单层及多层工业建筑设计讲义.ppt

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1、房屋房屋建筑学建筑学 第第1 1章章 第第1 1章章 单层工业建筑设计单层工业建筑设计 1.1 1.1 工业建筑概述工业建筑概述 1.1.1 1.1.1 工业建筑的特点、类型和设计要求工业建筑的特点、类型和设计要求一、工业建筑的特点一、工业建筑的特点（1）工艺当先。）工艺当先。建筑设计是在由工艺设计人员提供的生产工艺设计建筑设计是在由工艺设计人员提供的生产工艺设计图的基础上进行的，建筑设计首先应适应生产工艺方面的要求，其次图的基础上进行的，建筑设计首先应适应生产工艺方面的要求，其次应满足适用、安全、经济、美观的建筑方针要求。应满足适用、安全、经济、美观的建筑方针要求。（2）体型高大。）体型高大

2、。大多数单层厂房中，由于生产设备多而体形高大，大多数单层厂房中，由于生产设备多而体形高大，各部分生产联系紧密，并伴有多种起重和运输设备通行，因而造成厂各部分生产联系紧密，并伴有多种起重和运输设备通行，因而造成厂房占地面积大、空间高大、内部敞通的体型特征。房占地面积大、空间高大、内部敞通的体型特征。（3）屋顶构造复杂。）屋顶构造复杂。单层厂房多数采用多跨形式，为解决室内采光、单层厂房多数采用多跨形式，为解决室内采光、通风和屋面排水防水等技术问题，需在屋顶上开设大面积的天窗及复通风和屋面排水防水等技术问题，需在屋顶上开设大面积的天窗及复杂的排水系统，致使屋顶构造十分复杂。杂的排水系统，致使屋顶构造

3、十分复杂。（4）结构特殊。）结构特殊。单层厂房由于屋顶和吊车荷载大而特殊，生产中还单层厂房由于屋顶和吊车荷载大而特殊，生产中还可能有强振等荷载，只有采用大跨度的骨架结构，才能适应较大复杂可能有强振等荷载，只有采用大跨度的骨架结构，才能适应较大复杂荷载的特殊要求。荷载的特殊要求。（1）主要生产厂房）主要生产厂房 用于完成产品从原料到成品的加工的主要工艺过程的各类厂房。用于完成产品从原料到成品的加工的主要工艺过程的各类厂房。（2）辅助生产厂房）辅助生产厂房 为主要生产车间服务的各类厂房，如：机修和工具等车间。为主要生产车间服务的各类厂房，如：机修和工具等车间。（3）动力用厂房）动力用厂房 为工厂提

4、供能源和动力的各类厂房，如：发电站、锅炉房等。为工厂提供能源和动力的各类厂房，如：发电站、锅炉房等。（4）储藏类建筑）储藏类建筑 储存各种原料、半成品或成品的仓库，如：材料库、成品库等。储存各种原料、半成品或成品的仓库，如：材料库、成品库等。（5）运输工具用房）运输工具用房 :停放、检修各种运输工具的库房。停放、检修各种运输工具的库房。（二）按厂房生产状况分（二）按厂房生产状况分（1）冷加工厂房）冷加工厂房 在正常温湿度状况下进行生产的车间，如：机械加工、装配等车间。在正常温湿度状况下进行生产的车间，如：机械加工、装配等车间。（2）热加工厂房）热加工厂房 在高温或熔化状态下进行生产的车间。在生

5、产中产生大量的热量及有害气体、在高温或熔化状态下进行生产的车间。在生产中产生大量的热量及有害气体、烟尘。如：冶炼、铸造、锻造和轧钢等车间。烟尘。如：冶炼、铸造、锻造和轧钢等车间。（3）恒温恒湿厂房）恒温恒湿厂房 在稳定的温湿度状态下进行生产的车间。如：纺织车间和精密仪器等车间。在稳定的温湿度状态下进行生产的车间。如：纺织车间和精密仪器等车间。（4）洁净厂房）洁净厂房 为保证产品质量，在无尘无菌，无污染的洁净状况下进行生产的车间。如：为保证产品质量，在无尘无菌，无污染的洁净状况下进行生产的车间。如：集成电路车间、医药工业、食品工业的一些车间等。集成电路车间、医药工业、食品工业的一些车间等。二、工

6、业建筑类型二、工业建筑类型：（一）按厂房用途分（一）按厂房用途分二、工业建筑类型：（一）按厂房用途分（一）按厂房用途分（1）主要生）主要生产产厂房厂房 用于完成用于完成产产品从原料到成品的加工的主要工品从原料到成品的加工的主要工艺过艺过程的各程的各类类厂房厂房（2）辅辅助生助生产产厂房厂房 为为主要生主要生产车间产车间服服务务的各的各类类厂房厂房 （3）动动力用厂房力用厂房 为工厂提供能源和动力的各类厂房为工厂提供能源和动力的各类厂房 n锅炉房锅炉房（4）储储藏藏类类建筑建筑 储储存各种原料、半成品或成品的存各种原料、半成品或成品的仓库仓库 n钢坯仓库钢坯仓库（5）运）运输输工具用房工具用房

