《房屋建筑学（第2版）教学课件作者齐秀梅第十四章》由会员分享，可在线阅读，更多相关《房屋建筑学（第2版）教学课件作者齐秀梅第十四章（132页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第十四章 单层工业建筑设计,第一节 工业建筑概述 第二节 单层工业厂房的构造及主要构件 第三节 厂房内部起重运输设备 第四节 单层工业建筑承重骨架结构 第五节 单层工业厂房定位轴线 第六节 单层工业厂房屋面 第七节 单层工业厂房外墙构造 第八节 单层工业厂房门窗构造 第九节 工业厂房地面及其他设施,第一节 工业建筑概述,一、工业建筑的特点 工业建筑(一般称厂房)是指为从事各类工业生产及直接为工业生产需要服务而建造的各类工业房屋，包括主要工业生产用房及为生产提供动力和服务的其他附属用房。具有以下特点： (1)满足生产工艺要求。 (2)内部有较大的通敞空间和面积。 (3)采用大型的承重骨架结构。
2、(4)构造复杂，技术要求高。,下一页,返回,第一节 工业建筑概述,二、工业建筑的分类 1.按厂房的用途分类 (1)主要生产厂房。(2)辅助生产厂房。(3)动力用厂房。(4)储藏类建筑。(5)运输用建筑。(6)其他建筑。 2.按厂房的生产状况分类 (1)冷加工厂房。(2)热加工厂房。(3)恒温恒湿厂房。(4)洁净厂房。 3.按厂房的层数分类 (1)单层工业厂房。单层厂房又分单跨、高低跨和多跨厂房，如图14-1所示。 (2)多层工业厂房。如图14-2所示。 (3)混合层数厂房。如图14-3所示。 (4)科研、生产、储存综合建筑。,上一页,下一页,返回,第一节 工业建筑概述,4.按厂房的跨度尺寸分类
3、 (1)小跨度工业厂房。(2)大跨度工业厂房。 三、工业建筑的设计要求 1.符合生产工艺要求 生产工艺要求是工业建筑设计的主要依据，在建筑面积、平面形状、柱距、跨度、剖面形式、厂房高度、结构方案和构造措施等方面，必须满足生产工艺的要求，确定合理载重、围护结构与细部构造。,上一页,下一页,返回,第一节 工业建筑概述,2.满足建筑技术要求 (1)工业建筑的耐久性应符合建筑的使用年限。 (2)生产工艺不断更新，生产规模逐渐扩大，因此，建筑设计应使厂房具有较大的通用性和改建扩建的可能性。 (3)应严格遵守厂房建筑模数协调标准(GB/T 500062010)及建筑模数协调统一标准(GBJ 21986)的
4、规定，合理选择厂房建筑参数(柱距、跨度、柱顶标高)，以便采用标准通用的结构构件，从而提高厂房建筑工业化水平。,上一页,下一页,返回,第一节 工业建筑概述,3.满足建筑经济要求 (1)在满足生产使用、保证质量的前提下，应考虑建筑层数，适当控制面积、体积，合理利用并节约材料和费用，降低建筑造价。 (2)在不影响厂房的坚固、耐久、生产操作、施工进度的前提下，应做到减小消耗、减轻自重、降低造价。 4.满足卫生及安全要求 (1)应有良好的自然通风。对散发有害气体、废气、辐射和噪声的厂房，应设法排除、净化、隔离、消声，尽量减少或消除伤害。 (2)有可靠的防火安全措施，美化室内环境。良好的工作环境有利于工人
5、的身体健康。,上一页,返回,第二节 单层工业厂房的构造及主要构件,单层工业厂房的结构支承方式基本上可分为承重墙结构与骨架结构两类。仅当厂房的跨度、高度、起重机荷载较小及地震烈度较低时，才使用承重墙结构；当厂房的跨度、高度、起重机荷载较大及地震烈度较高时，广泛采用骨架承重结构。 钢筋混凝土排架结构主要由承重结构和围护结构两部分组成。承重结构主要由基础、基础梁、柱、起重机梁、连系梁、圈梁、屋面梁和屋架、屋面板等构件组成；围护结构包括外墙、屋面、地面、门窗、天窗等。其构件组成如图14-4所示。,下一页,返回,第二节 单层工业厂房的构造及主要构件,一、基础 单层工业厂房的基础一般做成独立柱基础，其形式
