单层厂房设计.ppt

1、第二章单层厂房设计第二章单层厂房设计学习目标学习目标1.了解、掌握单层厂房排架结构的构件组成。2.认识、理解单层厂房平面、立面、剖面设计的主要内容。3.重点掌握单层厂房采光、通风设计的基本原理。4.重点掌握单层厂房定位轴线划分的方法。5.初步认识单层厂房立面设计及内部空间处理的特点。2.1单层厂房组成单层厂房组成n单层厂房的房屋组成n生产工段(也称生产工部)辅助工段库房部分行政办公生活用房每一幢厂房的组成应根据生产的性质、规模、总平面布置等因素来确定。n二二.单层厂房的构件的组成单层厂房的构件的组成。n承重结构承重结构a.横向排架：基础、柱、屋架（或屋面梁）b.纵向联系构件：基础梁、连系梁、圈

2、梁、吊车梁等。c.支撑系统：屋架支撑、柱间支撑等。有彩图围护结构围护结构:外墙、屋顶、地面、门窗、天窗等。其他其他:隔断、作业梯、检修梯等。2.2 单层厂房平面设计单层厂房平面设计n总平面对平面设计的影响n平面设计与生产工艺的关系n平面设计与运输设备的关系n单层厂房常用平面形式n单层厂房柱网选择n厂房生活间设计一、总平面对平面设计的影响一、总平面对平面设计的影响一般工厂主要是由建筑物和构筑物所组成。动画浏览。n厂区人流、货流组织对平面设计的影响n地形的影响地形对厂房平面形式有直接影响。见图铸工车间横剖面。n气象条件的影响主要影响因素有两个：一是日照，二是风向。二、平面设计与生产工艺的关系二、平

3、面设计与生产工艺的关系n生产工艺是工业建筑设计的重要依据之一。1.生产工艺流程的影响单层厂房里，工艺流程基本上是通过水平生产运输来实现的。平面设计必须满足工艺流程及布置要求，使生产线路短捷、不交叉、少迂回，并具有变更布置的灵活性。n例：以机械工厂的金工装配车间为例，介绍平面组合与生产工艺的关系金工装配车间的工艺流程见下图。n根据工艺要求，金工装配车间一般包括两个主要生产工段。机械加工工段机械加工工段：对铸、锻件等金属毛坯进行车、铣、刨、镗、钻、磨等加工过程，使成为机器产品中的零件(如齿轮和轴等)。装配工段装配工段：将机械加工工段已加工好的零件按一定生产程序装配成部件(如发动机等)；或进一步将零

4、、部件进行总的装配成为机械产品(如汽车和拖拉机等)。一般有如下三种组合方式：n2.生产状况的影响：不同性质的厂房，在生产操作时会出现不同的生产状况。n3.生产设备布置的影响：生产设备的大小和布置方式直接影响到厂房的平面布局、跨度大小和跨间数，同时也影响到大门尺寸和柱距尺寸等。例：例：见图机械加工装配车间的生产工艺流程根据生产工艺流程平面图而设计的建筑平面图。机械加工装配车间平面图机械加工装配车间平面图三、平面设计与运输设备的关系三、平面设计与运输设备的关系n1.起重运输设备的类型起重运输设备的类型n（1）吊车：轻型吊车（Q5t）单轨悬挂吊车单轨悬挂吊车是在屋顶承重结构下部悬挂梁式钢轨，轨梁布置

5、为直线或可转弯的曲线，在轨梁上设有可移动的滑轮组(或称神仙葫芦)，沿轨梁水平移动，利用滑轮组升降起重。起重量一般在3t以下，最多不超过5t。有手动和电动两种类型。n梁式吊车（Q5t）n梁式吊车包括悬挂式悬挂式与支承式支承式两种类型。悬挂式悬挂式是在屋顶承重结构下悬挂钢轨，钢轨布置为两行直线，在两行轨梁上设有可滑行的单梁。见下图左支承式支承式是在排架拄上设牛腿，牛腿上设吊车梁，吊车梁上安装钢轨，钢轨上设有可滑行的单梁，在滑行的单梁上装有可滑行的滑轮组，在单梁与滑轮组行走范围内均可起吊重物。见下图右梁式吊车起重量一般不超过5t，有电动和手动两种。悬挂式梁式吊车悬挂式梁式吊车支承式梁式吊车支承式梁式

