厂房建筑结构形式优化方案

1.厂房选型

厂房的类型、跨度、宽度、高度、柱网尺寸等参数取决于很多因素。厂房结构有多种形式，大型冲压车间通常为单层多跨的矩形厂房，冲压线下面设置大型设备基础地沟，这种厂房适用于工艺过程为水平布置，而且采用大起重量起重设备、大跨度和高跨间的生产车间。在地质条件不好，建造防水可靠的地沟困难的情况下，也可采用双层厂房，将冲压生产线布置在双层厂房的二层，设备基础在一层内。但是这种形式的厂房二层楼板荷载很大，而且一层面积利用不充分，一层的金属材料库的板料运送到二层冲压线需要通过升降机或叉车通过坡道进行较长距离运输，二层大型冲压件运送到冲压件库也不方便。小型冲压车间可以布置在多层厂房内，多层厂房适用于对楼板荷载要求≤2.5t/m²、小型轻型设备的布置。厂房层数的选择要根据建设场地的特点和面积、建筑要求、建设的经济性等因素决定。当有不同高度的跨间时，一般将高跨集中在一起布置，最好是在所有跨间的中间。

冲压厂房有钢筋混凝土结构、钢结构和混合结构。通常冲压厂房柱采用钢柱或钢筋混凝土柱，屋架分为钢排架、门式钢架、桁架等几种形式，屋面为压型钢板或轻质屋面板，墙体采用双层压型钢板内夹超细玻璃丝棉保温层。建造金属结构的厂房是目前的一种趋势，因为其厂房柱截面尺寸比较小，有利于布置冲压生产线，厂房建造施工周期短，而且由于屋面和墙面板都是彩钢板，非常美观，但是建筑结构形式的选择要进行综合技术经济分析后来选择。车间建筑物的梁、柱、屋架等构件及尺寸应保证实现工艺过程，满足工艺设备和装置及输送设备的荷载要求。

现代冲压车间，尤其是大批量生产规模的车间，为了方便组织生产，缩短运输线路，常常将冲压车间与焊装车间组合成一个大型联合厂房，冲压件库布置在两个车间中间，如图8-12所示。

2.厂房主要参数

图8-12 冲压焊装联合厂房示意图

（1）跨间宽度 跨间宽度对于单跨厂房是指厂房墙内壁之间的距离；对于多跨厂房，边跨宽度是指从墙内壁到柱子中心线的距离，内跨宽度是指柱子中心线间的距离。

跨间宽度取决于设备、基础的轮廓尺寸，也取决于运输装置和工艺过程中的机械化输送装置的尺寸。

厂房跨间宽度一般为3的倍数，中小型车间为18m、24m；大型车间为24m、30m、36m，当工艺布置有明显优越性时也可采用21m、27m和33m。

当布置不同外形尺寸设备必须采用多跨厂房时，为了使厂房建筑构件统一化，通常采用同一跨间宽度，以最大的跨间宽度为各跨宽度。

（2）跨间长度 跨间长度是根据平面布置时，由设备排列所需实际尺寸决定的。

厂房纵向上柱子的轴线间距（柱距）通常以6m为模数。确定柱网的各个数值时要与所采用的工艺过程相协调，并能适应车间各种类型运输设备的要求。同时要注意柱子基础和地下构筑物（地沟、设备基础等）之间的协调关系。

单跨厂房的柱距一般为6m，多跨厂房柱柱距为6m或8m。

冲压车间的长度应与工厂其他车间相协调，避免过长或过短给总图布置增加困难。另外，根据工艺本身的要求，车间太长会使运输路线增长，起重运输调度不便，给生产带来不良的影响。一般冲压车间的长度最好在96～150m之间比较理想。

（3）厂房高度 厂房的高度取决于安装设备的高度，要加工的零件和装配好的机器部件的质量和外形尺寸，跨间内的运输条件，有无铁路入口和起重机的外形尺寸等，一般情况下主要是根据安装设备的最大高度和起重机的安装高度等因素来决定的。

厂房的结构高度是指从地面到屋架下弦。而工艺高度是指从地平面到起重机轨顶的高度，即轨顶高。轨顶高除考虑设备的外形尺寸外，还需考虑拆修和安装设备时所需要的高度。(www.xing528.com)

到屋架下弦的厂房总高度应为起重机轨顶高与轨面至起重机顶点距离之和再附加200～250mm，该尺寸考虑屋架下弦和水平支承可能产生的弯曲的需要。一般情况下，工艺专业设计人员先提出工艺高度，即起重机轨顶高度，再由建筑专业设计人员确定屋架下弦高度。

（4）车间大门 厂房通向室外的门，有多种形式，其数量的大小，视其用途而有不同的要求。

1）冲压车间通常采用的厂房大门有以下几种形式：

①平开门。结构简单，开启方便，密封性好，可作为疏散的门，通常厂房大门、安全门及防火门均应向外开启。

②推拉门。不占用面积，但密封性不好，常用于非寒冷地区的厂房和厂房内朝向车间主通道开启的门；

③提升门、卷帘门。外形美观、时尚，不占用面积，但不能用作疏散门，通常需要另外设置车间的疏散门，是目前采用较多的大门形式。

④双向门。可向内、外开启，自动关闭，常作为人流过往频繁的室内门。

2）当确定车间门的类型和尺寸时，要分别按其用途，考虑下列因素：

①要使运输车辆能顺利通行，当有个别零件和设备的外形尺寸超过土建所推荐的门洞高度时，可通过提高其中一个门洞的高度尺寸来解决。

②尽可能满足一段设备的搬运，对大型设备设置一个设备安装大门，也可预留安装孔，以免门的尺寸过大。

③车间大门要满足消防规范的要求，应考虑消防车的进出，最好在厂房的中部有一个直通对开的大门。

④在具体选择厂房大门的尺寸时，除要满足工艺和车辆通行的要求外，还应考虑使用建筑物构件标准的要求，应尽可能在建筑专业推荐的规格系列中选用。厂房大门宽度规格：宽度系列有3000mm、3300mm、3600mm、3900mm、4200mm、4500mm；高度系列有3300mm、3600mm、3900mm、4200mm、4800mm、5100mm。

⑤车间大门不允许套人行小门，在物流大门的一侧，应设人流小门。严禁物流和人流交叉。在风沙较大地区，物流入口应设有双层门。

⑥车间大门的数量，除要根据建筑形式，工艺平面布置、防火要求等因素外，还应考虑夏季的通风问题。

⑦对于物流运输频繁的车间主要大门，为节省人力和开启方便，通常采用电控或声控电动开启式大门。

（5）窗 窗是为通风和采光设置的，窗的形式要满足工艺要求。厂房的侧窗通常选用塑钢窗，可以设高低两条采光窗。尽量考虑设置天窗和采光通风屋脊。