7、停放、停放、检检修各种运修各种运输输工具的工具的库库房房 （二）按厂房生产状况分（二）按厂房生产状况分（1）冷加工厂房）冷加工厂房 在正常温湿度状况下进行生产的车间在正常温湿度状况下进行生产的车间（2）热热加工厂房加工厂房 在高温或熔化状在高温或熔化状态态下下进进行生行生产产的的车间车间 n轧钢车间内景轧钢车间内景n轧钢预热轧钢预热（3）恒温恒湿厂房）恒温恒湿厂房 n棉织厂内景棉织厂内景在稳定的温湿度状态下进行生产的车间在稳定的温湿度状态下进行生产的车间（4）洁净厂房）洁净厂房 为保证产品质量，在无尘无为保证产品质量，在无尘无菌，无污染的洁净状况下进菌，无污染的洁净状况下进行生产的车间行生产的

8、车间 n洁净厂房工作区洁净厂房工作区n大型洁净厂房立面大型洁净厂房立面（三）按厂房层数分（三）按厂房层数分（1）单层厂房）单层厂房 广广泛泛应应用用于于机机械械、冶冶金金等等工工业业。使使用用于于有有大大型型设设备备及及加加工工件件，有有较较大大动动荷荷载载和和大大型型起起重重运运输输设设备备、需需要要水水平平方方向向组组织织工工业业流流程程和和运输的生产项目。运输的生产项目。（2）双层厂房）双层厂房 这类厂房主要用于机械制造工业、冶金工业、化纤工业等。这类厂房主要用于机械制造工业、冶金工业、化纤工业等。（3）多层厂房）多层厂房 用用于于电电子子、精精密密仪仪器器、食食品品和和轻轻工工业业。适

9、适用用于于设设备备、产产品品较较轻轻、竖向布置工艺流程的生产项目。竖向布置工艺流程的生产项目。（4）混合层数厂房）混合层数厂房 同一厂房内既有多层也有单层，单层或跨层内设置大型生产设同一厂房内既有多层也有单层，单层或跨层内设置大型生产设备，多用于化工和电力工业。备，多用于化工和电力工业。（四）混合厂房（四）混合厂房 在同一建筑里既有行政办公、科研开发，又有工业生产、产品在同一建筑里既有行政办公、科研开发，又有工业生产、产品储存的综合性建筑，是现代高新产业界出现的新型建筑。储存的综合性建筑，是现代高新产业界出现的新型建筑。如：某企业一栋近如：某企业一栋近3万平方米的综合体内，设有行政办公，产万平

10、方米的综合体内，设有行政办公，产品研发设计、生产车间，并在车间隔离出自动化高架仓库，用以储品研发设计、生产车间，并在车间隔离出自动化高架仓库，用以储存产品。存产品。单层厂房剖面多层厂房多层厂房多层厂房剖面图多层厂房经济图层次混合厂房1汽机间；2除氧间；3锅炉间；4煤斗间n多层厂房立面多层厂房立面 1 1n多层厂房立面多层厂房立面 2 2混合层数厂房混合层数厂房三、工业建筑的设计要求三、工业建筑的设计要求（1）满足生产工艺的要求）满足生产工艺的要求 生生产产工工艺艺要要求求是是工工业业建建筑筑设设计计的的主主要要依依据据。因因此此，其其建建筑筑设设计计在在建建筑筑面面积积、平平面面形形状状、柱柱

11、距距、跨跨度度、剖剖面面形形式式、厂厂房房高高度度、结结构构方案和构造措施等方面，必须满足生产工艺的要求。方案和构造措施等方面，必须满足生产工艺的要求。（2）满足建筑技术的要求）满足建筑技术的要求 1）工业建筑的耐久性应符合建筑的使用年限，由于厂房荷载较）工业建筑的耐久性应符合建筑的使用年限，由于厂房荷载较 大，建筑设计应为结构设计的合理性创造条件，使结构设计大，建筑设计应为结构设计的合理性创造条件，使结构设计 更利于满足坚固和耐久的要求；更利于满足坚固和耐久的要求；2）生产工艺不断更新，生产规模逐渐扩大，因此，建筑设计应）生产工艺不断更新，生产规模逐渐扩大，因此，建筑设计应 使厂房具有较大的

12、通用性和改建扩建的可能性；使厂房具有较大的通用性和改建扩建的可能性；3）应严格遵守）应严格遵守厂房建筑模数协调标准厂房建筑模数协调标准及及建筑模数协调统建筑模数协调统 一标准一标准的规定，合理选择厂房建筑参数（柱距、跨度、的规定，合理选择厂房建筑参数（柱距、跨度、柱顶标高），以便采用标准通用的结构构件，从而提高厂房柱顶标高），以便采用标准通用的结构构件，从而提高厂房 建筑工业化水平。建筑工业化水平。（3）满足建筑经济要求）满足建筑经济要求 1）在不影响卫生、防火及室内环境要求的条件下，有时将若干个）在不影响卫生、防火及室内环境要求的条件下，有时将若干个 车间合并成联合厂房，对现代化连续生产极为

13、有利。充分发挥车间合并成联合厂房，对现代化连续生产极为有利。充分发挥 联合厂房建设用地较少，外墙面积相应减少，管网线路相对联合厂房建设用地较少，外墙面积相应减少，管网线路相对 集中的优势，使建筑经济性更趋合理；集中的优势，使建筑经济性更趋合理；2）建筑的层数是影响建筑经济性的重要因素，因此，应根据工艺）建筑的层数是影响建筑经济性的重要因素，因此，应根据工艺 要求，建筑技术经济条件等，合理选择厂房层数；要求，建筑技术经济条件等，合理选择厂房层数；3）在满足生产要求的前提下，应尽量减少结构所占面积，扩大）在满足生产要求的前提下，应尽量减少结构所占面积，扩大 使用面积，并设法缩小建筑体积，充分利用建

