第九章 工业建筑概述

第九章 工业建筑概述
第一节 工业建筑的特点与分类 第二节 单层工业厂房的结构组成和类型 第三节 厂房内部的起重运输设备 第四节 单层厂房的定位轴线
第一节 工业建筑的特点与分类
一,工业建筑的特点及Fra Baidu bibliotek计要求 二,工业建筑的分类
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一,工业建筑的特点及设计要求
(1)厂房要满足生产工艺流程的要求 (2)厂房要求有较大的内部空间 ) (3)厂房要有良好的通风和采风 ) (4)满足特殊方面的要求 ) (5)厂房内通常会有各种工程技术管网 ) (6)厂房内常有各种运输车辆通行 )
图9-8 单轨悬挂吊车
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二,单梁电动起重吊车
由电动葫芦和梁架组成,起重量一般为 由电动葫芦和梁架组成,起重量一般为0.5~5t. . 悬挂式梁式吊车: 悬挂式梁式吊车 : 梁架悬挂在屋架下工字钢轨固 定在梁架上, 定在梁架上,电动葫芦悬挂在工字钢轨上 支座式梁式吊车:梁架支承在吊车梁上,工字钢轨 支座式梁式吊车:梁架支承在吊车梁上, 固定在梁架上,电动葫芦悬挂在工字钢轨上. 固定在梁架上,电动葫芦悬挂在工字钢轨上.
图9-4 单层厂房结构组成
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二,单层厂房结构类型
(1)排架结构 ) (2)刚架结构 )
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(1)排架结构
是由柱子, 基础, 屋架( 屋面梁) 是由柱子 , 基础 , 屋架 ( 屋面梁 ) 构成的一种骨架 体系. 体系 . 它基本特点是把屋架看成一个刚度很大的横 屋架( 屋面梁) 与柱子的连接为铰接, 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. 基础的连接为刚接. 如图9-6所示 如图 所示
山墙为非承重墙时, 2)山墙为非承重墙时,墙内缘与 横向定位轴线相重合, 且端部柱 横向定位轴线相重合 , 应自横向定位轴线向内移60mm, 应自横向定位轴线向内移60mm, 60mm 如图9 13所示. 如图9-13所示. 所示
3)在横向伸缩缝或防震缝处, )在横向伸缩缝或防震缝处, 应采用双柱与两条定位轴线, 应采用双柱与两条定位轴线,且 柱的中心线均应自定位轴线向两 侧各移600mm,如图9-13所示 所示. 侧各移600mm,如图9-13所示.
围护构件( 围护构件(二)
(4)外墙 ) 厂房的大部分荷载由排架结构承担,因此,外墙是自 厂房的大部分荷载由排架结构承担,因此, 承重构件,主要起防风,防雨,保温,隔热,遮阳, 承重构件,主要起防风,防雨,保温,隔热,遮阳,防 火等作用. 火等作用. (5)窗与门 ) 供采光,通风,围护,分隔和交通联系及疏散. 供采光,通风,围护,分隔和交通联系及疏散. (6)地面 ) 满足生产使用及运输要求等
(2)非封闭结合 )
对于柱距为6m,吊车起重量 的厂房, 对于柱距为 ,吊车起重量≥30/5t的厂房,(如 的厂房 右图)此时其相应参数为: 右图)此时其相应参数为: 因为吊车起重≥ 因为吊车起重 30/5t,其相应的参数为 , e=750mm 一般情况下: 一般情况下:上柱截面高度 h=400mm 吊车规格:B=300mm 吊车规格: Cb ≥100mm 安全缝隙宽度: 安全缝隙宽度: Cb= e - (B+h) Cb = 750mm-(300+400)mm=50mm ≤ 100mm ( ) 安全缝隙宽度小于允许宽度. 安全缝隙宽度小于允许宽度. 如仍采用封闭结合, 如仍采用封闭结合,不可能满足吊车运行时所需 安全缝隙宽度的要求. 安全缝隙宽度的要求. 查现行
图9-7 刚架结构
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第三节 厂房内部的起重运输设备
一,悬挂式单轨吊车 二,单梁电动起重吊车 三,桥式吊车
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一,悬挂式单轨吊车
由电动葫芦和工字钢轨两部分组成. 由电动葫芦和工字钢轨两部分组成 . 工字钢轨可以 悬挂在屋架( 或屋面梁) 下弦. 悬挂在屋架 ( 或屋面梁 ) 下弦 . 轨上设有可水平移 动的滑轮组(即电动葫芦) 起重量为1 动的滑轮组(即电动葫芦),起重量为1～5t.
