第16章 单层厂房设计.ppt

1 第16章单层厂房设计 16 1单层厂房的结构类型与构件组成16 2单层厂房平面设计16 3单层厂房剖面设计16 4单层厂房定位轴线的标定 扬州大学建筑科学与工程学院CollegeofCivilScienceandEngineering 2 16 1单层厂房的结构类型与构件组成 一 单厂的结构类型 3 一 墙承重结构 4 墙承重结构 5 二 骨架承重结构 排架结构组成 柱子 基础 屋架 屋面梁 特点 柱子 基础 屋架 屋面梁 均是独立构件 屋架与柱铰接 柱与基础刚接 6 二 骨架承重结构 排架结构体系 1 砖石混合结构 7 二 骨架承重结构 排架结构体系 砖混结构厂房 8 二 骨架承重结构 排架结构体系 2 装配式钢筋混凝土结构 9 二 骨架承重结构 排架结构体系 3 钢结构 10 钢结构厂房 钢结构厂房示例 钢檩条 钢柱 11 钢结构厂房示例 支撑 钢结构厂房 12 钢结构厂房示例 钢结构厂房 13 钢结构厂房示例 钢结构厂房 14 钢结构厂房内部示例 钢结构厂房 15 二 骨架承重结构 4 钢 钢筋混凝土结构 16 二 骨架承重结构 组成 柱子 基础 屋架 屋面梁 特点 柱子与屋架 屋面梁 合并为一个构件屋架与柱刚接 柱与基础铰接 其他结构体系 空间结构刚架结构 17 其他结构体系 空间结构 屋顶部分改用轻型屋盖 如V型折板结构 单面或双面曲壳结构 或者网架结构 特点 受力合理 能充分地发挥材料的力学性能 空间刚度大 抗震性能较强 缺陷 施工复杂 18 其他结构体系 特殊结构 如门式刚架 T形板等 门式刚架 门架 梁柱合一的结构形式 可用钢筋混凝土或钢结构制作 T形板用作竖向承重构件时相当于墙柱结合的构件 特点是构件类型少 节省材料 19 其他结构体系 薄壳式屋顶结构门式刚架结构 20 装配式钢筋混凝土骨架结构 一 承重结构 1 横向骨架组成 基础 排架柱 屋架 2 纵向连系构件 屋面板 连系梁 吊车梁 基础梁等 3 其他 支撑系统构件 抗风柱 二 围护结构墙体 屋面 门窗 地面等 二 单厂的结构组成 21 某厂房断面示例 22 23 24 预制钢筋混凝土柱 25 26 27 竖向荷载的传递 屋面荷载 屋面板 屋架 柱 基础 纵墙自重 联系梁 基础梁 地基 吊车竖向荷载 吊车梁 纵向排架 28 横向水平荷载的传递 屋面板 屋架 柱 基础 联系梁 地基 吊车横向水平荷载 吊车梁 横向风荷载 天窗架 29 纵向水平荷载的传递 山墙 屋盖 柱 基础 抗风柱 地基 吊车纵向水平荷载 吊车梁 纵向风荷载 天窗架 天窗端壁 30 16 2单层厂房平面设计 总平面可划分为五大功能区 生产区与其他区域联系方便 工厂前区与城市干道相衔接 人 货流路线不交叉 一 工厂总平面与厂房平面设计的关系 31 16 2单层厂房平面设计 1 厂房建筑平面设计和民用建筑的区别 民用建筑的平面设计主要由建筑设计人员完成厂房的平面设计是先由工艺设计人员进行工艺平面设计 在此基础上由建筑设计人员进行建筑平面设计 二 生产工艺与平面的关系 32 一 生产工艺与平面的关系 2 工艺平面图 1 生产工艺流程的组织 2 生产和起重运输的选择和布置 3 工段的划分 4 跨度尺寸 跨间数量 面积大小 生产工艺流程的形式 直线式 往复式 垂直式 33 直线式 往复式 平行式 垂直式 34 一 生产工艺与平面的关系 3 建筑平面 1 满足生产工艺平面的要求 2 平面形式规则 合理 简单 3 减少用地 节能 4 选择技术先进 经济合理的柱网 5 解决厂房采光 通风问题 6 合理安排生活用室 7 处理好安全疏散及防火措施 8 满足工业化生产 35 36 37 16 2单层厂房平面设计 一 生产工艺与平面的关系二 单层工业建筑平面形式的选择 平面的形式与生产工艺 生产状况有关 常用的平面形式有 方形 矩形 L形及山字形 面积相等时 方形厂房的外围结构的周长最小 38 二 单层工业建筑平面形式的选择 平面形式不同厂房造价 39 1 矩形平面 平行跨布置 垂直跨布置 40 1 矩形平面 方形 近方形平面 41 2 L形 平面 多用于大 中型热加工车间 42 16 2单层厂房平面设计 一 生产工艺与平面的关系二 单层工业建筑平面形式的选择三 柱网选择 43 三 柱网选择 