6、吊车n桥式吊车桥式吊车起重量从5t至数百吨不等。起重时为电动。吊车上设有驾驶室，常设在桥架一端或根据要求确定其位置通常是在厂房排架柱上设牛腿，牛腿上搁吊车梁，吊车梁上安装钢轨，钢轨上放置能滑行的双榀钢桥架(或板梁)，桥架上支承小车；小车能沿桥架滑移，并有供起重的滑轮组。在桥架与小车行走范围内均可起吊重物。（2）其它运输设备）其它运输设备n厂房内除吊车外还有多种可用起重设备见图见图n地面轨道交通根据需要，厂房内外还会采用火车、汽车、电瓶车、手推车、各式地面起重车、悬链、普通输送带、气垫式输送带、磁力式输送带、输送辊道、管道、输送器、进料机、升降机、提升机等等运输设备。2.2.起重运输设备与厂房平

7、面设计的关系起重运输设备与厂房平面设计的关系n（1）起重运输设备影响厂房的平面布置和平面尺寸。见机械加工装配车间平面图n（2）如厂房内要求进入火车车皮，则应在平面图上布置铁轨。火车车皮进入处的门，其尺寸必须适合车皮运行及安全要求。n四四.单层厂房常用平面形式单层厂房常用平面形式n确定单层厂房平面形式的因素主要有：生产规模大小、生产性质、生产特征、工艺流程布置、交通运输方式以及土建技术条件等。n1.矩形平面矩形平面见图(a、b、c、d、e)。单跨平面是构成其它平面形式的基本单位。平行多跨组合平面适用于直线式的生产工艺流程。垂直跨组合平面适用于垂直式的生产工艺流程。正方形平-此种平面形式经济方面较

8、优越。1是伸缩缝几种不同平面形式的经济比较平面形式不同厂房造价比平面形式不同厂房造价比/%注：建筑面积均为5000m2左右结构名称平面形式方形1:1矩形1:2条形1:9外围护结构100128189柱100106125基础100110140总造价100106120n2.L、形平面形平面特点：外墙较长，厂房各跨宽度不大，外墙上可多设门窗，使厂房内有较好的自然通风和采光条件；在垂直相交处结构、构造处理均较复杂；厂房内各种管线较长，故造价较高。见右图(f、g、h、,j)n3.天井式（图）、单元式（图）1伸缩缝2标准单元3连接体五.柱网选择n柱网的尺寸是由柱距和跨度组成。见单层厂房柱网尺寸示意图。必须符

9、合国家规范BJ6-86厂房建筑模数协调标准的有关规定。n柱网柱子地平面上排列所形成的网格。n柱距（B）横向定位轴线间的距离。n跨度（L）纵向定位轴线间的距离。n柱网选择实际上就是选择厂房的跨度和柱距。单层工业建筑柱网选择柱网选择的依据柱网选择的依据 工工业业建建筑筑平平面面及及空空间间组组合合设设计计，是是在在工工艺艺 设设计计及及工工艺艺布布置置的的基基础础上上进进行行的的。第5篇 工业建筑设计生产工艺设计示例单层工业建筑的柱网选择柱网实例柱距跨度单层工业建筑的柱网选择柱网实例柱距3.3 单层工业建筑剖面与屋顶排水方式工业建筑高度的确定工业建筑高度的确定第5篇 工业建筑设计 第3章单层工业建

10、筑的设计厂房内部示例厂房内部示例柱顶位置1.柱网尺寸柱网尺寸 的确定的确定n跨度尺寸的确定：见跨度与设备布置的关系图a.生产工艺中生产设备的大小及布置方式。b.车间内部通道的宽度。c.满足厂房建筑模数协调标准的要求：当屋架跨度18m时，采用扩大模数30M的数列(M-基本模数，100mm)当屋架跨度18m时，采用扩大模数60M的数列当工艺布置有明显优越性时，跨度尺寸亦可采用21m,27m,33m。n柱距尺寸的确定：我国单层工业厂房设计主要采用装配式钢筋混凝土结构体系，其基本柱距是6m。相应的结构构件如基础梁、吊车梁、连系梁、屋面板、横向墙板等，均已配套成型。柱距尺寸还受到材料的影响，当采用砖混结

11、构的砖柱时，其柱距宜小于4m，可为3.9m,3.6m,3.3m。2.扩大柱网扩大柱网n为了使厂房具有相应的灵活性和通用性，宜采用扩大柱网。常用扩大柱网(跨度柱距)为1212、1512、1812、2412、1818、2424（m）等。12m柱距在工程中的应用通常有带托架和不带托架两种方案。此外，在扩大柱网中还有正方形或趋近正方形柱网，常用尺寸为1212、1818、2424（m）等。扩大柱网的优点是：扩大柱网的优点是：（1）提高厂房面积的利用率见图扩大柱网与设备布置（2）有利于大型设备的布置和产品的运输。（3）适应生产工艺变更及生产设备更新的要求。（4）减少构件数量，但增加了构件重量，见下表。（5

