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1、1,Architectural Design And Construction,房屋建筑學(xué),第十六章 工業(yè)建筑概述,2,第十六章 工業(yè)建筑概述,3,本章提要和學(xué)習(xí)目標(biāo),,,,本章提要 :概述了工業(yè)建筑的特點、類型及設(shè)計要求。 學(xué)習(xí)目標(biāo):了解工業(yè)建筑的類型、特點和設(shè)計要求；掌握單層工業(yè)廠房內(nèi)的起重運(yùn)輸設(shè)備的類型、特點及其對廠房設(shè)計的影響；重點掌握單層工業(yè)廠房的相關(guān)技術(shù)術(shù)語、結(jié)構(gòu)類型和組成。,4,,,工業(yè)建筑是指為各類工業(yè)生產(chǎn)使用而建造的建筑物, 一般稱廠房。 一工業(yè)建筑的特點 (一)滿足生產(chǎn)工藝要求 (二)內(nèi)部有較大的通敞空間 (三)采用大型的承重骨架結(jié)構(gòu)

2、 (四)結(jié)構(gòu)、構(gòu)造復(fù)雜，技術(shù)要求高 二工業(yè)建筑的設(shè)計要求 (一)符合生產(chǎn)工藝的要求 (二)滿足有關(guān)的技術(shù)要求 (三)具有良好的經(jīng)濟(jì)效益 (四)滿足衛(wèi)生等要求,第一節(jié) 概述,5,,,,三有關(guān)單層工業(yè)廠房的技術(shù)名詞 縱向：是指廠房的長度方向；橫向：是指廠房的寬度方向。 跨度：指單層工業(yè)廠房中相鄰兩條縱向軸線之間的距離（圖161(a)）。 柱距：指單層工業(yè)廠房中相鄰兩條橫向軸線之間的距離（圖161(a)）。 廠房高度：單層工業(yè)建筑的高度是指由室內(nèi)地坪到屋頂承重結(jié)構(gòu)最低點的距離，通常以單層工業(yè)廠房中的柱頂標(biāo)高來代表單層工業(yè)廠房的高度。

3、一般均為300mm的整倍數(shù)。 在單層工業(yè)廠房的設(shè)計中，還會涉及到軌頂標(biāo)高和牛腿頂面標(biāo)高（圖161(b)）。 柱網(wǎng)：指單層工業(yè)廠房中縱向軸線與橫向軸線縱橫交叉共同形成的軸線網(wǎng)。其交點處設(shè)置承重柱。這種平面稱為柱網(wǎng)平面（圖161(a) 。,第一節(jié) 概述,6,,,,一按廠房用途劃分 (一)主要生產(chǎn)廠房:用于完成產(chǎn)品從原料到成品的加工的主要工藝過程的各類廠房。例如：機(jī)械廠的鑄造、鍛造、熱處理、鉚焊、沖壓、機(jī)加工和裝配車間。 (二)輔助生產(chǎn)廠房:為主要生產(chǎn)車間服務(wù)的各類廠房。如：機(jī)修和工具等車間。 (三)動力用廠房:為工廠提供能源和動力的各類廠房。如：發(fā)電站、鍋爐房等。 (四)儲藏類建筑:儲

4、存各種原料、半成品或成品的倉庫。如：材料庫、成品庫等。 (五)運(yùn)輸工具用房:停放、檢修各種運(yùn)輸工具的庫房。如：汽車庫和電瓶車庫等。 二按廠房生產(chǎn)狀況分 (一)冷加工廠房：這類廠房指的是在正常溫度和濕度狀態(tài)下加工非燃燒物質(zhì)和材料的生產(chǎn)車間。 (二)熱加工廠房：這類廠房指的是在高溫和熔化狀態(tài)下，加工非燃燒的物質(zhì)和材料的生產(chǎn)車間。 (三)恒溫恒濕廠房：在穩(wěn)定的溫、濕度狀態(tài)下進(jìn)行生產(chǎn)的車間。 (四)潔凈廠房：為保證產(chǎn)品質(zhì)量，在無塵、無菌、無污染的潔凈狀況下進(jìn)行生產(chǎn)的車間。,第二節(jié) 工業(yè)廠房的類型,7,,,三按車間特點來劃分 (一)靈活車間：指柱距較大、跨度尺寸也較大的生產(chǎn)廠房，它可以滿足