1.跨度 两纵向定位轴线间的距离称为跨度. 两纵向定位轴线间的距离称为跨度 . 单层厂房的跨度 18m 18m以下时, 30M数列, 12m 15m 在 18 m 及 18 m 以下时 , 取 30 M 数列 , 如 9 m,12m,15m, 18m 18m;在18m以上时,取60M数列,如24m,30m,36m等. 18m以上时, 60M数列, 24m 30m 36m 2.柱距 两横向定位轴线的距离称为柱距. 两横向定位轴线的距离称为柱距.单层厂房的柱距应采 60M数列, 12m 一般情况下均采用6 用60M数列,如6m,12m,一般情况下均采用6m.抗风柱 柱距宜采用15M数列, 柱距宜采用15M数列,如4.5m,6m,7.5m. 15
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承受上部墙体重量,并把它传给基础. 承受上部墙体重量,并把它传给基础.
支撑系统构件
加强厂房的空间整体刚度和稳定性, 加强厂房的空间整体刚度和稳定性 , 它主要传递水 平荷载和吊车产生的水平刹车力. 平荷载和吊车产生的水平刹车力. 柱间支撑 屋盖支撑
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围护构件( 围护构件(一)
(1)屋面板 ) 直接承受板上的各类荷载(包括屋面自重, 直接承受板上的各类荷载(包括屋面自重,屋面覆盖材 积灰及施工检修等荷载),并将荷载传给屋架. ),并将荷载传给屋架 料,雪,积灰及施工检修等荷载),并将荷载传给屋架. (2)天窗架 ) 它传给屋架或屋面梁. 承受天窗上的所有荷载并把 它传给屋架或屋面梁. (3)抗风柱 ) 同山墙一起承受风荷载, 同山墙一起承受风荷载,并把荷载中的一部分传到厂 房纵向柱列上去,另一部分直接传给基础. 房纵向柱列上去,另一部分直接传给基础.
图9-10 单层厂房定位轴线
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二,定位轴线的确定
(一)横向定位轴线 (二)纵向定位轴线
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(一)横向定位轴线
1 ) 除了靠山墙的端部柱和 横向变形缝两侧柱外, 横向变形缝两侧柱外 , 厂房 纵向柱列中的中间柱的中心 线应与横向定位轴线相重合, 线应与横向定位轴线相重合 , 如图9 12所示. 如图9-12所示 所示
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(二)纵向定位轴线
1.边柱与纵向定位轴线的关系 2.中柱与纵向定位轴线的关系
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1.边柱与纵向定位轴线的关系
纵向定位轴线的标定与吊车桥架端头长度, 纵向定位轴线的标定与吊车桥架端头长度 , 桥架端头 与上柱内缘的安全缘隙宽度以及上柱宽度有关. 与上柱内缘的安全缘隙宽度以及上柱宽度有关. 为使吊车跨度与厂房跨度相协调, 为使吊车跨度与厂房跨度相协调,二者之间的关系为
图9-9 单梁式吊车
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三,桥式吊车
由桥架和起重小车组成, 桥架支承在吊车梁上, 由桥架和起重小车组成 , 桥架支承在吊车梁上 , 并 可沿厂房纵向移动, 桥架上设支承小车, 可沿厂房纵向移动 , 桥架上设支承小车 , 小车能沿 桥架横向移动,起重量为5 350t 桥架横向移动,起重量为5～350t. 桥式吊车根据开动时间与全部生产时间的比值, 桥式吊车根据开动时间与全部生产时间的比值 , 分 为轻级,中级,重级工作制, JC来表示. 为轻级,中级,重级工作制,用JC来表示. 来表示 轻级工作制——15%(以JC15%表示); 15% 轻级工作制 15 JC15%表示) 15 中级工作制——25%(以JC25%表示); 25% 中级工作制 25 JC25%表示) 25 重级工作制——40%(以JC40%表示). 40% 重级工作制 40 JC40%表示) 40
(1)封闭结合 )
对于无吊车或只设悬挂式吊车的厂房以及柱距为 6m,吊车起重量 的厂房,如右图 ,吊车起重量≤20/5t的厂房 如右图: 的厂房 如右图: 因为吊车起重≤20/5t时,其相应的参数为: 因为吊车起重 时 其相应的参数为: e=750mm 一般情况下: 一般情况下:上柱截面高度 h=400mm 查现行吊车规格: 查现行吊车规格:B=260mm Cb≥80mm 安全缝隙宽度: 安全缝隙宽度: Cb= e - (B+h) Cb= 750-(260+400)mm=90mm >80mm ( ) 安全缝隙宽度大于允许宽度. 安全缝隙宽度大于允许宽度. 即:h+B+Cb≤e 此时边柱外缘,墙内缘宜与纵向定位轴线相重合, 此时边柱外缘,墙内缘宜与纵向定位轴线相重合, 屋架端部与墙内缘与重合,形成"封闭结合"的 屋架端部与墙内缘与重合,形成"封闭结合" 构造. 构造.
