉車(chē)間） 等。,多跨工業(yè)建筑減少內(nèi)天溝實(shí)例,3.3.2單層工業(yè)建筑屋頂形式與排水方式,3.3 單層工業(yè)建筑剖面與屋頂排水方式,學(xué)生作業(yè)示例廠房剖面圖,學(xué)生作業(yè)示例廠房側(cè)立面圖,3.4單層工業(yè)建筑的定位軸線(xiàn),定位軸線(xiàn):,第3章 單層工業(yè)建筑設(shè)計(jì),單層工業(yè)建筑定位軸線(xiàn)示意,3.4.1橫向定位軸線(xiàn),標(biāo)定了縱向構(gòu)件的標(biāo)

11、志端部，如吊車(chē)梁、聯(lián)系梁、基礎(chǔ)梁、屋面板、墻板、縱向支撐等。,確定原則：主要考慮結(jié)構(gòu)的合理性和構(gòu)造的簡(jiǎn)單可行。,3.4單層工業(yè)建筑的定位軸線(xiàn),3.4.1橫向定位軸線(xiàn),一、柱與橫向定位軸線(xiàn)的聯(lián)系,中間柱的截面中心線(xiàn) 與橫向定位軸線(xiàn)重合， 而且屋架中心線(xiàn)是與 橫向定位軸線(xiàn)重合， 工業(yè)建筑的縱向結(jié)構(gòu) 構(gòu)件如屋面板、吊車(chē) 梁、連系梁的標(biāo)志長(zhǎng) 度皆以橫向定位軸線(xiàn) 為界。,3.4單層工業(yè)建筑的定位軸線(xiàn),3.4.1橫向定位軸線(xiàn),二、橫向伸縮縫、防震縫部位柱 與橫向定位軸線(xiàn)的聯(lián)系,3.4單層工業(yè)建筑的定位軸線(xiàn),采用雙柱處理，為保證縫寬 的要求，此處應(yīng)設(shè)兩條定位 軸線(xiàn)，縫兩側(cè)柱截面中心均 應(yīng)自定位軸線(xiàn)向兩側(cè)內(nèi)移

12、 600mm。兩條定位軸線(xiàn)之間 的距離稱(chēng)做插入距，等于變 形縫寬。,橫向變形縫,橫向變形縫,變形縫實(shí)例,橫向變形縫,橫向變形縫,變形縫實(shí)例,變形縫,變形縫,變形縫實(shí)例,變形縫實(shí)例,變形縫,變形縫,變形縫實(shí)例,變形縫,變形縫,變形縫實(shí)例,變形縫,3.4.1橫向定位軸線(xiàn),三、山墻與橫向定位軸線(xiàn)的聯(lián)系,3.4單層工業(yè)建筑的定位軸線(xiàn),當(dāng)山墻為非承重山墻時(shí)， 山墻內(nèi)緣與橫向定位軸 線(xiàn)重合，端部柱截面中 心線(xiàn)應(yīng)自橫向定位軸線(xiàn) 向內(nèi)移600mm，是由于 山墻內(nèi)側(cè)抗風(fēng)柱上柱需 與屋架上弦連接的構(gòu)造 需要，而且可以使其與 橫向變形縫處定位軸線(xiàn) 劃分相一致，有利于結(jié) 構(gòu)構(gòu)件的協(xié)調(diào)統(tǒng)一。,3.4.1橫向定位軸線(xiàn),三

13、、山墻與橫向定位軸線(xiàn)的聯(lián)系,墻體塊材的半塊（長(zhǎng)） 、半塊的倍數(shù)（長(zhǎng)）或墻厚 的一半,3.4單層工業(yè)建筑的定位軸線(xiàn),承重山墻內(nèi)緣與橫向定位 軸線(xiàn)的距離應(yīng)按砌體塊材 的半塊或半塊的倍數(shù)、或 者取墻體厚度的一半，以 應(yīng)保證足夠的結(jié)構(gòu)支承長(zhǎng) 度的要求。,3.4.2縱向定位軸線(xiàn),3.4單層工業(yè)建筑的定位軸線(xiàn),3.4.2縱向定位軸線(xiàn),（一）外墻、邊柱與縱向定位軸線(xiàn)的聯(lián)系,3.4單層工業(yè)建筑的定位軸線(xiàn),（一）外墻、邊柱與縱向定位軸線(xiàn)的聯(lián)系,（1）封閉式結(jié)合 即邊柱外緣與縱向定位線(xiàn)相重合。 在無(wú)吊車(chē)或只有懸掛式吊車(chē)，以及 柱距為6m，橋式吊車(chē)起重量 Q20t/5t條件下采用，此時(shí)吊車(chē)端 部外緣至上柱內(nèi)緣的安全