5、工藝要求并隨時進(jìn)行設(shè)備的調(diào)整。 (二)聯(lián)合車間：就是把幾個車間合并成一個面積較大的車間。 四按跨度的數(shù)量和方向劃分 (一)單跨廠房:指只有一個跨度的廠房（圖162）。 (二)多跨廠房：指由幾個跨度組合而成的廠房，車間內(nèi)部彼此相通。此類廠房也可根據(jù)工藝要求的不同,做成廠房高度不等的“高低跨”（圖162）。 (三)縱橫相交廠房：指由兩個方向的跨度組合而成的工業(yè)廠房，車間內(nèi)部彼此相通（圖163）。,第二節(jié) 工業(yè)廠房的類型,8,,,六按層數(shù)劃分 (一)單層工業(yè)廠房：單層工業(yè)廠房是指層數(shù)僅為一層的工業(yè)廠房。這類廠房主要用于重工業(yè)類的生產(chǎn)車間，如冶金工業(yè)類的鋼鐵廠、冶煉廠，機(jī)械制造工業(yè)類

6、的汽車廠等。 特點：設(shè)備及加工件體積大、重量重，有較大動荷載，車間內(nèi)以水平運(yùn)輸為主。生產(chǎn)過程中的聯(lián)系靠廠房中的大型起重運(yùn)輸設(shè)備和各種車輛進(jìn)行（圖162）。 (二)多層工業(yè)廠房：多層工業(yè)廠房是指層數(shù)在二層及以上的廠房，常用的層數(shù)為二六層。它主要用于輕工業(yè)類的廠房中，如電子類的電子元件、電視儀表，印刷行業(yè)中的印刷廠、裝訂廠等。 特點：設(shè)備輕、體積小，大型機(jī)床一般安裝在底層，小型設(shè)備一般安裝在上部樓層。車間運(yùn)輸分垂直和水平兩大部分。垂直運(yùn)輸靠電梯，水平運(yùn)輸則通過小型運(yùn)輸工具，如電瓶車、傳送帶等（圖164）。 (三)混合廠房：同一廠房內(nèi)既有多層也有單層，單層或跨層內(nèi)設(shè)置大型生產(chǎn)設(shè)備，多用于

7、化工和電力工業(yè)(圖165)。,第二節(jié) 工業(yè)廠房的類型,9,,,七科研、生產(chǎn)、儲存綜合建筑(體) 在同一建筑里既有行政辦公、科研開發(fā)，又有工業(yè)生產(chǎn)、產(chǎn)品儲存的綜合性建筑，是現(xiàn)代高新產(chǎn)業(yè)界出現(xiàn)的新型建筑。,第二節(jié) 工業(yè)廠房的類型,10,,,一單層工業(yè)廠房荷載的傳遞 單層工業(yè)廠房中的荷載有動荷載和靜荷載兩大類。 動荷載主要來自吊車運(yùn)行時的起動和剎車力，此外還有地震荷載、風(fēng)荷載等。 靜荷載包括建筑物的自重、吊車的自重和雪荷載、積灰荷載等。 就傳遞路線而言，上述荷載又可分為： 豎向荷載、橫向水平荷載、縱向水平荷載三部分。其傳遞路線見圖166、圖167、圖168和圖169。,第三節(jié) 單層

8、工業(yè)廠房的結(jié)構(gòu)類型和組成,11,,,二單層工業(yè)廠房的結(jié)構(gòu)類型 多層工業(yè)廠房多以鋼或鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)或框架剪力墻結(jié)構(gòu)為主，層數(shù)在五層以下的非地震區(qū)也有用混合結(jié)構(gòu)的。 單層工業(yè)廠房的結(jié)構(gòu)形式種類略多，其中比較多用的是排架結(jié)構(gòu)和剛架結(jié)構(gòu)兩種形式。而單層工業(yè)廠房的結(jié)構(gòu)形式種類略多，其中多用的是排架結(jié)構(gòu)和剛架結(jié)構(gòu)兩種形式。就屋面而言，還有V形折板結(jié)構(gòu)、單面或雙面曲殼結(jié)構(gòu)（圖16-11）、筒殼結(jié)構(gòu)等。 (一)排架結(jié)構(gòu) 排架結(jié)構(gòu)是由柱子、柱基、屋架(屋面梁)構(gòu)成的一種骨架體系。 特點：把屋架看成為一個剛度很大的橫粱。屋架(屋面粱)與柱子的連接為鉸接，柱子與基礎(chǔ)的連接為剛接。每一榀排架之間，通過吊車

