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建 筑 识 图 与 构 造
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工业建筑是为各类工业生产活动而建造的建筑物和构筑物的总称。工业建筑主要是以工业厂房为主，其他生产辅助房间（如辅助车间、锅炉房、水泵房、仓库、办公室及生活用房等）为辅的建筑群体，如图12-1所示。
图12-1 工业厂房建筑
第12章 工业建筑
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12.1 工业厂房建筑的特点和分类
12.1.1 工业厂房建筑的特点
12.1.2 工业厂房建筑的分类
1．按用途分类
2．按层数分类
① 单层厂房，如图12-2所示。
② 多层厂房，如图12-3所示。
③ 层次混合厂房。既有单层跨又有多层跨的厂房，如图12-4所示
3．按生产状况分类
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图12-2 单层厂房
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图12-3 多层厂房
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图12-4 层次混合厂房
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12.2 单层工业厂房结构类型和组成
12.2.1 单层工业厂房结构类型
为保证厂房坚固耐久，在厂房建筑中，必须有可靠的结构类型
单层工业厂房的结构类型按其承重结构所用材料不同，可分为混合结构、钢筋混凝土结构和钢结构等。
通常承受荷载较大的重工业厂房采用钢筋混凝土构造，而轻工业厂房采用钢结构。单层工业钢筋混凝土结构厂房按承重结构形式又分为排架结构和钢架结构。装配式钢筋混凝土排架结构是工业建筑中最常用的结构形式。这种结构厂房施工方便，适用于跨度和高度大的厂房，或用于有吊车和振动荷载的厂房。
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12.2.2 单层工业厂房的结构组成
单层工业厂房通常由横向排架、纵向联系构件、支撑系统构件、围护结构和内部起重运输设备等几部分组成，如图12-5所示。
1．横向排架
横向排架由基础、柱和屋架（或屋面梁）组成。厂房结构承受的纵向荷载（结构自重、屋面荷载、雪载和吊车竖向荷载等）及横向水平荷载（风载和吊车横向制动力、地震力）主要通过横向排架传至基础和地基，如图12-6所示。屋架和柱连接为铰结，柱和基础连接为刚接。
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图12-5 单层工业厂房的结构组成
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图12-6 横向排架示意图
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（1）基础
基础支撑厂房上部的全部荷载，并将荷载传递到地基中去，因此，基础起着承上传下的作用，是厂房结构中的重要构件之一。
图12-7 基础的类型
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（2）柱
柱是厂房结构中的主要承重构件之一，它不仅承受屋盖、吊车梁等传来的竖向荷载，还承受吊车刹车时产生的纵向和横向荷载、风荷载等，这些荷载连同自重一起传递给基础。
图12-8 柱子的类型
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（3）屋架
屋架或屋面梁是单层厂房排架结构中的主要结构构件之一，它直接承受屋面荷载和安装在屋架上的悬挂吊车、管道及其他工艺设备的重量，以及天窗架等荷载。屋架和柱、屋面构件连接起来，使厂房组成一个整体的空间结构，对于保证厂房的整体刚度起着重要作用。
① 屋架的类型。按材料不同，屋架可分为钢筋混凝土屋架和钢屋架两类；按钢筋的受力情况不同，可分为预应力和非预应力两种。
② 屋架与柱的连接。屋架与柱的连接方式有焊接和螺栓连接两种，如图12-14所示。
③ 屋架与屋面板的连接，如图12-15所示。
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图12-14 屋架与柱的连接
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图12-15 屋面板与屋架的连接
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2．纵向联系构件
纵向联系构件由吊车梁、基础梁、连系梁、圈梁等组成，与横向排架构成骨架，保证厂房的整体性和稳定性。纵向联系构件主要承受作用在山墙并通过屋盖结构传来的纵向风载、吊车纵向水平荷载、纵向地震力，并将这些力传递给柱子。
（1）吊车梁
根据生产工艺要求需布置吊车作为内部起重的运输设备时，沿厂房纵向应布置吊车梁，以便安装吊车运行轨道。吊车梁搁置在牛腿柱上，承受吊车荷载（包括吊车起吊重物的荷载以及启动或制动时产生的纵、横向水平荷载），并把它们传给柱子，同时也可增加厂房的纵向刚度。
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① 吊车梁的类型很多，按生产制作方式不同，可分为非预应力钢筋混凝土与预应力钢筋混凝土；按材料不同，可分为钢筋混凝土吊车梁和钢吊车梁等，如图12-16所示。
② 吊车梁与柱的连接多采用焊接连接的方法。
图12-16 吊车梁
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（2）基础梁
单层厂房采用钢筋混凝土排架结构时，外墙和内墙仅起围护或分隔作用。此时如果设墙下基础则会由于墙下基础所承受的荷载比柱基础小得多，而产生不均匀沉降，导致墙体开裂。
图12-18 基础梁与基础的连接
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（3）连系梁