12、）减少柱基础土石方工程量。构件名称单位柱网(柱距跨度)备注624122418242424屋架榀251397跨度均为24m柱根50261814不包括抗风柱基础个50261814温度伸缩缝单基础双杯口总计125654535矩形平面矩形平面144m24m单层厂房各柱网构件数量比较单层厂房各柱网构件数量比较（2）12 m柱距柱距n目前扩大柱网采用最多的是12M柱距，在工程中的应用通常有带托架和不带托架两种方案。n带托架方案在多跨厂房中，边列柱为6M，中列采用12M托架，屋架间距仍是6M除托架处铁柱与基础外，其余构件都是6M柱距可选统一构件。n无托架方案中柱、边列柱均采用12M柱距，优点：结构形式简单，

13、施工方便，数量少，类型少有利于建筑工业化；技术经济指标也比较优越。1一屋架；2一托架梁；3一柱距为12m的内列柱4一柱距为6m的边列柱；5一长度为6m的屋面板n此外，在扩大柱网中还有正方形或趋近正方形柱网，常用尺寸为1212、1818、2424（m）等。见图方形柱网厂房见图方形柱网厂房六六.生活间生活间n为了满足工人在生产过程中的生产卫生及生活上的需要，保证产品质量、提高劳动生产率，给工人创造良好的劳动卫生条件，应设生活间。n1.生活间的组成生活间的组成生产卫生用室：浴室、存衣室。生活卫生用室：休息室、吸烟室、厕所、女工卫生室、小吃部、保健站等。行政办公室：办公室、会议室、学习室、值班室、计划

14、调度室等。生产辅助用室：工具室、材料库、计量室等。n2.生活间的布置生活间的布置生活间的位置应便于职工上下班；避免生产中产生的有害物质及高温的影响；尽量减少对厂房天然采光和自然通风的影响；有利于地面、地下及高空各种管线的布置，不妨碍厂房的扩建；生活间的造型及色彩应与厂房统一协调。生活间的布置方式有三种：见厂房外部不同位置的生活间毗连式生活间独立式生活间厂房内部式生活间位于厂房外部不同位置的生活间鸟瞰图位于厂房外部不同位置的生活间鸟瞰图毗连式生活间毗连式生活间n毗连式生活间是紧靠厂房外墙(山墙或纵墙)布置的生活间。n毗连式生活间和厂房的结构方案不同，荷载相差大，应设置沉降缝。处理方案有两种。见图

15、。独立式生活间独立式生活间n独立式生活间是距厂房一定距离、分开布置的生活间。独立式生活间适用于散发大量生产余热、有害气体及易燃易爆炸的车间。独立式生活间与车间的连接方式有三种。n走廊连接见下图n天桥连接天桥连接n地道连接地道连接厂房内部式生活间厂房内部式生活间n厂房内部式生活间是将生活间布置在车间内部可以充分利用的空间内。只要在生产工艺和卫生条件允许的情况下，均可采用这种布置方式。优点优点：使用方便、经济合理、节省建筑面积和体积的。缺点缺点：只能将生活间的部分房间布置在车间内，如存衣室、休息室等，车间的通用性也受到限制。内部式生活间有下列几种布置方式：在边角、空余地段布置生活间。在车间上部设夹

16、层。夹层可支承在柱子上，也可以悬挂在屋架下。利用车间一角布置生活间。在地下室或半地下室布置生活间。但是需要设置机械通风、人工照明，且构造复杂、费用较高，故一般较少采用。2.3 单层厂房剖面设计单层厂房剖面设计n剖面设计是从厂房的建筑空间处理上满足生产对厂房提出的各种要求。n厂房高度的确定n厂房的天然采光n厂房的自然通风一、厂房高度的确定一、厂房高度的确定n厂房高度指室内地面（相对标高定为0.000）至柱顶(或倾斜屋盖最低点、或下沉式屋架下弦底面)的距离。确定厂房的高度必须根据生产使用要求以及建筑统一化的要求，同时，还应考虑到空间的合理利用。n1.柱顶标高的确定柱顶标高的确定无吊车厂房：按最大生产设备及其使用、安装、检修时所需净空高度确定；同时兼顾采光和通风，一般不低于4m。根据厂房建筑模数协调标准的规定，应符合300mm的倍数。有吊车厂房有吊车厂房n有吊车厂房高度的确定有吊车厂房高度的确定柱顶标高 H=HH=H1 1+H+H2 2 轨顶标高 H H1 1=h=h1 1+h+h2 2+h+h3 3+h+h4 4+h+h5 5 轨顶至柱顶高度 H H2 2=h=h6 6+h+h7 72 2