6、有杯形基础、板肋基础、薄壳基础等。厂房基础多采用独立钢筋混凝土基础，有现浇柱下基础(图14-5)和预制柱下杯形基础两种形式。 二、基础梁 基础梁的截面形状常用梯形，有预应力与非预应力混凝土两种。其外形与尺寸如图14-6(a)所示，基础梁长度标志尺寸一般为600 mm。梯形基础梁预制较为方便，它可利用已制成的梁做模板，如图14-6(b)所示。,上一页,下一页,返回,第二节 单层工业厂房的构造及主要构件,基础梁顶面标高至少应低于室内地坪标高50 mm，至少应比室外地坪标高高100 mm，以利于墙身防潮并作散水。基础梁底回填土时一般不需要夯实，并留有100 mm的空隙，以利于基础梁随柱基础一起沉降。
7、在保温、隔热厂房中，为防止热量沿基础梁流失，可铺设松散的保温、隔热材料，如炉渣、干砂等；同时，在外墙周围做散水坡，如图14-7所示。松散材料的厚度宜大于300 mm。,上一页,下一页,返回,第二节 单层工业厂房的构造及主要构件,三、柱 柱是厂房的竖向承重构件，主要承受屋盖和起重机梁等竖向荷载、风荷载及起重机产生的纵向和横向水平荷载，有时还承受墙体、管道设备等荷载，并且将这些荷载连同自重全部传递至基础。柱子按其位置，可分为边列柱、中列柱、高低跨柱等；按材料，可分为钢柱、钢筋混凝土柱，钢柱的截面一般采用格构形。目前，钢筋混凝土柱应用较广泛，类型如图14-8所示。,上一页,下一页,返回,第二节 单层
8、工业厂房的构造及主要构件,四、吊车梁 吊车梁一般用钢筋混凝土制成，有非预应力和预应力混凝土两种。常见的吊车梁截面形式有等截面和变截面两种，等截面如T形、工字形等；变截面有折线形、鱼腹形、格架式等。T形吊车梁的上部翼缘较宽，如图14-9所示。 起重机梁两端上、下边缘各埋有钢件，供与柱子连接用，如图14-10所示。在预制和安装起重机梁时，应注意预埋件位置。 起重机梁与柱的连接多采用焊接。为承受起重机横向水平刹车力，起重机梁上翼缘与柱间须用钢板或角钢与柱焊接。为承受起重机梁竖向压力，起重机梁底部安装前应焊接上一块垫板(或称支承钢板)，与柱牛腿顶面预埋钢板焊牢，如图14-11所示。,上一页,下一页,返
9、回,第二节 单层工业厂房的构造及主要构件,五、连系梁与圈梁 连系梁是柱与柱之间在纵向上的水平连系构件，分为设在墙内和不在墙内两种。连系梁的截面形式有矩形和L形两种，分别适用于0.24 m和0.37 m的砖墙中。 圈梁的作用是将墙体同厂房排架、抗风柱等箍一起，埋置在墙体内，同柱子的连接只起连接作用，不承受墙体质量。,上一页,下一页,返回,第二节 单层工业厂房的构造及主要构件,六、屋面梁与屋架 屋面梁与屋架是屋盖结构的主要承重构件，直接承受屋面荷载，有的还要承受悬挂式梁式起重机、天窗架、管道或生产设备等荷载，对厂房的安全、刚度、耐久性、经济性等起着至关重要的作用。其制作材料有钢筋混凝土、型钢、木材
10、等。 屋面梁有单坡和双坡两种形式，可用于单坡或双坡屋面。用于单坡屋面的跨度有6 m、9 m和12 m三种；用于双坡屋面的跨度有9 m、12 m、15 m和18 m四种，如图14-12所示。 屋架种类很多，常用的有三角形屋架、拱形屋架和梯形屋架等。,上一页,下一页,返回,第二节 单层工业厂房的构造及主要构件,七、屋面板 屋面板一般有预应力钢筋混凝土屋面板和形屋面板。 (1)预应力钢筋混凝土屋面板。外形尺寸常用1.5 m6.0 m规格。当柱距为9 m、12 m时，也可采用1.5 m9.0 m、3.0 m12.0 m规格的屋面板。如图14-13所示，为预应力钢筋混凝土槽形屋面板。 (2)F形屋面板。
