第5篇 第3章 土木单层工业建筑设计

3.4.2纵向定位轴线
不等高工业建筑纵向伸缩缝处双柱与纵向定位轴线的联系
3.4.3纵横跨相交处的定位轴线
常在相交处设变形缝； 纵跨—山墙处处理，横跨—边柱和外墙处处理 双柱单墙处理，相交处外墙不落地，成为悬墙，属于横跨。 其定位轴线编号常是以跨数较多部分为准统一编排。
3.4.2纵向定位轴线
纵横跨相交处柱与定位轴线的联系
第五篇 工业建筑设计
第3 章 单层工业建筑设计
第3 章
单层工业建筑设计
本章重点 1、单层工业建筑的结构类型与构件组成
2、单层工业厂房柱网的相关概念
3、工业建筑高度的确定
4、横向定位轴线与纵向定位轴线
5、封闭式结构与非封闭式结合
3.1单层工业建筑的结构类型与构件组成
按结构支承方式分：
1.承重墙支承 （建筑的跨度、高度、吊车荷载
装配式钢筋混凝土结构
某 厂 房 断 面 示 例
3.1.1 排架结构体系
钢结构
钢屋架
钢柱
钢结构厂房
3.1.1 排架结构体系
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 有振动
横向定位轴线：短轴方向的定位轴线，相邻两条 轴线间的距离即柱距。
单层工业建筑定位轴线示意
3.4.1横向定位轴线
标定了纵向构件的标志端部，如吊车梁、联系梁、 基础梁、屋面板、墙板、纵向支撑等。
确定原则：主要考虑工艺的可行性、结构的合理性 和构造的简单可行。
3.4.1横向定位轴线
一、柱与横向定位轴线的联系 中间柱的截面中心线与横向 定位轴线重合，而且屋架中 心线是与横向定位轴线重合， 工业建筑的纵向结构构件如 屋面板、吊车梁、连系梁的 标志长度皆以横向定位轴线 为界。
1、H（柱顶标高）的确定：
高度对造价有直接影响，确定高度时应有效地利用 和节约空间，降低建筑造价。
利用降低设备地坪
利用屋顶空间布置设备降低建筑高度
2、室内地坪标高的确定：
确定室内地坪标高就是确定室内地坪相对于室外地 面的高差。 设此高差的目的是防止雨水浸入室内，同时考虑到 单层工业建筑运输工具进出频繁，高差值过大则出 入不便.
单层工业建筑高 度的定义： 起点：室内地坪 H 终点：屋顶承重结 构最低点
+0.000
特殊情况
1、H（柱顶标高）的确定：
（1）无吊车厂房 需考虑因素：
③
① 最高生产设备的 高度、安装检修 ② 人心里因素
H
② ①
+0.000
③ 3M模数要求、最 低标高要求
1、H（柱顶标高）的确定：
（2）有吊车厂房
3.2.3柱网的选择
（四）扩大柱网 为适应现代工业生产的变化，工业建筑应具有灵活 性与通用性，扩大柱网是途径之一。将柱距由6m扩 大至12m、18m乃至24m，如柱网（跨度×柱距） 15m×12m、18m×12m、24m×12m、18m×18m、 24m×24m等。大柱网在钢结构中更易于实现。
3.3 单层工业建筑剖面与屋顶排水方式
工业建筑室内外高差一般取150mm。
3.3.2单层工业建筑屋顶形式与排水方式
多脊双坡屋顶：长天沟排水，屋架受力合理，构 件定型，排水立管多，屋面易渗漏，施工较困难， 造价偏高。
有组织内排水
无组织排水
长天沟端部外排水
3.3.2单层工业建筑屋顶形式与排水方式
缓长坡屋顶：管网短，构造简单，可以减少维修和投 资费用，既可节约室内空间，又可提高屋面的耐久性。 特别适合严禁漏水以防引起爆炸事故的车间（如冶炼 车间）等。
e Lk=L-2e
h0 C b
B
3.4.2纵向定位轴线
（一）外墙、边柱与纵向定位轴线 的联系 （1）封闭式结合 当纵向定位轴线与柱外缘和墙 内缘相重合时，称为封闭结合。
优点：屋面板全部采用标准板， 不需设补充构件，构造简单、 施工方便。
3.4.2纵向定位轴线
（一）外墙、边柱与纵向定位轴线的联系 （2）非封闭式结合 边柱外缘与纵向定位轴线间有一定的距离。 在柱距为6m、吊车起重量Q≥30t/5t时， 封闭式结合不能满足吊车端部外缘至上柱 内缘的安全净空尺寸要求。
h1--需跨越的最大设备 高度 h2--起吊物与跨越物间 的安全距离，一般为 400～500mm
h7
h6 h5