连系梁是厂房纵向柱列的水平联系构件，主要用来增强厂房的纵向刚度，并传递风荷载至纵向柱列。连系梁有设在墙内与墙外两种，设在墙内的连系梁称为墙梁，有承重和非承重之分。
图12-19 连系梁与柱连接
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（4）圈梁
圈梁是沿厂房外纵墙、山墙在墙内设置的连续封闭梁。它将墙体与厂房排架柱、抗风柱连在一起，以加强厂房的整体刚度及墙的稳定性。
图12-20 圈梁与柱的连接
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3．支撑系统
单层工业厂房的支撑系统包括柱间支撑和屋盖支撑两大部分。其作用是加强厂房结构的空间刚度，保证结构构件在安装和使用阶段的稳定和安全；承受并传递水平风荷载、纵向地震力以及吊车制动时的冲击力。
（1）柱间支撑
柱间支撑宜采用型钢制成钢构件，如图12-21所示。
（2）屋盖支撑
一般设在屋盖之间，其作用是保证屋架上下弦件在受力后的稳定，并保证将山墙传来的风荷载传递给支撑系统。屋盖支撑包括水平支撑和垂直支撑，如图12-22所示。
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图12-21 柱间支撑
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图12-22 屋盖支撑
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4．围护结构
（1）外墙
单层工业厂房的外墙由于本身的高度与跨度都比较大，要承受自重和较大的风荷载，还要受到起重设备和生产设备的震动，因而必须具有足够的刚度和稳定性。
单层工业厂房外墙按承重方式不同可分为承重墙、承自重墙和框架墙。
（2）屋盖结构
屋盖结构分为有檀屋盖和无檀屋盖两种。
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５．厂房内部的起重运输设备
（1）单轨悬挂吊车
单轨悬挂吊车由电葫芦（即滑轮组）和工字形钢轨组成，如图12-23所示。
图12-23 单轨悬挂吊车
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（2）梁式吊车
梁式吊车由梁架和电葫芦组成，分为悬挂式和支承式两种类型，如图12-24所示。
图12-24 梁式吊车
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（3）桥式吊车
桥式吊车由桥架和起重行车（或称小车）组成，如图12-25所示
图12-25 桥式吊车
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12.3 单层工业厂房定位轴线
单层工业厂房定位轴线是确定厂房主要结构构件位置和标志尺寸的基准线，同时也是厂房内各种设备定位、安装和施工放样的依据，如图12-26所示。
图12-26 单层工业厂房定位轴线
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12.3.1 柱网尺寸
在单层工业厂房建筑平面图中，为了确定柱子位置，纵横向定位轴线所形成的有规律的网格称为柱网。通常把与横向排架平行的轴线称为横向定位轴线；与横向排架平面垂直的轴线称为纵向定位轴线。柱网尺寸的确定实际上就是确定厂房的跨度和柱距，跨度是两相邻纵向定位轴线间的距离，柱距是两相邻横向定位轴线间的距离。
1．跨度和柱距
单层工业厂房的跨度小于或等于18 m时，应采用扩大模数30 M数列；大于18 m时，应采用扩大模数为60 m数列。
单层工业厂房的柱距应采用扩大模数60 M数列。
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12.3.2 定位轴线划分
1．横向定位轴线
厂房横向定位轴线主要用来标定纵向构件的标志端部，如屋面板、吊车梁、连系梁、基础梁、墙板、纵向支撑等。
（1）中间柱与横向定位轴线的定位（如图12-27所示）
（2）山墙处横向定位轴线的定位（如图12-28所示）
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图12-27 中间柱与横向定位轴线
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图12-28 非承重山墙与横向定位轴线的定位
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2．纵向定位轴线
纵向定位轴线主要是用来标定厂房横向构件的标志端部，如屋架的标志尺寸以及大型屋面板的边缘。厂房纵向定位轴线应视其位置不同而具体确定。
（1）外墙、边柱与纵向定位轴线的定位
（2）中柱与纵向定位轴线的定位
（3）不等高跨中柱与纵向定位轴线的定位
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12.4 单层工业厂房的构造
1．大门
单层工业厂房的大门，由于经常搬运原材料、成品、生产设备及进出车辆等原因，需要能通过各种车辆。
2．侧窗
厂房的侧窗是厂房的主要采光点，单层厂房的侧窗不仅应满足采光和通风的要求，还要根据生产工艺的特点，满足一些特殊要求。
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3．天窗
在大跨度和多跨的单层工业厂房中，为了满足天然采光和自然通风的要求，常在厂房的屋顶上设置各种类型的天窗。
（1）天窗的类型
天窗的类型很多，一般就其在屋面的位置分为上凸式天窗、下沉式天窗和平天窗等。常见的有矩形天窗、M形天窗、三角形天窗、采光带、锯齿形天窗、两侧下沉式天窗、井式天窗、横向下沉式天窗等，如图12-38所示。
（2）天窗构造
① 矩形天窗（如图12-39所示）。
② 井式天窗。
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图12-38 天窗的类型
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图12-39 矩形天窗组成与布置
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