單層及多層工業(yè)建筑設(shè)計(jì)講義

房屋建筑學(xué)

第1章

第1章單層工業(yè)建筑設(shè)計(jì)

1.1工業(yè)建筑概述

1.1.1工業(yè)建筑的特點(diǎn)、類型和設(shè)計(jì)要求一、工業(yè)建筑的特點(diǎn)

（1）工藝當(dāng)先。建筑設(shè)計(jì)是在由工藝設(shè)計(jì)人員提供的生產(chǎn)工藝設(shè)計(jì)圖的基礎(chǔ)上進(jìn)行的，建筑設(shè)計(jì)首先應(yīng)適應(yīng)生產(chǎn)工藝方面的要求，其次應(yīng)滿足適用、安全、經(jīng)濟(jì)、美觀的建筑方針要求。（2）體型高大。大多數(shù)單層廠房中，由于生產(chǎn)設(shè)備多而體形高大，各部分生產(chǎn)聯(lián)系緊密，并伴有多種起重和運(yùn)輸設(shè)備通行，因而造成廠房占地面積大、空間高大、內(nèi)部敞通的體型特征。（3）屋頂構(gòu)造復(fù)雜。單層廠房多數(shù)采用多跨形式，為解決室內(nèi)采光、通風(fēng)和屋面排水防水等技術(shù)問(wèn)題，需在屋頂上開(kāi)設(shè)大面積的天窗及復(fù)雜的排水系統(tǒng)，致使屋頂構(gòu)造十分復(fù)雜。（4）結(jié)構(gòu)特殊。單層廠房由于屋頂和吊車荷載大而特殊，生產(chǎn)中還可能有強(qiáng)振等荷載，只有采用大跨度的骨架結(jié)構(gòu)，才能適應(yīng)較大復(fù)雜荷載的特殊要求。（1）主要生產(chǎn)廠房

用于完成產(chǎn)品從原料到成品的加工的主要工藝過(guò)程的各類廠房。（2）輔助生產(chǎn)廠房

為主要生產(chǎn)車間服務(wù)的各類廠房，如：機(jī)修和工具等車間。（3）動(dòng)力用廠房

為工廠提供能源和動(dòng)力的各類廠房，如：發(fā)電站、鍋爐房等。（4）儲(chǔ)藏類建筑

儲(chǔ)存各種原料、半成品或成品的倉(cāng)庫(kù)，如：材料庫(kù)、成品庫(kù)等。（5）運(yùn)輸工具用房:停放、檢修各種運(yùn)輸工具的庫(kù)房。（二）按廠房生產(chǎn)狀況分（1）冷加工廠房

在正常溫濕度狀況下進(jìn)行生產(chǎn)的車間，如：機(jī)械加工、裝配等車間。（2）熱加工廠房

在高溫或熔化狀態(tài)下進(jìn)行生產(chǎn)的車間。在生產(chǎn)中產(chǎn)生大量的熱量及有害氣體、煙塵。如：冶煉、鑄造、鍛造和軋鋼等車間。（3）恒溫恒濕廠房

在穩(wěn)定的溫濕度狀態(tài)下進(jìn)行生產(chǎn)的車間。如：紡織車間和精密儀器等車間。（4）潔凈廠房為保證產(chǎn)品質(zhì)量，在無(wú)塵無(wú)菌，無(wú)污染的潔凈狀況下進(jìn)行生產(chǎn)的車間。如：集成電路車間、醫(yī)藥工業(yè)、食品工業(yè)的一些車間等。

二、工業(yè)建筑類型：

（一）按廠房用途分二、工業(yè)建筑類型：

（一）按廠房用途分（1）主要生產(chǎn)廠房

用于完成產(chǎn)品從原料到成品的加工的主要工藝過(guò)程的各類廠房（2）輔助生產(chǎn)廠房

為主要生產(chǎn)車間服務(wù)的各類廠房

（3）動(dòng)力用廠房

為工廠提供能源和動(dòng)力的各類廠房

鍋爐房（4）儲(chǔ)藏類建筑

儲(chǔ)存各種原料、半成品或成品的倉(cāng)庫(kù)

