工业建筑概论

1、第 10 章 工业建筑概论教学要求1、了解工业建筑的特点、组成。2、理解、掌握单层工业厂房的平面布置、剖面布置。3、理解、掌握厂房的定位轴线布置。重点难点本章重点： 工业建筑的分类， 单层厂房的结构组成， 单层厂房平面的形式及 其特点，单层厂房高度确实定， 单层厂房采光的方式、 采光天窗的形式及其布置， 单层厂房定位轴线的划分。本章难点：单层厂房高度确实定，单层厂房定位轴线的划分。主要内容10.1 概论一、工业建筑的特点与分类一工业建筑的特点1建筑设计应满足生产工艺要求；2工业建筑内部空间大；3屋顶面积大，构造复杂；4结构承载力大，采用大型构件。二工业建筑的分类1、按厂房用途分类1主要生产厂房

2、 用于完成由原料到成品的主要生产工序的厂房。 例如，机械制造厂中的铸造 车间、机械加工车间及装配车间等。2辅助生产厂房 为主要生产厂房效劳的各类厂房。 例如， 机械制造厂中的机修车间、 工具车 间等。3动力用厂房为全厂提供能源和动力供给的厂房。 例如，机械制造厂中的变电站、 发电站、 锅炉房压缩空气站等。4储藏用库房 用来储存生产原料、半成品或成品的仓库。例如，油料库、金属材料库、成 品库等。5运输工具用房 用于停放、检修各种运输工具的库房。例如，汽车库、电瓶车库等。2、按厂房内部生产状况分类1热加工厂房 在生产过程中散发大量热量、烟尘的厂房。如炼钢、轧钢、铸造等车间。2冷加工车间 在正常温度

3、、湿度条件下进行生产的车间。如机械加、装配等车间。3有侵蚀性介质作用的车间指在生产过程中会受到酸、 碱、盐等侵蚀性介质的作用， 对厂房耐久性有影 响的车间。4恒温、恒湿车间产品的生产对室内温度、 湿度的稳定性要求很高的车间。 如精密仪器、 纺织 等车间。5洁净车间产品的生产对空气的洁净度要求很高的车间。 如医药、集成电路等生产车间。3、按厂房层数分类1单层厂房2多层厂房3混合层次厂房二、单层厂房结构组成一单层厂房结构体系1、砖混结构厂房 砖混结构厂房由砖墙或柱与钢筋混凝土屋面梁或屋架组成。 砖混结构构造简单，但承载能力及抗振性能较差，一般适用于跨度不超过15m，吊车吨位不超过5t的小型厂房图1

4、0-1单层砖混结构厂房2、装配式钢筋混凝土排架结构厂房1柱下根底柱下根底一般采用预制或现浇的单杯口根底；当变形缝两侧有双柱时，可采用双杯口根底。2根底梁装配式钢筋混凝土排架结构单层厂房外墙， 墙下不设专用根底，直接支承在 根底梁上。根底梁有预制和现浇两种形式。3柱常用的排架柱有矩形柱、工字形柱、双肢柱和管柱等形式。4屋架与屋面梁有钢筋混凝土屋架、屋面梁和钢结构屋架、屋面梁等。5联系梁联系梁作为水平构件可以起水平联系和支承作用，对高度较大的墙体，联系 梁可以支承墙重，减小根底梁的荷载。小型厂房一般在吊车梁附近设置一道联系梁，当厂房高度较大时，每隔46m高设置一道联系梁。6圈梁单层厂房中的圈梁可以

5、加强砖墙与柱子之间的联系，保证墙体的稳定性， 提高厂房结构的整体刚度。圈梁一般布置在厂房的吊车梁附近和柱顶；对振动较大或有抗震要求的结 构，沿墙高每隔4m左右设置圈梁一道。当厂房高度较大时，应按要求增加圈梁数量。联系梁假设能水平交圈，可视 同为圈梁。7抗风柱由于单层厂房山墙的面积大，受较大的风荷载作用，在山墙处设置抗风柱能 增加墙体的刚度和稳定性。抗风柱应到达屋架上位高度，以便抗风柱与屋架间的连接。8吊车梁当厂房内布置吊车设备时，应沿吊车运行方向设置吊车梁，用以安装吊车 运行轨道。吊车梁一般有钢筋混凝土吊车梁和钢结构吊车梁，吊车梁一般搁置在排架 柱的牛腿上。9支撑支撑的作用是加强厂房结构的空间

