工業(yè)建筑概論

1、第 10 章 工業(yè)建筑概論教學(xué)要求1、了解工業(yè)建筑的特點(diǎn)、組成。2、理解、掌握單層工業(yè)廠房的平面布置、剖面布置。3、理解、掌握廠房的定位軸線布置。重點(diǎn)難點(diǎn)本章重點(diǎn)： 工業(yè)建筑的分類， 單層廠房的結(jié)構(gòu)組成， 單層廠房平面的形式及 其特點(diǎn)，單層廠房高度確實(shí)定， 單層廠房采光的方式、 采光天窗的形式及其布置， 單層廠房定位軸線的劃分。本章難點(diǎn)：單層廠房高度確實(shí)定，單層廠房定位軸線的劃分。主要內(nèi)容10.1 概論一、工業(yè)建筑的特點(diǎn)與分類一工業(yè)建筑的特點(diǎn)1建筑設(shè)計應(yīng)滿足生產(chǎn)工藝要求；2工業(yè)建筑內(nèi)部空間大；3屋頂面積大，構(gòu)造復(fù)雜；4結(jié)構(gòu)承載力大，采用大型構(gòu)件。二工業(yè)建筑的分類1、按廠房用途分類1主要生產(chǎn)廠房

2、 用于完成由原料到成品的主要生產(chǎn)工序的廠房。 例如，機(jī)械制造廠中的鑄造 車間、機(jī)械加工車間及裝配車間等。2輔助生產(chǎn)廠房 為主要生產(chǎn)廠房效勞的各類廠房。 例如， 機(jī)械制造廠中的機(jī)修車間、 工具車 間等。3動力用廠房為全廠提供能源和動力供給的廠房。 例如，機(jī)械制造廠中的變電站、 發(fā)電站、 鍋爐房壓縮空氣站等。4儲藏用庫房 用來儲存生產(chǎn)原料、半成品或成品的倉庫。例如，油料庫、金屬材料庫、成 品庫等。5運(yùn)輸工具用房 用于停放、檢修各種運(yùn)輸工具的庫房。例如，汽車庫、電瓶車庫等。2、按廠房內(nèi)部生產(chǎn)狀況分類1熱加工廠房 在生產(chǎn)過程中散發(fā)大量熱量、煙塵的廠房。如煉鋼、軋鋼、鑄造等車間。2冷加工車間 在正常溫度

3、、濕度條件下進(jìn)行生產(chǎn)的車間。如機(jī)械加、裝配等車間。3有侵蝕性介質(zhì)作用的車間指在生產(chǎn)過程中會受到酸、 堿、鹽等侵蝕性介質(zhì)的作用， 對廠房耐久性有影 響的車間。4恒溫、恒濕車間產(chǎn)品的生產(chǎn)對室內(nèi)溫度、 濕度的穩(wěn)定性要求很高的車間。 如精密儀器、 紡織 等車間。5潔凈車間產(chǎn)品的生產(chǎn)對空氣的潔凈度要求很高的車間。 如醫(yī)藥、集成電路等生產(chǎn)車間。3、按廠房層數(shù)分類1單層廠房2多層廠房3混合層次廠房二、單層廠房結(jié)構(gòu)組成一單層廠房結(jié)構(gòu)體系1、磚混結(jié)構(gòu)廠房 磚混結(jié)構(gòu)廠房由磚墻或柱與鋼筋混凝土屋面梁或屋架組成。 磚混結(jié)構(gòu)構(gòu)造簡單，但承載能力及抗振性能較差，一般適用于跨度不超過15m，吊車噸位不超過5t的小型廠房圖1

4、0-1單層磚混結(jié)構(gòu)廠房2、裝配式鋼筋混凝土排架結(jié)構(gòu)廠房1柱下根底柱下根底一般采用預(yù)制或現(xiàn)澆的單杯口根底；當(dāng)變形縫兩側(cè)有雙柱時，可采用雙杯口根底。2根底梁裝配式鋼筋混凝土排架結(jié)構(gòu)單層廠房外墻， 墻下不設(shè)專用根底，直接支承在 根底梁上。根底梁有預(yù)制和現(xiàn)澆兩種形式。3柱常用的排架柱有矩形柱、工字形柱、雙肢柱和管柱等形式。4屋架與屋面梁有鋼筋混凝土屋架、屋面梁和鋼結(jié)構(gòu)屋架、屋面梁等。5聯(lián)系梁聯(lián)系梁作為水平構(gòu)件可以起水平聯(lián)系和支承作用，對高度較大的墻體，聯(lián)系 梁可以支承墻重，減小根底梁的荷載。小型廠房一般在吊車梁附近設(shè)置一道聯(lián)系梁，當(dāng)廠房高度較大時，每隔46m高設(shè)置一道聯(lián)系梁。6圈梁單層廠房中的圈梁可以