鋼坯倉(cāng)庫(kù)（5）運(yùn)輸工具用房

停放、檢修各種運(yùn)輸工具的庫(kù)房

（二）按廠房生產(chǎn)狀況分（1）冷加工廠房

在正常溫濕度狀況下進(jìn)行生產(chǎn)的車間

（2）熱加工廠房

在高溫或熔化狀態(tài)下進(jìn)行生產(chǎn)的車間

軋鋼車間內(nèi)景軋鋼預(yù)熱（3）恒溫恒濕廠房房棉織廠內(nèi)景在穩(wěn)定的溫濕度度狀態(tài)下進(jìn)行生生產(chǎn)的車間（4）潔凈廠房為保證產(chǎn)品質(zhì)量量，在無(wú)塵無(wú)菌菌，無(wú)污染的潔潔凈狀況下進(jìn)行行生產(chǎn)的車間潔凈廠房工作區(qū)區(qū)大型潔凈廠房立立面（三）按廠房層層數(shù)分（1）單層廠房廣泛應(yīng)用于機(jī)械械、冶金等工業(yè)業(yè)。使用于有大大型設(shè)備及加工工件，有較大動(dòng)動(dòng)荷載和大型起起重運(yùn)輸設(shè)備、、需要水平方向向組織工業(yè)流程程和運(yùn)輸?shù)纳a(chǎn)產(chǎn)項(xiàng)目。（2）雙層廠房這類廠房主要用用于機(jī)械制造工工業(yè)、冶金工業(yè)業(yè)、化纖工業(yè)等等。（3）多層廠房用于電子、精密密儀器、食品和和輕工業(yè)。適用用于設(shè)備、產(chǎn)品品較輕、豎向布布置工藝流程的的生產(chǎn)項(xiàng)目。（4）混合層數(shù)廠房房同一廠房房?jī)?nèi)既有有多層也也有單層層，單層層或跨層層內(nèi)設(shè)置置大型生生產(chǎn)設(shè)備備，多用用于化工工和電力力工業(yè)。。（四）混混合廠房房在同一建建筑里既既有行政政辦公、、科研開(kāi)開(kāi)發(fā)，又又有工業(yè)業(yè)生產(chǎn)、、產(chǎn)品儲(chǔ)儲(chǔ)存的綜綜合性建建筑，是是現(xiàn)代高高新產(chǎn)業(yè)業(yè)界出現(xiàn)現(xiàn)的新型型建筑。。如：某企企業(yè)一棟棟近3萬(wàn)平方米米的綜合合體內(nèi)，，設(shè)有行行政辦公公，產(chǎn)品品研發(fā)設(shè)設(shè)計(jì)、生生產(chǎn)車間間，并在在車間隔隔離出自自動(dòng)化高高架倉(cāng)庫(kù)庫(kù)，用以以儲(chǔ)存產(chǎn)產(chǎn)品。單層廠廠房剖剖面多層廠廠房多層廠廠房剖剖面圖圖多層廠廠房經(jīng)經(jīng)濟(jì)圖圖層次混混合廠廠房1—汽機(jī)間間；2—除氧間間；3—鍋爐間間；4—煤斗間間多層廠廠房立立面1多層廠廠房立立面2混合層層數(shù)廠廠房三、工工業(yè)建建筑的的設(shè)計(jì)計(jì)要求求（1）滿足足生產(chǎn)產(chǎn)工藝藝的要要求生產(chǎn)工工藝要要求是是工業(yè)業(yè)建筑筑設(shè)計(jì)計(jì)的主主要依依據(jù)。。因此此，其其建筑筑設(shè)計(jì)計(jì)在建建筑面面積、、平面面形狀狀、柱柱距、、跨度度、剖剖面形形式、、廠房房高度度、結(jié)結(jié)構(gòu)方方案和和構(gòu)造造措施施等方方面，，必須須滿足足生產(chǎn)產(chǎn)工藝藝的要要求。。（2）滿足足建筑筑技術(shù)術(shù)的要要求1）工業(yè)業(yè)建筑筑的耐耐久性性應(yīng)符符合建建筑的的使用用年限限，由由于廠廠房荷荷載較較大，建建筑設(shè)設(shè)計(jì)應(yīng)應(yīng)為結(jié)結(jié)構(gòu)設(shè)設(shè)計(jì)的的合理理性創(chuàng)創(chuàng)造條條件，，使結(jié)結(jié)構(gòu)設(shè)設(shè)計(jì)更利于于滿足足堅(jiān)固固和耐耐久的的要求求；2）生產(chǎn)產(chǎn)工藝藝不斷斷更新新，生生產(chǎn)規(guī)規(guī)模逐逐漸擴(kuò)擴(kuò)大，，因此此，建建筑設(shè)設(shè)計(jì)應(yīng)應(yīng)使廠房房具有有較大大的通通用性性和改改建擴(kuò)擴(kuò)建的的可能能性；；3）應(yīng)嚴(yán)嚴(yán)格遵遵守《廠房建建筑模模數(shù)協(xié)協(xié)調(diào)標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)》及《建筑模模數(shù)協(xié)協(xié)調(diào)統(tǒng)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)》的規(guī)定定，合合理選選擇廠廠房建建筑參參數(shù)（（柱距距、跨跨度、、柱頂標(biāo)標(biāo)高）），以以便采采用標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)通通用的的結(jié)構(gòu)構(gòu)構(gòu)件件，從從而提提高廠廠房建筑工工業(yè)化化水平平。（3）滿足足建筑筑經(jīng)濟(jì)濟(jì)要求求1）在不不影響響衛(wèi)生生、防防火及及室內(nèi)內(nèi)環(huán)境境要求求的條條件下下，有有時(shí)將將若干干個(gè)車間合合并成成聯(lián)合合廠房房，對(duì)對(duì)現(xiàn)代代化連連續(xù)生生產(chǎn)極極為有有利。。