多层工业建筑设计(12)

多层工业厂房结构设计常见问题及解决方法探讨摘要：本文详细介绍了多层工业厂房的结构设计要点，简单阐述了常用的多层工业厂房结构设计体系类型，着重分析了当前工业厂房结构设计中常见的几个问题及解决，最后以工程实例简单介绍厂房结构设计要点。

关键词：多层工业厂房；结构设计；常见问题；解决方法Abstract: this paper introduces the structure of multi-story industrial buildings key points of the design, this paper briefly expounds the common muti-floor industrial building structural design system type, focusing on the analysis of the current industrial workshop in the structural design of the common problems and solve, the engineering example simply introduced the structure design key points of the factory.Keywords: muti-floor industrial building; Structure design; Common problem; solution引言随着我国经济的高速发展，现代化工业生产需求越来越紧迫，工业建筑工艺更新速度也越来越快，出现了灵活、联合的车间建筑形式。

随着工业厂房建筑工艺的多样化和建筑用地的日益紧张化趋势发展，现代多层工业厂房出现荷载大、多层吊车、跨度大且开洞多等特色。

进行多层工业厂房的结构设计过程中出现了很多问题值得总结和分析，从结构设计的要点和结构体系的选择等细节着重考量才能实现结构的合理、经济实现。

浅论多层工业厂房的结构设计摘要：分析多层厂房结构设计的特点及结构计算中应注意的问题，以做到合理、经济的最佳结构设计。

关键词：多层工业厂房结构设计结构计算随着国民经济的迅速发展，工业建筑要不断满足现代大工业生产，工艺不断更新的要求，过去那种单一功能，单一建筑形式已经不适应生产方式改变的需要，联合车间、灵活车间、工业大厦等多功能厂房应运而生。

另外，建设用地的紧张以及工艺流程的需要，越来越多地多层厂房甚至高层厂房出现。

多层厂房的特点是跨度大、荷载大、开洞多、有多层吊车，在设计过程中，有些问题值得总结和探讨。

一、多层工业厂房结构设计要点多层厂房因为工艺布置的要求，一般都需要大空间，结构通常采用框架结构，在层数较多、工艺条件许可的情况下也可以采用框剪结构。

结构布置的原则是：尽量使柱网对称均匀布置，使房屋的刚度中心与质量中心相近，以减小房屋的空间扭转作用，结构体系要求简捷、规则、传力明确。

避免出现应力集中和变形突变的凹角和收缩，以及竖向变化过多的外挑和内收，力求沿竖向的刚度不突变或少突变。

1. 控制横向框架与纵向框架的周期。

由于多层厂房跨度方向、尺寸较大，柱子少；而柱距方向尺寸较小，柱子多。

一般都是横向控制，使纵横向的抗震能力大致相同，不仅有利于抗震，也使设计更为经济合理。

2. 合理布置电梯间的位置。

多层厂房由于设备、货物很重，竖向运输的需要，均要设置电梯。

钢筋混凝土电梯井筒刚度很大，应充分考虑电梯井筒对建筑物的偏心影响，在结构布置上尽量避免电梯井筒布置在建筑物的角部和端部。

当工艺布置需要而不可避免时，应对周围的楼板及框架采取加强措施。

3. 地震区的多层厂房宜少或不设防震缝。

地震区房屋的伸缩缝是合一的，当房屋较长时，宜采取下列一些构造措施和施工措施以少设伸缩缝及防震缝；施工中，每隔40m设置一道800mm一个1400mm 宽的后浇带，后浇带的位置设在结构受力影响最小的区段；在温度影响较大的顶层、底层、山墙和内纵墙端开间的墙体等部位，适当提高配筋率；加厚屋面隔热保温层或设置架空层形成通风屋面。

工业厂房的特点工业厂房按其建筑结构型式可分为单层工业建筑和多层工业建筑[1]。

多层工业建筑的厂房绝大多数见于轻工、电子、仪表、通信、医药等行业，此类厂房楼层一般不是很高，其工业厂房方案设计-满川照明设计与常见的科研实验楼等相似，多采用荧光灯照明方案。

机械加工、冶金、纺织等行业的生产厂房一般为单层工业建筑，并且根据生产的需要，更多的是多跨度单层工业厂房，即紧挨着平行布置的多跨度厂房，各跨度视需要可相同或不同。

单层厂房在满足一定建筑模数要求的基础上视工艺需要确定其建筑宽度（跨度）、长度和高度。

厂房的跨度B：一般为6、9、12、15、18、21、24、27、30、36m……。

厂房的长度L：少则几十米，多则数百米。

（厂房的跨度在18米和18米以下时，其长度扩大模数应该采用30m数列，在18米以上时应该采用扩大模数60m数列）如图3.1.1：厂房的高度H：低的一般5～6m，高的可达30～40m，甚至更高。

