工业建筑概论

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1、10 工业建筑概论学习目标w 1.了解工业建筑类型、组成。 w 2.掌握单层工业厂房的平面布置、剖面 布置。 w 3.了解运输起重设备,熟悉桥式吊车相应 参数。 w 4.掌握厂房的定位轴线的布置。10 工业建筑概论学习重点w 1.单层工业厂房的类型、组成。 w 2.单层工业厂房的平面布置、剖面布置 。 w 3.单层工业厂房的定位轴线的布置。10 工业建筑概论w 10.1 概论 w 10.2 单层厂房设计 w 10.3 单层厂房定位轴线的划分 10.1 概论w 10.1.1 工业建筑的特点 w 10.1.2 工业建筑的分类 w 10.1.3 单层厂房的结构组成10.1.1 工业建筑的特点w 1、

2、满足生产工艺的要求 w 2、厂房内部有较大的面积和空间 w 3、多采用大型的承重骨架结构 w 4、结构、构造复杂，技术要求高，满足采光通风、生产性质、管线布置、交通运输等要 求。10.1.2 工业建筑的分类w （一）按厂房用途分主要生产厂房、辅助生产厂房、动力用厂房 、储藏用库房、运输工具用库房w （二）按厂房生产状况分冷加工厂房、热加工厂房、恒温恒湿厂房、有侵蚀性介质作用的车间、洁净厂房w （三）按厂房层数分单层厂房、多层厂房、混合层的厂房10.1.3 单层厂房的结构组成 w 10.1.3.1 承重结构 w 10.1.3.2 围护结构：单层厂房的外围护结构包 括外墙、屋顶、地面、门窗、天窗、

3、地沟、 散水、坡道、消防梯、吊车梯等。 w 10.1.3.3 厂房内部的起重运输设备 10.1.3.1 承重结构w 1、横向排架 由基础、柱、屋架组成，主要是承受厂 房的各种荷载。 w 2、纵向连系构件 由吊车梁、圈梁、连系梁、基础梁 等组成，与横向排架构成骨架，保证厂房的整体性和 稳定性；纵向构件主要承受作用在山墙上的风荷载及 吊车纵向制动力，并将这些力传递给柱子。 w 3、支撑系统构件 支撑构件设置在屋架之间的称为屋 架支撑；设置在纵向柱列之间的称为柱间支撑系统， 支撑构件主要传递水平风荷载及吊车产生的水平荷载 ，起保证厂房空间刚度和稳定性的作用。10.1.3.3 厂房内部的起重运输设备w

4、 1、单轨悬挂式吊车：按操纵方法有手动及电动两种 。吊车由运行部分和起升部分组成。单轨悬挂式吊车 适用于小型起重量的车间，一般起重量为12t。 w 2、梁式吊车：亦分手动及电动的两种，手动的多用 于工作不甚繁忙的场合或检修设备之用。梁式吊车由 起重行车和支承行车的横梁组成。吊车轨道可悬挂在 屋架下弦上或支承在吊车梁上，后者通过牛腿等支承 在柱子上。确定厂房高度时，应考虑该吊车净空高度 的影响，结构设计时应考虑吊车荷载的影响。 10.1.3.3 厂房内部的起重运输设备w 3、桥式吊车(图10-1) w 由桥架和起重小车两大部分组成。桥架由两榀钢桁架 或钢梁制作，支承在吊车梁的轨道上，沿厂房纵向运

5、 行；起重小车支承在桥架上，沿厂房横向运行。 w 桥式吊车跨度用LK表示(即桥架车轮间距离)，厂房跨 度用L表示，LKL-2e，e表示吊车轨道中心线与纵向 定位轴线之间的距离，常采用750mm。 w 吊车有单钩、双(或主、副)钩之分，Q5t，表示单钩 吊车；Q20t5t，表示主钩起重量为20t，副钩起重 量为5t。还有软钩、硬钩之分，软钩为钢丝绳栓挂钩 ；硬钩为铁臂支承的钳、槽等。图10-1 桥式吊车 (a) 桥式吊车立面图 (b)桥式吊车平面图 10.2 单层厂房设计 w 10.2.1 单层厂房平面设计 w 10.2.2 单层厂房剖面设计 10.2.1 单层厂房平面设计w 10.2.1.1