充分分發(fā)揮揮聯(lián)合廠廠房建建設(shè)用用地較較少，，外墻墻面積積相應(yīng)應(yīng)減少少，管管網(wǎng)線線路相相對(duì)集中的的優(yōu)勢(shì)勢(shì)，使使建筑筑經(jīng)濟(jì)濟(jì)性更更趨合合理；；2）建筑筑的層層數(shù)是是影響響建筑筑經(jīng)濟(jì)濟(jì)性的的重要要因素素，因因此，，應(yīng)根根據(jù)工工藝要求，，建筑筑技術(shù)術(shù)經(jīng)濟(jì)濟(jì)條件件等，，合理理選擇擇廠房房層數(shù)數(shù)；3）在滿滿足生生產(chǎn)要要求的的前提提下，，應(yīng)盡盡量減減少結(jié)結(jié)構(gòu)所所占面面積，，擴(kuò)大大使用面積，，并設(shè)法縮縮小建筑體體積，充分分利用建筑筑空間；4）在不影響響廠房的堅(jiān)堅(jiān)固、耐久久、生產(chǎn)操操作和施工工速度的前前提下，應(yīng)盡量降低低材料消耗耗，減輕構(gòu)構(gòu)件自重，，以降低建建筑造價(jià)；；5）設(shè)計(jì)方案案應(yīng)優(yōu)先采采用先進(jìn)配配套的結(jié)構(gòu)構(gòu)體系和工工業(yè)化施工工方法。（4）滿足衛(wèi)生生及安全要要求1）應(yīng)有與生生產(chǎn)工藝適適應(yīng)的天然然采光，以以保證廠房房?jī)?nèi)部工作作面上的照照度；還應(yīng)應(yīng)有良好的的自然通風(fēng)風(fēng)；2）設(shè)法排除生產(chǎn)產(chǎn)余熱、廢氣及及有害氣體，以以提供衛(wèi)生的工工作環(huán)境；3）對(duì)散發(fā)有害氣氣體、有害輻射射和存在嚴(yán)重噪噪聲的廠房，應(yīng)應(yīng)采取凈化、隔隔離、消聲、隔隔聲等措施，以以減少或消除不不必要的危害；；4）美化室內(nèi)環(huán)境境，注意廠房綠綠及色彩處理，，優(yōu)化生產(chǎn)環(huán)境境。1—輔助車間；2—裝配車間；3—機(jī)械加工車間；；4—沖壓車間；5—鑄工車間；6—鍛工車間；7—總倉(cāng)庫(kù)；8—木工車間；9—鍋爐房；10—煤氣發(fā)生站；11—氧氣站；12—壓縮空氣站；13—食堂；14—廠部辦公室；15—車庫(kù)；16—汽車貨運(yùn)出入入口；17—火車貨運(yùn)出入入口；18—廠區(qū)大門(mén)人流流出入口；19—車間生活間；；20—露天堆場(chǎng)；21—煙窗1.1.2單層工業(yè)建筑筑的結(jié)構(gòu)類型型單層工業(yè)建筑筑的結(jié)構(gòu)類型型可以分為：：墻承重結(jié)構(gòu)，，骨架承重結(jié)構(gòu)構(gòu)兩類。只有當(dāng)廠房的的跨度、高度度、吊車荷載載較小或無(wú)吊吊車時(shí)才采用用承重墻承重重結(jié)構(gòu)，通常常多采用骨架架承重結(jié)構(gòu)。。（一）骨架承承重結(jié)構(gòu)骨架承重結(jié)構(gòu)構(gòu)簡(jiǎn)稱骨架結(jié)結(jié)構(gòu)，系由柱柱子、屋架或或屋面大梁（（或其他屋蓋蓋結(jié)構(gòu)）等承承重構(gòu)件組成成。在骨架結(jié)結(jié)構(gòu)中，內(nèi)外外墻一般不承承重，只起圍圍護(hù)或分隔作作用。骨架結(jié)構(gòu)的優(yōu)優(yōu)越性：（1）便于提供高高大通敞的廠廠房室內(nèi)空間間，有利于生生產(chǎn)工藝及其其設(shè)備的布置置，也有利于于生產(chǎn)工藝的的更新和改造造。（2）由于主要由由骨架來(lái)承受受廠房的各種種荷載，內(nèi)外外墻僅起圍護(hù)護(hù)或分隔作用用，所以骨架架和墻體的材材料均能充分分發(fā)揮其技術(shù)術(shù)性能，能有有效地節(jié)省工工程造價(jià)。骨架結(jié)構(gòu)按材材料可分為砌體結(jié)構(gòu)、鋼鋼筋混凝土結(jié)結(jié)構(gòu)和鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)。（1）砌體結(jié)構(gòu)由粘土磚等砌塊砌砌筑成的柱子、鋼鋼筋混凝土屋架（（或屋面大梁）或或鋼屋架等組成。。（2）裝配式鋼筋混凝凝土結(jié)構(gòu)這種骨架結(jié)構(gòu)主要要由橫向骨架和縱向連系構(gòu)件組成。橫向骨架體系包括括屋面大梁（屋架架）、柱子、柱基基礎(chǔ)等?？v向連系構(gòu)件包括括屋面板、連系梁梁、吊車梁、基礎(chǔ)礎(chǔ)梁等。這種結(jié)構(gòu)堅(jiān)固耐久久，建設(shè)周期短，，與鋼結(jié)構(gòu)相比可可節(jié)省鋼材，造價(jià)較低，故在國(guó)國(guó)內(nèi)外工業(yè)建筑中中應(yīng)用十分廣泛。。唯其自重大，抗震性能比鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)廠房差。圖為這這種骨架結(jié)構(gòu)幾種種常見(jiàn)預(yù)制鋼筋混凝土柱的形式。。（3）鋼結(jié)構(gòu)其主要承重構(gòu)件全全部采用鋼材制作作。這種骨架結(jié)構(gòu)自重重輕，抗震性能好好，施工速度快，，主要用于跨度巨巨大、空間高、吊吊車荷載重、高溫溫或振動(dòng)荷載大的的廠房。但鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)易銹蝕，防火性性能差，保護(hù)維修修費(fèi)用高，使用時(shí)時(shí)應(yīng)采取必要的防防護(hù)措施。究竟選擇哪種骨架架結(jié)構(gòu)，應(yīng)根據(jù)廠廠房的用途、規(guī)模模、生產(chǎn)工藝和起起重運(yùn)輸設(shè)備、施施工條件、材料供供應(yīng)情況等因素綜綜合分析而定。