厂房的跨度和高度是厂房照明设计中考虑的主要因素。

另外，根据工业生产连续性及工段间产品运输的需要，多数工业厂房内设有吊车，其起重量轻的可为3～5t，大的可达数百吨（目前机械行业单台吊车起重量最大可达800t）。

因此，工厂照明通常采用装在屋架上的灯具来实现。

工业厂房设计规范工业厂房设计标准是根据厂房结构而制订的，厂房设计根据工艺流程和生产条件的需要，决定厂房的形式才进行设计的。

标准厂房设计规范：一、工业厂房设计必须贯彻执行国家的有关方针政策，做到技术先进、经济合理、安全适用、确保质量，符合节约能源和环境保护的要求。

二、本规范适用于新建和改建、扩建的工业厂房设计，但不适用于以细菌为控制对象的生物洁净室。

本规范有关防火和疏散、消防设施章节的规定，不适用于建筑高度超过24米的高层工业厂房和地下工业厂房的设计。

三、条在利用原有建筑进行洁净技术改造时，工业厂房设计必须根据生产工艺要求，因地制宜、区别对待，充分利用已有的技术设施。

多层⼚房框架结构设计第⼀章设计任务及要求1.1⼯程概况该⼚是专门⽣产机床电器开关的专业⼚,模具车间是其中主要车间之⼀,专门⽣产开关零件的冷冲模和成型模构件，该车间正⽴项建设，⼚区位于上海市嘉定区南翔镇。

车间内多为⼩型机床，为节省⼟地，缩短⼯艺流程，可采⽤多框架结构，既四层⼆跨框架，其柱⽹布置图见图1。

1-4层的建筑层⾼分别为5m、4.4 m、4.4 m、4.0 m。

1-4层的结构层标⾼分别为5.8m、4.4 m、4.4 m、4.0 m。

车间内⼯作⼈员约为150⼈左右，故车间⼆头设有⼆部楼梯，并在⼀头设有办公室若⼲间及厕所⼀间，男⼥隔层设置，在两⾯还设有2t客货梯⼀台。

结构采⽤现浇RC四层框架，楼板⼤部分采⽤预制板，局部在楼梯间及其附近采⽤现浇楼板结构，柱下采⽤⽚筏基础。

图1.1 柱⽹布置图1.2设计资料1.2.1⼯程地质条件根据地质勘查报告说明，场地内地下⽔位平均深度为0.4m，对砼⽆侵蚀性，勘查范围内未见不良地质现象。

⼟质构成⾃地表向下依次为：1)填⼟层：厚度约为0.5m，承载⼒标准值Fk=80kpa。

2)粘⼟层：厚度约为2.0m，承载⼒标准值Fk=80kpa。

3)淤质粘⼟：厚度约为2.0m，承载⼒标准值Fk=80kpa。

4)粉砂⼟：厚度约为2.0m，承载⼒标准值Fk=72kpa。

5)淤质粘⼟：厚度约为6.0m，承载⼒标准值Fk=72kpa。

6)粉砂⼟：厚度约为2.5m，承载⼒标准值Fk=80kpa。

7)粘⼟：厚度约为12.0m，承载⼒标准值Fk=80kpa。

第2层褐黄⾊粘⼟层，虽然它呈可⼀软塑状况，具⾼压缩性，但仍可作为甲类建筑物的天然地基；第8层绿⾊粘⼟层是理想的桩基持⼒层。

⼜根据不同⼿段测试所得地基⼟承载⼒不同，个别相差较⼤，所以勘查单位建议⼟层的计算强度采⽤：⼆层：100 kN/m2；三层：80 kN/m2；四层：75 kN/m2；五层：60 kN/m2；六层：80 kN/m2；七层：85 kN/m2；⼋层：190 kN/m2 1.2.2⽓象资料1)基本雪压值0.25KN/m2 0.20KN/m2⽆2)基本风压值0.40KN/m20.55KN/m20.70KN/m23)主导风向东南1.2.3抗震设防烈度抗震设防烈度为7度，设计基本地震加速度值为0.10g，建筑场地图类别为⼆类，场地特征周期为0.35s，设计地震分组为第⼀组。

《房屋建筑学》第1章绪论第3章建筑总平面设计第4章建筑平面设计第5章建筑剖面设计第6章建筑体型和立面设计第7章单层工业建筑设计第8章多层工业建筑设计第9章结构与建筑的关系第1章绪论一、单项选择题1、下面全属于建筑物的是（）。

