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第10章 工业建筑构造
学习目标
1、了解工业建筑的分类、特点；
2、了解工业厂房柱网尺寸的选择及定位轴线类型和设计要求；
3、掌握工业厂房的结构形式；
4、掌握单层厂房各主要构件的类型及构造要求。
学习重点
熟悉单层厂房屋顶、柱、外墙、门窗和天窗等构件的特点和构造要点。能识读各构件的施工详图。
10．1 工业建筑概述
工业建筑是各种不同类型的工厂为工业生产需要而建造的各种不同用途的建筑物、构筑物的总称，也称工业厂房。
10．1．1 工业建筑的特点
1、工艺流程要求决定厂房的平面布置和形式。
2、生产设备的要求决定了厂房的空间尺度。
3、厂房荷载决定着采用大型承重骨架结构。
4、生产产品的需求决定了厂房的构造。
5、厂房屋顶面积大，构造复杂。
10．1．2 工业建筑的分类
1、按用途分类
(1) 主要生产用房
（2）辅助生产厂房
（3）动力类厂房
（4）贮藏类建筑
（5）运输类建筑
主要生产厂房
用于完成产品从原料到成品的加工的主要工艺过程的各类厂房
辅助生产厂房
为主要生产车间服务的各类厂房
动力用厂房
为工厂提供能源和动力的各类厂房
锅炉房
储藏类建筑
储存各种原料、半成品或成品的仓库
钢坯仓库
运输工具用房
停放、检修各种运输工具的库房
2、按生产状况分类
(1) 冷加工车间
(2) 热加工车间
(3) 恒温、恒湿车间
(4) 洁净车间
(5) 其他特殊状况的车间
冷加工厂房
在正常温湿度状况下进行生产的车间
热加工厂房
在高温或熔化状态下进行生产的车间
轧钢车间内景
轧钢预热
恒温恒湿厂房
棉织厂内景
在稳定的温湿度状态下进行生产的车间
洁净厂房
为保证产品质量，在无尘无菌，无污染的洁净状况下进行生产的车间
洁净厂房工作区
大型洁净厂房立面
3、按层数分类
(1) 单层厂房
（2）多层厂房
（3）混合层数厂房
单层厂房
广泛应用于机械、冶金等工业
单层厂房立面
多层厂房
用于电子、精密仪器、食品和轻工业
多层厂房立面 1
多层厂房立面 2
多层厂房立面 3
混合层数厂房
同一厂房内既有多层也有单层，单层或跨层内设置大型生产设备，多用于化工和电力工业
4、按厂房承重骨架的材料分类
(1) 砖混结构厂房
(2) 钢筋混凝土结构厂房
(3) 钢结构厂房
10．1．3 厂房内部起重运输设备
在厂房的使用过程中，为装卸、搬运各种原材料、半成品、成品或进行生产设备的检修，厂房内部应设置必要的起重运输设备(如板车、传送带、起重吊车等)。在这些起重设备中，吊车对厂房的布置及结构选型等影响最大。常见的吊车类型主要有以下几种。
1、悬挂式单轨吊车
2、梁式单轨吊车
梁式吊车分为悬挂式吊车和支承式吊车两种。
3、桥式吊车
桥式吊车由桥架和起重小车组成。
10．1．4 单层工业厂房的结构类型及组成
1、单层工业厂房的结构类型
（1）墙承重结构
（2）骨架承重结构
骨架承重结构体系是由柱子、屋架或屋面大梁等承重构件组成。
2、单层工业厂房的组成
单层装配式钢筋混凝土排架结构厂房由承重结构和围护结构两部分组成。
1）承重构件
A、排架柱 B、基础 C、屋架
D、屋面板 E、基础梁 F、连系梁
G、吊车梁 H、支撑系统构件 I、抗风柱
2）围护构件
A、屋面 B、外墙 C、门窗 D、地面
装配式钢筋混凝土结构
1－边列柱；
2－中列柱；
3－屋面大梁
4－天窗架；
5－吊车梁；
6－连系梁；
7－基础梁；
8－基础；
9－外墙；
10－圈粱；
ll－屋面板
12－地面；
13－天窗扇
14－散水
15—风力
10．1．5 单层工业厂房的柱网与定位轴线
1、柱网的选择
在厂房中，承重的柱子在平面上排列时所形成的网格称为柱网。柱网的尺寸是由柱距和跨度组成的。