鋼結(jié)構(gòu)廠房示例鋼結(jié)構(gòu)鋼結(jié)構(gòu)廠房示例鋼檁條鋼柱鋼結(jié)構(gòu)廠房示例支撐（二）其他結(jié)構(gòu)單層工業(yè)廠房的承承重結(jié)構(gòu)除上述骨骨架結(jié)構(gòu)外，還有有其他結(jié)構(gòu)形式。。一類是上述骨架結(jié)結(jié)構(gòu)中，屋頂部分改用輕型型屋蓋，如V形折板結(jié)構(gòu)、單面面或雙面曲殼結(jié)構(gòu)構(gòu)或者網(wǎng)架結(jié)構(gòu)。。這類結(jié)構(gòu)的屋蓋屬屬于空間結(jié)構(gòu)，其其特點(diǎn)是受力合理理，能充分地發(fā)揮揮材料的力學(xué)性能能，其空間剛度大大，抗震性能較強(qiáng)強(qiáng)。缺陷是施工復(fù)復(fù)雜，大跨及連跨跨廠房不便采用。。另一類諸如門(mén)式式剛架、T形板結(jié)構(gòu)。門(mén)式剛架（簡(jiǎn)稱門(mén)架）是是一種梁柱合一一的結(jié)構(gòu)形式；；而T形板用作豎向承承重構(gòu)件時(shí)相當(dāng)當(dāng)于墻柱結(jié)合的的構(gòu)件。這類結(jié)結(jié)構(gòu)的共同特點(diǎn)點(diǎn)是構(gòu)件類型少少，材料節(jié)省。。（三）裝配式鋼鋼筋的混凝土排排架結(jié)構(gòu)的組成成（1）承重結(jié)構(gòu)橫向排架、縱向連系構(gòu)件和支撐系統(tǒng)組成。1）橫向排架由基基礎(chǔ)、柱子、屋屋架（或屋面大大梁）組成，用用以承受廠房的的各種荷載。2）縱向連系構(gòu)件件包括基礎(chǔ)梁、、連系梁、吊車車梁、大型屋面面板（或檁條））等。它們與橫橫向排架構(gòu)成整整個(gè)骨架，保證證廠房的整體性性與穩(wěn)定性；縱縱向構(gòu)件還要承承受作用于山墻墻上的風(fēng)荷載及及吊車縱向制動(dòng)動(dòng)力，并將其傳傳給柱子。3）為了保證廠房房骨架的整體性性剛度，還需在在廠房屋架之間間和柱間設(shè)置支支撐系統(tǒng)，分別別稱為屋蓋支撐撐、柱間支撐和和系桿。組成骨架的柱子子、屋架、柱基基礎(chǔ)和吊車梁是是廠房的主要承承重構(gòu)件，關(guān)系系到廠房的堅(jiān)固固與安全，設(shè)計(jì)計(jì)時(shí)必須給予足足夠的重視。（2）圍護(hù)結(jié)構(gòu)單層廠房的外圍圍結(jié)構(gòu)主要包括括外墻、屋頂、、地面、門(mén)窗及及天窗，是單層層工業(yè)廠房的外外殼，對(duì)于維持持廠房室內(nèi)良好好的物理環(huán)境起起著重要的保障障作用。鋼筋混凝土柱廠廠房鋼結(jié)構(gòu)廠房剛架結(jié)構(gòu)廠房適用于無(wú)吊車、、跨度≤18m地基條件良好的的中小型廠房網(wǎng)格結(jié)構(gòu)廠房(a)雙曲扁殼結(jié)構(gòu)(b)劈錐殼結(jié)構(gòu)適用于跨度12m～36m無(wú)吊車廠房?？煽衫霉岸茸鞑刹晒獯氨そY(jié)構(gòu)廠房1.1.3單層工業(yè)廠房?jī)?nèi)內(nèi)部的起重運(yùn)輸輸設(shè)備（一）單軌懸掛掛式吊車單軌懸掛式吊車車按操縱方法有有手動(dòng)和電動(dòng)兩兩種。此吊車由運(yùn)行和和提升兩部分組組成，安裝在工工字形鋼軌上，，鋼軌懸掛在屋屋架（或屋面大大梁）下弦上，，軌道為單軌式式，布置或直或或曲。為此廠房房屋頂應(yīng)有較大大的剛度，以適適應(yīng)吊車荷載的的作用。懸掛式式吊車的起重量量較小，一般為為1~2t。單軌懸掛式吊車車遠(yuǎn)景（二）梁式吊車車梁式吊車亦分手手動(dòng)和電動(dòng)兩種種。手動(dòng)的多用于工工作不甚繁忙的的工段或檢修設(shè)設(shè)備之用。一般般廠房多用電動(dòng)動(dòng)梁式吊車，可可在吊車上的司司機(jī)室中操作，，也可在地面上上操作。梁式吊車由起重重行車和支承行行車的梁架組成成，梁架斷面為為“工”字形型型鋼，直接作為為起重行車的軌軌道，梁架兩端端裝有行走輪，，以便在吊車軌軌道上運(yùn)行。吊吊車軌道亦可懸懸掛在屋架（或或屋面大梁）的的下弦上，但多多支承在吊車梁梁上，后者通過(guò)過(guò)吊車梁和牛腿腿等支承于柱子子上。梁式吊車的起重重量一般不超過(guò)過(guò)5t。（三）橋式吊車車橋式吊車由起重重行車及橋架組組成。橋架上鋪鋪有起重行車運(yùn)運(yùn)行的軌道（沿沿廠房橫向布置置），橋架兩端端借助行走輪在在吊車軌道（沿沿廠房縱向）上上運(yùn)行，吊車軌軌道鋪設(shè)在由柱柱子支承的吊車車梁上。橋式吊吊車的司機(jī)室多多設(shè)在吊車橋架架端部，極少數(shù)數(shù)設(shè)在橋架中部部。根據(jù)每班內(nèi)內(nèi)平均工作時(shí)間間的多少，橋式式吊車可分為：：重級(jí)工作制（工作時(shí)間＞40%），中級(jí)工作制（工作時(shí)間為25%～40%），輕級(jí)工工作制制（工作作時(shí)間間為15%～25%）。橋式吊吊車的的起重重量可可由5t到數(shù)百百噸，，它在在工業(yè)業(yè)建筑筑中應(yīng)應(yīng)用很很廣。。由于于所需需凈空空高度度大，，自重重巨大大，加加之高高空運(yùn)運(yùn)行，，故對(duì)對(duì)廠房房結(jié)構(gòu)構(gòu)受力力是很很不利利的。。