14、筑空间；使用面积，并设法缩小建筑体积，充分利用建筑空间；4）在不影响厂房的坚固、耐久、生产操作和施工速度的前提下，）在不影响厂房的坚固、耐久、生产操作和施工速度的前提下，应尽量降低材料消耗，减轻构件自重，以降低建筑造价；应尽量降低材料消耗，减轻构件自重，以降低建筑造价；5）设计方案应优先采用先进配套的结构体系和工业化施工方法。）设计方案应优先采用先进配套的结构体系和工业化施工方法。（4）满足卫生及安全要求）满足卫生及安全要求1）应应有有与与生生产产工工艺艺适适应应的的天天然然采采光光，以以保保证证厂厂房房内内部部工工作作面面上上的的照照度度；还应有良好的自然通风；还应有良好的自然通风；2）设法

15、排除生产余热、废气及有害气体，以提供卫生的工作环境；）设法排除生产余热、废气及有害气体，以提供卫生的工作环境；3）对对散散发发有有害害气气体体、有有害害辐辐射射和和存存在在严严重重噪噪声声的的厂厂房房，应应采采取取净净化化、隔离、消声、隔声等措施，以减少或消除不必要的危害；隔离、消声、隔声等措施，以减少或消除不必要的危害；4）美化室内环境，注意厂房绿及色彩处理，优化生产环境。）美化室内环境，注意厂房绿及色彩处理，优化生产环境。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木工车间；9锅炉房；10煤气发生站；11氧气站；12压缩空气站；13食堂；14厂部

16、办公室；15车库；16汽车货运出入口；17火车货运出入口；18厂区大门人流出入口；19车间生活间；20露天堆场；21烟窗1.1.2 1.1.2 单层工业建筑的结构类型单层工业建筑的结构类型 单层工业建筑的结构类型可以分为：单层工业建筑的结构类型可以分为：墙承重结构，墙承重结构，骨架承重结构骨架承重结构 两类。两类。只只有有当当厂厂房房的的跨跨度度、高高度度、吊吊车车荷荷载载较较小小或或无无吊吊车车时时才才采用承重墙承重结构，通常多采用骨架承重结构。采用承重墙承重结构，通常多采用骨架承重结构。（一）骨架承重结构（一）骨架承重结构 骨骨架架承承重重结结构构简简称称骨骨架架结结构构，系系由由柱柱子子

17、、屋屋架架或或屋屋面面大大梁梁（或或其其他他屋屋盖盖结结构构）等等承承重重构构件件组组成成。在在骨骨架架结结构构中中，内内外外墙墙一一般般不承重，只起围护或分隔作用。不承重，只起围护或分隔作用。骨架结构的优越性：骨架结构的优越性：（1）便便于于提提供供高高大大通通敞敞的的厂厂房房室室内内空空间间，有有利利于于生生产产工工艺艺及及其其设设备备的布置，也有利于生产工艺的更新和改造。的布置，也有利于生产工艺的更新和改造。（2）由由于于主主要要由由骨骨架架来来承承受受厂厂房房的的各各种种荷荷载载，内内外外墙墙仅仅起起围围护护或或分分隔隔作作用用，所所以以骨骨架架和和墙墙体体的的材材料料均均能能充充分分

18、发发挥挥其其技技术术性性能能，能能有有效效地节省工程造价。地节省工程造价。骨骨架架结结构构按按材材料料可可分分为为砌砌体体结结构构、钢钢筋筋混混凝凝土土结结构和钢结构构和钢结构。（1）砌体结构）砌体结构 由由粘粘土土砖砖等等砌砌块块砌砌筑筑成成的的柱柱子子、钢钢筋筋混混凝凝土土屋屋架架（或或屋屋面面大大梁）或钢屋架等组成。梁）或钢屋架等组成。（2 2）装配式钢筋混凝土结构）装配式钢筋混凝土结构 这种骨架结构主要由这种骨架结构主要由横向骨架横向骨架和和纵向连系构件纵向连系构件组成。组成。横向骨架体系包括屋面大梁（屋架）、柱子、柱基础等。横向骨架体系包括屋面大梁（屋架）、柱子、柱基础等。纵向连系构

19、件包括屋面板、连系梁、吊车梁、基础梁等。纵向连系构件包括屋面板、连系梁、吊车梁、基础梁等。这种结构坚固耐久，建设周期短，与钢结构相比可节省钢材，这种结构坚固耐久，建设周期短，与钢结构相比可节省钢材，造价较低，故在国内外工业建筑中应用十分广泛。唯其自重大，造价较低，故在国内外工业建筑中应用十分广泛。唯其自重大，抗震性能比钢结构厂房差。图为这种骨架结构几种常见预制钢筋抗震性能比钢结构厂房差。图为这种骨架结构几种常见预制钢筋 混凝土柱的形式。混凝土柱的形式。（3 3）钢结构）钢结构 其主要承重构件全部采用钢材制作。其主要承重构件全部采用钢材制作。这这种种骨骨架架结结构构自自重重轻轻，抗抗震震性性能能

