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图表》北京钢铁设计研究总院编 冶金工业出版社 《钢结构设计原理》(课本) 《钢结构设计》(课本) 《轻型钢结构设计手册》 第二部分 建筑设计 1. 建筑平面设计 1.1 厂房平面形式的选择 有跨度12m确定该厂房为单跨,由生产工艺和起吊高度5m确定为单层,故该厂房平面形式选为矩形.这种平面形式较适应工段间联系紧密,运输路线短捷,形状规整,经济的生产厂房,且这种平面形式由于宽度不大,室内采光和通风较容易解决.矩形形式规整,结构,构造简单,造价低,施工快,再者由于该生产线规模较小,采用此平面形式完全可以满足使用上和工艺上的要求. 1.2 柱网的选择 由车间的长,宽,跨度尺寸柱距的要求确定柱子的位置,柱在平面中排列所形成的网络为柱网.柱网的选择实际上是厂房跨度和柱距的选择. 综合考虑门式刚架的合理跨度有9m、12m、15m、18m,檩条的跨度有0.9 m、1.2 m、1.5 m以及荷载性质和类型等各方面的影响因素,确定沿厂房纵向跨度取为12m,柱距取目前我国的基本柱距6m. 设计要求操作平台面积不得小于15O,为便于设计,施工,以及适应工艺的要求,确定平台面积.其柱网的确定,为避免和刚架柱基础靠得太近而形成联合基础,平台柱,次梁各向外悬挑1.5m,因此平台下柱网柱距和跨度均为3.0m. 在①、⑧号轴线靠山墙处各设两根抗风柱,且柱距为6m,距离A、B号定位轴线间距离各为3m,且抗风柱的外侧即为①、⑧号轴线. 1.3 辅助构件的定位 1.3.1 平台尺寸为5400L*6000L,位于①、②轴线间,紧靠B轴线,平台顶面标高3.0m,同时设有钢梯和平台护栏,钢梯设在A、B轴线靠近①轴线的一侧. 1.3.2 在A、B定位轴线间⑧号轴线的抗风柱间设3.3m*3.6m的大门一个,主要供车辆和人员的出入,在A号轴③、④轴线间设2.4m*2.4m的大门一个,主要供材料和人员的出入,大门上设人行小门,门上有挡雨棚,外挑900L. 1.3.3 在满足车间采光面积比为1/6~1/8的前提下,只在厂房两侧纵墙开窗,柱间窗户尺寸为3.6m*1.8m. 1.3.4 吊车梯设在⑤、⑥定位轴线间靠近A号轴线一侧,吊车梯为焊接钢梯,侧面和顶角均设有护栏. 1.3.5 外围散水坡度i=5%,宽800L,大门入口的坡道坡度i=10%,且设有防滑条,宽为1500L. 1.3.6 室内外高差为150L,室外地面标高为-0.150m,在厂房的外围四周±0.000m以上1.2m范围均为砌体砌筑的墙体,兼作窗台并支撑墙板. 2. 剖面设计 厂房的生产工艺流程对剖面设计的影响很大,因而在满足生产工艺要求的前提下,经济合理的确定厂房高度及有效利用和节约空间,解决好厂房的采光和通风,使其有良好的室内环境,合理的选择屋面排水,围护结构的形式及其构造,使厂房具有随气候条件变化影响小的围护功能,进而保证生产的正常进行及为工人创造良好舒适的生产环境,同时满足建筑工业化要求. 2.1 厂房高度的确定 单层厂房的高度是指地面至屋架下表面的垂直距离,一般情况下,屋架下表面的高度即是柱顶与地面之间的高度,所以单层厂房的高度即是地面到柱顶的高度. 由生产工艺、生产设备、货物起吊高度、其中与运输和其他各方面的要求,初步确定轨顶标高为6.30m,钢结构厂房梁柱的截面高度为跨度的1/30~1/45,即在400L~266L之间,暂取梁柱截面高度为400L,吊车梁高度取600L,轨道选截面高度为134.7L的重轨,由设计资料所给出的桥式软钩吊车性能参数查得,轨面至车顶高度H=1870L,小车顶面至屋架下弦底部的安全高度取500L,由此确定柱顶标高. 2.1.1 有吊车厂房柱顶标高的确定 厂房柱顶标高:H=H1+h6+h7 式中:H―柱顶标高,应符合3M模数 H1―轨顶标高 h6―轨面至车顶高度 h7―小车顶面至屋架下弦底部的安全高度 则H=6300+1870+500=8670L,取3M的模数H=8700L=8.70m. 2.1.2 厂房高度的确定 厂房高度的标高:H′=H+h 式中:h―横梁截面高度 则H′=8700+400=9100L. 屋脊标高的确定:H″= H′+*i 式中:H″―屋脊标高 L―厂房跨度 i―屋脊坡度,一般取1/10. 则H″==9700L=9.70 m. 2.2 采光设计 由于天然光的照度时刻都在变化,室内工作面上的照度也随之改变,因此,采光设计不能用变化的照度来作依据,而是采用采光系数的概念来表示采光标准. 设计书中规定的车间采光面积为1/6~1/8,则试设计在侧墙开窗采光,且为双侧采光.在吊车梁处设置高侧窗,提高了远离窗户处的采光效果,改善了厂房光线的均匀程度,所设低窗宽3.6m,高为1.8m,高侧窗宽为3.6m,高为0.9m,采光面积为1.8*3.6*13+0.9*3.6*16=136.08O,满足要求. 2.3 通风设计 厂房的通风方式有两种,即自然通风和机械通风,该厂房采用自然通风.自然通风是利用空气的自然流动将室外的空气引入室内,将室内的空气和热量排至室外,针对该厂房的特点可利用室内外的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,不失为一种经济合理的通风方式.因此,在厂房的平面布置上要使厂房长轴与夏季主导风向垂直,且厂房宽度12m4m设一道;