h3--起吊物件的最大高度
H1
H=H1+ h6+h7
h4 h3 h2 h1
h4—吊索最小高度（>1m)
h5—吊钩至轨顶面的距离 由吊车规格表中查得
=H1
+0.000
h6—轨顶至小车顶面高度 h7—安全净空尺寸
本章小结
1.装配式钢筋混凝土排架结构厂房的主要结 构构件有哪些?相互关系如何? 2. 常用的柱距、跨度尺寸有哪些? 3.如何确定厂房高度？室内外高差宜取多少? 为什么? 4.定位轴线的含义和作用是什么？
砌体结构
组合方式： 砖柱+钢筋砼屋架或屋面梁 砖柱+木屋架 砖柱+轻钢或组合屋架 特点：构造简单，承载能力及抗地震和振动性能较差 适用于：吊车起重量不超过5T，跨度不大于15M的小 型厂房
3.1.1 排架结构体系
装配式钢筋混凝土结构
特点：结构坚固耐久，可预制装配，与钢结 构相比可节约钢材，造价较低；但其自重大， 抗震性能不如钢结构。
3.2.3柱网的选择
B
L
B
ຫໍສະໝຸດ Baidu
跨度与柱距B
L--跨度； B--柱距
3.2.3柱网的选择
柱距
跨度
柱网实例
3.2.3柱网的选择
柱网确定的原则是：
（一）满足生产工艺要求 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
3.2.3柱网的选择
（二）平面利用和结构方案经济合理
工业建筑因工艺要 求，常将个别大型 设备越跨布置，采 用抽柱方案，上部 用托架梁承托屋架， 因根据实际情况， 适当调整跨度和柱 距。
较小时采用）
2.骨架支承 （建筑的跨度、高度和吊车荷载较
大采用）
3.1单层工业建筑的结构类型与构件组成
骨架结构特点： 由柱子、屋架或屋面大梁等承重构件组成，内外 墙一般不承重，只起到围护或分隔作用；
骨架结构分类：排架体系、其他体系 排架体系：砌体结构、钢筋混凝土结构和钢结构
3.1.1 排架结构体系
多跨工业建筑减少内天沟实例
3.4单层工业建筑的定位轴线
定位轴线:
定义：确定工业建筑主要承重构件的平面位置 及其标志尺寸的基准线，同时也是工业建筑施 工放线和设备安装定位的依据。 确定工业建筑定位轴线必须执行《厂房建筑模数 协调标准》GBJ6-86有关规定。
纵向定位轴线：长轴方向的定位轴线，相邻两条 轴线间的距离即跨度。
适用于：跨度小于30M的单层厂房
3.1.1 排架结构体系
装配式钢筋混凝土结构
1－边列柱； 2－中列柱； 3－屋面大梁 4－天窗架； 5－吊车梁； 6－连系梁； 7－基础梁； 8－基础； 9－外墙； 10－圈粱； ll－屋面板 12－地面； 13－天窗扇 14－散水 15—风力
3.1.1 排架结构体系
3.1.2 其他结构体系
V型折板结构
3.1.2 其他结构体系
网架结构
3.1.2 其他结构体系
单跨门式钢架
3.2单层工业建筑的柱网选择
3.2.1 生产工艺是工业建筑设计的依据
常见生产工艺流程示意图
3.2.2 工业建筑平面形式的选择 ----生产状况与平面形式
厂房平面轮廓形式： 一般形式：矩形、方形等； 特殊形式：L形、U形、E形等；
3.2.3柱网的选择
设置托架
3.2.3柱网的选择
（三）符合《厂房建筑模数协调标准》GBJ6-86的要 求。 当工业建筑跨度＜18m时，应采用扩大模数30M的尺 寸系列，即跨度可取9m、12m、15m。
当跨度尺寸≥18m时，按60M模数增长，即跨度可取 18m,24m,30m和36m。
柱距采用60M数列，即6m、12m、18m等。
剖面设计：主要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。
剖面设计的任务：


1、确定厂房高度； 2、处理车间的采光、通风和屋面排水问题；
3.3.1工业建筑高度的确定
单层工业建筑高 度的定义： 起点：室内地坪 H 终点：屋顶承重结 构最低点
+0.000
一般以柱顶标高 为标志
3.3.1工业建筑高度的确定
3.4.2纵向定位轴线
（二）中柱与纵向定位轴线的联系 （2）高低跨中柱与纵向定位轴线 2)双轴线：
ai
ai ac
ai
ai t
t
ai
ae
ai t ac