6、刚度，保证结构构件在安装和使用过程 中的稳定和平安。单层厂房的支承有柱间支撑和屋盖支撑。團架站部垂直支撑图10-2单层结构厂房组成三钢结构厂房钢结构厂房的主要承重构件全部由钢材制成。图10-3钢结构厂房三、厂房的起重运输设备1、单轨悬挂式吊车一般由悬挂在屋架下弦的型钢轨道和吊车组成，型钢轨道可以布置为直线或曲线。2、梁式吊车梁式吊车有支承式和悬挂式两种形式。3、桥式吊车桥式吊车由起重行车和桥架组成。10.2单层厂房设计一、单层厂房平面设计1、影响平面形式的因素1厂房生产工艺流程、生产特征和生产规模；2厂房内部的交通运输方式；3厂房的位置以及和其它厂房间的关系；4厂房基地地形，所在地区气象条件和

7、厂房的结构形式、经济技术条件'2、平面形式与特点1单跨矩形平面是最简单的平面形式，是构成其它平面的根本单元。2矩形平面可用于冷加工或小型热加工厂房，适用于直线式生产工艺流 程、往复式生产工艺流程、垂直式生产工艺流程。3方形和近方形平面通用性强、抗震性能好，具有良好的保温、隔热性 能。方形和近方形平面厂房可节约围护结构 25%左右，造价较低。4l形、n形和山形平面具有良好的采光、通风、排气、散热、除尘能力，适用于中型以上的热加工厂房，如铸造、轧钢、锻造等。4方描图10-4单层厂房平面形式3、柱网的选择柱网一一厂房柱子在平面上排列所形成的网格。柱子纵向定位轴线间的距离为跨度， 决定了屋架的

8、尺寸；横向定位轴线间的 距离为柱距，决定了吊车梁、屋面板的跨度尺寸。图10-5单层厂房柱网示意图二、单层厂房剖面设计一厂房高度单层厂房的高度一一由室内地面到屋顶承重结构下外表的距离如果屋顶承重结构是倾斜的,那么厂房高度是由室内地面到屋顶承重结构的最低点。血000z室内地面标高厂房各?!分标髙图10-6厂房各局部高度二柱顶标高确实定1、无吊车厂房无吊车厂房地柱顶标高由最大生产设备的高度和安装、检修设备时所需的高 度确定，同时还应满足采光和通风等要求。2、有吊车厂房有吊车厂房地高度受吊车类型、吊车布置方式等因素的影响，应考虑生产设 备的最大高度、被吊物体的最大高度等参数。图10-7厂房高度确实定有

9、吊车厂房的柱顶标高:其中轨顶标高： 已=0“ 伦* h5式中：hl 生产设备，室内分隔墙或检修时需要的高度；h2 吊车运行时平安超越高度，一般为400500伽；h3被吊物件的最大高度；h4吊钩吊运工件的绳索最小高度，根据加工件的大小确定；h5 吊钩至轨顶面的最小距离；h6 吊车轨顶至小车顶面的净空尺寸；h7 屋架下弦至吊车小车顶面之间的平安间隙三室内外地坪标高单层厂房室内地坪的标咼，由厂区总平面设计确定，其相对标咼定位0.000 单层厂房室内外高差一般为100 150mm。四单层厂房的采光1、米光方式侧面采光：利用开设在侧墙上的窗子进行采光顶部采光室内光线均匀，采顶部采光：利用开设在屋顶上的窗

10、子进行采光 光效率较侧窗高；但构造较复杂，造价也较高。混合采光：两种方式结合。2、采光天窗的形式和布置1采光天窗的形式采光天窗的形式常见的有矩形天窗、梯形天窗、三角形天窗、M形天窗、锯齿形天窗、横向下沉式天窗、平天窗等。矩更天富八酣樺母天SHGJM彩天窗；心町悔幣天Sh U>MRTiKS天簡三期隼天平天啬点秋布矢£2平天佛块状布、江门平天SU带收欄向布打Q平丟窗cffttm向布图10-9采光天窗的形式2采光天窗的布置采光天窗的布置须结合天窗形式、 屋盖结构和构造、厂房朝向、生产要求等 因素综合考虑。纵向布置：适用于南北向厂房，多采用矩形、M形、梯形、锯齿形等天窗，平天窗也可作成