5、加強(qiáng)磚墻與柱子之間的聯(lián)系，保證墻體的穩(wěn)定性， 提高廠房結(jié)構(gòu)的整體剛度。圈梁一般布置在廠房的吊車梁附近和柱頂；對振動較大或有抗震要求的結(jié) 構(gòu)，沿墻高每隔4m左右設(shè)置圈梁一道。當(dāng)廠房高度較大時，應(yīng)按要求增加圈梁數(shù)量。聯(lián)系梁假設(shè)能水平交圈，可視 同為圈梁。7抗風(fēng)柱由于單層廠房山墻的面積大，受較大的風(fēng)荷載作用，在山墻處設(shè)置抗風(fēng)柱能 增加墻體的剛度和穩(wěn)定性?？癸L(fēng)柱應(yīng)到達(dá)屋架上位高度，以便抗風(fēng)柱與屋架間的連接。8吊車梁當(dāng)廠房內(nèi)布置吊車設(shè)備時，應(yīng)沿吊車運(yùn)行方向設(shè)置吊車梁，用以安裝吊車 運(yùn)行軌道。吊車梁一般有鋼筋混凝土吊車梁和鋼結(jié)構(gòu)吊車梁，吊車梁一般擱置在排架 柱的牛腿上。9支撐支撐的作用是加強(qiáng)廠房結(jié)構(gòu)的空間

6、剛度，保證結(jié)構(gòu)構(gòu)件在安裝和使用過程 中的穩(wěn)定和平安。單層廠房的支承有柱間支撐和屋蓋支撐。團(tuán)架站部垂直支撐圖10-2單層結(jié)構(gòu)廠房組成三鋼結(jié)構(gòu)廠房鋼結(jié)構(gòu)廠房的主要承重構(gòu)件全部由鋼材制成。圖10-3鋼結(jié)構(gòu)廠房三、廠房的起重運(yùn)輸設(shè)備1、單軌懸掛式吊車一般由懸掛在屋架下弦的型鋼軌道和吊車組成，型鋼軌道可以布置為直線或曲線。2、梁式吊車梁式吊車有支承式和懸掛式兩種形式。3、橋式吊車橋式吊車由起重行車和橋架組成。10.2單層廠房設(shè)計一、單層廠房平面設(shè)計1、影響平面形式的因素1廠房生產(chǎn)工藝流程、生產(chǎn)特征和生產(chǎn)規(guī)模；2廠房內(nèi)部的交通運(yùn)輸方式；3廠房的位置以及和其它廠房間的關(guān)系；4廠房基地地形，所在地區(qū)氣象條件和

7、廠房的結(jié)構(gòu)形式、經(jīng)濟(jì)技術(shù)條件'2、平面形式與特點(diǎn)1單跨矩形平面是最簡單的平面形式，是構(gòu)成其它平面的根本單元。2矩形平面可用于冷加工或小型熱加工廠房，適用于直線式生產(chǎn)工藝流 程、往復(fù)式生產(chǎn)工藝流程、垂直式生產(chǎn)工藝流程。3方形和近方形平面通用性強(qiáng)、抗震性能好，具有良好的保溫、隔熱性 能。方形和近方形平面廠房可節(jié)約圍護(hù)結(jié)構(gòu) 25%左右，造價較低。4l形、n形和山形平面具有良好的采光、通風(fēng)、排氣、散熱、除塵能力，適用于中型以上的熱加工廠房，如鑄造、軋鋼、鍛造等。4方描圖10-4單層廠房平面形式3、柱網(wǎng)的選擇柱網(wǎng)一一廠房柱子在平面上排列所形成的網(wǎng)格。柱子縱向定位軸線間的距離為跨度， 決定了屋架的

