工业建筑概论

二十一章工业建筑概论
一、主要内容：
1、工业建筑的分类以及单层工业建筑的结构型式、构件组
成；
2、主要承重构件类型
3、柱网布置和定位轴线的标定。

二、要求及重点：
掌握工业建筑的特点、类型及设计要求，熟悉装配式单厂的构件组成，了解厂房内部起重机运输设备类型。

了解单厂平面的形式及特点、生活间设计与总图关系；了解厂房各部分高度与标高确定，屋面排水、天然采光、自然通风、单厂体型及立面设计的方法。

掌握柱网选择、定位轴线划分。

三、教学方式：
以建筑技术为主，利用实际工程、教具、模型。

二十一章工业建筑概论
21.1概述
工业建筑是进行工业生产的房屋，在其中根据一定的工艺过程和设备组织生产。

一、工业建筑的分类
1、按用途分类
主要生产用房：例如机械制造厂中的铸工车间、机械加工车间和装配车间等
辅助生产用房：例如机械制造厂中的机修车间、工具车间等。

动力用厂房：例如锅炉房、变电站、煤气发生站、压缩空气站等。

储存用房屋：例如金属材料库、木材库、油料库和成品库等。

运输用房屋：例如，机车库、汽车库等。

其它房屋：例如水泵房、污水处理站等。

2、按生产状况分类
冷加工车间：生产操作是在正常温、湿度条件下进行的，例如机械加工车间、机械装配车间等。

热加工车间：生产过程中散发大量热量和烟尘等，例如炼钢、轧钢铸工和锻工车间等。

恒温恒湿车间：车间内要求具有稳定的温度和湿度，例如精密机械车间、纺织车间等。

洁净车间：防止大气中灰尘和细菌的污染，要求保持车间内高度洁净，例如集成电路车间、精密仪表加工和装配车间等。

其它特殊状况的车间：例如有爆炸可能、有大量腐蚀物、有放射性散发物、防电磁波干扰等。

3、按层数分类
单层厂房：主要用于重型机械制造工业、冶金工业等。

多层厂房：适用于垂直方向组织生产和工艺流程的生产企业和设备及产品较轻的企业混合层次厂房：厂房内既有单层跨又有多层跨
二、单层工业厂房的结构形式
按结构组成有两种类型，
墙体承重结构：外墙采用砖墙或带壁柱砖墙承重，屋架采用钢筋混凝土屋架
适用于无吊车或吊车起重量不超过5t的厂房及辅助性建筑，其跨度在15m 以内
骨架承重结构：排架结构装配式钢筋混凝土排架结构
钢-钢筋混凝土组成的排架结构
刚架结构装配式钢筋混凝土门式刚架
钢结构刚架
三、单层厂房的构件组成
由屋盖结构、横向平面排架、纵向平面排架和围护结构组成。

1、屋盖结构：一般屋盖的组成有：屋面板、屋架（屋面梁）、屋架支撑、天窗架、檐沟板等组成。

屋盖结构有檩体系
无檩体系
（1）屋面板它铺在屋架或屋面梁上，承受其上面的荷载并把荷载传递给屋架。

（2）屋架（屋面梁）它是屋盖的主要承重构件，支承于柱子上。

2、柱子：是厂房的主要承重构件，它承受屋盖、吊车梁、墙体上的荷载，以及山墙传来的风荷载，并把这些荷载传给基础。

3、基础：承担作用在柱子上的全部荷载，以及基础梁传来的荷载，并将这些荷载传给地基。

4、吊车梁：安装在柱子伸出的牛腿上，它承受吊车自重和吊车荷载，并把这些荷载传给柱子。

5、围护结构：由外墙、抗风柱、墙梁、基础梁等构件组成，所承受的荷载主要是墙体
和构件的自重以及作用在墙上的风荷载。

6、支撑系统：包括柱间支撑和屋盖支撑两部分，其作用是加强房屋的空间刚度和整体
稳定性，以及传递水平荷载。

21.2单层厂房的主要承重构件
一、屋面板
屋面板有预应力混凝土屋面板、钢丝网水泥波形瓦、石棉水泥瓦等。

不同类型的屋面板有不同的特点和适用范围，见表11-1。

二、钢筋混凝土屋架类型
钢筋混凝土屋架：混凝土屋架（屋面梁）
预应力混凝土屋架（屋面梁）
拱式屋架两铰拱
三铰拱
受力及形状不同可分为：三角形屋架
桁架式屋架梯形屋架
表11-2拱形屋架
折线形屋架等，。

三、柱子
常用的单层厂房钢筋混凝土排架柱的截面形式有矩形截面、工字型截面和双支柱截面
等，见表11-3。

四、基础
单层厂房钢筋混凝土排架柱基础类型有独立基础、条形基础和桩基础等，见表11-4。

五、吊车梁
单层工业厂房钢筋混凝土吊车梁按照截面形式分为等截面吊车梁、变截面吊车梁和轻型桁架式吊车梁等，见表11-5。

21．3单层工业厂房柱网布置及定位轴线的标
定
一、柱网的布置
厂房承重柱的纵向和横向定位轴线，在平面上所形成的网格称为柱网。

跨度：柱子纵向定位轴线之间的距离
当厂房跨度≤18m时，应采用30M数列；在＞18m以上时，应采用60M的数列；
柱距：横向定位轴线之间的距离，应采用60M数列
柱网布置的一般原则：符合生产工艺和正常使用的要求；建筑和结构经济合理；施工方法具有先进性；符合厂房建筑统一化基本规则；适应生产发展和技术改新的要求。