20、好好，施施工工速速度度快快，主主要要用用于于跨跨度度巨巨大大、空空间间高高、吊吊车车荷荷载载重重、高高温温或或振振动动荷荷载载大大的的厂厂房房。但但钢钢结结构构易易锈锈蚀蚀，防防火火性性能能差差，保保护护维维修修费费用用高高，使使用用时时应应采采取取必必要要的的防防护护措措施。施。究竟选择哪种骨架结构，应根据厂房的用途、规模、生产工艺究竟选择哪种骨架结构，应根据厂房的用途、规模、生产工艺和起重运输设备、施工条件、材料供应情况等因素综合分析而定。和起重运输设备、施工条件、材料供应情况等因素综合分析而定。钢钢结结构构厂厂房房示示例例钢结构钢结构钢钢结结构构厂厂房房示示例例钢檩条钢柱钢钢结结构构厂厂

21、房房示示例例支撑（二）其他结构（二）其他结构 单层工业厂房的承重结构除上述骨架结构外，还有其他结构形式。单层工业厂房的承重结构除上述骨架结构外，还有其他结构形式。一一类类是是上上述述骨骨架架结结构构中中，屋屋顶顶部部分分改改用用轻轻型型屋屋盖盖，如如V形形折折板板结构、单面或双面曲壳结构或者网架结构。结构、单面或双面曲壳结构或者网架结构。这这类类结结构构的的屋屋盖盖属属于于空空间间结结构构，其其特特点点是是受受力力合合理理，能能充充分分地地发发挥挥材材料料的的力力学学性性能能，其其空空间间刚刚度度大大，抗抗震震性性能能较较强强。缺缺陷陷是是施施工工复复杂杂，大大跨跨及及连跨厂房不便采用。连跨厂

22、房不便采用。另一类诸如门式刚架、另一类诸如门式刚架、T形板结构。形板结构。门门式式刚刚架架（简简称称门门架架）是是一一种种梁梁柱柱合合一一的的结结构构形形式式；而而T形形板板用用作作竖竖向向承承重重构构件件时时相相当当于于墙墙柱柱结结合合的的构构件件。这这类类结结构构的的共共同同特特点点是是构构件件类类型型少少，材料节省。材料节省。（三）装配式钢筋的混凝土排架结构的组成（三）装配式钢筋的混凝土排架结构的组成（1 1）承重结构）承重结构 横向排架横向排架、纵向连系构件纵向连系构件和和支撑系统支撑系统组成。组成。1 1）横横向向排排架架由由基基础础、柱柱子子、屋屋架架（或或屋屋面面大大梁梁）组组成

23、成，用用以以承承受受厂厂房的各种荷载。房的各种荷载。2 2）纵纵向向连连系系构构件件包包括括基基础础梁梁、连连系系梁梁、吊吊车车梁梁、大大型型屋屋面面板板（或或檩檩条条）等等。它它们们与与横横向向排排架架构构成成整整个个骨骨架架，保保证证厂厂房房的的整整体体性性与与稳稳定定性性；纵纵向向构构件件还还要要承承受受作作用用于于山山墙墙上上的的风风荷荷载载及及吊吊车车纵纵向向制制动动力，并将其传给柱子。力，并将其传给柱子。3 3）为为了了保保证证厂厂房房骨骨架架的的整整体体性性刚刚度度，还还需需在在厂厂房房屋屋架架之之间间和和柱柱间间设设置支撑系统，分别称为屋盖支撑、柱间支撑和系杆。置支撑系统，分别

24、称为屋盖支撑、柱间支撑和系杆。组组成成骨骨架架的的柱柱子子、屋屋架架、柱柱基基础础和和吊吊车车梁梁是是厂厂房房的的主主要要承承重重构件，关系到厂房的坚固与安全，设计时必须给予足够的重视。构件，关系到厂房的坚固与安全，设计时必须给予足够的重视。（2 2）围护结构）围护结构 单单层层厂厂房房的的外外围围结结构构主主要要包包括括外外墙墙、屋屋顶顶、地地面面、门门窗窗及及天天窗窗，是是单单层层工工业业厂厂房房的的外外壳壳，对对于于维维持持厂厂房房室室内内良良好好的的物物理理环环境境起着重要的保障作用。起着重要的保障作用。钢筋混凝土柱厂房钢筋混凝土柱厂房钢结构厂房钢结构厂房刚架结构厂房刚架结构厂房适用于

25、无吊车、跨度18m地基条件良好的中小型厂房网格网格结构结构厂房厂房(a)双曲扁壳结构 (b)劈锥壳结构适用于跨度12m36m无吊车厂房。可利用拱度作采光窗薄壳结构厂房薄壳结构厂房1.1.3 1.1.3 单层工业厂房内部的起重运输设备单层工业厂房内部的起重运输设备（一）单轨悬挂式吊车（一）单轨悬挂式吊车 单轨悬挂式吊车按操纵方法有手动和电动两种。单轨悬挂式吊车按操纵方法有手动和电动两种。此此吊吊车车由由运运行行和和提提升升两两部部分分组组成成，安安装装在在工工字字形形钢钢轨轨上上，钢钢轨轨悬悬挂挂在在屋屋架架（或或屋屋面面大大梁梁）下下弦弦上上，轨轨道道为为单单轨轨式式，布布置置或或直直或或曲曲