8、尺寸；橫向定位軸線間的 距離為柱距，決定了吊車梁、屋面板的跨度尺寸。圖10-5單層廠房柱網(wǎng)示意圖二、單層廠房剖面設(shè)計一廠房高度單層廠房的高度一一由室內(nèi)地面到屋頂承重結(jié)構(gòu)下外表的距離如果屋頂承重結(jié)構(gòu)是傾斜的,那么廠房高度是由室內(nèi)地面到屋頂承重結(jié)構(gòu)的最低點(diǎn)。血000z室內(nèi)地面標(biāo)高廠房各?!分標(biāo)髙圖10-6廠房各局部高度二柱頂標(biāo)高確實(shí)定1、無吊車廠房無吊車廠房地柱頂標(biāo)高由最大生產(chǎn)設(shè)備的高度和安裝、檢修設(shè)備時所需的高 度確定，同時還應(yīng)滿足采光和通風(fēng)等要求。2、有吊車廠房有吊車廠房地高度受吊車類型、吊車布置方式等因素的影響，應(yīng)考慮生產(chǎn)設(shè) 備的最大高度、被吊物體的最大高度等參數(shù)。圖10-7廠房高度確實(shí)定有

9、吊車廠房的柱頂標(biāo)高:其中軌頂標(biāo)高： 已=0“ 倫* h5式中：hl 生產(chǎn)設(shè)備，室內(nèi)分隔墻或檢修時需要的高度；h2 吊車運(yùn)行時平安超越高度，一般為400500伽；h3被吊物件的最大高度；h4吊鉤吊運(yùn)工件的繩索最小高度，根據(jù)加工件的大小確定；h5 吊鉤至軌頂面的最小距離；h6 吊車軌頂至小車頂面的凈空尺寸；h7 屋架下弦至吊車小車頂面之間的平安間隙三室內(nèi)外地坪標(biāo)高單層廠房室內(nèi)地坪的標(biāo)咼，由廠區(qū)總平面設(shè)計確定，其相對標(biāo)咼定位0.000 單層廠房室內(nèi)外高差一般為100 150mm。四單層廠房的采光1、米光方式側(cè)面采光：利用開設(shè)在側(cè)墻上的窗子進(jìn)行采光頂部采光室內(nèi)光線均勻，采頂部采光：利用開設(shè)在屋頂上的窗

10、子進(jìn)行采光 光效率較側(cè)窗高；但構(gòu)造較復(fù)雜，造價也較高?；旌喜晒猓簝煞N方式結(jié)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見的有矩形天窗、梯形天窗、三角形天窗、M形天窗、鋸齒形天窗、橫向下沉式天窗、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天簡三期隼天平天嗇點(diǎn)秋布矢£2平天佛塊狀布、江門平天SU帶收欄向布打Q平丟窗cffttm向布圖10-9采光天窗的形式2采光天窗的布置采光天窗的布置須結(jié)合天窗形式、 屋蓋結(jié)構(gòu)和構(gòu)造、廠房朝向、生產(chǎn)要求等 因素綜合考慮?？v向布置：適用于南北向廠房，多采用矩形、M形、梯形、鋸齒形等天窗，平天窗也可作成

11、采光帶沿縱向布置。 為方便屋面檢修于消防，常在靠山墻及橫向 變形縫兩側(cè)柱間不設(shè)天窗。橫向布置：適用于東西向廠房，多采用橫向下沉式天窗，平天窗也可成帶橫 向布置。點(diǎn)式布置：一般米用平天窗，根據(jù)使用要求，在屋面上靈活地布置米光口,采光均勻性好。五單層廠房的通風(fēng)廠房通風(fēng)分為機(jī)械通風(fēng)和自然通風(fēng)兩種。機(jī)械通風(fēng)是依靠通風(fēng)機(jī)的力量作為空氣流動的動力來實(shí)現(xiàn)通風(fēng)換氣自然通風(fēng)是利用室內(nèi)外溫差造成的熱壓和風(fēng)吹向建筑物而在不同外表上造成的壓差來實(shí)現(xiàn)通風(fēng)換氣通風(fēng)天窗常見的形式有矩形通風(fēng)天窗、下沉式通風(fēng)天窗圖10-10矩形通風(fēng)天窗圖10-11橫向下沉天窗六屋面排水多脊雙坡形式屋頂：屋架受力合理，構(gòu)件定型。但排水立管多，屋