L — Lk=2e
厂房跨度( 式中 L——厂房跨度(m); 厂房跨度 m);
LK——吊车跨度(吊车轮距)(m); 吊车跨度( 吊车跨度 吊车轮距) m); e——轴线至吊车轨中心线的距离,一般取750mm, 轴线至吊车轨中心线的距离, 750mm 轴线至吊车轨中心线的距离 一般取750mm,
当吊车起重量大于50吨时或有构造要求时,可取1000 1000mm 当吊车起重量大于50吨时或有构造要求时,可取1000mm 50吨时或有构造要求时 砖混结构的厂房中,当采用梁式吊车时允许取500mm. 砖混结构的厂房中,当采用梁式吊车时允许取500mm. 500mm
图9-5 单层厂房结构主要荷载示意
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纵向联系构件
(1)吊车梁 承受吊车自重和起重的重量及运行中所有的荷载( 承受吊车自重和起重的重量及运行中所有的荷载(包括 吊车起动或刹车产生的横向,纵向冲击力) 吊车起动或刹车产生的横向,纵向冲击力),并将其传 给排架柱. 给排架柱. (2)基础梁 (3)连系梁 是厂房纵向柱列的水平连系构件, 是厂房纵向柱列的水平连系构件,用以增加厂房的纵向 刚度,当设在墙内时,承受上部墙体的荷载, 刚度,当设在墙内时,承受上部墙体的荷载,并将荷载 传给纵向柱列. 传给纵向柱列.
图9-10 桥式吊车
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第四节 单层厂房的定位轴线
一,柱网尺寸 二,定位轴线的确定
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一,柱网尺寸
横向定位轴线:与横向排架平面平行的轴线. 横向定位轴线:与横向排架平面平行的轴线. 横向定位轴线通过处是吊车梁,屋面板,连系梁, 横向定位轴线通过处是吊车梁,屋面板,连系梁,基 础梁及墙板标志尺寸端部的位置. 础梁及墙板标志尺寸端部的位置. 纵向定位轴线:与横向排架平面垂直的轴线. 纵向定位轴线:与横向排架平面垂直的轴线. 纵向定位轴线在柱身通过处是屋架或屋面大梁标志尺 寸端部的位置,也是大型屋面板边缘的位置. 寸端部的位置,也是大型屋面板边缘的位置. 柱网: 柱网:纵,横向定位轴线在平面上形成有规律的网格 称为柱网. 称为柱网.
图9-2 多层厂房
图9-3 混合层数厂房
(三)按生产状况分 (1)热加工车间 ) (2)冷加工车间 ) (3)恒温恒湿车间 ) (4)洁净车间 ) (5)其他特种状况的车间 )
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第二节 单层工业厂房的结构组成和类型 一,单层厂房结构组成 二,单层厂房结构类型
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一,单层厂房结构组成
横向排架 纵向联系构件 支撑系统构件 围护构件
图9-6 排架结构
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(2)刚架结构
是将屋架( 屋面梁) 与柱子合并成为一个构件, 是将屋架 ( 屋面梁 ) 与柱子合并成为一个构件 , 柱 子与屋架( 屋面梁) 连接处为整体刚性节点, 子与屋架 ( 屋面梁 ) 连接处为整体刚性节点 , 柱子 与基础的连接为铰接点. 与基础的连接为铰接点. 常用的有门式刚架和钢框刚架. 常用的有门式刚架和钢框刚架. 如图9-7所示 如图 所示
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二,工业建筑的分类
(一)按厂房的用途分 (1)主要生产厂房 ) (2)辅助生产厂房 ) (3)动力用厂房 ) (4)储藏用建筑 ) (5)运输用建筑 ) (6)其他 )
(二)按层数分 (1)单层厂房 ) (2)多层厂房 ) (3)混合层数厂房 ) 见图9-1, , 见图 ,9-2,9-3
图9-1 单层厂房
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横向排架
(1)基础 ) 承受柱和基础梁传来的全部荷载,并将荷载传给地基. 承受柱和基础梁传来的全部荷载,并将荷载传给地基. (2)柱 ) 是厂房结构的主要承重构件,承受屋架,吊车梁, 是厂房结构的主要承重构件,承受屋架, 吊车梁, 支 撑,连系梁和外墙传来的荷载,并把它传给基础. 连系梁和外墙传来的荷载,并把它传给基础. (3)屋架(屋面梁) )屋架(屋面梁) 是屋盖结构的主要承重构件, 是屋盖结构的主要承重构件,承重屋盖及天窗上的全 部荷载,并将荷载传给柱子. 部荷载,并将荷载传给柱子.