模块11工业建筑构造

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1、模块11 工业建筑构造,工业建筑在设计原则、建筑技术、建筑材料方面与民用建筑相比，具有以下特点： 1满足生产工艺要求 2内部有较大的通畅空间和面积 3采用大型的承重骨架结构 4构造复杂，技术要求高,11.1 工业建筑构造概述,11.1.1 工业建筑的特点,1按厂房的用途分类 （1）主要生产厂房 。指各类工厂的主要产品从备料、加工到装配等主要工艺流程的厂房。 （2）辅助生产厂房 。指不直接加工产品，只是为生产服务的厂房，如机修、工具、模型车间等。 （3）动力用厂房 。指为全厂提供能源和动力的厂房，如发电站、锅炉房、氧气站等。 （4）储藏类建筑。指贮存原材料、半成品、成品的房屋(一般称仓库)，如机

2、械厂的金属料库、油料库、燃料库等。 （5）运输用建筑 。指贮存及检修运输设备及起重消防设备等的房屋，如汽车库、机车库、起重机库、消防车库等。 （6）其他 建筑。如水泵房、污水处理设施等。,11.1 工业建筑构造概述,11.1.2 工业建筑的分类,2按厂房的生产状况分类 （1）冷加工厂房 。指在常温、常湿度条件下进行生产的车间。 （2）热加工厂房 。是指在高温和熔化状态下，加工非燃烧材料的生产车间，由于热加工生产对人的健康、厂房结构的坚固耐久性均有直接影响，因此要求厂房内部加强通风措施。 （3）恒温、恒湿厂房。指产品生产需要在恒定的温度、湿度条件下进行的车间。 （4）洁净厂房。指产品生产需要在空

3、气净化、无尘甚至无菌的条件下进行的车间。 （5）特种状况厂房 。指产品生产对环境有特殊的需要，如防爆、防腐蚀、防放射性物质、防电磁波干扰、防微振、高度隔声等车间。,11.1 工业建筑构造概述,11.1.2 工业建筑的分类,3按厂房的层数分类 （1）单层厂房。这类厂房多用于冶金、机械等重工业。 （2）多层厂房。这类厂房常用于轻工业，如纺织、仪表、电子、食品、印刷、皮革、服装等工业，常见的层数为26层。 （3）混合层数厂房。层数混合的工业厂房也就是在厂房中既有单层又有多层的混合类厂房。这种厂房常用于化工、热电站的主厂房等。 4按厂房的跨度尺寸分类 （1）小跨度工业厂房 （2）大跨度工业厂房,11.

4、1 工业建筑构造概述,11.1.2 工业建筑的分类,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承重骨架结构两类。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、起重机荷载较大集地震烈度较高时，广泛采用承重骨架结构。我国单层工业厂房广泛采用钢筋混凝土排架结构，即柱与基础刚接，柱与屋架或屋面梁铰接的面骨架结构。 钢筋混凝土排架结构主要由承重结构和维护结构两部分组成。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、屋架、屋面板等构件组成；围护结构包括外墙、屋面、地面、天窗等。,11.2 单层工业厂房构造,11.2.1 单层工业厂房的

5、结构类型,11.2 单层工业厂房构造,11.2.1 单层工业厂房的结构类型,1基础 单层工业厂房的基础一般做成独立柱基础，其形式有杯形基础、板肋基础、薄壳基础等。当结构荷载比较大而地基承载力又较小时，可采用杯形基础或桩基础。 2基础梁 一般厂房常将外墙或内墙砌筑在基础梁上，基础梁两端搁置在柱基础的杯口顶面，这可使内、外墙和柱沉降保持一致，墙面不宜开裂。 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，基础梁长度标志尺寸一般为600mm。梯形基础梁预制较为方便，它可利用已制成的梁做模板。,11.2 单层工业厂房构造,11.2.1 单层工业厂房的结构类型,2基础梁 基础梁顶面标高至少应低于

6、室内地坪标高50mm，至少应比室外地坪标高高100mm，以利于墙身防潮并作散水。,11.2 单层工业厂房构造,11.2.1 单层工业厂房的结构类型,3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，并将这些荷载连同自重全部传递给基础。 （1）矩形柱 （2）工字形柱 （3）双肢管柱,11.2 单层工业厂房构造,11.2.1 单层工业厂房的结构类型,4起重机梁 当厂房设有桥式起重机（或支承式梁式起重机）时，需在柱牛腿上设置起重机梁，并在起重机梁上敷设轨道，供起重机运行。因此，起重机梁直接承受起重机的自重和起吊物件

7、的质量，以及刹车时产生的水平荷载。,11.2 单层工业厂房构造,11.2.1 单层工业厂房的结构类型,4起重机梁 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，起重机梁上翼缘于柱间须用钢板或角钢与柱焊接。为承受起重机梁的竖向压力，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。,11.2 单层工业厂房构造,11.2.1 单层工业厂房的结构类型,5连系梁与圈梁 （1）连系梁。连系梁是柱与柱之问在纵向上的水平连系构件，分为设在墙内和不设在墙内两种情况。当墙体高度超过15m时，应设置连系梁，以承受上部墙体质量并将荷载传递给柱子连接。 （2）圈梁。圈梁的作川是

8、将墙体同厂房排架、坑风柱箍在一起。圈梁埋置在墙体内，其与柱子的连接只起连接作用，不承受墙体质量。圈梁可以加强厂房结构的整体性和墙身的刚度与稳定性，减少地基不均匀开裂，提高抗震能力。,11.2 单层工业厂房构造,11.2.1 单层工业厂房的结构类型,6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、经济性等起着只管重要的作用。 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。,11.2 单层工业厂房构造,11.2.1 单层工业厂房的结构类型,7屋面板 屋面板一般有预应力钢筋混凝土