柱子在平面上排列所形成的网格称为柱网 柱子纵向定位轴线的距离称为跨度 柱子横向定位轴线的距离称为柱距 44 柱网的选择必须满足 一 满足生产工艺要求 45 柱网的选择必须满足 二 遵守 厂房建筑模数协调标准 1 跨度 18m时 9m 12m 15m 18m 30M 18m时 18m 24m 30m 36m 60M 2 柱距 6m 12m 60M 3 抗风柱 15M 46 柱网的选择必须满足 三 调整和统一柱网 47 柱网的选择必须满足 四 应尽量扩大柱网 提高厂房的通用性 1 扩大柱网能扩大生产面积 节约用地 2 扩大柱网能减少构件数量 加快建设速度 3 扩大柱网能提高吊车的服务范围 48 49 扩大柱网 50 51 单层工业建筑的柱网选择 柱网实例 柱距 跨度 52 单层工业建筑的柱网选择 柱网实例 柱距 53 16 3单层厂房剖面设计 一 生产工艺对剖面设计的影响 54 16 3单层厂房剖面设计 一 生产工艺对剖面设计的影响二 厂房高度的确定 厂房高度是指室内地面至柱顶的距离 满足下列要求 1 生产使用要求2 厂房建筑统一化基本规则 3 合理使用空间4 满足卫生条件 55 工业建筑高度的确定 厂房内部示例 56 工业建筑高度的确定 厂房内部示例 柱顶位置 57 一 柱顶标高的确定 1 无吊车厂房 基本方法 最大生产设备极限高度 安装检修所需空间高度 满足卫生条件 3 9m 柱顶标高H应符合3M数列 58 一 柱顶标高的确定 2 有吊车厂房 1 柱顶标高H H1 h6 h7H必须符合3M数列 H1 吊车轨顶标高 h6 轨顶至吊车上小车顶部的高度 h7 屋架下弦底面至吊车小车顶面的安全空隙 可取300 400 500 59 2 吊车轨顶标高H1 H2 H3H2 柱牛腿标高 高度 7 2m时 应符合3M数列 高度 7 2m时 应符合6M数列 H3 吊车梁高 吊车轨高及垫层厚度之和 60 61 二 剖面空间的利用 62 63 64 三 室内地坪标高的确定 室内地坪相对标高为 0 000 室内外高差一般取150 200 65 厂房跨度平行等高线布置 66 厂房跨度垂直等高线布置 67 16 3单层厂房剖面设计 一 生产工艺对剖面设计的影响二 厂房高度的确定三 天然采光 68 二 天然采光 天然采光设计 根据室内生产对采光的要求确定窗子大小 形状及其布置 保证室内采光的强度 均匀度及避免眩光 69 1 满足采光强度的要求 一 天然采光设计的质量要求 70 71 一 天然采光设计的质量要求 2 满足采光均匀度的要求 要求 工作面上各部分的照度值比较接近 明暗变化不要太大 72 一 天然采光设计的质量要求 3 注意光的方向性4 避免在工作区产生眩光作业区避免直射阳光不宜以窗为视觉背景适当采用遮阳设施室内宜浅色粉刷 73 二 采光面积的确定 74 采光方式 侧面采光 顶部采光 混合采光 三 采光方式和采光窗的选择 特点 光线方向性强 均匀度差 侧窗位置高低影响采光系数及采光均匀度 1 侧面采光 单侧采光 双侧采光 75 76 侧窗 77 侧窗布置时应注意 窗口高度与厂房进深相适应 双侧采光有利提高采光均匀度 78 侧窗布置时应注意 高低侧窗的设置高侧窗 高于吊车梁顶600 低侧窗 坐着工作0 7 0 8m 站着工作1 4 1 5m 窗间墙的宽度 窗的宽度 79 2 混合采光 采光天窗的类型 三 采光方式和采光窗的选择 1 侧面采光 80 1 矩形天窗 b 1 2 1 3 lhc 0 3b 81 矩形天窗 82 2 锯齿形天窗 83 3 横向下沉式天窗 84 4 平天窗采光板 采光罩 采光带 85 1 1工业建筑的特点 分类与设计要求 横向采光带 86 5 三角形天窗 6 其他屋顶形式的天窗 87 16 3单层厂房剖面设计 一 生产工艺对剖面设计的影响二 厂房高度的确定三 天然采光四 自然通风 厂房通风 自然通风机械通风 88 机械通风屋面 89 自然通风的基本原理 1 热压作用厂房内外温差造成空气压力差叫热压 p gH w n p 热压 Pa g 重力加速度 m s H 进排气口中心线的垂直距离 m w 室外空气密度 kg m n 室内空气密度 kg m 2 风压作用 90 热压通风示意图 91 自然通风设计的一般原则 1 建筑朝向的选择限制厂房宽度长轴与夏季主导风向垂直 