14單層工業(yè)建筑設(shè)計(jì)

第14章單單層工業(yè)業(yè)建筑設(shè)設(shè)計(jì)14.1單層工業(yè)業(yè)廠房的構(gòu)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(shè)設(shè)計(jì)的依依據(jù)生產(chǎn)工藝藝是工業(yè)業(yè)建筑設(shè)設(shè)計(jì)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(shè)備和起重運(yùn)輸設(shè)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(zhǎng)度；（5）提出生產(chǎn)對(duì)建筑設(shè)計(jì)的要求，如采光、通風(fēng)、防振、防塵、防輻射等。工業(yè)建筑平面及空間組合設(shè)計(jì)，是在工藝設(shè)計(jì)及工藝布置的基礎(chǔ)上進(jìn)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(fù)式和垂直式直線式：：適應(yīng)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(shí)采光光通風(fēng)較較易解決決，但建筑外外墻面積積過(guò)大，，對(duì)保溫溫隔熱不不利。這這種平面面簡(jiǎn)單規(guī)整，，適合對(duì)對(duì)保溫要要求不高高或生產(chǎn)產(chǎn)工藝流流程無(wú)法法改變的工業(yè)業(yè)建筑往復(fù)式：：相適應(yīng)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(duì)節(jié)節(jié)約約材材料和和保溫隔隔熱有利利。結(jié)構(gòu)構(gòu)構(gòu)造簡(jiǎn)簡(jiǎn)單，造造價(jià)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(fēng)及及屋面排排水復(fù)復(fù)雜雜垂直式：：相適應(yīng)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(jié)構(gòu)構(gòu)和構(gòu)造造復(fù)雜，，經(jīng)濟(jì)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(jì)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(hù)結(jié)結(jié)構(gòu)的周周長(zhǎng)比方方形平面面長(zhǎng)約25％。同時(shí)時(shí)，方形形廠方的的造價(jià)也也比矩形形、長(zhǎng)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(guò)過(guò)程中散散發(fā)出大大量的余余熱和煙煙塵。在在平面設(shè)設(shè)計(jì)中應(yīng)應(yīng)具有良良好的自自然通風(fēng)風(fēng)條件，，建筑平平面不宜宜太寬。。生產(chǎn)工藝藝有時(shí)要要求建筑筑平面設(shè)設(shè)計(jì)成L形，有良良好的通風(fēng)、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(shí)應(yīng)應(yīng)將縱橫橫跨之間間的開口口迎向夏季季主導(dǎo)風(fēng)風(fēng)向或與與主導(dǎo)風(fēng)風(fēng)向呈0°～45°夾角，改善通風(fēng)風(fēng)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(shè)計(jì)計(jì)人員在在設(shè)計(jì)中中，根據(jù)據(jù)工藝流流程和設(shè)設(shè)備布置置狀況，，對(duì)跨度和和柱距提提出初始始的要求求，建筑筑設(shè)計(jì)人人員在此此基礎(chǔ)上上，依照建筑筑及結(jié)構(gòu)構(gòu)的設(shè)計(jì)計(jì)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(shè)備的大小和布置方式、材料和加工件的運(yùn)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(jié)構(gòu)方案經(jīng)濟(jì)合理工業(yè)建筑因工藝要求，常將個(gè)別大型設(shè)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(shí)際情況，適當(dāng)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(biāo)準(zhǔn)》GBJ6-86的要求。當(dāng)工業(yè)建筑跨度＜18m時(shí)，應(yīng)采用擴(kuò)大模數(shù)30M的尺寸系列，即跨度可取9m、12m、15m。當(dāng)跨度尺寸≥18m時(shí)，按60M模數(shù)增長(zhǎng)，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(kuò)擴(kuò)大柱網(wǎng)網(wǎng)為適應(yīng)現(xiàn)現(xiàn)代工業(yè)業(yè)生產(chǎn)的的變化，，工業(yè)建建筑應(yīng)具具有靈活活性與通通用性，，擴(kuò)大柱網(wǎng)網(wǎng)是途徑徑之一。。將柱距距由6m擴(kuò)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(jié)構(gòu)中中更易于于實(shí)現(xiàn)現(xiàn)。大柱網(wǎng)優(yōu)點(diǎn)：1）可有效提高建筑面積的利用率2）有利于大型設(shè)備的布置及產(chǎn)品的運(yùn)輸3）提高建筑的通用性，適應(yīng)生產(chǎn)工藝的變更及生產(chǎn)設(shè)備的更新4）有利于提高吊車的服務(wù)范圍5）能減少建筑結(jié)構(gòu)構(gòu)件的數(shù)量，并能加快建設(shè)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(shè)計(jì)是在平面設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上進(jìn)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(xiàng)要求。