26、。为为此此厂厂房房屋屋顶顶应应有有较较大大的的刚刚度度，以以适适应应吊吊车车荷荷载载的的作作用用。悬悬挂式吊车的起重量较小，一般为挂式吊车的起重量较小，一般为12t12t。单轨悬挂式吊车远景单轨悬挂式吊车远景（二）梁式吊车（二）梁式吊车 梁式吊车亦分手动和电动两种。梁式吊车亦分手动和电动两种。手手动动的的多多用用于于工工作作不不甚甚繁繁忙忙的的工工段段或或检检修修设设备备之之用用。一一般般厂厂房房多多用用电电动动梁梁式式吊吊车车，可可在在吊吊车车上上的的司司机机室室中中操操作作，也也可可在在地地面面上操作。上操作。梁梁式式吊吊车车由由起起重重行行车车和和支支承承行行车车的的梁梁架架组组成成，梁

27、梁架架断断面面为为“工工”字字形形型型钢钢，直直接接作作为为起起重重行行车车的的轨轨道道，梁梁架架两两端端装装有有行行走走轮轮，以以便便在在吊吊车车轨轨道道上上运运行行。吊吊车车轨轨道道亦亦可可悬悬挂挂在在屋屋架架（或或屋屋面面大大梁梁）的的下下弦弦上上，但但多多支支承承在在吊吊车车梁梁上上，后后者者通通过过吊吊车车梁梁和和牛牛腿腿等等支支承承于柱子上。于柱子上。梁式吊车的起重量一般不超过梁式吊车的起重量一般不超过5t。（三）桥式吊车（三）桥式吊车 桥桥式式吊吊车车由由起起重重行行车车及及桥桥架架组组成成。桥桥架架上上铺铺有有起起重重行行车车运运行行的的轨轨道道（沿沿厂厂房房横横向向布布置置）

28、，桥桥架架两两端端借借助助行行走走轮轮在在吊吊车车轨轨道道（沿沿厂厂房房纵纵向向）上上运运行行，吊吊车车轨轨道道铺铺设设在在由由柱柱子子支支承承的的吊吊车车梁梁上上。桥桥式式吊吊车车的的司司机机室室多多设设在在吊吊车车桥桥架架端端部部，极极少少数数设设在在桥桥架架中中部部。根根据据每每班班内平均工作时间的多少，桥式吊车可分为：内平均工作时间的多少，桥式吊车可分为：重级工作制重级工作制（工作时间（工作时间40%），），中级工作制中级工作制（工作时间为（工作时间为25%40%），），轻级工作制轻级工作制（工作时间为（工作时间为15%25%）。）。桥桥式式吊吊车车的的起起重重量量可可由由5t到到数数

29、百百吨吨，它它在在工工业业建建筑筑中中应应用用很很广广。由由于于所所需需净净空空高高度度大大，自自重重巨巨大大，加加之之高高空空运运行行，故故对对厂厂房房结结构构受受力是很不利的。力是很不利的。龙龙门门吊吊车车的的荷荷载载直直接接传传到到基基础础上上，因因而而大大大大减减轻轻了了厂厂房房承承重重结结构构的的荷荷载载，便便于于扩扩大大柱柱距距以以适适应应工工艺艺流流程程的的改改造造。但但龙龙门门吊吊车车行行驶驶速度缓慢，且多占厂房使用面积，所以还不能全然替代桥式吊车。速度缓慢，且多占厂房使用面积，所以还不能全然替代桥式吊车。1.1工业建筑的特点、分类与设计要求工业建筑的特点、分类与设计要求n桥式

30、吊车桥式吊车 1.1工业建筑的特点、分类与设计要求工业建筑的特点、分类与设计要求n桥式吊车上的小车桥式吊车上的小车1.1工业建筑的特点、分类与设计要求工业建筑的特点、分类与设计要求n桥式吊车桥式吊车1.2 1.2 单层工业建筑柱网选择单层工业建筑柱网选择 1.2.1 1.2.1 柱网选择的依据柱网选择的依据 在骨架结构厂房中，柱子是最主要的承重构件，作为厂房平在骨架结构厂房中，柱子是最主要的承重构件，作为厂房平面设计重要内容之一的结构布置，要求确定柱子的平面位置，亦面设计重要内容之一的结构布置，要求确定柱子的平面位置，亦即柱网选择。即柱网选择。柱子在厂房平面上排列所形成的网格称为柱子在厂房平面

31、上排列所形成的网格称为柱网柱网，柱网尺寸是，柱网尺寸是由跨度和柱距组成的。由跨度和柱距组成的。柱子纵向定位轴线之间的距离称为柱子纵向定位轴线之间的距离称为跨度跨度，横向定位轴线之间，横向定位轴线之间的距离称作的距离称作柱距柱距。柱网的选择实际上就是选择厂房的跨度和柱距。柱网的选择实际上就是选择厂房的跨度和柱距。某机械加工装配车间平面图1高压配电；2分压间；3油漆调配；4水压试验；5工具分发室；6中间仓库单层厂房平面形式及特点厂房平面形式单层厂房平面柱网布置示意柱距跨度柱网实例柱网实例柱距柱网实例柱网实例 工艺设计人员根据工艺流程和设备布置状况，对跨度和柱距工艺设计人员根据工艺流程和设备布置状况