12、面易滲漏，施工較困難，造價 偏咼。緩長坡形式屋頂：管網(wǎng)短，構(gòu)造簡單，可以減少維修和投資費(fèi)用。10.3單層廠房定位軸線的劃分單層廠房的定位軸線是確定廠房主要承重構(gòu)件標(biāo)志尺寸及相互位置的基準(zhǔn) 線，同時是廠房設(shè)備安裝及施工放線的依據(jù)。一、橫向定位軸線橫向定位軸線主要用來標(biāo)定屋面板、吊車梁、外墻板、縱向支承等縱向構(gòu)件的標(biāo)尺寸長度。一中間柱與橫向定位軸線的聯(lián)系見圖 10-13廠房中間柱的橫向定位軸線一般與中柱的中心線和屋架中心線重合。二山墻與橫向定位軸線的聯(lián)系1、橫向變形縫處柱與橫向定位軸線的聯(lián)系 見圖10-14 變形縫處柱子中心線自定位軸線各向兩側(cè)移 600伽。這種定位軸線的標(biāo)定方法，可以保證屋面板、

13、吊車梁等縱向聯(lián)系構(gòu)件的標(biāo)志 尺寸規(guī)格不變，有利于構(gòu)件尺寸規(guī)格的統(tǒng)一，簡化接縫處的構(gòu)造做法。但屋面板、 吊車梁、墻板等構(gòu)件在橫向變形縫處會出現(xiàn)局部的懸挑。2、山墻為砌體承重墻 見圖10-15 當(dāng)山墻為砌體承重墻時，橫向定位軸線可設(shè)在墻體中心線或距墻體內(nèi)緣為墻 材塊體半塊長或半塊長倍數(shù)的位置上。3、山墻為非承重墻 見圖10-16 當(dāng)山墻為非承重墻時，山墻處的橫向定位軸線一般與墻體內(nèi)緣重合， 端部柱 的中心線向內(nèi)移600伽。保證山墻抗風(fēng)柱能通至屋架上弦， 使抗風(fēng)柱與屋架正常 連接，將山墻的水平風(fēng)荷載傳至屋面和排架柱。二;:皿壊上弦圖 10-13圖 10-15圖 10-14圖 10-16二、縱向定位軸

14、線(一)外墻、邊柱與縱向定位軸線的聯(lián)系在有吊車的廠房中：為使吊車與結(jié)構(gòu)規(guī)格相協(xié)調(diào)，有如下關(guān)系Lk =L-2e式中：L縱向定位軸線間的距離，即廠房跨度;Lk 吊車跨度，即吊車輪距；e縱向定位軸線至吊車軌道中心線的距離，一般取 750伽；當(dāng)?shù)踯嚻鹬?量大于50t或有構(gòu)造要求時，取1000伽。對普通起重吊車，為保證吊車的平安運(yùn)行，應(yīng)有 e-(B h)_ K式中：B吊車的端部尺寸；h廠房柱上柱截面高度；K 為保證吊車安 全運(yùn)行的平安空隙，其大小根據(jù)吊車起重量和平安要求確定。圖10-17吊車與縱向邊柱定位軸線關(guān)系1、封閉式結(jié)合封閉式結(jié)合的縱向定位軸線與柱外緣和墻內(nèi)緣重合，屋架和屋面板緊靠外墻內(nèi)緣。封閉式

15、結(jié)適宜用于無吊車或只有懸掛式吊車及吊車起重量小于20t、柱距為6m的廠房。2、非封閉式結(jié)合非封閉式結(jié)合的縱向定位軸線與柱子外緣有一個距離，并使屋面板與墻內(nèi)緣也有一定的空隙。距離稱為聯(lián)系尺寸，應(yīng)符合3M擴(kuò)大模數(shù)，可以用來調(diào)整吊車平安空隙，保 證吊車的平安運(yùn)行。非封閉結(jié)合封閉結(jié)合圖10-18吊車廠房外墻、邊柱與縱向定位軸線關(guān)系二中柱與縱向定位軸線的聯(lián)系1、等高跨中柱1無變形縫等高跨中柱等高跨的中柱，其上柱中心線應(yīng)與縱向定位軸線相重合。假設(shè)由于吊車起重量或構(gòu)造等要求需設(shè)插入距時， 一般采用單柱雙定為軸線的 標(biāo)定方法。n圖10-19等高跨處中柱與縱向定位軸線的聯(lián)系2設(shè)變形縫等高跨中柱 單柱縱向變形縫 雙柱縱向變形縫圖10-20等高廠房縱向變形縫處定位軸線的聯(lián)系2、不等高跨中柱(1)無變形縫不等高跨中柱 當(dāng)?shù)踯嚻鹬亓啃∮?0t時，高跨上柱外緣和封墻內(nèi)緣應(yīng)與縱向定位軸線相 重合。 當(dāng)?shù)踯嚻鹬亓枯^大時，為保證吊車的平安運(yùn)行，需增加聯(lián)系尺寸ac。 當(dāng)上下跨兩屋