龍門(mén)吊吊車的的荷載載直接接傳到到基礎(chǔ)礎(chǔ)上，，因而而大大大減輕輕了廠廠房承承重結(jié)結(jié)構(gòu)的的荷載載，便便于擴(kuò)擴(kuò)大柱柱距以以適應(yīng)應(yīng)工藝藝流程程的改改造。。但龍龍門(mén)吊吊車行行駛速速度緩緩慢，，且多多占廠廠房使使用面面積，，所以以還不不能全全然替替代橋橋式吊吊車。。1.1工業(yè)建建筑的的特點(diǎn)點(diǎn)、分分類與與設(shè)計(jì)計(jì)要求求橋式吊吊車1.1工業(yè)建建筑的的特點(diǎn)點(diǎn)、分分類與與設(shè)計(jì)計(jì)要求求橋式吊吊車上上的小小車1.1工業(yè)建建筑的的特點(diǎn)點(diǎn)、分分類與與設(shè)計(jì)計(jì)要求求橋式吊吊車1.2單層工工業(yè)建建筑柱柱網(wǎng)選選擇1.2.1柱網(wǎng)選選擇的的依據(jù)據(jù)在骨架架結(jié)構(gòu)構(gòu)廠房房中，，柱子子是最最主要要的承承重構(gòu)構(gòu)件，，作為為廠房房平面面設(shè)計(jì)計(jì)重要要內(nèi)容容之一一的結(jié)結(jié)構(gòu)布布置，，要求求確定定柱子子的平平面位位置，，亦即即柱網(wǎng)網(wǎng)選擇擇。柱子在在廠房房平面面上排排列所所形成成的網(wǎng)網(wǎng)格稱稱為柱網(wǎng)，柱網(wǎng)網(wǎng)尺寸寸是由由跨度度和柱柱距組組成的的。柱子縱縱向定定位軸軸線之之間的的距離離稱為為跨度，橫向定位軸線線之間的距離稱稱作柱距。柱網(wǎng)的選擇實(shí)實(shí)際上就是選擇擇廠房的跨度和和柱距。某機(jī)械加工裝配配車間平面圖1—高壓配電；2—分壓間；3—油漆調(diào)配；4—水壓試驗(yàn)；5—工具分發(fā)室；6—中間倉(cāng)庫(kù)單層廠房平面形形式及特點(diǎn)廠房平面形式單層廠房平面柱柱網(wǎng)布置示意柱距跨度柱網(wǎng)實(shí)例柱距柱網(wǎng)實(shí)例工藝設(shè)計(jì)人員根根據(jù)工藝流程和和設(shè)備布置狀況況，對(duì)跨度和柱柱距提出初始的的要求，建筑設(shè)設(shè)計(jì)人員在此基基礎(chǔ)上，依照建建筑及結(jié)構(gòu)的設(shè)設(shè)計(jì)原則，最終終確定廠房的跨跨度和柱距。選選擇柱網(wǎng)時(shí)要綜綜合考慮以下幾幾個(gè)方面：（1）滿足生產(chǎn)工藝藝提出的要求；；（2）遵守《廠房建筑模數(shù)協(xié)協(xié)調(diào)標(biāo)準(zhǔn)》的有關(guān)規(guī)定；（3）盡量擴(kuò)大柱網(wǎng)網(wǎng)，提高廠房的的通用性；（4）滿足建筑材料料、建筑結(jié)構(gòu)和和施工等方面的的技術(shù)性要求；；（5）盡量降低工程程造價(jià)。1.2.2跨度尺寸的確定定廠房跨跨度實(shí)實(shí)際上上指屋屋架或或屋面面大梁梁的跨跨越尺尺寸，，廠房房跨度度一旦旦確定定，廠廠房結(jié)結(jié)構(gòu)中中屋架架的跨跨度尺尺寸也也隨即即而定定?？缍瘸叱叽缰髦饕獞?yīng)應(yīng)根據(jù)據(jù)下列列因因素確確定：：（1）生產(chǎn)產(chǎn)設(shè)備備的大大小和和布置置方式式。設(shè)設(shè)備大大，所所占面面積也也大；；設(shè)備備布置置成橫橫向或或縱向向，都都影響響跨度度的尺尺寸；；（2）車間間內(nèi)部部通道道寬度度。不不同類類型的的水平平運(yùn)輸輸設(shè)備備，如如電瓶瓶車、、汽車車、火火車等等所需需通道道寬度度是不不同的的，同同樣影影響跨跨度的的尺寸寸；（3）《廠房建筑模數(shù)協(xié)調(diào)調(diào)標(biāo)準(zhǔn)》的要求。有關(guān)規(guī)定定如下：當(dāng)廠房跨跨度＜18m時(shí)，應(yīng)采用擴(kuò)大模模數(shù)30M(3000)mm的尺寸系列，即跨跨度可取9m、12m、15m。當(dāng)跨度尺寸≥18m時(shí)，按60M模數(shù)增長(zhǎng)，即跨度度可取18m,24m30m和36m。1.2.3柱距尺寸的確定柱距是兩柱之間的的縱向間距。在廠房結(jié)構(gòu)中，實(shí)實(shí)際上規(guī)定了諸多多縱向構(gòu)件如基礎(chǔ)礎(chǔ)梁、吊車梁、聯(lián)聯(lián)系梁、屋面板、、柱間支撐等的長(zhǎng)長(zhǎng)度尺寸。根據(jù)我我國(guó)設(shè)計(jì)、制作、、運(yùn)輸、安裝等方方面的經(jīng)驗(yàn)，柱距距通常采用6m，稱為基本柱距。1.2.4擴(kuò)大柱網(wǎng)及其優(yōu)越越性現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)的顯顯著特征之一在于于生產(chǎn)工藝、生產(chǎn)產(chǎn)設(shè)備和運(yùn)輸設(shè)備備在不斷更新變化化，而且其周期越越來(lái)越短。為使其其適應(yīng)這種變化，，廠房應(yīng)具有相應(yīng)應(yīng)的靈活性與通用用性，這種通用性性、靈活性在廠房房平面設(shè)計(jì)中的技技術(shù)表現(xiàn)之一就是是采用擴(kuò)大柱網(wǎng)，也就是擴(kuò)大廠房的跨度和和柱距。將柱距由6m擴(kuò)大至12m、18m乃至24m，如采用柱網(wǎng)（跨度度×柱距）為12m×12m、15m×12m、18m×12m、24m×12m、18m×18m、24m×24m等。