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1、房屋建筑学,山东建筑大学建筑城规学院,工业建筑设计,第三篇,第十五章 单层厂房设计,第一节 概 述 一、单层厂房的组成 (一)单层厂房的空间组成 1、生产工段 2、辅助工段 3、仓库 4、生活间,(二)单层厂房的构件组成,承重墙结构与骨架结构两类 1骨架结构 按材料可分为砖石混合结构、钢筋混凝土结构、钢结构。 承重结构： 厂房的承重结构由横向排架和纵向连系构件组成。 (1)横向排架 由屋架(或屋面梁)、柱和基础组成 (2)纵向连系构件 由屋面板(或檩条)、吊车梁、连 系梁、柱间和屋架间支撑等组成。,单层厂房的构件组成,单层厂房的构件组成,图152 单层厂房构件组成,单层厂房的构件组成,2围护结
2、构 厂房的围护结构主要由屋面、外墙、门窗、天窗和地面等组成,第二节 单层厂房平面设计,一、工厂总平面与厂房平面设计的关系 工厂总平面按功能可分为几个区域： 1生产区 2辅助生产区 3动力区 4仓库区 5厂前区,单层厂房平面设计,图153 某机械制造厂总平面图 1辅助车间；2装配车间；3机械加工车间；4冲压车间；5铸工车间； 6锻工车间；7总仓库；8水工车间；9锅炉房；10煤气发生站； 11氧气站；12空气压缩站；13食堂；14厂部办公室,二、厂房生产工艺与平面设计的关系,一个完整的工艺平面图，主要包括以下五个内容： 1）根据生产的规模、性质、产品规格等确定的生产工艺流程； 2）选择和布置生产设
3、备和起重运输设备； 3）划分车间内部各生产工段及其所占面积； 4）初步拟定厂房的跨间数、跨度和长度； 5）提出生产对建筑设计的要求，如采光、通风、防震、防尘、防辐射等。,厂房生产工艺与平面设计的关系,(一)平面形式 单层厂房可采用：单跨平面或多跨组合平面 多跨组合平面：平行多跨，垂直多跨。 厂房的平面形式多为矩形，垂直多跨布置的 厂房也有L形、U形、山形等。,厂房生产工艺与平面设计的关系,三、柱网的选择,柱网：在厂房中，支承屋顶 柱子柱位 布置定位轴线， 在纵横定位轴线相交处 设置柱子，柱子在平面上所形成的的网 格称之为柱网。 跨度：柱子纵向定位轴线间的距离称之为跨 度。 柱距：横向定位轴线间
4、的距离称之为柱距。,柱网的选择,选择柱网时考虑的要求,(一) 跨度尺寸的确定 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 跨度 18m时，采用扩大模数30M数列， 即9m、12m 。 跨度18m，采用扩大模数60M，即18m、 24m。,选择柱网时考虑的要求,(二)柱距尺寸的确定 柱距采用扩大模数60M数列，即6m和12m。厂房山墙处抗风柱柱距宜采用扩大模数15M数列。,选择柱网时考虑的要求,(三)调整和统一柱网 (四)尽量扩大柱网，提高厂房的通用性和经济 合理性。 1能提高厂房的通用性 2. 能扩大生产面积，节约用地 3. 加快建设速度 4. 提高吊车的服务范围,选择柱网时考虑
5、的要求,局部抽柱跨内布置设备示意,选择柱网时考虑的要求,设托架承重方案 （a）托架；（b）托架布置,选择柱网时考虑的要求,四、单层厂房生活间设计,生活间是由生产卫生用室和生活卫生用室组成 （一）生活间的组成 1、生产卫生用室：存衣室、淋浴室、盥洗室等 2、生活卫生用室：休息室、厕所等,单层厂房生活间设计,（二）生活间的形式 1、毗连式 2、独立式 3、车间内部式,单层厂房生活间设计,单层厂房生活间设计,单层厂房生活间设计,单层厂房生活间设计,第三节 单层厂房剖面设计,一、厂房高度的确定 厂房高度定义：由地坪面到屋顶承重结构 下表面的垂直距离。 如屋顶承重结构是倾斜的，则厂房高是由 地坪面到屋顶
6、承重结构最低点的垂直距离。 柱顶标高：符合3M数列 砖混结构：符合1M数列,单层厂房剖面设计,单层厂房剖面设计,(一)柱顶(非下撑式屋架下弦底面)标高的确定 1无吊车厂房 柱顶标高是根据最大生产设备的高度和其安 装、检修时所需的净空高度确定 柱顶标高不低于3.9m。,2 有 吊 车 厂 房,图1518 厂房高度的确定,单层厂房剖面设计,单层厂房剖面设计,某单层厂房高度的调整 （a）原方案；（b）修改后方案,单层厂房剖面设计,(二)室内地坪标高的确定,室内地坪与室外地面设置高差 150mm,二、天然采光,（一）、天然采光的基本要求系数 1.天然采光系数 En C= 100% Ew 2满足采光均匀
7、度和避免产生眩光,天然采光,天然采光,天然采光,（二）采光面积的确定 （三）采光方式和采光窗的选择 1.采光方式：侧面采光、上部采光、混合采光 2.采光方式的选择: 侧窗(单侧和双侧) 顶部采光 侧窗天窗,天然采光,单侧窗采光光照衰减示意 图1526 高低侧窗示意,单侧 房间很窄 双侧 房间进深较大,天然采光,天然采光,天然采光,天然采光,天然采光,天然采光,三、自然通风,(一)自然通风的基本原理 1.基本原理 利用室内外温差造成的热压和风吹向建筑物而在不同表面上造成的压差来实现通风换气的。,自然通风,热压通风示意图,自然通风,风绕房屋流动状况及风压分布,自然通风,热压和风压共同作用时的气流情