A. 住宅、电塔B. 学校、堤坝C. 工厂、商场D. 烟囱、水塔2、普通建筑物和构筑物的设计使用年限( )。

A. 100年B. 50年C. 25年D. 70年3、建筑高度大于多少米的民用建筑为超高层建筑？（）A. 24mB. 50mC. 100mD. 120m4、普通建筑耐火等级为一级的承重墙燃烧性能和耐火极限应满足（）。

A.难燃烧体，3.0hB. 非燃烧体，2.0hC.难燃烧体，4.0hD. 非燃烧体，3.0h5、如右图所示，该图为风向频率玫瑰图，表示全年主导风向为（）。

A. 西北风B. 南北风C. 西南风D. 东北风二、多项选择题1、我国的建筑方针是全面贯彻（）方针。

A. 适用B. 安全C. 经济D. 美观2、下列属于建筑设计程序的是（）。

A. 初步设计B. 施工图设计C. 技术设计D. 结构设计3、下列数字符合建筑模数统一制要求的是（）。

A. 1200mmB. 300mmC. 130mmD. 1560mm4、分模量的基数（）A. M/5B. M/2C. M/3D. M/105、《高层民用建筑设计防火规范》中规定高层建筑的概念为（）。

A．建筑高度超过24米的公共建筑B. 建筑高度超过100米的公共建筑C．8层以上的居住建筑（包括首层设置商业服务网点的住宅）D．10层和10层以上的居住建筑（包括首层设置商业服务网点的住宅）三、填空题1、从广义上讲，建筑是指与的总称。

2、建筑的基本要素有三个方面,即、和。

3、建筑物的耐火等级是由其组成构件的和来确定。

4、我国现行基本模数的数值，表示符号为。

5、建筑工程设计的内容包括：、、。

参考答案：【单选题】1-5 CBCDD 【多选题】1、ABCD 2、ABC 3、AB 4、ABD 5、AD 【填空题】1、建筑物、构筑物2、建筑功能、建筑技术、建筑形象3、燃烧性能、耐火极限4、100mm、M5、建筑设计、结构设计、设备设计第3章建筑总平面设计一、单项选择题1、规划对用地范围的控制多是由建筑（）与道路（）共同来完成的.A. 红线，蓝线B. 蓝线，绿线C. 红线，红线D. 蓝线，蓝线2、当基地坡度大于（），房屋平行于等高线布置对朝向不利时常采用垂直或斜交于等高线的布置方式.A. 15%B. 17%C. 20%D. 25%3、在建筑总平面图设计中应根据（）的性质和要求进行绿化设计.A. 建筑B. 建筑群C. 人口D. 交通4、（）是场地中活动载体的功能的体现.A. 建筑B. 绿地C. 设施D. 道路5、建筑群体在场地中的布局以（）为核心，建筑围合空间.A. 空间B. 地形C. 建筑D. 环境二、多项选择题1、建筑周围的自然环境，主要包括（）。

第21章多层工业建筑设计21.1 多层工业建筑概论随着科学技术的进步，近年来，多层厂房有明显增长的趋势。

促使多层厂房获得发展的原因是多方面的。

首先，是由于节约用地的要求。

将2—14层的各类多层厂房和单层厂房相比较，一般能够节约用地25％～80％，这在保护自然环境和国民经济方面具有重大的意义。

土地是人们赖以生存的自然环境中最宝贵的自然资源之一。

在我国，土地资源贫乏，基本建设应尽量少占或不占农田，节约用地，特别是城市用地十分重要，是当前一项基本国策。

其次，一些旧的工业企业，不能满足现代化生产发展的要求，需要进行改建和扩建。

特别是位于城市中的旧企业，在改建和扩建时，往往受到地皮的限制，因而将厂房改建成多层厂房。

第三，对于我国来说，为了实现四个现代化，尽快改善人民的生活，我国经济建设正在转向大力发展无线电电子工业、精密仪表工业、轻工业、食品工业等，而这类工业企业都适宜采用多层厂房。

第四，现代科学技术的成就和应用，也为选用多层方案开拓了广阔的前景。

随着建筑在电子、电器、仪表、光学、服装、食品、化工和仓贮等产业的广泛应用，多层工业厂房在整个工业建筑中所占的比重越来越大。

多层厂房与多数民用建筑有很多共同点，但是它作为生产性建筑与民用建筑又有区别。

(1)在功能上，民用建筑是满足人们生活上的需要，而工业建筑则是满足生产上的需要。

在工业建筑中，产品加工过程各个工序之间的衔接及其对建筑的要求往往左右着建筑布局。

由于生产类别非常多，涉及经济建设的各个部门，即使在同一部门中，由于工艺不同、生产工序不同，对厂房的要求也不尽相同。

所以设计中必须有工艺设计人员密切配合，共同协作。

即使是统建的商品性多层厂房，也应适当考虑市场信息与未来租(购)者的需要。

(2)在技术上，工业建筑比一般民用建筑复杂。

在设计中它除了满足复杂的工艺要求外，在厂房中一般都配有各种动力管道以及各种运输设施。

有时为了保证产品质量，还需要提供一定的生产环境，如防尘、防震、恒温、恒湿等，这些都为工业建筑的设计和建造带来了复杂性。