擴(kuò)大柱網(wǎng)的主要優(yōu)優(yōu)點(diǎn)是：（1）可以有效提高廠廠房面積的利用率率；（2）有利于大型設(shè)備備的布置及產(chǎn)品的的運(yùn)輸；（3）能提高廠房的通通用性，適應(yīng)生產(chǎn)產(chǎn)工藝的變更及生生產(chǎn)設(shè)備的更新；；（4）有利于提高吊車車的服務(wù)范圍；（5）能減少建筑結(jié)構(gòu)構(gòu)構(gòu)件的數(shù)量，并并能加快建設(shè)速度度。1.3單層工業(yè)建筑定位位軸線單層廠房定位軸線線是確定廠房主要承重重構(gòu)件的平面位置置及其標(biāo)志尺寸的的基準(zhǔn)線，同時(shí)也也是廠房施工放線線和設(shè)備安裝定位位的依據(jù)。為了工業(yè)化的需需要，必須使廠房房建筑主要構(gòu)配件件標(biāo)準(zhǔn)化和系列化化，減少構(gòu)件類型型，增加通用性和和互換性，因此，，廠房定位軸線的的確定必須執(zhí)行《廠房建筑模數(shù)協(xié)調(diào)調(diào)標(biāo)準(zhǔn)》有關(guān)規(guī)定。1.3.1橫向定位軸線（一）中間柱與橫橫向定位軸線的聯(lián)聯(lián)系除橫向變形縫兩側(cè)側(cè)及廠房端部排架架柱外的柱稱為中中間柱。中間柱的截面中心心線與橫向定位軸軸線重合，廠房的縱向結(jié)構(gòu)構(gòu)構(gòu)件如屋面板、吊車梁、、連系梁的標(biāo)志長(zhǎng)長(zhǎng)度皆以橫向定位位軸線為界。（二）橫向伸縮縫縫、防震縫部位柱柱與橫向定位軸線線的聯(lián)系橫向伸縮處一般采采用雙柱處理，為保證縫寬的要要求，此處應(yīng)設(shè)兩條定位軸線，縫兩側(cè)柱截面中中心均應(yīng)自定位軸軸線向兩側(cè)移600mm。兩條定位軸線之間間的距離稱做插入距，用ai來(lái)表示。在這里，，插入距ai等于變形縫寬ae。變形縫實(shí)例變形縫（三）山墻與橫向向定位軸線的聯(lián)系系單層廠房的山墻按按受力情況分為非承重山墻和承重山墻，兩種情況時(shí)橫向向定位軸線的確定定是不同的。1.非承重山墻當(dāng)山墻為非承重山山墻時(shí)，山墻內(nèi)緣緣與橫向定位軸線線重合，端部柱截截面中心線應(yīng)自橫橫向定位軸線向內(nèi)內(nèi)移600mm。端柱其所以內(nèi)移600mm，是由于山墻內(nèi)側(cè)設(shè)設(shè)有抗風(fēng)柱，抗風(fēng)風(fēng)柱上柱需通至屋屋架上弦進(jìn)行連接接的構(gòu)造需要，還還考慮與橫向伸縮縮縫和防震縫處定定位軸線劃分一致致，有利于結(jié)構(gòu)構(gòu)構(gòu)件的協(xié)調(diào)統(tǒng)一。。2.承重山墻當(dāng)山墻為承重山墻墻時(shí)，承重山墻內(nèi)內(nèi)緣與橫向定位軸軸線的距離應(yīng)按徹徹體的塊材的半塊塊或半塊的倍數(shù)，，或者取墻體厚度度的一半。作此規(guī)規(guī)定，以保證滿足足結(jié)構(gòu)支承長(zhǎng)度的的要求。1.3.2縱向定位軸線廠房縱向定位軸線線的確定，除考慮慮結(jié)構(gòu)合理，構(gòu)造造簡(jiǎn)單外，在有吊吊車的情況下，還還應(yīng)保證吊車運(yùn)行及及檢修的安全需要要。（一）外墻、邊柱柱與縱向定位軸線線的聯(lián)系在有吊車的廠房中中，《廠房建筑模數(shù)協(xié)調(diào)調(diào)標(biāo)準(zhǔn)》對(duì)吊車規(guī)格與廠房房跨度的關(guān)系作如如下規(guī)定：Lk=L－2e式中Lk——吊車跨度，即吊車車兩軌道中心線之之間的距離（mm）；L——廠房跨度（mm）；e——吊車軌道中心線至至縱向定位軸線的的距離（mm），一般取750mm，當(dāng)?shù)踯嚻鹬亓看笥谟?0t或者為重級(jí)工作制制需設(shè)安全走道板板時(shí)，取1000mm。由圖所示細(xì)部構(gòu)造造關(guān)系可知：e=h+Cb+B式中h——上柱截面高度（mm），根據(jù)廠房高度、跨跨度、柱距及吊車車起重量確定；B——吊車橋架端部構(gòu)造造長(zhǎng)度（mm），即吊車軌道中心線線至吊車端部外緣緣的距離，可查閱閱吊車規(guī)格資料；；Cb——吊車端部部外緣至至上柱內(nèi)內(nèi)緣的安安全凈空空尺寸（mm），當(dāng)?shù)踯嚻鹌鹬亓縌≤20t時(shí)，Cb≥80mm；Q≥75t時(shí)，Cb≥100mm。Cb值主要考考慮吊車車和柱子子的安裝裝誤差以以及吊車車運(yùn)行中中的變形形而應(yīng)預(yù)預(yù)留的安安全空隙隙。由于吊車車起重量量、柱距距、跨度度、是否否有安全全走道板板等因素素的影響響，邊柱柱外緣與與縱向定定位軸線線的聯(lián)系系有兩種種情況：：（1）封閉式式結(jié)合（2）非封閉閉式結(jié)合合封閉式結(jié)結(jié)合在無(wú)吊車車或只有有懸掛式式吊車，，以及在在柱距為為6m，橋式吊車車起重量量Q≤20t條件下的的廠房中中，一般般采用封封閉結(jié)合合式定位位軸線，，即邊柱柱外緣與與縱向定定位線相相重合。。此時(shí)采用用封閉結(jié)結(jié)合定位位軸線的的原因是是：當(dāng)Q≤20t時(shí)，則B≤260mm，Cb≥80mm；柱距6m，吊車輕，，h≤400mm；不設(shè)安全全走道板板，e=750mm。則：e－（h＋B）≥90mm滿足Cb≥80mm的要求。。