32、，对跨度和柱距提出初始的要求，建筑设计人员在此基础上，依照建筑及结构的提出初始的要求，建筑设计人员在此基础上，依照建筑及结构的设计原则，最终确定厂房的跨度和柱距。选择柱网时要综合考虑设计原则，最终确定厂房的跨度和柱距。选择柱网时要综合考虑以下几个方面：以下几个方面：（1）满足生产工艺提出的要求；）满足生产工艺提出的要求；（2）遵守）遵守厂房建筑模数协调标准厂房建筑模数协调标准的有关规定；的有关规定；（3）尽量扩大柱网，提高厂房的通用性；）尽量扩大柱网，提高厂房的通用性；（4）满足建筑材料、建筑结构和施工等方面的技术性要求；）满足建筑材料、建筑结构和施工等方面的技术性要求；（5）尽量降低工程造价

33、。）尽量降低工程造价。1.2.2 1.2.2 跨度尺寸的确定跨度尺寸的确定 厂房跨度实际上指屋架或屋面大梁的跨越尺寸，厂厂房跨度实际上指屋架或屋面大梁的跨越尺寸，厂房跨度一旦确定，厂房结构中屋架的跨度尺寸也随即而房跨度一旦确定，厂房结构中屋架的跨度尺寸也随即而定。定。跨度尺寸主要应根据下列跨度尺寸主要应根据下列 因素确定：因素确定：（1）生产设备的大小和布置方式。设备大，所占面积也大；设备）生产设备的大小和布置方式。设备大，所占面积也大；设备布置成横向或纵向，都影响跨度的尺寸；布置成横向或纵向，都影响跨度的尺寸；（2）车间内部通道宽度。不同类型的水平运输设备，如电瓶车、）车间内部通道宽度。不同

34、类型的水平运输设备，如电瓶车、汽车、火车等所需通道宽度是不同的，同样影响跨度的尺寸；汽车、火车等所需通道宽度是不同的，同样影响跨度的尺寸；（3）厂房建筑模数协调标准厂房建筑模数协调标准的要求。有关规定如下：当厂房的要求。有关规定如下：当厂房跨度跨度18m时，应采用扩大模数时，应采用扩大模数30M(3000)mm的尺寸系列，即跨度的尺寸系列，即跨度可取可取9m、12m、15m。当跨度尺寸当跨度尺寸18m时，按时，按60M模数增长，即跨模数增长，即跨度可取度可取18m,24m30m和和36m。1.2.3 1.2.3 柱距尺寸的确定柱距尺寸的确定 柱距是两柱之间的柱距是两柱之间的纵向纵向间距。间距。

35、在厂房结构中，实际上规定了诸多纵向构件如基础在厂房结构中，实际上规定了诸多纵向构件如基础梁、吊车梁、联系梁、屋面板、柱间支撑等的长度尺寸。梁、吊车梁、联系梁、屋面板、柱间支撑等的长度尺寸。根据我国设计、制作、运输、安装等方面的经验，柱距根据我国设计、制作、运输、安装等方面的经验，柱距通常采用通常采用6m6m，称为称为基本柱距基本柱距。1.2.4 1.2.4 扩大柱网及其优越性扩大柱网及其优越性 现代工业生产的显著特征之一在于生产工艺、生现代工业生产的显著特征之一在于生产工艺、生产设备和运输设备在不断更新变化，而且其周期越来产设备和运输设备在不断更新变化，而且其周期越来越短。为使其适应这种变化，

36、厂房应具有相应的灵活越短。为使其适应这种变化，厂房应具有相应的灵活性与通用性，这种通用性、灵活性在厂房平面设计中性与通用性，这种通用性、灵活性在厂房平面设计中的技术表现之一就是采用的技术表现之一就是采用扩大柱网扩大柱网，也就是，也就是扩大厂房扩大厂房的跨度和柱距的跨度和柱距。将柱距由将柱距由6m扩大至扩大至12m、18m乃至乃至24m，如采用柱网（跨度如采用柱网（跨度柱距）为柱距）为12m12m、15m12m、18m12m、24m12m、18m18m、24m24m等。等。扩大柱网的主要优点是扩大柱网的主要优点是：（1）可以有效提高厂房面积的利用率；）可以有效提高厂房面积的利用率；（2）有利于大

37、型设备的布置及产品的运输；）有利于大型设备的布置及产品的运输；（3）能提高厂房的通用性，适应生产工艺的变更及生产设备的更新；）能提高厂房的通用性，适应生产工艺的变更及生产设备的更新；（4）有利于提高吊车的服务范围；）有利于提高吊车的服务范围；（5）能减少建筑结构构件的数量，并能加快建设速度。）能减少建筑结构构件的数量，并能加快建设速度。1.3 1.3 单层工业建筑定位轴线单层工业建筑定位轴线 单层厂房定位轴线是单层厂房定位轴线是确定厂房主要承重构件的平确定厂房主要承重构件的平面位置及其标志尺寸的基准线，同时也是厂房施工放面位置及其标志尺寸的基准线，同时也是厂房施工放线和设备安装定位的依据线和设