11、采光带沿纵向布置。 为方便屋面检修于消防，常在靠山墙及横向 变形缝两侧柱间不设天窗。横向布置：适用于东西向厂房，多采用横向下沉式天窗，平天窗也可成带横 向布置。点式布置：一般米用平天窗，根据使用要求，在屋面上灵活地布置米光口,采光均匀性好。五单层厂房的通风厂房通风分为机械通风和自然通风两种。机械通风是依靠通风机的力量作为空气流动的动力来实现通风换气自然通风是利用室内外温差造成的热压和风吹向建筑物而在不同外表上造成的压差来实现通风换气通风天窗常见的形式有矩形通风天窗、下沉式通风天窗图10-10矩形通风天窗图10-11横向下沉天窗六屋面排水多脊双坡形式屋顶：屋架受力合理，构件定型。但排水立管多，屋

12、面易渗漏，施工较困难，造价 偏咼。缓长坡形式屋顶：管网短，构造简单，可以减少维修和投资费用。10.3单层厂房定位轴线的划分单层厂房的定位轴线是确定厂房主要承重构件标志尺寸及相互位置的基准 线，同时是厂房设备安装及施工放线的依据。一、横向定位轴线横向定位轴线主要用来标定屋面板、吊车梁、外墙板、纵向支承等纵向构件的标尺寸长度。一中间柱与横向定位轴线的联系见图 10-13厂房中间柱的横向定位轴线一般与中柱的中心线和屋架中心线重合。二山墙与横向定位轴线的联系1、横向变形缝处柱与横向定位轴线的联系 见图10-14 变形缝处柱子中心线自定位轴线各向两侧移 600伽。这种定位轴线的标定方法，可以保证屋面板、

13、吊车梁等纵向联系构件的标志 尺寸规格不变，有利于构件尺寸规格的统一，简化接缝处的构造做法。但屋面板、 吊车梁、墙板等构件在横向变形缝处会出现局部的悬挑。2、山墙为砌体承重墙 见图10-15 当山墙为砌体承重墙时，横向定位轴线可设在墙体中心线或距墙体内缘为墙 材块体半块长或半块长倍数的位置上。3、山墙为非承重墙 见图10-16 当山墙为非承重墙时，山墙处的横向定位轴线一般与墙体内缘重合， 端部柱 的中心线向内移600伽。保证山墙抗风柱能通至屋架上弦， 使抗风柱与屋架正常 连接，将山墙的水平风荷载传至屋面和排架柱。二;:皿壊上弦图 10-13图 10-15图 10-14图 10-16二、纵向定位轴

14、线(一)外墙、边柱与纵向定位轴线的联系在有吊车的厂房中：为使吊车与结构规格相协调，有如下关系Lk =L-2e式中：L纵向定位轴线间的距离，即厂房跨度;Lk 吊车跨度，即吊车轮距；e纵向定位轴线至吊车轨道中心线的距离，一般取 750伽；当吊车起重 量大于50t或有构造要求时，取1000伽。对普通起重吊车，为保证吊车的平安运行，应有 e-(B h)_ K式中：B吊车的端部尺寸；h厂房柱上柱截面高度；K 为保证吊车安 全运行的平安空隙，其大小根据吊车起重量和平安要求确定。图10-17吊车与纵向边柱定位轴线关系1、封闭式结合封闭式结合的纵向定位轴线与柱外缘和墙内缘重合，屋架和屋面板紧靠外墙内缘。封闭式

15、结适宜用于无吊车或只有悬挂式吊车及吊车起重量小于20t、柱距为6m的厂房。2、非封闭式结合非封闭式结合的纵向定位轴线与柱子外缘有一个距离，并使屋面板与墙内缘也有一定的空隙。距离称为联系尺寸，应符合3M扩大模数，可以用来调整吊车平安空隙，保 证吊车的平安运行。非封闭结合封闭结合图10-18吊车厂房外墙、边柱与纵向定位轴线关系二中柱与纵向定位轴线的联系1、等高跨中柱1无变形缝等高跨中柱等高跨的中柱，其上柱中心线应与纵向定位轴线相重合。假设由于吊车起重量或构造等要求需设插入距时， 一般采用单柱双定为轴线的 标定方法。n图10-19等高跨处中柱与纵向定位轴线的联系2设变形缝等高跨中柱 单柱纵向变形缝 双柱纵向变形缝图10-20等高厂房纵向变形缝处定位轴线的联系2、不等高跨中柱(1)无变形缝不等高跨中柱 当吊车起重量小于20t时，高跨上柱外缘和封墙内缘应与纵向定位轴线相 重合。 当吊车起重量较大时，为保证吊车的平安运行，需增加联系尺寸ac。 当上下跨两屋