二、定位轴线的标定
单层厂房定位轴线是控制厂房主要承重构件位置及标志尺寸的基准线，同时也是设备定位、安装及厂房施工放线的依据。

1、横向定位轴线
单层厂房的横向定位轴线主要用来控制厂房纵向构件如屋面板、吊车梁等位置，标注它们的长度方向的标志尺寸。

（1）中间柱与横向定位轴线的联系
除山墙端部排架以及横向伸缩缝处以外，横向定位轴线一般与柱的定位轴线与柱的中心线相重合，且通过屋架中心线和屋面板横向接缝，见图11-10（a）。

（2）横向变形缝与横向定位轴线的联系
横向变形缝处一般采用双柱双轴线处理，两柱的中心线应从横向定位轴线向缝的两侧各移600，两条定位轴线之间的距离等于变形缝的宽度，即插入距等于变形缝的宽度，见图图11-10（b）。

(3)山墙与横向定位轴线的联系
当山墙为非承重墙时，山墙内缘与横向定位轴线相重合，端部排架柱中心线自定位轴线向内移600；当山墙为承重墙时，墙体内缘与横向定位轴线的距离，按墙体的块材类别分别为半块或半块的倍数或墙厚的一半，见图11-11。

2、纵向定位轴线
单层厂房纵向定位轴线主要用来控制厂房横向构件如屋架或屋面梁位置，标注它们长度方向的标志尺寸。

纵向定位轴线的具体位置应使厂房结构和吊车规格相协调，同时也是保证吊车和柱子之间留有足够的安全距离，必要时，还应设置检修吊车的安全走道板。

（1）外墙、边柱与纵向定位轴线的联系
由于吊车起重量、柱距、跨度、是否有走道板等因素的影响，边柱外缘与纵向定位轴线的联系有两种情况：
①封闭式结合的纵向定位轴线：在无吊车或有悬挂吊车和柱距为6米、吊车起重量Q≤20t的厂房中，可取封闭式结合，即边柱外缘和墙内缘与纵向定位轴线相重合，如图11-12（a）。

②非封闭式结合的纵向定位轴线：当柱距为6米，吊车起重量Q>30t/5t时，可采用非封闭式结合的纵向定位轴线，即边柱外缘与纵向定位轴线之间应加设联系尺寸D。

D一般为150mm，当Q>50t时、柱距为12m或因设置走道板等构造需要时，D可采用300mm或300mm 的倍数，如图11-12（b）。

（2）中柱与纵向定位轴线的联系
在多跨厂房中，中柱有平行等高跨和平行不等高跨两种形式。

并且，中柱有设变形缝和不设变形缝两种情况。

下面仅介绍不设变形缝的中柱纵向定位轴线。

①当厂房为平行等高跨时，通常设置单柱和一条定位轴线，柱的中心线一般与纵向定位轴线相重合，如图11-13（a）。

当等高跨两侧或一侧的吊车起重量≥30t、厂房柱距>6m或构造要求等原因，纵向定位轴线需采用非封闭式结合，中柱仍然可以采用单柱，但需设置两条定位轴线。

两条定位轴线之间的距离称为插入距，用A表示。

此时，柱中心线一般与插入距中心线相重合，如图11-13（b）
②当厂房为平行不等高跨且采用单柱时有四种情况:
高跨上柱外缘一般与纵向定位轴线相重合，纵向定位轴线按封闭结合设计，不须加联系尺寸，也无须两条定位轴线,如图11-14（a）。

当上柱外缘与定位轴线不能重合时（即纵向定位轴线为非封闭结合时），该轴线与上柱外缘之间设联系尺寸D，低跨定位轴线与高跨定位轴线之间的插入距A等于联系尺寸D，如图11-14（b）。

当高跨和低跨均为封闭结合，两条定位轴线之间设有封墙时，则插入距A等于墙厚，如图11-4（c）。

当高跨为非封闭结合，且高跨上柱外缘与低跨屋架端部之间设有封墙时，则两条定位轴线之间的插入距A等于墙厚与联系尺寸D之和，如图11-14（d）。

（3）纵横跨连接处柱与定位轴线的联系
有纵横跨的厂房，由于纵跨和横跨的长度、高度、吊车起重量都不可能相同，为了简化构造，通常将横跨和纵跨的结构分开，并在两者之间设置变形缝，纵横跨连接处设置双柱、双轴线。

两定位轴线之间的距离等于插入距A，如图11-15。

当纵跨的山墙比横跨的侧墙低，长度小于或等于侧墙，横跨又为封闭轴线结合时，可采用双柱单墙处理，插入距A为墙体墙厚度和变形缝宽度之和。

如图11-15（a）。

当横跨为非封闭结合时，仍采用单墙处理，这时，插入距A为墙体墙厚度、变形缝宽度与联系尺寸之和，如图11-15（b）。