38、备安装定位的依据。为了工业化的需要，必须。为了工业化的需要，必须使厂房建筑主要构配件标准化和系列化，减少构件类使厂房建筑主要构配件标准化和系列化，减少构件类型，增加通用性和互换性，因此，厂房定位轴线的确型，增加通用性和互换性，因此，厂房定位轴线的确定必须执行定必须执行厂房建筑模数协调标准厂房建筑模数协调标准有关规定。有关规定。1.3.1 1.3.1 横向定位轴线横向定位轴线（一）中间柱与横向定位轴线的联系（一）中间柱与横向定位轴线的联系 除除横横向向变变形形缝缝两两侧侧及及厂厂房房端端部部排排架架柱柱外外的的柱柱称称为为中中间间柱柱。中中间间柱柱的的截截面面中中心心线线与与横横向向定定位位轴轴

39、线线重重合合，厂厂房房的的纵纵向向结结构构构构件件如如屋屋面面板板、吊吊车车梁梁、连连系系梁梁的的标标志志长长度度皆皆以以横横向定位轴线为界向定位轴线为界。（二）横向伸缩缝、防震缝部位柱与横向定位轴线的联系（二）横向伸缩缝、防震缝部位柱与横向定位轴线的联系 横向伸缩处一般采用横向伸缩处一般采用双柱处理双柱处理，为保证缝宽的要求，为保证缝宽的要求，此处应此处应设两条定位轴线设两条定位轴线，缝两侧柱截面中心均应自定位，缝两侧柱截面中心均应自定位轴线向两侧移轴线向两侧移600mm600mm。两条定位轴线之间的距离称做两条定位轴线之间的距离称做插插入距入距，用用a ai i来表示。在这里，插入距来表示

40、。在这里，插入距a ai i等于变形缝宽等于变形缝宽a ae e。变变形形缝缝实实例例变形缝（三）山墙与横向定位轴线的联系（三）山墙与横向定位轴线的联系 单单层层厂厂房房的的山山墙墙按按受受力力情情况况分分为为非非承承重重山山墙墙和和承承重山墙重山墙，两种情况时横向定位轴线的确定是不同，两种情况时横向定位轴线的确定是不同的。的。1.1.非承重山墙非承重山墙 当山墙为非承重山墙时，山墙内缘与横向定位轴当山墙为非承重山墙时，山墙内缘与横向定位轴线重合，端部柱截面中心线应自横向定位轴线向内移线重合，端部柱截面中心线应自横向定位轴线向内移600mm600mm。端柱其所以内移端柱其所以内移600mm60

41、0mm，是由于山墙内侧设有是由于山墙内侧设有抗风柱，抗风柱上柱需通至屋架上弦进行连接的构造抗风柱，抗风柱上柱需通至屋架上弦进行连接的构造需要，还考虑与横向伸缩缝和防震缝处定位轴线划分需要，还考虑与横向伸缩缝和防震缝处定位轴线划分一致，有利于结构构件的协调统一。一致，有利于结构构件的协调统一。2.2.承重山墙承重山墙 当山墙为承重山墙当山墙为承重山墙时，承重山墙内缘与横时，承重山墙内缘与横向定位轴线的距离应按向定位轴线的距离应按彻体的块材的半块或半彻体的块材的半块或半块的倍数，或者取墙体块的倍数，或者取墙体厚度的一半。作此规定，厚度的一半。作此规定，以保证满足结构支承长以保证满足结构支承长度的要

42、求。度的要求。1.3.2 1.3.2 纵向定位轴线纵向定位轴线 厂房纵向定位轴线的确定，除考虑结构合理，构厂房纵向定位轴线的确定，除考虑结构合理，构造简单外，在有吊车的情况下，还造简单外，在有吊车的情况下，还应保证吊车运行及应保证吊车运行及检修的安全需要检修的安全需要。（一）外墙、边柱与纵向定位轴线的联系（一）外墙、边柱与纵向定位轴线的联系 在在有有吊吊车车的的厂厂房房中中，厂厂房房建建筑筑模模数数协协调调标标准准对对吊吊车车规规格格与与厂厂房房跨跨度度的的关系作如下规定：关系作如下规定：L Lk k=L L2 2e e式中式中 L Lk k吊车跨度，即吊车两轨道中心线之间的距离（吊车跨度，即

43、吊车两轨道中心线之间的距离（mmmm）；）；L L厂房跨度（厂房跨度（mmmm）；）；e e吊吊车车轨轨道道中中心心线线至至纵纵向向定定位位轴轴线线的的距距离离（mmmm），一一般般取取750mm750mm，当当吊车起重量大于吊车起重量大于50t50t或者为重级工作制需设安全走道板时，取或者为重级工作制需设安全走道板时，取1000mm1000mm。由图所示细部构造关系可知：由图所示细部构造关系可知：e e=h h+C Cb b+B B式式中中 h h上上柱柱截截面面高高度度（mmmm），根根据据厂厂房房高高度度、跨跨度度、柱柱距距及及吊吊车车起起重重量量确确定；定；B B吊吊车车桥桥架架端端部

44、部构构造造长长度度（mmmm），即即吊吊车车轨轨道道中中心心线线至至吊吊车车端端部部外外缘缘的距离，可查阅吊车规格资料；的距离，可查阅吊车规格资料；C Cb b吊吊车车端端部部外外缘缘至至上上柱柱内内缘缘的的安安全全净净空空尺尺寸寸（mmmm），当当吊吊车车起起重重量量Q Q2020t t时时，C Cb b80mm80mm；Q Q7575t t时时，C Cb b100mm100mm。C Cb b值值主主要要考考虑虑吊吊车车和和柱柱子子的的安安装误差以及吊车运行中的变形而应预留的安全空隙。装误差以及吊车运行中的变形而应预留的安全空隙。由由于于吊吊车车起起重重量量、柱柱距距、跨跨度度、是是否否有有