（1）跨度尺寸的确定
跨度的尺寸主要根据以下因素确定：
① 生产工工艺中生产设备的大小及布置方式。
② 车间内部通道的宽度。
③ 满足《厂房建筑模数协调标准》(GB/T50006-2010)的要求。
（2）柱距尺寸的确定
柱距一般采用60M系列。抗风柱柱距宜采用扩大模数15M系列。我国单层工业厂房设计主要采用装配式钢筋混凝土结构体系，其基本柱距是6m，而相应的结构构件如基础梁、吊车梁、连系梁、屋面板、横向墙板等，均已配套成型，并有供设计者选用的工业建筑全国通用构件标准图集。为了布置大型生产设备，有时就要在相应位置采用6m整倍数的扩大柱距，即12m或18m的柱距，这就是局部抽柱做法，如图10-13所示。上部用托架梁承托6m间距的屋架，有条件时，也可采用12m的屋面板。图10-14为设托架（下承式）方案。
（3）扩大柱网
随着科学技术的发展，厂方内部的生产工工艺、生产设备、运输调和等也在不断地变化、更新。为了使厂房能适应这种变化，厂房应有相应的灵活性和通用性。所以宜扩大柱网，也就是扩大厂房的跨度和柱距。
① 扩大柱网有利于提高厂房面积的利用率
② 扩大柱网有利于提高厂房的灵活性和通用性，以适应扩大生产的要求。
③ 扩大柱网有利于加快厂房施工速度
2、定位轴线
定位轴线是建筑中确定主要结构构件的位置和相互间标志尺寸的基线，也是建筑施工放线和设备安装的依据。厂房长轴方向的定位轴线称为纵向定位轴线，相邻两条纵向定位轴线间的距离即为该跨的跨度。将短轴方向的定位轴线称为横向定位轴线，相邻两条横向定位轴线之间的距离即为厂房的柱距，纵向定位轴线自下而上用A、B、C…顺序进行编号(I、O、Z三个字母不用)；横向定位轴线自左至右按1、2、3、4…顺序进行编号，如图10-17所示。
1）横向定位轴线
横向定位轴线标定了纵向构件的标志端部，如吊车梁、联系梁、基础梁、屋面板、墙板、纵向支撑等。
(1) 中间柱与横向定位轴线的关系
(2) 横向变形缝处柱与横向定位轴线间的关系
(3) 横向端部柱、山墙与横向定位轴线的关系
2）纵向定位轴线
纵向定位轴线主要用来标定厂房横向构件的标志端部，如屋架或屋面梁长度的标志尺寸。
(1) 外墙、边柱与纵向定位轴线的关系
① 封闭式结合
② 非封闭结合
(2) 中柱与纵向定位轴线的关系
中柱与纵向定位轴线的关系主要有等高跨中柱和不等高跨（习惯称高低跨）中柱两种情况。
① 等高跨中柱一般设单柱和单纵向定位轴线，此轴线通过相邻两跨屋架的标志尺寸端部，并与上柱中心线相重合。但当相邻两跨或其中一跨所安装的吊车起重量大于等于300kN 以及有其他构造要求需设插入距时，中柱可采用单柱双纵向定位轴线形式，上柱中心线宜与插入距中心线相重合(图10-23)。其中插入距尺寸应符合3M模数，此时ai =ac。当等高跨厂房需设纵向伸缩缝时，也可采用单柱双纵向定位轴线的形式，伸缩缝一侧的屋架或屋架搁置在活动支座上，其插入距的尺寸为ai = ac 或ai=ae+ac(图10-24)。
② 不等高跨中柱与纵向定位轴线的定位。
不等高跨中柱设单柱且无纵向伸缩变形缝时，把中柱看成高跨的边柱；对于低跨，一般采用封闭式结合。需设插入距时，应采用单柱双纵向定位轴线的形式，其插入距的尺寸分别为ai=ae，ai=t(t为封墙宽度)或ai=ae+t(图10-25)。
(3)纵横跨相交处的定位轴线
厂房纵横跨相交，常在交接处设有变形缝。通过设置变形缝使两侧结构各自独立，形成各自独立的柱网和定位轴线，其定位轴线与柱的关系按前述各原则分别进行定位。纵横跨单层厂房组合时，其定位轴线的编号一般按跨数较多部分为准统一安排(图10-27)。

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