房屋建筑學(xué)-17單層工業(yè)建筑設(shè)計

1、第五篇 工業(yè)建筑設(shè)計,第3章 單層工業(yè)建筑設(shè)計,3.1單層工業(yè)建筑的結(jié)構(gòu)類型與構(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、吊車荷載 較小時采用） 2.骨架支承 （建筑的跨度、高度和吊車荷載較大采用）,骨架結(jié)構(gòu)特點：,第3章 單層工業(yè)建筑設(shè)計,骨架結(jié)構(gòu)分類： 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)類型與構(gòu)件組成,特點： 堅固耐久，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)類型與構(gòu)件組成,裝配式鋼筋混凝土結(jié)構(gòu),幾種常見預(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)廠房內(nèi)

3、部示例,3.1單層工業(yè)建筑的結(jié)構(gòu)類型與構(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)類型與構(gòu)件組成,門式剛架（門架）：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)件時相當(dāng)于墻柱結(jié)合的構(gòu)件， 特點： 構(gòu)件類型少，節(jié)省材料。,3.1單層工業(yè)建筑的結(jié)構(gòu)類型與構(gòu)件組成,薄殼式屋頂結(jié)構(gòu) 門式剛架結(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)計的依據(jù),第3章 單層工業(yè)建筑設(shè)計,生產(chǎn)工藝是工業(yè)建筑設(shè)計的依據(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)計的依據(jù),三種

4、生產(chǎn)工藝流程形式：直線式、直線往復(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。單跨或兩跨平行時采光通風(fēng)較易解決， 但建筑外墻面積過大，對保溫隔熱不利。這種平面簡 單規(guī)整，適合對保溫要求不高或生產(chǎn)工藝流程無法改 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，對節(jié) 約材料 和保溫隔熱有利。結(jié)構(gòu)構(gòu)造簡單，造價低。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形平面外圍護結(jié)構(gòu)的周長比方形平面長約25。同時，方形廠方的造價也比矩形、長條形廠房低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)計人員在設(shè)計中，根據(jù)工藝流程和設(shè)備布置狀況， 對跨度和柱距提出初始的要求，建筑設(shè)計人員在此基礎(chǔ)上，

6、依照建筑及結(jié)構(gòu)的設(shè)計原則，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，如熱加工車間在生產(chǎn)過程中散發(fā)出大量的余熱和煙塵。在平面設(shè)計中應(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)工藝有時要求建筑平面設(shè)計成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。在平面布置時應(yīng)將縱橫跨之間的開口 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， 擴大柱網(wǎng)是途徑之一。將柱距由6m擴大至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 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)實例,柱距,柱網(wǎng)實例,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,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,柱頂標高的確定：,（2）有吊車工業(yè)建筑,H 柱項標高（m），必須符合3M的模數(shù),H1 吊車軌道頂面標高（m），為柱牛腿標高（應(yīng)符合擴大 模數(shù)3M數(shù)列，如牛腿標高大于7.2m時，應(yīng)符合擴大模數(shù) 6M數(shù)列）與吊車梁高、吊車軌高及墊層厚度之和，一般 由工藝設(shè)計人員提出,h6 吊車軌頂至小車頂面的高度（m），根據(jù)吊車資料查出,h7

9、小車頂面到屋架下弦底面之間的安全凈空尺寸（mm）。 按國家標準及根據(jù)吊車起重量可取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,柱頂標高的確定：,高度對造價有直接影響，確定高度時應(yīng)有效地利用和節(jié)約空間， 降低建筑造價。,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,廠房內(nèi)部示例,廠房內(nèi)部示例,廠房內(nèi)部示例,柱頂位置,廠房內(nèi)部示例,（二）室內(nèi)地坪標高的確定,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,長天溝端部外排水,多脊雙坡有組織內(nèi)排水實例,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,緩長坡屋頂：管網(wǎng)短，構(gòu)造簡單，可以減少維修和投資 費用，既可節(jié)約室內(nèi)空間，又可提高屋面的耐久性。特 別適合嚴禁漏水以防引起爆炸事故的車間（如冶煉車間） 等。,多跨工業(yè)建筑減少內(nèi)天溝實例,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,定位軸線:,第3章 單層工業(yè)建筑設(shè)計,單層工業(yè)建筑定位軸線示意,3.4.1橫向定位軸線,標定了縱向構(gòu)件的標