生產(chǎn)工藝對(duì)剖面設(shè)計(jì)影響很大，設(shè)備的體形大小，工藝流程的特點(diǎn)，生產(chǎn)狀況，加工件的體量與重量，起重運(yùn)輸設(shè)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(duì)工業(yè)建筑剖面設(shè)計(jì)的影響特殊情況下當(dāng)屋頂承重結(jié)構(gòu)為下沉式時(shí)，工業(yè)建筑的高度必須是由地坪面至屋頂承重結(jié)構(gòu)的最低點(diǎn)。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(jié)構(gòu)最低點(diǎn)的距離，通常以柱頂標(biāo)高來(lái)代表工業(yè)建筑的高度。（1）無(wú)吊車工業(yè)建筑柱頂標(biāo)高：按最大生產(chǎn)設(shè)備高度及安裝檢修所需的凈空高度來(lái)確定，且應(yīng)符合《工業(yè)企業(yè)設(shè)計(jì)衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》TJ36-79的要求，同時(shí)柱頂標(biāo)高還必須符合擴(kuò)大模數(shù)3M（300mm）數(shù)列規(guī)定。柱頂標(biāo)高一般不得低于3.9m。（2）有吊車工業(yè)建筑計(jì)算公式：H=H1+h6+h7柱頂標(biāo)高高的確定定：（2）有吊車車工業(yè)建建筑H――柱項(xiàng)標(biāo)高高（m），必須符合合3M的模數(shù)H1――吊車軌道道頂面標(biāo)標(biāo)高（m），為柱牛腿腿標(biāo)高（（應(yīng)符合合擴(kuò)大模數(shù)3M數(shù)列，如如牛腿標(biāo)標(biāo)高大于于7.2m時(shí)，應(yīng)符符合擴(kuò)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(shè)設(shè)計(jì)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(guó)家標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)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(jì)算算得出的軌頂頂標(biāo)高（H1）可能與工藝藝設(shè)計(jì)人員員所提出的的軌頂標(biāo)高有差異。。最后軌頂頂標(biāo)高應(yīng)等等于或大于于工藝設(shè)計(jì)計(jì)人員提出出的軌頂標(biāo)高。。H1值重新確定定后，再進(jìn)進(jìn)行H值的計(jì)算。。我國(guó)《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(dāng)高差差值等于或或小于1.2m時(shí)不設(shè)高差差；在不采采暖的多跨跨工業(yè)建筑中中，高跨一一側(cè)僅有一一個(gè)低跨，，且高差值值等于或小小于1.8m時(shí)，也不設(shè)設(shè)置高差。。當(dāng)有地震震設(shè)防要求求時(shí)，上述述高差小于2.4m時(shí)，宜做等等高跨處理理。

利用降低設(shè)備地坪利用屋頂空間布置設(shè)備降低建筑高度高度對(duì)造價(jià)價(jià)有直接影影響，確定定高度時(shí)應(yīng)應(yīng)有效地利利用和節(jié)約約空間，降低建筑造造價(jià)。（二）室內(nèi)內(nèi)地坪標(biāo)高高的確定確定室內(nèi)地坪標(biāo)高就是確定室內(nèi)地坪相對(duì)于室外地面的高差。設(shè)此高差的目的是防止雨水浸入室內(nèi)，同時(shí)考慮到單層工業(yè)建筑運(yùn)輸工具進(jìn)出頻繁，高差值過(guò)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(zhǎng)天溝排水，屋架受力合理，構(gòu)件定型，排水立管多，屋面易滲漏，施工較困難，造價(jià)偏高。長(zhǎng)天溝端部部外排水多脊雙坡有有組織內(nèi)排排水實(shí)例緩長(zhǎng)坡屋頂頂：管網(wǎng)短，構(gòu)構(gòu)造簡(jiǎn)單，，可以減少少維修和投投資費(fèi)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(yán)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(shí)例例平屋頂工業(yè)建筑上世紀(jì)60年代起，美國(guó)、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(shí)，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(gòu)件的平面位置及其標(biāo)志尺寸的基準(zhǔn)線，同時(shí)也是工業(yè)建筑施工放線和設(shè)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(biāo)準(zhǔn)》GBJ6-86有關(guān)規(guī)定?？v向定位軸線：長(zhǎng)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(biāo)定了縱向向構(gòu)件的標(biāo)標(biāo)志端部，，如吊車梁梁、聯(lián)系梁梁、基礎(chǔ)梁梁、屋面板板、墻板、、縱向支撐撐等。