3.4.2纵向定位轴线
（三）纵向伸缩缝、防震 缝处柱与纵向定位轴线 的联系 当工业建筑宽度较大时，垂 直于宽度方向须设置纵向伸 缩缝解决横向变形的问题。 等高工业建筑设置：采用单 柱并设两条定位轴线。伸缩 缝一侧的屋架或屋面梁搁置 在活动支座上。
λ －墙体块材的半块（长） 、半块的倍数（长）或墙厚 的一半
3.4.1横向定位轴线
三、横向伸缩缝、防震缝部 位柱与横向定位轴线的联 系 采用双柱处理，为保证缝宽 的要求，此处应设两条定位 轴线，缝两侧柱截面中心均 应自定位轴线向两侧内移 600mm。两条定位轴线之间 的距离称做插入距，等于变 形缝宽。
3.1.1 排架结构体系
钢结构
钢檩条
钢 结 构 厂 房 示 例
钢柱
3.1.2 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。 缺点：施工复杂。
3.1.2 其他结构体系
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： 构件类型少，节省材料。
1、H（柱顶标高）的确定：
（3）高低跨高度的处理 我国《厂房建筑统一化基本规则》规定： 在多跨工业建筑中，当高差值等于或小于1.2m时不 设高差； 在不采暖的多跨工业建筑中，高跨一侧仅有一个低 跨，且高差值等于或小于1.8m时，也不设置高差。 当有地震设防要求时，上述高差小于2.4m时，宜做 等高跨处理。
（1）当厂房为平行等高跨 时，通常设置单柱和一条 定位轴线，柱的中心线一 般与纵向定位轴线相重合
3.4.2纵向定位轴线
（二）中柱与纵向定位轴线的联系
当等高跨中柱需采用非封闭 结合时，仍可采用单柱，但 需设两条定位轴线，在两轴 线间设插入距，并使插入距 中心与柱中心相重合
3.4.2纵向定位轴线
（二）中柱与纵向定位轴线的联系 （2）高低跨中柱与纵向定位轴线 1 ） 单轴线封闭结合。高跨 上柱外缘与纵向定位轴线重 合，纵向定位轴线按封闭结 合设计，不需设联系尺寸
3.4.2纵向定位轴线
（三）纵向伸缩缝、防震缝处柱与纵向定位轴线的联系 不等高工业建筑一般设置在高低跨处。
特点：结构简单，工程量少，但柱外形复杂，制作不便，当两侧 高差悬殊或吊车起重量差异较大时不宜采用。
3.4.2纵向定位轴线
（三）纵向伸缩缝、防震缝处柱与纵向定位轴线的 联系 采用双柱：用两条定位轴线，并设插入距。柱与定 位轴线的关系可分别按各自的边柱处理。 高低跨两侧的结构实际是各自独立、自成系统，仅 是互相靠拢，以便下部空间相通，有利于组织生产。
3.4.1横向定位轴线
二、山墙与横向定位轴线的联系 （ 1 ）山墙为非承重 墙时，墙内缘与横向 定位轴线重合，端部 柱的中心线从横向定 位轴线内移 600mm 。
3.4.1横向定位轴线
三、山墙与横向定位轴线的联系
（ 2 ） 山 墙为承 重墙时 ， 墙内缘与横向定位轴线 的距离λ为砌体材料的 半块或半块的倍数或墙 厚的一半
三种平面形式的经济性比较：方形平面与矩形平 面、L形平面相比，在面积相等的条件下，矩形、 L形平面外围护结构的周长比方形平面长约 25％。 同时，方形厂方的造价也比矩形、长条形厂房低6 ％～20％
3.2.3柱网的选择
柱网：柱子在建筑平面上排列所形成的网格 跨度：柱子纵向定位轴线之间的距离 柱距：横向定位轴线之间的距离
解决办法：将边柱外缘自定位轴线向外移 动一定距离（联系尺寸），取300mm或 300mm的倍数。当外墙为砌体时可为50mm 或50mm的倍数。
屋面板只能铺至定位轴线处，与外墙内缘出 现了非封闭的构造间隙，需要非标准的补充 构件板，构造复杂，施工较为麻烦。
3.4.2纵向定位轴线
（二）中柱与纵向定位轴线的联系
3.4.1横向定位轴线
横向变形缝 横向变形缝
变形缝实例
3.4.2纵向定位轴线
屋架
纵向定位轴线：标定横向构件屋架或屋面大梁标志 尺寸的端部位置，也是大型屋面板边缘的位置。
3.4.2纵向定位轴线
屋架
3.4.2纵向定位轴线
（一）外墙、边柱与纵向定位轴线的联系
e—吊车轨道中心线 至纵向定位轴线的距离 如图示 e=h0+Cb＋B