9、屋面板和F形屋面板。 （1）预应力钢筋混凝土屋面板。预应力钢筋混凝土屋面板外形尺寸常用1.5m6.0m 规格。 （2）F形屋面板。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。,11.2 单层工业厂房构造,11.2.1 单层工业厂房的结构类型,1承重骨架结构的组成和作用 单层工业建筑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、屋架或屋而大梁（或其他屋盖结构）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。 2骨架结构的特点 （1）便于提供高大、通敞的厂房室内空

10、间，有利于生产工艺及设备的布置。 （2）有利于生产T，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。,11.2 单层工业厂房构造,11.2.2 单层工业建筑承重骨架结构,3骨架结构的分类 骨架结构按材料构成，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。这种骨架结构主要由烧结普通砖等砌块砌筑成的柱子、钢筋混凝土屋架（或屋面大梁)或钢屋架等组成，用于农用小型建筑，现已不常用。,11.2 单层工业厂房构造,11.2.2 单层工业建筑承重骨架结构,3骨架结构的分类 （2）装配式钢筋混凝土结构。这种骨架结构主要由横向骨架和

11、纵向连系构件组成。横向骨架包括屋面大梁(或屋架)、柱子、柱基础等；纵向连系构件包括大型屋面板、连系粱、起重机梁、基础梁等。钢筋混凝土结构在国内外建筑中应用很广泛，与钢结构相比更加节省钢材、造价低。这种结构坚固耐久、建设周期短，但自重大、抗震性能比钢结构厂房差。装配式钢筋混凝土结构又可分为刚架结构和排架结构。,11.2 单层工业厂房构造,11.2.2 单层工业建筑承重骨架结构,3骨架结构的分类 （2）装配式钢筋混凝土结构又可分为刚架结构和排架结构。,11.2 单层工业厂房构造,11.2.2 单层工业建筑承重骨架结构,3骨架结构的分类 （3）钢结构。钢结构的主要承重构件全都采用钢材制作。这种骨架结

12、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。除砌体结构、装配式钢筋混凝土结构和钢结构外，骨架结构还有其他结构类型。一种为屋顶部分改为轻型屋盖的形式，这种结构的特点是中间刚度久、受力合理、抗震性能较强，能充分发挥材料的力学性能 ，但施工复杂、大跨及连跨厂房不便采用；另一种为门式刚架、T型板结构。门式刚架（简称门架）是一种梁柱合一的结构形式；而T形板用作竖向承重构件时，相当于墙柱结合的构件。这类构件的共同结构特点是构件类型少、节省用料。,11.2 单层工业厂房构造,11.2.2 单层工业建筑承重骨架结构,厂房的定位轴线是确定厂房主要构

13、件位置及其标志尺寸的基线，同时也是设备定位安装及厂房施工放线的依据。 1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，需要设置柱子。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。,11.2 单层工业厂房构造,11.2.3 单层工业厂房定位轴线,1柱网尺寸 （2）柱网尺寸的确定要求。 满足生产工艺的要求，尤其是工艺设备的布置。 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。 尽量扩大柱网，提高厂房通用性。 （3）跨度的确定。 单层厂房的跨度在18m以下时，应采用扩

14、大模数30M数列，即9m、12m、15m、18m；跨度在18m以上时，应采用扩大模数60M数列，即24m、3om、36m等。,11.2 单层工业厂房构造,11.2.3 单层工业厂房定位轴线,1柱网尺寸 （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，根据我国实际情况，采用钢筋混凝土或钢结构时，常采用6m柱距，有时也可采用12m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4.5m、6m、7.5m。 （5）柱网确定原则。工艺设计人员根据工艺流程和设备布置情况，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：

15、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/T50006-2010）的要求。,11.2 单层工业厂房构造,11.2.3 单层工业厂房定位轴线,2扩大柱网及其优越性 现代工业生产的生产工艺、生产设备和运输设备在不断更新变化，而且周期也越来越短。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6m扩大至12m、18m、24m。 3定位轴线的划分 定位轴线是确定厂房主要承重构件的平面位置及其标志尺寸的基准线，它是在柱网布置的基础上进行的，并与柱网布置一致。厂房定位轴线的划分，应满足生产工艺的要求并注通用，以提高厂房工业化水平

16、。厂房的定位轴线分为横向、纵向、纵横相交三种，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。,11.2 单层工业厂房构造,11.2.3 单层工业厂房定位轴线,3定位轴线的划分 （1）横向定位轴线。与横向定位轴线有关的承重构件，主要有屋面板、起重机梁、连系梁、基础梁、墙板、支承等纵向构件。因此，横向定位轴线应与上述构件长度的标志尺寸相一致，并尽可能与屋架柱的中心线重合。确定横向定位轴线时，应主要考虑工艺可行性、结构合理性、构造简单性。,11.2 单层工业厂房构造,11.2.3 单层工业厂房定位轴线,3定位轴线的划分 （2）纵向定位轴线。与纵向定位轴线有关的构件，主要是屋架或屋面梁。由于屋架或屋面梁的标志跨度是以3m或6m为倍数的扩大模数，并与大型屋面板（一般为1.5m宽）相配合。因此、无论是钢筋混凝土排架结构或砌体结构，还是多跨或单跨、等高或高低跨厂房、其纵向定位轴线都是按照屋架跨度的标志尺寸从其两端垂直引下来的。纵向定位轴线的确定、须考虑结构合理、构造简单，有起重机的情况下，应保证起