在封閉式式結(jié)合中中，封閉閉的含義義在于：：當(dāng)采用此此種定位位軸線時(shí)時(shí)，按常常規(guī)布板板，則屋屋架及屋屋面板與與外墻內(nèi)內(nèi)緣必然然閉合，，不需設(shè)設(shè)補(bǔ)充構(gòu)構(gòu)件，具具有構(gòu)造造簡(jiǎn)單、、施工方方便等優(yōu)優(yōu)點(diǎn)。非封閉式式結(jié)合在柱距為6m、吊車起起重量量Q≥30t的廠房房中，，邊柱柱外緣緣與縱縱向定定位軸軸線之之間應(yīng)應(yīng)保持持一定定的距距離。。這是由由于：：Q≥30t時(shí)，B≥300mm；Cb≥80mm；柱距較較大，，吊車車較重重，故故h≥400mm；如不設(shè)設(shè)安全全走通通板e(cuò)＝750mm。則：e-（h+B）≤50mm，不能滿足上上述Cb≥80mm的要求。如繼續(xù)采用用封閉式結(jié)結(jié)合，已不不能滿足吊吊車安全運(yùn)運(yùn)行所需凈凈空要求。。解決問(wèn)題的的辦法是將將邊柱外緣緣自定位軸軸線向外移移動(dòng)一定距距離，這個(gè)個(gè)距離稱為為聯(lián)系尺寸寸，用ac來(lái)表示。為為了減少構(gòu)構(gòu)件類型，，ac值須取300mm或300mm的整倍數(shù)。。當(dāng)墻為砌砌體時(shí)可為為50mm或50mm的整倍數(shù)。。在非封閉結(jié)結(jié)合時(shí)，按按常規(guī)布板板屋面板只只能鋪至定定位軸線處處，與外墻墻內(nèi)緣必然然出現(xiàn)一條條結(jié)構(gòu)構(gòu)造造間隙，不不能閉合，，這也正是是非封閉式式結(jié)合的含含義。（二）縱向向中柱與縱縱向定位軸軸線的聯(lián)系系在多跨廠房房中，中柱柱會(huì)有等高高跨和不等等高跨（習(xí)習(xí)慣稱高低低跨）兩種種情況。（1）等高跨中中柱與縱向向定位軸線線當(dāng)廠房為等等高跨時(shí)，，中柱通常常采用單柱柱，其柱截截面中心與與縱向定位位軸線相重重合。此時(shí)時(shí)上柱截面面一般取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。。等高跨中柱柱與縱向定定位軸線的的聯(lián)系（2）高低跨中中柱與縱向向定位軸線線的聯(lián)系當(dāng)廠房出現(xiàn)現(xiàn)高低跨時(shí)時(shí)，中柱與與定位軸線線的聯(lián)系有有兩種截然然不同的情情況：1）當(dāng)高低跨跨處采用單單柱時(shí)，高高跨上柱外外緣和封墻墻內(nèi)緣與縱縱向定位軸軸線相重合合。此時(shí)，縱向向定位軸線線按封閉結(jié)結(jié)合設(shè)計(jì)，，不需要設(shè)設(shè)聯(lián)系尺寸寸，也無(wú)需需設(shè)兩條定定位軸線。。2）當(dāng)上柱外外緣和封墻墻內(nèi)緣與縱縱向定位軸軸線不能重重合時(shí)，應(yīng)應(yīng)采用兩條條定位軸線線。高跨軸軸線與上柱柱外緣之間間設(shè)聯(lián)系尺尺寸ac，低跨定位軸軸線與高跨跨定位軸線線之間插入入距ai等于高跨聯(lián)聯(lián)系尺寸ac；當(dāng)高跨采用用封閉式結(jié)結(jié)合時(shí)，且且高跨封墻墻需要封至至低跨屋架架端部，則則兩軸線之之間插入距距ai等于封墻厚t；而當(dāng)高跨采用用非封閉式結(jié)結(jié)合，且墻體體需封至低跨跨屋架端部，，定位軸線之之間的插入距距ai則等于聯(lián)系尺尺寸ac與封墻厚t之和。（三）縱橫跨跨連接處柱與與定位軸線的的聯(lián)系有縱橫跨的廠廠房，由于縱縱跨和橫跨的的長(zhǎng)度、高度度、吊車起重重量都可能不不相同，為了了簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)和和構(gòu)造，設(shè)計(jì)計(jì)時(shí)，常將縱縱跨和橫跨的的結(jié)構(gòu)分開(kāi)，，并在兩者之之間設(shè)置變形形縫。縱橫跨跨連接處設(shè)雙雙柱、雙定位位軸線。兩定定位軸線之間間設(shè)插入距ai，有如下幾種可可能：當(dāng)縱跨的山墻墻比橫跨的側(cè)側(cè)墻低，山墻墻長(zhǎng)度小于或或等于側(cè)墻，，橫跨又為封封閉結(jié)合軸線線時(shí)，則可采采用雙柱單墻墻處理，插入距ai為砌體墻厚度度t與變形縫寬度度ac之和。當(dāng)橫跨為非封封閉結(jié)合時(shí)，，仍采用雙柱柱單墻處理，這時(shí)，插入距距ai為砌體墻厚度度t、變形縫寬度ac及聯(lián)系尺寸ai之和。當(dāng)縱跨的山墻墻比橫跨的側(cè)側(cè)墻短而高時(shí)時(shí)，應(yīng)采用雙雙柱雙墻處理理。當(dāng)橫跨為為封閉結(jié)合時(shí)時(shí)，插入距ai等于雙墻的厚厚度及變形縫縫寬度ae之和。當(dāng)橫跨跨為非封閉結(jié)結(jié)合時(shí)，ai等于雙墻厚度度t、變形縫寬度ae及聯(lián)系尺寸ai之和。1.4單層工業(yè)建筑筑的排水方式式單層工業(yè)廠房房屋面排水方方式分為無(wú)組織排水有組織排水兩大類，其中中有組織排水水又包括有組組織內(nèi)排水和和有組織外排排水兩種。但但不同的是單單層工業(yè)廠房房具有多跨并并列、垂直跨跨相接、高低低跨相連的特特點(diǎn)，其屋頂頂排水方式遠(yuǎn)遠(yuǎn)較民用建筑筑復(fù)雜。（一）多脊雙雙坡屋面的排排水方式我國(guó)單層工業(yè)業(yè)廠房多采用用標(biāo)準(zhǔn)化的裝裝配式鋼筋混混凝土排架結(jié)結(jié)構(gòu)體系，與與此相配套的的屋架形式多多為雙坡式，，這對(duì)于連續(xù)續(xù)多跨的廠房房，必然形成成多脊雙坡屋屋面形式。