11、F形屋面板是一种结构自防水覆盖构件，屋面板三个周边设有挡水反口(挡水条)，纵向板缝间采用挑檐搭接方法，横向板缝采用盖瓦盖缝，屋脊处采用脊瓦盖缝，如图14-14所示。,上一页,返回,第三节 厂房内部起重运输设备,一、起重机的分类 常用的起重机有以下几种： (1)单轨悬挂式起重机。如图14-15所示。 (2)梁式起重机。如图14-16所示。 (3)桥式起重机。如图14-17所示。 二、起重机对柱网的要求 起重机对柱网的要求是：满足生产工艺要求，结构方案、经济合理，符合厂房建筑模数协调标准(GB/T 500062010)的要求。,返回,第四节 单层工业建筑承重骨架结构,一、单层工业建筑承重骨架结构的
12、组成和作用 单层工业建筑的结构类型通常采用骨架承重结构。骨架承重结构简称骨架结构，由柱子、屋架或屋面大梁(或其他屋盖结构)等承重构件组成。在骨架结构中，内外墙一般不承重，只起围护或分隔作用。 二、骨架结构的特点 骨架结构的特点如下： (1)便于提供高大、通敞的厂房室内空间，有利于生产工艺及其设备的布置。 (2)有利于生产工艺的生产更新和改善。 (3)节约造价，由于骨架承受荷载，内外墙起围护、分隔作用，各部分材料能充分发挥作用。,下一页,返回,第四节 单层工业建筑承重骨架结构,三、骨架结构的分类 骨架结构按材料，可分为砌体结构、装配式钢筋混凝土结构和钢结构等。 1.砌体结构 如图14-18所示。
13、 2.装配式钢筋混凝土结构 (1)刚架结构。图14-19所示为装配式钢筋混凝土刚架结构。 (2)排架结构。图14-20所示为工业厂房最常用的结构形式，即钢筋混凝土排架结构。,上一页,下一页,返回,第四节 单层工业建筑承重骨架结构,3.钢结构 钢结构的主要承重构件全部采用钢材制作。这种骨架结构自重轻、抗震性能好、施工速度快，主要用于跨度大、空间高、起重机荷载重、振动荷载大的厂房。 4.其他结构 一种为屋顶部分改为轻型屋盖，结构特点是空间刚度大、受力合理、抗震性能较强，充分发挥材料力学性能、施工复杂，大跨及连跨厂房不便采用；另一种为门式刚架、T形板结构。,上一页,返回,第五节 单层工业厂房定位轴线
14、,一、柱网尺寸 1.柱网的形成 在单层厂房中，为了支承屋盖和起重机，需设置柱子。为了确定柱位，在平面图上要布置纵向、横向定位轴线，一般在纵向、横向定位轴线相关处设柱子，如图14-21所示。 2.柱网尺寸的确定要求 (1)满足生产工艺的要求，尤其是工艺设备的布置。 (2)根据建筑材料、结构形式、施工技术水平、经济效果以及提高建筑工业化程度和建筑处理、扩大生产、技术改造等方面的因素来确定。 (3)尽量扩大柱网，提高厂房通用性。,下一页,返回,第五节 单层工业厂房定位轴线,3.跨度确定 单层厂房的跨度在18 m以下时，应采用扩大模数30M数列，即9 m、12 m、15 m、18 m；跨度在18 m以
15、上时，应采用扩大模数60M数列，即24 m、30 m、36 m等。 4.柱距确定 柱距是两柱间纵向间距，单层厂房的柱距应采用扩大模数60M 数列，根据我国实际，采用钢筋混凝土或钢结构时，常采用6 m柱距，有时也可采用12 m柱距。单层厂房山墙处的抗风柱柱距，宜采用扩大模数15M数列，即4.5 m、6 m、7.5 m。 5.柱网确定原则 工艺设计人员根据工艺流程和设备布置状况，对跨度和柱距提出初始要求，依据建筑及结构设计相关标准，确定工业建筑跨度和柱距柱网的原则是：满足生产工艺、结构方案、经济合理并符合厂房建筑模数协调标准(GB/T 500062010)的要求。,上一页,下一页,返回,第五节 单层工业厂房定位轴线,二、扩大柱网及其优越性 为适应这种变化，工业建筑应具有相应的灵活性与通用性，还应考虑可持续性使用，可以考虑扩大柱网，将柱距由6 m扩大至12 m、18 m、24 m。 扩大柱网能有效提高厂房面积利用率；提高厂房通用性；加快建设速度；减少构件数量；有利于大型设备布置与运输；有利于提高起重机服务范围。 三、定位轴线的划分 厂房的定位轴线分为横向、纵向、横纵相交三种，与横向排架平面平行的称为横向定位轴线；与横向排架平面垂直的称为纵向定位轴线。,上一页,下一页,返回,第五节 单层工业厂房定位轴线,1.横向定位