9、梁、連系梁（墻梁或圈梁）、屋面板以及支承系統(tǒng)連結(jié)，其作用是保證橫向排架的穩(wěn)定。,第三節(jié) 單層工業(yè)廠房的結(jié)構(gòu)類型和組成,12,,,1鋼筋混凝土結(jié)構(gòu) 這種骨架結(jié)構(gòu)多采取預(yù)制裝配的施工方式。結(jié)構(gòu)構(gòu)成主要由橫向骨架、縱向連系構(gòu)件以及支撐構(gòu)件組成，如圖1612所示。 橫向骨架主要包括鋼筋混凝土屋面大粱(鋼筋混凝土屋架或鋼屋架)、鋼筋混凝土柱子、柱基礎(chǔ)； 縱向構(gòu)件包括鋼筋混凝土的屋面板、連系梁、吊車梁、基礎(chǔ)梁等。 這種結(jié)構(gòu)建設(shè)周期短、堅固耐久，具有一定的抗腐蝕能力。與鋼結(jié)構(gòu)相比可節(jié)省鋼材，造價較低，故在國內(nèi)外工業(yè)建筑中應(yīng)用十分廣泛。但是其自重大，抗震性能比鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)建筑差。圖1613所示為這種骨

10、架結(jié)構(gòu)幾種常見的預(yù)制鋼筋混凝土柱的形式。 2鋼結(jié)構(gòu) 鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)建筑的主要承重構(gòu)件全部采用鋼材制作（圖1614）。 這種骨架結(jié)構(gòu)自重輕，抗震性能好，施工速度快，主要用于跨度巨大、空間高、吊車荷載重、高溫或振動荷載大的工業(yè)建筑。對于那些要求建設(shè)速度快，早投產(chǎn)、早受益的工業(yè)建筑也采用鋼結(jié)構(gòu)。但鋼結(jié)構(gòu)易銹蝕，保護(hù)維修費(fèi)用高，耐久性能較差，防火性能差，使用時應(yīng)采取必要的防護(hù)措施。,第三節(jié) 單層工業(yè)廠房的結(jié)構(gòu)類型和組成,13,,,(二)剛架結(jié)構(gòu) 門式剛架(簡稱門架)，是一種梁柱合一的結(jié)構(gòu)形式（圖1610）。 剛架可用鋼筋混凝土制作，也可用鋼結(jié)構(gòu)制作。但剛架屬于平面結(jié)構(gòu)體系，不能夠承受較大的吊車荷載

11、。,第三節(jié) 單層工業(yè)廠房的結(jié)構(gòu)類型和組成,14,,,三單層廠房的構(gòu)件組成 從圖1612中，我們可以看到單層工業(yè)廠房主要由以下部分組成： (一)屋蓋結(jié)構(gòu)：其中包括有屋面板、屋架(或屋面梁)及天窗架、托架等。 (二)吊車粱：吊車梁安放在柱子伸出的牛腿上。它承受吊車自重、吊車上的起重量以及吊車剎車時產(chǎn)生的沖擊力，并將這些荷載傳給柱子。 (三)柱子：它是廠房的主要承重構(gòu)件它承受著屋蓋、吊車梁、墻體上的荷載，以及山墻傳來的風(fēng)荷載，并把這些荷載傳給基礎(chǔ)。 (四)柱基：即柱子的基礎(chǔ)。它承擔(dān)作用在柱子上的全部荷載，以及基礎(chǔ)粱承擔(dān)的部分墻體的荷載，并由基礎(chǔ)傳給地基。柱基采用獨(dú)立式基礎(chǔ)。

12、(五)外墻圍護(hù)系統(tǒng)：它包括廠房四周的外墻、抗風(fēng)柱、墻梁和基礎(chǔ)粱等。這些構(gòu)件所承受的荷載主要是墻體和構(gòu)件的自重以及作用在墻上的風(fēng)荷載等。 (六)支撐系統(tǒng)：支撐系統(tǒng)包括有柱間支撐和屋蓋支撐兩大部分，其作用是加強(qiáng)廠房結(jié)構(gòu)的空間整體剛度和穩(wěn)定性。它主要傳遞水平風(fēng)荷載以及吊車產(chǎn)生的沖擊力。,第三節(jié) 單層工業(yè)廠房的結(jié)構(gòu)類型和組成,15,,,常用的吊車有以下幾種： 一單軌懸掛式吊車 單軌懸掛式吊車（圖1615）由電動葫蘆和工字鋼軌道兩部分組成。 工字鋼軌可以懸掛在屋架（屋面梁）屋架下弦，吊車裝在單軌上，按軌道線路運(yùn)行或起吊重物。軌道轉(zhuǎn)彎半徑不小于2.5m，起重量為0.5t5t。它操縱方便，布置靈活。