這種屋面自然然形成若干內(nèi)內(nèi)天溝。內(nèi)天天溝的排水往往往采用內(nèi)落落式，有時(shí)還還需設(shè)置懸掛掛于屋架下弦弦的水平排水水管（或稱導(dǎo)導(dǎo)水管）以組組織排水。該該屋面排水方方式不足之處處在于：落水水斗、落水管管極易堵塞，，天溝易積水水，并產(chǎn)生滲滲漏現(xiàn)象；有有時(shí)地下排水水管網(wǎng)被堵，，室內(nèi)地面會(huì)會(huì)出現(xiàn)冒水現(xiàn)現(xiàn)象。長(zhǎng)天溝端部外外排水（二）緩長(zhǎng)坡坡屋面排水方方式緩長(zhǎng)坡屋面排排水方式是將將多脊雙坡屋屋面改造成無(wú)無(wú)內(nèi)天溝的長(zhǎng)長(zhǎng)坡屋面，可可在很大程度度上避免多脊脊雙坡屋面的的堵漏缺陷。。它不僅減少少了天溝、落落水管及地下下排水管網(wǎng)的的數(shù)量，從而而簡(jiǎn)化了構(gòu)造造，減少了投投資和維修費(fèi)費(fèi)用，而且排排水可靠性大大大加強(qiáng)，從從而保證生產(chǎn)產(chǎn)的正常運(yùn)行行。緩長(zhǎng)坡屋面若若仍用l/5~l/12坡度，易增大大廠房的體積積，不夠經(jīng)濟(jì)濟(jì)。新型高效效防水材料的的推廣應(yīng)用，，使坡度可以以降至5％，或者更小小些，因此稱稱為緩長(zhǎng)坡屋屋面。緩長(zhǎng)坡屋面多多用于要求排排水防水可靠靠，不允許有有漏水現(xiàn)象的的車間，如大大型熱加工車車間（煉鋼廠廠、軋鋼廠等等）。某點(diǎn)的采光系數(shù)C。式中En——室內(nèi)工作面上某點(diǎn)點(diǎn)照度lx；Ew——同一時(shí)刻室外全云云天地面上的天空擴(kuò)散照射下的的照度lx。2)滿足采光均勻度的的要求1.5單層工業(yè)建筑的采采光通風(fēng)1.5.1天然采光(1)天然采光的基本要要求1)滿足采光系數(shù)最低低值的要求(3)采光方式及布置1)采光方式①側(cè)窗采光(見(jiàn)圖14.39(a)、(b)、(c))。(2)采光面積的確定圖14.39單層廠房天然采光光方式②頂部采光(圖14.39(d)、(f)、(g)、(h)、(i))③混合采光(見(jiàn)圖14.39(c))2)采光天窗的形式①矩形天窗②鋸齒形天窗③橫向下沉式天窗④平天窗1.5.2自然通風(fēng)⑴單層廠房室內(nèi)通通風(fēng)換氣方式有兩兩種：1)自然通風(fēng)是是利用自然風(fēng)力作作為空氣流動(dòng)的動(dòng)動(dòng)力將新鮮空氣引引入室內(nèi)，把較高高溫度的空氣和污污濁的空氣排至室室外。2)機(jī)械通風(fēng)(2)自然通風(fēng)的的基本原理理1)空氣的熱壓壓作用熱壓大小按按下列公式式計(jì)算：式中：ρ——熱壓，kg/m2；H——進(jìn)風(fēng)口中心心線至排風(fēng)風(fēng)口中心線線的垂直距距離，m；γ外——室外空氣容容重，kg/m3；γ內(nèi)——室內(nèi)空氣容容重，kg/m32)空氣的的風(fēng)壓作用用。(3)廠房的自然然通風(fēng)1)冷加工車間間的自然通通風(fēng)2)熱加工車間間的自然通通風(fēng)圖14.51寒冷地區(qū)低低側(cè)窗進(jìn)風(fēng)風(fēng)口位置側(cè)窗開(kāi)啟方方式排氣口的布布置(4)通風(fēng)天窗的的類型1)矩形通風(fēng)天天窗(或避風(fēng)天窗窗)2)下沉式通風(fēng)風(fēng)天窗①井式通風(fēng)天天窗②縱向下沉式式通風(fēng)天窗窗③橫向下沉式式天窗圖14.60開(kāi)敞式廠房房形式第2章多多層工業(yè)廠廠房設(shè)計(jì)2.1多層廠房概述多層廠房的的適用范圍圍多層廠房設(shè)設(shè)計(jì)的一般般原則多層廠房的的適用范圍圍（1）生產(chǎn)工藝藝流程適于于垂直布置置的企業(yè)。。（2）樓面荷載載小于2t/m2。（3）生產(chǎn)上要要求在不同同層高上操操作的企業(yè)業(yè)。（4）生產(chǎn)工藝藝對(duì)生產(chǎn)環(huán)環(huán)境有特殊殊要求的企企業(yè)。（如恒溫恒恒濕、凈化化潔凈、無(wú)無(wú)塵無(wú)菌等等）（5）當(dāng)建筑用用地緊張及及城建規(guī)劃劃需要時(shí)。。通用廠房的的特點(diǎn):（1）具有多種種單元類型型以滿足不不同廠家需需要；（2）具有較大大柱距、跨跨度及層高高；（3）有明確的的樓面、地地面允許使使用荷載；；（4）廠房?jī)?nèi)各各單元留有有水、電、、氣接口，，并分戶計(jì)計(jì)量；（5）各單元有有獨(dú)立的廁廁浴等衛(wèi)生生設(shè)施（6）廠房只做做簡(jiǎn)單裝修修，廠家租租購(gòu)后做二二次裝修；；（7）廠房有完完整的消防防設(shè)施2.2多層廠房的的平面設(shè)計(jì)計(jì)2.2.1平面布置的的形式1)統(tǒng)間式2)內(nèi)通道式人流、貨流流互不干擾擾；位置明顯、、易找；數(shù)量及布置置應(yīng)滿足有有關(guān)防火安安全疏散的的要求。樓、電梯間間和生活間間布置原則則:圖17.1統(tǒng)間式平面面布置圖17.2內(nèi)通道式平平面布置圖17.3大寬度式平平面布置3)大寬度式4)混合式井2.2.2柱網(wǎng)選擇圖17.4柱網(wǎng)布置的的類型圖17.5多層廠房跨跨度與柱距距示意2.2.3交通樞紐和和生活、輔輔助用房的的布置圖17.6生活輔助用用房與車間間不同層