房屋建筑学-第七章单层工业建筑设计

第7章工业建筑概述7.1工业建筑概述知识点：★工业建筑的类型、特点和设计要求★单层工业建筑的结构类型★单层工业厂房内部的起重运输设备7.1.1工业建筑的类型、特点和设计要求一、工业建筑类型（P122)工业建筑：指从事各类工业生产及直接为工业生产服务的房屋，通常也称为厂房或者车间。工业建筑的分类：按厂房用途分：主要生产厂房；辅助生产厂房；动力用厂房；储藏类建筑；运输工具用房按厂房生产状况分：冷加工厂房；热加工厂房；恒温恒湿厂房；洁净厂房按厂房层数分：单层厂房；双层厂房；多层厂房；混合层数厂房联合厂房：在同一建筑里既有行政办公、科研开发，又有工业生产、产品储存的综合性建筑，是现代高新产业界出现的新型建筑。多层厂房工业建筑的类型、特点和设计要求二、工业建筑的特点（P124）（1）工艺当先。建筑设计是在由工艺设计人员提供的生产工艺设计图的基础上进行的，（2）体型高大。大多数单层厂房占地面积大、空间高大、内部敞通。（3）屋顶构造复杂。（4）结构特殊。工业建筑的类型、特点和设计要求三、工业建筑的设计要求（1）满足生产工艺的要求（2）满足建筑技术的要求（3）满足建筑经济要求（4）满足卫生及安全要求7.1.2单层工业建筑的结构类型按结构支承方式分：1.承重墙结构（建筑的跨度、高度、吊车荷载较小时采用）2.骨架结构（建筑的跨度、高度和吊车荷载较大采用）7.1.2单层工业建筑的结构类型1、骨架结构由柱子、屋架或屋面大梁等承重构件组成，内外墙一般不承重，只起到围护或分隔作用；可提供宽大通敞的工业建筑室内空间；骨架主要承受建筑的各种荷载；材料工程性能充分发挥，设计更趋合理、有效、节省造价。可分为砌体结构、装配式钢筋混凝土结构和钢结构单层工业建筑的结构类型砌体结构由砖石等砌块砌筑成柱子，钢筋混凝土屋架(或屋面大梁)、钢屋架等组成。单层工业建筑的结构类型2、装配式钢筋混凝土结构组成：承重结构和围护结构承重结构：横向骨架:屋面大梁(或屋架)、柱子、柱基础，承受各种荷载；纵向连系构件:屋面板、连系梁、吊车梁、基础梁等，将各个横向骨架连接成整体骨架，提高整体稳定性；支撑系统：屋盖支撑、柱间支撑和系杆。围护结构：外墙、屋顶、地面、门窗及天窗。特点：坚固耐久，采用预制装配法施工、建设周期短，节省钢材，造价较低，自重大，抗震性能不如钢结构工业建筑。第5篇工业建筑设计单层工业建筑的结构类型装配式钢筋混凝土结构几种常见预制钢筋混凝土柱（a）矩形柱(b)工字型柱(c)(d)双肢柱(e)管柱吊车梁某厂房断面示例西安建大东校区厂房外观单层工业建筑的结构类型钢结构钢结构厂房钢柱钢屋架特点：主要承重构件全部采用钢材制作，自重轻，抗震性能好，施工速度快易锈蚀，防火性能差，保护维修费用高，使用时应采取必要的防护措施。适用范围：跨度巨大、空间高、吊车荷载重、高温或振动荷载大的厂房。单层工业建筑的结构类型钢结构钢结构厂房示例钢檩条钢柱单层工业建筑的结构类型钢结构钢结构厂房示例单层工业建筑的结构类型钢结构钢结构厂房示例支撑单层工业建筑的结构类型钢结构钢结构厂房示例单层工业建筑的结构类型钢结构钢结构厂房示例单层工业建筑的结构类型钢结构钢结构厂房内部示例单层工业建筑的结构类型2、其它结构空间结构：屋顶部分改用轻型屋盖，如V型折板结构、单面或双面曲壳结构、或者网架结构。特点：受力合理，能充分地发挥材料的力学性能，空间刚度大，抗震性能较强。缺陷：施工复杂。