17工业建筑构造(2)

第十七章工业建筑构造设计概述下一张主页退出上一张（1）上弦横向水平支撑。当屋盖结构的纵向平面内的刚度不足，具有①跨度较大的无檩体系屋盖，当屋面板与屋架连接点的焊接质量不能保证，且山墙抗风柱与屋架上弦连接时；②厂房设有天窗，当天窗通到厂房两端的第二柱间或通过伸缩缝时，此时，应在第一或第二柱间的天窗范围内设置上弦横向水平支撑，并在天窗范围内沿纵向设置一至三道通长的受压系杆，以保证屋架上弦的侧向稳定。（2）下弦横向水平支撑。当具有以下情况之一时，应设置下弦横向水平支撑，下弦横向水平支撑一般宜设于厂房端部及伸缩缝处第一柱间。①厂房跨度≥18m，或厂房跨度＜18m，且山墙②屋架下弦悬挂吊车的纵向水平荷载较大而通过垂直支撑传力时，可在悬挂吊车轨道尽头的柱间③当厂房高度较大，纵向风荷载由山墙抗风柱④厂房内有较大的振动荷载，吊车吨位大时。2.纵向水平支撑纵向水平支撑一般是由交叉角钢等钢杆件和屋架下弦第一节间组成的水平桁架。其作用是加强屋盖结构在横向水平面内的刚性；在屋盖设有托架时，还可以保证托架上缘的侧向稳定，并将托架区域内的横向水平风力有效地传到相邻柱子上去。厂房内设有托架时，则必须在设有托架的柱间和两端相邻的一个柱间设置下弦纵向水平支撑。垂直支撑与水平系杆:（1）当屋架跨度大于18m小于30m时，垂直支撑应布置在厂房端部第二柱间和伸缩缝两边第二柱间，并在屋架跨中设置一道垂直支撑和水平系杆。（2）当屋架跨度大于30m时，应在屋架跨度的1/3左右节点处设置两道垂直支撑和水平系（3）竖杆较高的折线形或梯形屋架之间，除按以上要求布置支撑外，在屋架的端部需增三、钢结构组合方式：主要承重构件全部用钢材做成特点：抗地震和振动性能好，构件较轻，施工速度快；但钢结构易锈蚀，耐火性能差。适用于：Q≥50T,L≥24M,大荷载大跨度及有高温振动下一张主页退出上一张组合方式：钢筋砼柱+钢屋架特点：具有装配式钢筋砼结构和钢结构的双重优点适用于：L=24—26M，大荷载及有振动四、钢—钢筋砼结构下一张主页退出上一张五、其他结构类型第三节厂房内部的起重运输设备一、单轨式悬挂吊车分手动和电动两种由运行部分和起升部分组成适用于小型起重量的车间，一般起重量为1—2T。下一张主页退出上一张二、梁式吊车分手动和电动两种悬挂梁式吊车支承梁式吊车适用于小型起重量的车间，一般起重量不超过5T。下一张主页退出上一张三、桥式吊车由起重行车和桥架组成起重量：5—100T以上，在工业建筑中应用很广。下一张主页退出上一张第四节单层厂房平面、剖面、立面设计一、平面设计单层工业厂房平面设计的内容有：合理确定厂房平面形式；选择适宜的柱网；保证车间内部交通方便；合理布置生产及生活辅助用房。不同产品的车间，有不同的生产工艺流程。工艺师根据此图对建筑设计师提交生产工艺平面图，建筑设计师再根据此图的要求进行建筑设计。所以，生产工艺决定着厂房的建筑平面。(一)生产工艺与厂房平面设计的关系（二）平面形式与特点矩形平面跨度平行布置：适用于直线式的生产工艺流程和往复式的生产工艺流程下一张主页退出上一张特点：①各段之间靠得较紧，运输路线短捷，工艺联系紧密，工程管线较短；②形式规整,占地面积少；③结构构造简单,造价低,施工快；④室内采光通风容易解决。下一张主页退出上一张L形、П形、Щ形平面L形、П形、Щ形平面的特点：①厂房各部宽度不大，厂房周长较长，可在较长的外墙上设置门窗，室内采光通风条件好；②纵横跨垂交,要垂交处构件类型增多,构造复杂，需设防震缝；③外墙长度较长，造价及维修费用较高，室内各种工程管线较长。下一张主页退出上一张（三）柱网的选择柱网的概念：下一张主页退出上一张A.柱网的设计要求：1、满足生产工艺提出的要求2、遵守《厂房建筑模数协调标准》3、调整和统一柱网4、尽量扩大柱网，提高厂房的通用性下一张主页退出上一张柱网的设计要求：①扩大柱网能提高厂房的通用性②扩大柱网能扩大生产面积，节约用地③扩大柱网能加快建设速度④扩大柱网能提高吊车的服务范围下一张主页退出上一张B.