11、志端部，如吊車梁、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)造的簡單可行。,3.4單層工業(yè)建筑的定位軸線,3.4.1橫向定位軸線,一、柱與橫向定位軸線的聯(lián)系,中間柱的截面中心線 與橫向定位軸線重合， 而且屋架中心線是與 橫向定位軸線重合， 工業(yè)建筑的縱向結(jié)構(gòu) 構(gòu)件如屋面板、吊車 梁、連系梁的標志長 度皆以橫向定位軸線 為界。,3.4單層工業(yè)建筑的定位軸線,3.4.1橫向定位軸線,二、橫向伸縮縫、防震縫部位柱 與橫向定位軸線的聯(lián)系,3.4單層工業(yè)建筑的定位軸線,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，縫兩側(cè)柱截面中心均 應(yīng)自定位軸線向兩側(cè)內(nèi)移

12、 600mm。兩條定位軸線之間 的距離稱做插入距，等于變 形縫寬。,橫向變形縫,橫向變形縫,變形縫實例,橫向變形縫,橫向變形縫,變形縫實例,變形縫,變形縫,變形縫實例,變形縫實例,變形縫,變形縫,變形縫實例,變形縫,變形縫,變形縫實例,變形縫,3.4.1橫向定位軸線,三、山墻與橫向定位軸線的聯(lián)系,3.4單層工業(yè)建筑的定位軸線,當(dāng)山墻為非承重山墻時， 山墻內(nèi)緣與橫向定位軸 線重合，端部柱截面中 心線應(yīng)自橫向定位軸線 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 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,三

13、、山墻與橫向定位軸線的聯(lián)系,墻體塊材的半塊（長） 、半塊的倍數(shù)（長）或墻厚 的一半,3.4單層工業(yè)建筑的定位軸線,承重山墻內(nèi)緣與橫向定位 軸線的距離應(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 度的要求。,3.4.2縱向定位軸線,3.4單層工業(yè)建筑的定位軸線,3.4.2縱向定位軸線,（一）外墻、邊柱與縱向定位軸線的聯(lián)系,3.4單層工業(yè)建筑的定位軸線,（一）外墻、邊柱與縱向定位軸線的聯(lián)系,（1）封閉式結(jié)合 即邊柱外緣與縱向定位線相重合。 在無吊車或只有懸掛式吊車，以及 柱距為6m，橋式吊車起重量 Q20t/5t條件下采用，此時吊車端 部外緣至上柱內(nèi)緣的安全

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

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

16、層工業(yè)建筑的定位軸線,高低跨中柱與縱向定位軸線的聯(lián)系,3.4.2縱向定位軸線,（三）縱向伸縮縫、防震縫處柱與縱向定位軸線的聯(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 的問題。,等高工業(yè)建筑設(shè)置：采用單 柱并設(shè)兩條定位軸線。伸縮 縫一側(cè)的屋架或屋面梁擱置 在活動支座上。,3.4單層工業(yè)建筑的定位軸線,3.4.2縱向定位軸線,（三）縱向伸縮縫、防震縫處柱與縱向定位軸線的聯(lián)系,3.4單層工業(yè)建筑的定位軸線,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)有活動支座 的牛腿上，高低跨處應(yīng)采用兩條定位軸線，其間設(shè)插入距。,單柱處理特點：結(jié)構(gòu)簡單，工程量少，但柱外形復(fù)雜，制作 不便，當(dāng)兩側(cè)高差懸殊或吊車起重量差異較大時不宜采用。,不等高工業(yè)建筑縱向伸縮縫處單柱與縱向定位軸線的聯(lián)系,3.4.2縱向定位軸線,（三）縱向伸縮縫、防震縫處柱與縱向定位軸線的聯(lián)系,3.4單層工業(yè)建筑的定位軸線,采用雙柱：用兩條定位軸線，并設(shè)插入距。柱與定位軸線的 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)實際是各自獨立、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