45、安安全全走走道道板板等等因素的影响，边柱外缘与纵向定位轴线的联系有两种情况：因素的影响，边柱外缘与纵向定位轴线的联系有两种情况：（1 1）封闭式结合）封闭式结合 （2 2）非封闭式结合）非封闭式结合 封闭式结合封闭式结合 在在无无吊吊车车或或只只有有悬悬挂挂式式吊吊车车，以以及及在在柱柱距距为为6m6m，桥桥式式吊吊车车起起重重量量Q Q2020t t条条件件下下的的厂厂房房中中，一一般般采采用用封封闭闭结结合合式式定定位位轴轴线线，即即边柱外缘与纵向定位线相重合。边柱外缘与纵向定位线相重合。此此时时采采用用封封闭闭结结合合定定位位轴轴线线的的原原因因是是：当当Q Q2020t t时时，则则B

46、 B260mm260mm，C Cb b80mm80mm；柱柱距距6m6m，吊吊车车轻轻，h h400mm400mm；不不设设安安全全走走道板，道板，e e=750mm=750mm。则：则：e e（h hB B）90mm90mm满足满足C Cb b80mm80mm的要求。的要求。在封闭式结合中，封闭的含义在于：在封闭式结合中，封闭的含义在于：当采用此种定位轴线时，按常规布板，则屋架及当采用此种定位轴线时，按常规布板，则屋架及屋面板与外墙内缘必然闭合，不需设补充构件，具有屋面板与外墙内缘必然闭合，不需设补充构件，具有构造简单、施工方便等优点。构造简单、施工方便等优点。非封闭式结合非封闭式结合 在在

47、柱柱距距为为6m6m、吊吊车车起起重重量量Q Q30t30t的的厂厂房房中中，边边柱柱外外缘缘与与纵纵向向定定位位轴线之间应保持一定的距离。轴线之间应保持一定的距离。这这是是由由于于：Q Q3030t t时时，B B300mm300mm；C Cb b80mm80mm；柱柱距距较较大大，吊吊车车较较重，故重，故h h400mm400mm；如不设安全走通如不设安全走通板板e e750mm750mm。则：则：e e-（h h+B B）50mm50mm，不能满足上述不能满足上述C Cb b80mm80mm的要求。的要求。如继续采用封闭式结合，已不能满足吊车安全运行所需净空要求。如继续采用封闭式结合，已

48、不能满足吊车安全运行所需净空要求。解解决决问问题题的的办办法法是是将将边边柱柱外外缘缘自自定定位位轴轴线线向向外外移移动动一一定定距距离离，这这个个距距离离称称为为联联系系尺尺寸寸，用用a ac c来来表表示示。为为了了减减少少构构件件类类型型，a ac c值值须须取取300mm300mm或或300mm300mm的整倍数。当墙为砌体时可为的整倍数。当墙为砌体时可为50mm50mm或或50mm50mm的整倍数。的整倍数。在在非非封封闭闭结结合合时时，按按常常规规布布板板屋屋面面板板只只能能铺铺至至定定位位轴轴线线处处，与与外外墙墙内内缘缘必必然然出出现现一一条条结结构构构构造造间间隙隙，不不能能

49、闭闭合合，这这也也正正是是非非封封闭闭式式结结合的含义合的含义。（二）纵向中柱与纵向定位轴线的联系（二）纵向中柱与纵向定位轴线的联系 在在多多跨跨厂厂房房中中，中中柱柱会会有有等等高高跨跨和和不不等等高高跨跨（习习惯惯称称高高低低跨跨）两种情况。两种情况。（1 1）等高跨中柱与纵向定位轴线）等高跨中柱与纵向定位轴线 当厂房为等高跨时，中柱通常采用单柱，其柱截面中心与纵当厂房为等高跨时，中柱通常采用单柱，其柱截面中心与纵向定位轴线相重合。此时上柱截面一般取向定位轴线相重合。此时上柱截面一般取600mm600mm，以满足屋架或屋以满足屋架或屋面大梁的支承长度，且上柱不带牛腿，构造简单。面大梁的支承

50、长度，且上柱不带牛腿，构造简单。等高跨中柱与纵向定位轴线的联系等高跨中柱与纵向定位轴线的联系（2 2）高低跨中柱与纵向定位轴线的联系）高低跨中柱与纵向定位轴线的联系 当当厂厂房房出出现现高高低低跨跨时时，中中柱柱与与定定位位轴轴线线的的联联系系有有两两种种截截然然不不同同的的情情况：况：1）当当高高低低跨跨处处采采用用单单柱柱时时，高高跨跨上上柱柱外外缘缘和和封封墙墙内内缘缘与与纵纵向向定定位位轴轴线线相相重重合合。此此时时，纵纵向向定定位位轴轴线线按按封封闭闭结结合合设设计计，不不需需要要设设联联系系尺寸，也无需设两条定位轴线。尺寸，也无需设两条定位轴线。2）当上柱外缘和封墙内缘与纵向定位轴