跨度尺寸的确定1、生产设备的大小及布置2、车间内部通道3、《厂房建筑模数协调标准》的要求下一张主页退出上一张工艺设计中应考虑如下因素：①设备大小②设备布置方式③交通运输所需空间④生产操作及检修所需空间下一张主页退出上一张根据《厂房建筑模数协调标准》规定：①凡跨度等于或小于18m时应采用3m倍数(30M数列)；即:9m,12m,15m,18m②大于18m时应采用6m倍数(60M数列)；即:18m,24m,30m,36m③除工艺布置上有特殊要求外,一般不采用21m,27m和33m等跨度尺寸下一张主页退出上一张C.柱距尺寸的确定根据《厂房建筑模数协调标准》规定：柱距采用扩大模数60M数列；即:6m,12m；抗风柱柱距宜采用扩大模数15M数列。下一张主页退出上一张扩大柱距1、托架承重方案局部抽柱法2、不带托架承重方案柱距一般12m，采用配套12m系列构件方形柱网灵活车间常用尺寸:12×12m,18×18m,24×24m下一张主页退出上一张在我国建筑实践中常用的柱网尺寸①在有起重量不大于5T的悬挂式吊车和无吊车的厂房为：6×18m，6×24m，12×18m，12×24m，②在有桥式吊车的厂房中，起重量大于50T时为：6×18m，6×24m，6×30m，6×36m，12×18m，12×24m，12×30m，12×36m下一张主页退出上一张在我国建筑实践中常用的柱网尺寸③经过经济比较，也可选用6×9m，6×12m，6×15m，6×21m,6×27m④砖木结构常用3m,3.6m,4m柱距一般来说:不管有无吊车,18m和24m两个跨度适应性较强下一张主页退出上一张生活间：用以满足工人生产卫生和生活需要而设置的专用房间。（四）生活间设计(1)生产卫生用室，有浴室、存衣室、盥洗(2)生活用房有休息室、食堂、厕所。(3)妇幼卫生用室(女工卫生室、乳儿托儿所)和医疗卫生机构。车间需要设哪些生活用房，主要应根据车间的生产卫生特征和要求、规模以及地区气候条件等因素决定(表20.1)。生活间的组成(1)生活用房的类型、面积、卫生器具应按照《工业企业设计卫生标准》(TJ36—79)执行，并符合“有利生产，方便生活”(2)浴室、盥洗室、厕所的设计均按车间最大班工人总数的93%(3)结合工厂总平面图及车间平面合理选择生活间位置，应尽量布置在工人上下班的出入口处。(4)生活间应有良好的朝向、采光和通风。生活间设计要点(5)生活间设于地下室时，须有排水、防潮、采光、通风措施。(6)餐厅入口不应直接开向有污染的车间。(7)尽可能将几个车间的生活间合并，以节省用地和投资。生活间的布置方式有三种。生活间的布置方式(1)毗连式①特点毗连纵墙的生活间影响车间的采光和通风，车间内各有害因素对生活间有影响(图20.12)。为了改变这些缺点，实践中常采用与厂房纵墙脱开，用楼梯间与车间联系，或生活间端部与车间联系(图20.13)。②平面形式毗连式生活间平面多采用单面走廊，房间开间为3.3m、3.6m、3.9m，进深常为6m、6.6m，走廊宽度为2.1m、2.4m、3m(2)距车间一定距离单独建造生活间。其特点是平面布置灵活，可获得良好的通风与采光，与车间互不干扰，易与环境结合，可创造较好的厂区环境。缺点是造价较高，与车间联系不便，占地多。(3)在生产状况允许的条件下，利用车间内部的空闲位置布置生活间。它具有使用方便、经济、节省面积的优点，但只能将部分生活间布置在车间内，位置也较分散，有时会影响车间的通用性和灵活性。常用的形式有：嵌入车间内的空余地段；悬挂在车间空间或夹层；半地下室或地下室等。选择厂房的剖面形式，要综合考虑生产工艺，采光、通风的要求，屋面排水方式及厂房的结构形式的影响。图20.17是几种常见的钢筋混凝土排架结构的剖面形式。二、剖面设计厂房高度：厂房地面到柱顶(或下撑式屋架下弦底面)(1)无吊车厂房高度的确定无吊车厂房的高度主要取决于厂房内最高的生产设备及安装检修所需的净高，同时要考虑采光和通风的要求，并符合《厂房建筑模数协调标准》的扩大模数3M数列。