8、况,自然通风,2.通风天窗的选择 通风天窗的类型： (1)矩形通风天窗 (2)下沉式通风天窗,自然通风,矩形通风天窗,自然通风,下沉式通风天窗 （a）井式天窗；（b）纵向下沉式通风天窗；（c）横向下沉式通风天窗,（二）进、排风口的布置,热压值的大小与进、排风口的中心线距离H成正比,第四节 单层厂房定位轴线 的标定,纵向定位轴线：平行于厂房长度方向的定位轴线 横向定位轴线：垂直于厂房长度方向的定位轴线 一、横向定位轴线 (一)中间柱 除横向变形缝处及端部排架柱外，中间柱的 中心线应与横向定位轴线相重合。,单层厂房定位轴线 的标定,1、山墙为非承重墙时 山墙为非承重墙时，墙内缘和抗风柱外缘应与横向
9、定位轴线相重合。端部排架柱的中心线应自横向定位轴线向内移600mm，端部实际柱距减少600mm。 2 、山墙为砌体承重时 山墙为砌体承重时，墙内缘与横向定位轴线间的距离应按砌体的块料类别分别为半块或半块的倍数或墙厚的一半,(二)端部柱,端部柱,端部柱,(三)横向变形缝处,横向伸缩缝、防震缝处一般是在一个基础上设双柱、双屋架。各柱有各自的基础杯口。双柱间应有一定的间距. 为了不增加构件类型，横向变形缝处定位轴线采用双轴线处理。 变形缝两侧柱间的实际距离较其他处的柱距减少600mm，但柱距的标志尺寸仍为6000mm。,横向变形缝处,二、纵向定位轴线,纵向定位轴线标定了屋架标志尺寸端部的位置。屋架的
10、跨度与厂房跨度一致。 (一）外墙、边柱 (二)中柱 (三)纵向变形缝处,(一）外墙、边柱,1、封闭结合：指外墙内缘和边柱外缘与纵向定位 轴线相重合,使屋面板与外墙之间 无空隙，形成封闭结合。 适用:无吊车或只有悬挂式吊车的厂房以及柱距 为6m、吊车起重量Q20t的厂房。,外墙、边柱,封闭结合,LLk十2e 其中， L厂房跨度(纵向定位轴线之间的距离)； Lk吊车跨度，吊车两条轨道之间的距离 e纵向定位轴线至吊车轨道中心线的距离，一般为750mm，当吊车为重级工作制而需设安全走道板，或者吊车起重量大于50t时，采用1000mm eB十K十h B轨道中心线至吊车端头外缘的距离。 K安全空隙。 h上
11、柱截面高度。,封闭结合,它适用于无吊车或只设悬挂式吊车的厂房，以及柱距为6m，吊车起重量Q20t的厂房。当吊车起重量Q20t时，查吊车规格表，得出相应参数B260mm，K80mm，上柱截面高度h400mm，e750mm。由下式验算安全空隙： Ke一(h十B)750一(400十260)90mm，说明实际安全空隙大于必需安全空隙 (K80mm)，符合安全要求,非封闭结合,2、非封闭结合：指外墙内缘和边柱外缘与纵向 定位轴线间加设联系尺寸,屋面 板与外墙之间出现空隙，形成 非封闭结合，须加设补充构件 适用：柱距为6m,吊车起重量Q30t;或柱 距较大以及有特殊构造要求时,非封闭结合,非封闭结合,当吊
12、车吨位Q为30/5t时，其参数B300mm，h400mm，K80mm， e750mm。若按封闭结合的情况下考虑，Ke一(H十B)750一(400十300)50mm，不满足安全空隙K80mm的要求，这时则需将边柱自定位轴线外移一个距离ac，称为联系尺寸。 如墙为砌体时，ac值取50mm，安全空隙为50十50100mm，大于必需安全空隙80mm。,(二)中柱与纵向定位轴线的联系,1.等高跨中柱 2.高低跨处的中柱,中柱与纵向定位轴线的联系,1.等高跨中柱 宜设置单柱和一条纵向定位轴线。 上柱截面宽度一般取600mm。 需设插入距时，中柱可采用单柱及两条纵向 定位轴线。插入距ai应符合3M数列，上柱
13、中 心线宜与插入距中心线相重合。,中柱与纵向定位轴线的联系,2.高低跨处的中柱 高低跨处的中柱，当采用单柱时，宜采用一 条纵向定位轴线，即高跨上柱外缘和封墙内缘 与纵向定位轴线相重合。 当高跨柱距为6m而吊车起重量Q30t，或 柱距较大以及有构造要求需设插入距时，中 柱两条纵向定位轴线。 高低跨处中柱也可采用双柱及两条纵向定位 轴线，并设插入距，柱与纵向定位轴线的联 系与边柱相同。,中柱与纵向定位轴线的联系,中柱与纵向定位轴线的联系,高 低 跨 处 的 中 柱,中柱与纵向定位轴线的联系,高 低 跨 处 的 中 柱,三、纵横跨相交处的定位轴线,1、纵跨，相交处的处理相当于山墙处； 2、横跨，相交处处理相当于边柱和外墙处的定位轴线定位。 3、纵横跨相交处采用双柱单墙处理，外墙不落地，成为悬墙，属于横跨 。,纵横跨相交处的定位轴线,纵横跨相交处的定位轴线,