確定原則：：主要考慮慮結(jié)構(gòu)的合合理性和構(gòu)構(gòu)造的簡(jiǎn)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(jié)構(gòu)構(gòu)構(gòu)件如屋面面板、吊車車梁、連系梁梁的標(biāo)志長(zhǎng)長(zhǎng)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(yīng)設(shè)兩兩條定位軸線，縫兩兩側(cè)柱截面面中心均應(yīng)自定位軸軸線向兩側(cè)側(cè)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(shí)例例橫向變形縫縫橫向變形縫縫變形縫實(shí)例例變形縫變形縫變形縫實(shí)例例變形縫實(shí)例例變形縫變形縫變形縫實(shí)例例變形縫變形縫變形縫實(shí)例例變形縫三、山墻與與橫向定位位軸線的聯(lián)聯(lián)系當(dāng)山墻為非非承重山墻墻時(shí)，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(yīng)自橫橫向定位軸軸線向內(nèi)移600mm，是由于山墻內(nèi)側(cè)抗抗風(fēng)柱上柱柱需與屋架上弦弦連接的構(gòu)構(gòu)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(jié)構(gòu)構(gòu)件的協(xié)協(xié)調(diào)統(tǒng)一。。λ－墻體塊材的的半塊（長(zhǎng)長(zhǎng)）、半塊的倍倍數(shù)（長(zhǎng)））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(yīng)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(yīng)保證足夠夠的結(jié)構(gòu)支支承長(zhǎng)度的要求。。14.4.2縱縱向定位軸軸線確定的原則：結(jié)構(gòu)合理、構(gòu)件規(guī)格少、構(gòu)造簡(jiǎn)單外，在有吊車的情況下，還應(yīng)保證吊車運(yùn)行及檢修的安全需要?？v向定位軸線：標(biāo)定橫向構(gòu)件屋架或屋面大梁標(biāo)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(biāo)準(zhǔn)》GBJ6-86對(duì)吊車規(guī)格與工業(yè)建筑跨度的關(guān)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(dāng)?shù)踯嚻鹬亓看笥?0t或者為重級(jí)工作制需設(shè)安全走道板時(shí)，取1000m，如圖示e=h+Cb＋B（1）封閉式結(jié)結(jié)合即邊柱外緣緣與縱向定定位線相重重合。在無(wú)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(shí)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(biāo)標(biāo)準(zhǔn)板，不需設(shè)補(bǔ)充充構(gòu)件，具具有構(gòu)造簡(jiǎn)簡(jiǎn)單、施工方便等等優(yōu)點(diǎn)。（2）非封閉式式結(jié)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(shí)，封閉式結(jié)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(dòng)一定距離（聯(lián)系尺寸），取300mm或300mm的倍數(shù)。當(dāng)外墻為砌體時(shí)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(gòu)造間隙，需要非標(biāo)準(zhǔn)的補(bǔ)充構(gòu)件板，構(gòu)造復(fù)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(zhǎng)度，且且上柱不帶帶牛腿，構(gòu)構(gòu)造簡(jiǎn)單。。（2）高低跨中中柱與縱向向定位軸線線設(shè)一條定位位軸線：當(dāng)當(dāng)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(shè)兩條定位位軸線：當(dāng)當(dāng)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(shí)采用用。高跨軸軸線與上柱柱外緣之間間設(shè)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(shè)插插入距，定定位軸線應(yīng)自上柱柱外緣、封封墻內(nèi)緣通通過(guò)，即插插入距等于于聯(lián)系尺寸寸，此時(shí)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(jié)構(gòu)時(shí)，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(dāng)工業(yè)建筑筑沿寬度方方向須設(shè)置縱向伸縮縮縫解決橫橫向變形的問(wèn)題。等高工業(yè)建建筑設(shè)置：：采用單柱并設(shè)兩條條定位軸線線。伸縮縫一側(cè)的屋屋架或屋面面梁擱置在活動(dòng)支座座上。不等高工業(yè)業(yè)建筑設(shè)置置，一般設(shè)設(shè)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(shè)設(shè)有活動(dòng)支支座的牛腿上，，高低跨處處應(yīng)采用兩兩條定位軸軸線，其間間設(shè)插入距距。單柱處理特特點(diǎn)：結(jié)構(gòu)構(gòu)簡(jiǎn)單，工工程量少，，但柱外形形復(fù)雜，制制作不便，當(dāng)兩兩側(cè)高差懸懸殊或吊車車起重量差差異較大時(shí)時(shí)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(shè)插入入距。柱與與定位軸線線的關(guān)系可分別別按各自的的邊柱處理理。高低跨兩側(cè)側(cè)的結(jié)構(gòu)實(shí)實(shí)際是各自自獨(dú)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