13、 二梁式吊車 梁式吊車由梁架和電動葫蘆組成，分為懸掛式吊車和支承粱式吊車兩種（圖1616）。 這兩種吊車的電動葫蘆都掛在梁架上的工字鋼軌上。運(yùn)送物品時，梁架沿廠房縱向移動，電動葫蘆沿廠房橫向移動，起重幅面較大。起重量為1t5t。兩種吊車的不同點在于： 懸掛式梁式吊車在屋架下弦懸掛雙軌，梁架懸掛在軌道上。 支撐式梁式吊車在兩列排架柱的牛腿上設(shè)吊車粱和軌道，吊車置于軌道上。,第四節(jié) 單層工業(yè)廠房內(nèi)部的起重運(yùn)輸設(shè)備,16,,,三橋式吊車 橋式吊車按工作的重要性及繁忙程度分為輕級、中級、重級工作制，用Jc來代表。 Jc表示吊車的開動時間占全部生產(chǎn)時間的比率。 輕級工作制Jc1525

14、； 中級工作制Jc1525； 重級工作制Jc40。,第四節(jié) 單層工業(yè)廠房內(nèi)部的起重運(yùn)輸設(shè)備,17,,,橋式吊車的起重量和起重幅面均較大。它由橋架和起重小車組成。司機(jī)室設(shè)在橋架一端的下方（圖1617）。 橋式吊車的起重量為5400t，甚至更大，適用于12m36m跨度的廠房。 橋式吊車的吊鉤有單鉤、主副鉤和軟鉤、硬鉤之分。軟鉤為鋼絲繩掛鉤，硬鉤為鐵臂支承的鉗、槽等。 設(shè)有橋式吊車時，應(yīng)注意廠房跨度和吊車跨度的關(guān)系，并應(yīng)在柱間適當(dāng)位置設(shè)置通向吊車司機(jī)室的鋼梯及平臺。當(dāng)?shù)踯嚍橹丶壒ぷ髦苹蚱渌枰獣r，尚應(yīng)沿吊車粱側(cè)設(shè)置安全走道板。橋式吊車的吊車跨度用Lk表示，廠房跨度用L表示。L與Lk之間

15、的差值為1000mm2000mm，常用的數(shù)值為1500mm。 除上述幾種吊車形式外，廠房內(nèi)部根據(jù)生產(chǎn)特點的不同，還有各式各樣的運(yùn)輸設(shè)備，例如：吊鏈、輥道、傳送帶等，此外還有氣墊等新型的運(yùn)輸工具。,第四節(jié) 單層工業(yè)廠房內(nèi)部的起重運(yùn)輸設(shè)備,18,,,工業(yè)建筑具有能滿足生產(chǎn)工藝要求、內(nèi)部有較大的通敞空間、采用大型的承重骨架結(jié)構(gòu)和結(jié)構(gòu)、構(gòu)造復(fù)雜，技術(shù)要求高的特點。正是由于工業(yè)建筑具有以上特點，所以工業(yè)建筑在進(jìn)行設(shè)計時，應(yīng)滿足“堅固適用、技術(shù)先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)合理”的設(shè)計原則，在滿足工藝要求的前提下，處理好廠房的平面、剖面、立面，選擇合適的建筑材料，確定合理的承重結(jié)構(gòu)、圍護(hù)結(jié)構(gòu)和構(gòu)造做法。 單層廠房由屋蓋結(jié)構(gòu)、屋面板、屋架(屋面粱)、吊車粱、柱子、柱基、外墻圍護(hù)系統(tǒng)和支撐系統(tǒng)等構(gòu)件組成 常用的吊車有以下幾種：單軌懸掛式吊車、梁式吊車和橋式吊車。,本 章 小 結(jié),19,本章結(jié)束,,The end,