通常在地形较平坦的情况下,为便于工艺布置和生产运输,整个厂房地坪采取统一标高。但在山区建厂时,由于地形起伏不同形成复杂的地貌,从经济角度考虑应依山就势,因地制宜。例如:当厂房跨度肀行等高线布置,地形坡度又较大时,若工艺条件许可,可将厂房不同跨度的地坪标高分别布置在不同的台阶上,以节省土石方及基础工程量。当厂房跨度垂直等高线布置、地形坡度又较大时,若工艺条件许可,可将同一跨度的地坪分别布置在不同标高的台阶上,也可将局部做成两层。
剖面形状和各部分高度的确定
多层厂房的层高。多层厂房的层高按每层所安装设备的外形高度,并考虑到装卸和维修的需要而确定。多层厂房各层的层高应采用300mm的倍数。除地下室外,厂房内的层高不宜超过两种规格。但当构造需要时,可按楼板、地板的结构表面确定各层之间的层高。一般框架或混合结构的多层厂房,层高多采用5.5.6m,最低不低于4.5m。每层高实际剖面示意图度尽量相同,不宜变化过多。
单层厂房的层高。单层厂房的剖面高度指厂房的地坪标高、屋面檐口标高和二次钢梁的标高。单层工业厂房的高度是指由室内地坪到屋顶承重结构最低点的距离,通常以柱顶标高来代表工业厂房的高度。但当特殊情况下屋顶承重结构为下沉式时,工业厂房的高度必须是由地平面至屋顶承重结构的最低点的距离。屋面排水的坡度应在层高的基础上加以计算。设备及安装检修时所需的净空高度指层高减去屋面的结构高度。当结构有二次钢梁时,需考虑二次钢梁与屋面结构之间保持一定的距离,满足设备安装和检修的需要,见实际。
工业建筑高度对造价有直接影响,因此在确定厂房高度时,要注意有效利用和节约空间。为了简化结构、构造和施工,当相邻两跨间的高差不大时,可采用等髙跨,虽然增加了用料,但总体还是经济的。基于这种考虑,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。有高差的剖面形式也不利于抗震。
当厂房各跨平行布置并设有高差时,宜尽量将同高跨集中布置,形成高低跨组,避免高低跨间隔布置形成凹凸形的屋顶形式,使构造复杂,低跨处易积雪和灰尘。
对于厂房内局部有特殊设备,为了柱顶标高的统一,通常在厂房一端的空间布置个别高大设备,或降低局部地面标高,如地坑来放置大型设备,以减小厂房空间高度。
空间的利用
底层楼梯间休息平台下的空间可作为仓库或通向另一空间的通道,冷库工程如高度不够时,可适当抬高平台高度或降低平台下部地面的标高,以保证通行净高要求。顶层楼梯间上部的空间,通常可以用作贮藏间,利用顶层上部空间时应注意梯段与贮藏间的净空应大于2.2m,以保证人们通过楼梯间时,不会发生头部碰撞。
工业厂房的层高一般较高,使室内的走廊空间造成一定的浪费。可以利用走廊上部空间设置通风、照明线路和管道。
结构设计
多层工业厂房多以钢或钢筋混凝土框架结构或框架剪力墙结构为主,层数在5层以下的非地震区也有用混合结构的。而单层工业厂房的结构形式种类比较多用的是排架结构和框架结构两种形式。
排架结构是由柱子、柱基、屋架(屋面梁)构成的一种骨架体系。它的基本特点是把屋架看成一个刚度很大的横梁。屋架(屋面梁)与柱子的连接为铰接,柱子与基础的连接为刚接。每一榀排架之间,通过吊车梁、连系梁(墙梁或圈梁)、屋面板以及支承系统连接,其作用是保证横向排架的稳定。钢筋於框架结构是一种梁柱结构形式,柱子与屋面梁是刚性节点,柱子与基础的连接亦为刚性节点,目前肉类加工企业普遍使用这种结构形式。
钢结构工业建筑的主要承重构件全部采用钢材制作,这种骨架结构自重轻,抗震性能好,施工速度快,主要用于跨度巨大、空间高、吊车荷载重、髙温或振动荷载大的工业建筑。对于那些要求建设速度快、早投产、早受益的工业建筑也采用钢结构。但钢结构易锈蚀,不适合用于温度高、湿度大的肉类加工企业,保护维修费用高,耐久性能较差,防火性能也差。
基础
扩展基础
柱下基础多做成对称式,但对某些偏心荷载下的柱基,或两相邻柱过近时,也可做成不对称的,即偏心基础。基础剖面可做成台阶式或角锥形。
墙下条形基础一般做成无肋的板,见实际,若地基软弱或较不均匀,可加肋,见实际,以调整不均匀沉降。
实际墙下条形基础(无肋)实际墙下条形基础(有肋)扩展式基础所能承受的拉应力是有限度的,如果超过基础截面所具有的抗拉能力则将破坏。独立基础的破坏模式多呈弯曲与冲切两种形态。第一种弯曲‘破坏:当地基净反力产生的弯曲内力超过了基础的抗弯强度时,则发生弯曲破坏。随荷载增加,底板出现双向弯曲,沿柱边缘和沿基础中心线产生两组相互垂直的裂缝,自底板下向上扩展,但并未达到柱底。这表明最大弯矩在柱边截面和基础中心线截面上。第二种冲切破坏:在柱荷载和地基反力作用下,基础发生从柱边沿45°角到底f穿透冲切角锥体破坏。其原因是破坏面上的主拉应力超过了砼的抗拉强度。'
为保证扩展式基础正常工作,除满足构造要求外,还必须在基础底面配置适量钢筋,并使基础有足够的有效高度,具体设计步骤如下:确定基底形状及尺寸,根据《建筑地基基础设计规范》规定的构造要求,初步确定剖面形状及尺寸,验算基础高度(包括变阶处)的冲切强度,如不满足需修改至验算满足为止,计算基础底板内力并配置钢筋,有软弱下卧层时需验算软弱下卧层的承载力,必要时需验算地基变形,不能满足要求时,重新调整基础尺寸,见实际。
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角锥形基础
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