14、凈空尺寸 滿(mǎn)足要求。屋面板全部采用標(biāo)準(zhǔn)板， 不需設(shè)補(bǔ)充構(gòu)件，具有構(gòu)造簡(jiǎn)單、 施工方便等優(yōu)點(diǎn)。,3.4.2縱向定位軸線(xiàn),3.4單層工業(yè)建筑的定位軸線(xiàn),（一）外墻、邊柱與縱向定位軸線(xiàn)的聯(lián)系,（2）非封閉式結(jié)合 邊柱外緣與縱向定位軸線(xiàn)間有一定的距離。 在柱距為6m、吊車(chē)起重量Q30t/5t時(shí)， 封閉式結(jié)合不能滿(mǎn)足吊車(chē)端部外緣至上柱 內(nèi)緣的安全凈空尺寸要求。,3.4.2縱向定位軸線(xiàn),3.4單層工業(yè)建筑的定位軸線(xiàn),（二）中柱與縱向定位軸線(xiàn)的聯(lián)系,（1）等高跨中柱與縱向定位軸線(xiàn)中柱常采用單柱，其柱截面中心與縱向定位軸線(xiàn)相重合。 上柱截面一般取600mm，以滿(mǎn)足屋架或屋面大梁的支承長(zhǎng)度，且上柱不帶牛腿，構(gòu)造

15、簡(jiǎn)單。,3.4.2縱向定位軸線(xiàn),3.4單層工業(yè)建筑的定位軸線(xiàn),（二）中柱與縱向定位軸線(xiàn)的聯(lián)系,（2）高低跨中柱與縱向定位軸線(xiàn),設(shè)一條定位軸線(xiàn)： 當(dāng)高低跨處采用單柱，如果高跨吊車(chē)起重量 Q20t/5t，則高跨上柱外緣和封墻內(nèi)緣與縱向定位軸線(xiàn)相重合。,設(shè)兩條定位軸線(xiàn)：當(dāng)高跨吊車(chē)起重量Q30t/5t，其上柱外緣與 縱向定位軸線(xiàn)不能重合時(shí)采用。高跨軸線(xiàn)與上柱外緣之間設(shè)聯(lián) 系尺寸，低跨定位軸線(xiàn)與高跨定位軸線(xiàn)之間設(shè)插入距，定位軸 線(xiàn)應(yīng)自上柱外緣、封墻內(nèi)緣通過(guò)，即插入距等于聯(lián)系尺寸，此 時(shí)同一柱子的兩條定位軸線(xiàn)分屬高低跨。如封墻采用墻板結(jié)構(gòu) 時(shí)，可按圖 （c）、（d）處理。,3.4.2縱向定位軸線(xiàn),3.4單

16、層工業(yè)建筑的定位軸線(xiàn),高低跨中柱與縱向定位軸線(xiàn)的聯(lián)系,3.4.2縱向定位軸線(xiàn),（三）縱向伸縮縫、防震縫處柱與縱向定位軸線(xiàn)的聯(lián)系,當(dāng)工業(yè)建筑沿寬度方向須設(shè) 置縱向伸縮縫解決橫向變形 的問(wèn)題。,等高工業(yè)建筑設(shè)置：采用單 柱并設(shè)兩條定位軸線(xiàn)。伸縮 縫一側(cè)的屋架或屋面梁擱置 在活動(dòng)支座上。,3.4單層工業(yè)建筑的定位軸線(xiàn),3.4.2縱向定位軸線(xiàn),（三）縱向伸縮縫、防震縫處柱與縱向定位軸線(xiàn)的聯(lián)系,3.4單層工業(yè)建筑的定位軸線(xiàn),不等高工業(yè)建筑設(shè)置，一般設(shè)置在高低跨處。,采用單柱處理：低跨的屋架或屋面梁可擱置在設(shè)有活動(dòng)支座 的牛腿上，高低跨處應(yīng)采用兩條定位軸線(xiàn)，其間設(shè)插入距。,單柱處理特點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，工程量少，但柱外形復(fù)雜，制作 不便，當(dāng)兩側(cè)高差懸殊或吊車(chē)起重量差異較大時(shí)不宜采用。,不等高工業(yè)建筑縱向伸縮縫處單柱與縱向定位軸線(xiàn)的聯(lián)系,3.4.2縱向定位軸線(xiàn),（三）縱向伸縮縫、防震縫處柱與縱向定位軸線(xiàn)的聯(lián)系,3.4單層工業(yè)建筑的定位軸線(xiàn),采用雙柱：用兩條定位軸線(xiàn)，并設(shè)插入距。柱與定位軸線(xiàn)的 關(guān)系可分別按各自的邊柱處理。,高低跨兩側(cè)的結(jié)構(gòu)實(shí)際是各自獨(dú)立、自成系統(tǒng)，僅是互相靠 攏，以便下部空間相通，有利于組織生產(chǎn)。,不等高工業(yè)建筑縱向伸縮縫處雙柱與縱向