南北朝向最合理2 建筑群的布局行列式 错列式 斜列式周边式自由式3 厂房开口与自然通风合理布置进风口 出风口4 导风设计合理选择通风窗 92 冷加工车间的自然通风 如何组织好穿堂风 注意 1 厂房的方位 2 限制厂房的宽度 3 厂房内不设或少设隔墙 4 侧墙上开窗 纵横通道的端部设大门 5 辅设机械通风 6 设置通风屋脊 93 1 1工业建筑的特点 分类与设计要求 某仓库通风屋脊 94 1 进排气口的布置进气口位置应尽量低些 窗台高0 4 0 6m 北方地区避免冬天冷风 应设上下两排 排气口应尽量高些 进气口窗扇的选择 热加工车间的自然通风 95 96 97 排风口的设置 98 单厂常用侧窗开启方式 99 2 通风天窗的选择主要有 矩形通风天窗下沉式通风天窗 热加工车间的自然通风 100 1 矩形通风天窗 风压对排气口排气有阻碍作用 应采取避风措施 101 1 矩形通风天窗 102 A 设置挡风板L h一般为 1 1 1 5 天窗挑檐较短0 9 1 25 天窗挑檐较长 103 B 喉口宽b与h的关系 b 6m h 0 4 0 5 b b 6m h 0 3 0 4 b C 天窗不设挡风板的几种情况 104 2 下沉式天窗井式下沉 纵向下沉 横向下沉 105 与矩形通风天窗相比 下沉式天窗有以下优点 1 降低了厂房高度4 5m 2 减小了屋顶荷载5 3 降低造价约12 4 由于重心下降 抗震性能好 5 通风稳定 采光均匀 布置灵活 缺点 1 屋面排水处理复杂 2 对屋架有一定的要求 106 16 4单层工业建筑的定位轴线 难点 概念 定位轴线是确定厂房主要承重构件位置及其相互间标志尺寸的基准线 也是厂房施工放线和设备安装定位的依据 横向定位轴线纵向定位轴线 107 定位轴线示意 108 合理划分定位轴线的作用 1 确定厂房主要承重构件位置2 确定主要承重构件相互之间的位置关系3 是构件标志尺寸的基准线4 是厂房施工放线的依据5 设备安装定位的依据 109 划分定位轴线的要求 1 满足生产工艺的要求2 利于厂房构件定型化 规格化3 提高构件的互换通用性 110 主要内容 一 横向定位轴线二 纵向定位轴线三 纵横跨相交处的定位轴线 111 一 横向定位轴线 横向定位轴线 垂直于长度方向的轴线 相邻两轴线间的距离为厂房的柱距 标定的是吊车梁 屋面板 连系梁 基础梁及墙板等纵向构件的标志尺寸 112 定位轴线示意 113 一 中间柱与横向定位轴线的联系 中间柱的中心线与横向定位轴线重合 114 二 变形缝处柱与横向定位轴线的联系 双柱双轴线1 采用非标构件2 采用标准构件 设插入距ai ae 两柱中心线各自轴线后退600 问题 为何内移 1 柱下基础的影响2 柱间间距 115 柱脚 116 变形缝双柱处理 双柱变形缝 117 三 山墙与横向定位轴线的联系 1 山墙为非承重墙山墙内缘与横向定位轴线重合 端柱中心线自定位轴线内移600 目的 1 使得抗风柱得以通上 2 与变形缝处构件可互换通用 118 非承重山墙与横向定位轴线的关系 119 三 山墙与横向定位轴线的联系 2 山墙为承重墙距山墙内缘 半砖 半砖的倍数 墙厚 120 二 纵向定位轴线 纵向定位轴线平行长度方向的轴线 相邻两轴线间的距离为厂房跨度 相邻两轴线间的距离也是屋架的标志尺寸 121 定位轴线示意 122 一 外墙 边柱与轴线的联系 1 非承重外墙 要求 A 吊车的轨距Lk L 2eL 厂房跨度 Lk 吊车轨距 e 轴线至吊车中心线的距离 e 750Q 50te 1000Q 50t B e B h0 Cb Cb 80当Q 50tCb 100当Q 50t 123 轴线与上柱宽度 吊车桥架端头长度及安全间隙之间的关系 124 桥架端部尺寸 B 及最小安全间隙 Cb 宽度值 125 与边柱外缘重合 ac 0 h h0适用 柱距6m 吊车起重量 20 5t时 封闭结合 126 非封闭结合 与边柱外缘间增设联系尺寸ac适用 柱距6m 吊车起重量 30 5t注意 保证屋架的支承长度 300 思考 为何增设联系尺寸ac 127 一 墙 边柱与轴线的联系 1 非承重外墙2 承重外墙A 无壁柱 128 一 墙 边柱与轴线的联系 2 承重外墙B 有壁柱 129 1 等高跨中柱A 无纵缝单柱单轴线 与上柱中心线重合单柱双轴