单层工业建筑的结构类型其它结构特殊结构：如门式刚架、T形板等。门式刚架（门架）：梁柱合一的结构形式，可用钢筋混凝土或钢结构制作；T形板用作竖向承重构件时相当于墙柱结合的构件，特点是构件类型少，节省材料。单层工业建筑的结构类型其它结构薄壳式屋顶结构门式刚架结构7.1.3单层工业厂房内部的起重运输设备桥式吊车由起重行车及桥架组成；根据每班内平均工作时间的多少，桥式吊车有重级工作制（工作时间＞40%），中级工作制（工作时间为25%～40%）和轻级工作制（工作时间为15%～25%）之分；桥式吊车的起重量可由5t到数百吨；落地龙门吊车荷载直接传到基础上，大大减轻了厂房承重结构的荷载，行驶速度缓慢，多占厂房使用面积，不能全然替代桥式吊车。单层工业厂房内部的起重运输设备单轨悬挂式吊车有手动和电动两种，安装在工字形钢轨上，起重量较小，一般为1~2t。单轨悬挂式吊车单层工业厂房内部的起重运输设备梁式吊车手动和电动两种，由起重行车和支承行车的梁架组成，起重量一般不超过5t。桥式吊车根据每班内工作时间的多少桥式吊车工作制分为：重级工作制（工作时间＞40%）中级工作制（2540%）轻级工作制（15～25%）7.2单层工业建筑柱网选择7.2.1柱网选择的依据工业建筑平面及空间组合设计，是在工艺设计及工艺布置的基础上进行的。生产工艺设计示例单层工业建筑柱网选择柱网：柱子在工业建筑平面上排列所形成的网格；跨度：柱子纵向定位轴线之间的距离；柱距：横向定位轴线之间的距离；单层工业建筑的柱网选择柱网确定的原则：（1）满足生产工艺提出的要求；（2）遵守《厂房建筑模数协调标准》的有关规定；（3）尽量扩大柱网，提高厂房的通用性；（4）满足建筑材料、建筑结构和施工等方面的技术性要求；（5）尽量降低工程造价。单层工业建筑的柱网选择7.2.2跨度及柱距的确定当工业建筑跨度＜18m时，应采用扩大模数30M的尺寸系列，即跨度可取9m、12m、15m。当跨度尺寸≥18m时，按60M模数增长，即跨度可取18m,24m,30m和36m。柱距采用60M数列，即6m、12m、18m等。单层工业建筑的柱网选择扩大柱网及其优越性将柱距由6m扩大至12m、18m乃至24m，如柱网（跨度×柱距）15m×12m、18m×12m、24m×12m、18m×18m、24m×24m等。大柱网在钢结构中更易于实现。优点：1）可有效提高建筑面积的利用率；2）有利于大型设备的布置及产品的运输；3）提高建筑的通用性，适应生产工艺的变更及生产设备更新；4）有利于提高吊车的服务范围;5）能减少建筑结构构件的数量，并能加快建设速度。单层工业建筑的柱网选择柱网实例柱距跨度单层工业建筑的柱网选择柱网实例柱距7.4单层工业建筑剖面与屋顶排水方式工业建筑高度的确定第5篇工业建筑设计厂房内部示例3.3单层工业建筑剖面与屋顶排水方式工业建筑高度的确定第5篇工业建筑设计厂房内部示例柱顶位置7.4单层工业建筑的排水方式多脊双坡屋顶：长天沟排水，屋架受力合理，构件定型，排水立管多，屋面易渗漏，施工较困难，造价偏高。缓长坡屋顶：管网短，构造简单，可以减少维修和投资费用，既可节约室内空间，又可提高屋面的耐久性。特别适合严禁漏水以防引起爆炸事故的车间（如冶炼车间）等。上世纪60年代起，美国、西欧以及前苏联发展平屋顶工业建筑，利用屋顶种植蔬菜和花草，绿化了环境，又是隔热的好措施。采用墙板时，可减少墙板类型，有利于建筑工业化。多脊双坡有组织内排水实例缓长坡屋面排水平屋顶工业建筑