6、生产工艺与单层厂房平面设计的关系 w 10.2.1.2 厂房的平面形式及特点 w 10.2.1.3 柱网选择 w 10.2.1.4 车间平面设计与总图的关系 w 10.2.1.5 生活间设计10.2.1.1生产工艺与 单层厂房平面设计的关系w 一、平面设计的内容： 1、根据厂房的生产工艺和工艺平面图以及厂房和总 平面图的关系，选择合理的平面形式、方位和大小， 使之符合生产的要求。 2、选择适用、经济、合理的柱网、结构型式与构造 做法，满足模数要求，工业化水平。 3、合理布置厂房通道、门窗、有害工段、辅助工段 及生活间，使交通运输方便，生活设施完善。 w 工艺平面图的基础上进行厂房的建筑平面设计

7、。二、 民用建筑的平面设计主要是由建筑设计人员完成，而 厂房的平面设计是先由工艺设计人员进行工艺平面设 计，建筑设计人员在生产10.2.1.2厂房的平面形式及特点v 影响厂房平面形式的主要因素有： w 1、厂房生产工艺流程、生产特征、生产规模； w 2、厂房内部交通及运输； w 3、厂房在总平面图上的位置以及和其它厂房的关系 ； w 4、厂房所在的地形特点、地区气象条件； w 5、厂房结构类型与经济技术条件v 常用生产工艺流线形式：直线式、往复式、垂直式。 v 单层厂房的平面形式：矩形平面、方形平面、L形 形和山形平面（适用于中型以上的热加工厂房10.2.1.3 柱网选择v 一、基本概念： w

8、 柱网：厂房承重柱在平面中排列所形成的网格。（图 10-2） w 定位轴线：确定建筑物主要构件位置及标志尺寸的基 准线。 w 纵向定位轴线：平行于厂房长度方向的定位轴线。 w 横向定位轴线：垂直于厂房长度方向的定位轴线。 w 跨度：纵向定位轴线间距。 w 柱距：横向定位轴线间距。 v 二、确定柱网的原则图10-2 单层厂房平面柱网布置示意 二、确定柱网的原则w 确定柱网尺寸即确定柱距和跨度。 w （一）满足生产工艺 w （二）平面和结构经济合理 w （三）符合厂房建筑模数协调标准厂房跨度在18m和18m以下时，采用30M数列；厂房跨度在18m以上时，采用60M数列；柱距采用60M数列，抗风柱采

9、用15M数列w （四）提高厂房的通用性和合理性10.2.1.4 车间平面设计 与总图的关系w 一、人、物流组织的影响相关厂房的运输干道应联系方便，出入口的数量和大小要满足材 料和成品的运输要求；人流路线应考虑与主干道的联系，方便 上下班，避免与货流干扰。 w 二、地形的影响厂房应尽量适应地形，以减少土方工程量，加快施工进度，节约 造价。坡度地形对一些自上而下布置的生产工艺流程有利。w 三、气候的影响炎热地区主要解决防暑降温问题，厂房长轴应与夏季主导风向垂 直或大于45；寒冷地区，厂房主要考虑保温节能，厂房长轴平 行于冬季主导风向。10.2.1.5 生活间设计w 一、生活间的组成：生产卫生用房、

10、生活卫生及福利 用房、行政办公用房、生产辅助用房。生产和生活卫 生用房要遵照工业企业设计卫生标准的要求设置 。 w 二、生活间的位置：主要应考虑有利生产，方便使用 。一般尽量布置在车间主要入口处，与各生产工段、生 产辅助用房之间联系方便，采取一定的隔离措施。 w 三、生活间的布置三、生活间的布置（一）毗连式生活间优点：占地面积小，与厂房联系方便，可节约围护结构 材料，省面积，利于保温。 毗连山墙时，运输及通行障碍较少，不影响通风采光； 毗连纵墙时，对厂房采光通风有一定影响。 （二）独立式生活间 特点：平面布置灵活，对车间通风采光无影响，不受车 间干扰常用于南方地区或散发大量余热的厂房，缺点是

11、占地多，与车间联系不够方便。 （三）内部生活间：使用方便，经济合理，占地面积少 。10.2.2 单层厂房剖面设计w 10.2.2.1 生产工艺对剖面设计的影响 w 10.2.2.2 厂房高度的确定 w 10.2.2.3 室内外地坪标高 w 10.2.2.4 采光方式 w 10.2.2.5 采光天窗的选择 w 10.2.2.6 自然通风与通风天窗 w 10.2.2.7 屋面排水对剖面的影响 10.2.2.1生产工艺对剖面设计的影响w 生产工艺不仅影响厂房平面形式，也影响着 厂房的剖面形式。生产设备体形、工艺流程 、生产特点、加工件的大小和重量以及垂直 起重运输工具的种类和起重量等都直接影响 厂房