确定厂房高度(2)有吊车厂房高度的确定有吊车厂房高度式中H1——轨顶标高h1——生产设备或隔断的最大高度h2——吊车越过设备时，吊车与设备之间的安全高度h3——被起吊物体的最大高度h4——起吊重物时，吊车缆索的最小高度h5——H2——Ch——上方间隙112345Hhhhhh12hHHC在满足生产的前提下，利用厂房空间降低柱顶标高，可节省建筑造价。其方法有：利用两榀屋架之间的空间布置个别高大设备(图20.19(a))；也可降低局部地面标高，将某些大型设备或工件放在地坑里(图20.19(b))。单层厂房室内地面标高由厂区总平面设计确定，其相对标高为±0.000。为防止雨水流入室内，室外标高一般应低于室内标高150mm，为通行方便，室外入口处应设置坡道，其坡度不宜过大。室内外地面标高(1)采光方式①侧面采光利用在外墙上开侧窗进行采光的方式。具有光线方向性强、造价低等特点。吊车梁以上的窗口为高侧窗，吊车梁以下的窗口为低侧窗。高、低侧窗之间应留出一段高度不开窗(吊车梁高度上下各600mm)。低侧窗的窗台高度一般应略高于工作面高度。采光方式及采光口大小的确定②顶部采光利用屋顶上的天窗进行采光的方式。具有光线均匀、采光效率高的特点，但构造复杂，造价较高。③混合采光在侧面采光的同时加设顶部采光的方式。(2)采光口大小的确定①根据厂房的使用性质，确定采光等级；②查出厂房采光系数最低值C③根据C④按照车间的平面、剖面确定窗的采光形式、尺寸、数量、位置。窗洞口尺寸应符合3M的模数数列。采光等级生产车间和工作场所名称Ⅰ精密机械、机电成品检验车间；工艺美术厂雕刻、刺绣、绘画车间；毛纺厂选毛车间Ⅱ精密机械加工、装配、精密机电装配车间；仪表检修车间；主控制室、电视机、收音机装配车间；光学仪器厂研磨车间；无线电元件制造车间；印刷厂排字；印刷车间；针织厂精纺、织造、检验车间；制药厂制剂车间Ⅲ机械加工和装配车间；机修、电修车间；理化实验室、计量室、木工车间；面粉厂制粉车间；塑料厂注塑、拉丝车间；制药厂合成药车间；冶金工厂冷轧、热轧、拉丝车间；发电厂汽轮机车间Ⅳ焊接、钣金、铸工、锻工、热处理、电镀、油漆车间；食品厂糖果、饼干加工和包装车间；冶金工厂熔炼、炼钢、铁合金冶炼车间；水泥厂烧成、磨房、包装车间Ⅴ锅炉房、泵房、汽车库、煤的加工运输、选煤车间；转运站、运输通廊、一般仓库表1生产车间和工作场所的采光等级举例表2生产车间工作面上的采光系数最低值采光等级视觉工作分类室内天然光照度最低值(lx)采光系数最低值(%)工作精确度识别对象的最小尺寸(d)(mm)ⅠⅡⅢⅣⅤ特别精细工作很精细工作精细工作一般工作粗糙工作及仓库d≤0.150.15＜d≤0.30.3＜d≤1.01.0＜d≤5.0d＞5.0250150100502553210.5表3窗地面积比采光等级采光系数最低值(%)单侧窗双侧窗矩形天窗锯齿形天窗平天窗ⅠⅡⅢⅣⅤ53210.51/2.51/2.51/3.51/61/101/2.01/2.51/3.51/51/71/3.51/3.51/41/81/151/31/3.51/51/101/151/51/51/81/151/25注：当Ⅰ级采光等级的车间采用单侧窗或Ⅰ、Ⅱ级采光等级的车间采用矩形天窗时其采光不足部分应用照明补充。(1)①合理布置进出风口的位置，组织好穿堂风。②厂房宽度限制在60m左右(因风压随距离的增加而减弱)③使夏季主导风向垂直于厂房的长度方向。厂房的自然通风(2)热加工车间①进风口、排风口的布置②合理布置热源③设开敞式外墙开敞式外墙是指外墙上窗洞口处不设窗扇而用挡雨板代替。按开敞部位的不同，可分为全开敞式、上开敞式、下开敞式三种。厂房立面设计常采用的墙体划分手法有：(1)垂直划分(图20.24)(2)水平划分(图20.25)(3)混合划分(图20.26)三、立面设计