12、的剖面形式。图10-3是20t转炉厂房的剖 面图。由于生产工艺流程和各跨的生产设备 不同，各跨的高低错落较大。图10-3 某20t氧气顶吹转炉厂房剖面1-炉子跨；2-原料跨；3-铸锭跨；4-精整跨10.2.2.2 厂房高度的确定 w 单层厂房的高度是指厂房室内地坪到屋顶承重结构下 表面之间的距离。 w 1、无吊车厂房的柱顶标高：通常指最大生产设备及 其使用、安装、检修时所需的净空高度。一般不低于 3.10m，以保证室内最小空间，以及满足采光、通风 的要求，柱顶高度应符合300mm的整倍数，若为砖石 结构承重，柱顶高度应为100mm的倍数。 w 2、有吊车厂房的柱顶标高由以下七项组成(见图10-

13、4) ： w 柱顶标高 ：H=H1+H2 w 轨顶标高 ：H1=h1+h2+h3+h4+h5 w 轨顶至柱顶高度：H2=h6+h7 图10-4 厂房高度的组成 10.2.2.3室内外地坪标高 w 单层厂房室内地坪的标高，由厂区总平面设 计确定，其相对标高定为0.000。一般单层厂 房室内外需设置一定的高差，以防止雨水浸 入室内，同时为便于汽车等运输工具通行， 室内外高差宜小，一般取100150mm。应在 大门处设置坡道，其坡度不宜过大。 w 当厂房内地坪有两个以上不同的地坪面时， 主要地坪面的标高为0.000。 10.2.2.4 采光方式 w 1、侧面采光 w 2、顶部采光：在屋顶处设置天窗。

14、顶部采光 容易使室内获得较均匀的照度，采光率比侧 窗高，但其构造复杂、造价较高。 w 3、混合采光：当厂房很宽，侧窗采光不能满 足整个厂房的采光要求时，则须在屋顶上开 设天窗，采用混合采光方式。其特点是可以 充分发挥侧窗采光和天窗采光的优点，采光 效率高。1、侧面采光w 侧面采光分单侧采光和双侧采光两种。当房间很窄可利用单侧 采光。单侧采光的有效进深(当生产为中等精细程度)约为侧窗口 上沿至工作面高度H的2.0倍，即B=2.0H。如房间进深更大，超 越单侧采光所能解决的范围时，就要辅以人工照明或用双侧采 光。 w 在有桥式吊车的厂房中，常将侧窗分上下两段布置，下段高度 大一些，上段高度小一些，

15、上段称之为高侧窗，下段称之为 低侧窗。高侧窗投光远，光线均匀，能提高远窗点的采光效果 ；低侧窗投光近，对近窗点采光有利。高低侧窗结合布置，不 仅是结构构件位置所分隔，而且也是充分利用了各自特点，解 决较高较宽厂房采光问题。在设计中，只要工艺条件合适，应 尽量利用高低侧窗结合布置方式解决多跨厂房的采光问题。1、侧面采光w 为方便工作(如检修吊车轨等)和不使吊车粱遮挡光线 ，高侧窗下沿距吊车梁顶面不应太高和过低，一般取 600mm左右为宜。低侧窗下沿(窗台) 般应略高于工 作面的高度，工作面高一般取1.0m左右。 10.2.2.5 采光天窗的选择 w 1、矩形天窗 w 2、锯齿形天窗 w 3、横向

16、下沉式天窗 w 4、平天窗 w 5、折板屋顶和壳体屋顶采光天窗的布置 1、矩形天窗w 是沿厂房纵向升起局部屋面，在高、低屋面的垂直面 上开设采光窗而形成。这种天窗，当窗扇朝向南北时 ，室内光线均匀，直射光较少。由于玻璃面是垂直的 ，受污染程度小，易于防水。窗可开启，有一定的通 风作用。目前在实际工作中采用的较多。矩形天窗的 缺点是增加了厂房的体积和屋顶承重结构的集中荷载 ，屋顶结构复杂，造价高，抗震性能不好。 w 合适的天窗宽度为1/21/3厂房跨度。两天窗的边缘 距离z应大于相邻天窗高度和的1.5倍，即l1.5h1+h2 ，如图10-5所示。 图10-5 矩形天窗宽度与跨度的关系 2、锯齿形天窗w 将厂房屋盖做成锯齿形，在两齿之间的垂直 面上设采光窗而形成。这种天窗可利用倾斜 的天棚反射光线以增加室内的照度，因此， 采光效率比矩形天窗高。窗开启时，能兼起 通风的作用。天窗窗口常采用北向或接近北