房屋建筑构造10工业建筑构造概述

第十章 工业建筑构造概述学习目标掌握单层工业厂房的结构类型与组成；熟悉工业建筑的整体概念；了解工业建筑的类型与特点。本章内容第一节工业建筑的分类与特点第二节单层工业厂房第一节工业建筑的分类与特点一、工业建筑的概念工业建筑是指为满足工业生产需要而建造

的各种不同用途的建筑物和构筑物的总称。直

接用于工业生产的各种建筑成为工业厂房，如

有电力、冶金、机械制造、纺织、化工、医药、食品、电子、精密仪器等工业厂房。水塔、冷

却塔、水池、烟囱、厂区内栈桥、囤仓等生产

辅助设施，称为构筑物。同时，在工业厂区内

还配套设置有建筑物，如宿舍、值班公寓、食

堂、管理楼、垃圾站等。二、工业厂房建筑的分类：（一）按用途分类

1.主要生产厂房：指用于完成主要产品从原料到成品的生产工艺过程的各类厂房，如机械制造厂的铸造车间、加工车间、锻压车间、热处理车间等，电力厂房中的锅炉车间、汽轮机及电机车间等。“车间”一词，亦被用来代替“厂房”。

2.辅助生产厂房：是指为主要生产厂房服务的各类厂房，如机修车间、工具车间等。

3.动力厂房：大、中型工厂一般都设有各种动力站。如自备电站、锅炉房、煤气站及供氢气、氧气、乙炔、压缩空气的站房。

4.储藏用房：指为生产提供储备各种原料、材料、半成品、成品的房屋。如炉料库、砂料库、金属材料库、木材库、油料库、易燃易爆材料库、半成品库、成品库等。

5.运输工具用房：指管理停放、检修交通运输工具的房屋。如机车库、汽车库、电瓶车库、消防车库等6.其他：如水泵房、污水处理站等。（二）按层数分类1.单层厂房即只有一层的厂房，如图10-1所示。单层厂房结构简单，一般按水平方向布置生产线，可以采用大跨度、大进深，可以利用天窗采光、通风，地面上可安装重型设备，主要用于重工业厂房,如重型机械制造工业、冶金工业、纺织工业等，也可用于生产轻型产品，有单跨和多跨之分。2.多层厂房指二层及二层以上的厂房如图10-2所示。这类厂房有利于安排竖向生产流程，平面布置有多种形式，以自然采光为主，这类厂房广泛用于食品工业、电子工业、化学工业、轻型机械制造工业、精密仪器工业等。3.层次混合的厂房由于生产工艺的需要，在同一厂房内既有单层又有多层的布置。如电力、化工厂房。（三）按内部生产状况分类1.冷加工车间生产操作是在常温下进行，冷加工是与热加工相对而言的，如机械加工车间、机械装配车间等。2.热加工车间在高温状态下进行生产的车间，生产中散发大量余热，有时伴随烟

雾、灰尘、有害气体。设计着重解决散热排烟问题，如轧钢、炼钢、铸造、锻压及热处理车间等。3.恒温恒湿车间为保证产品质量，车间内部要求稳定的温湿度条件。如精密机械车间、纺织车间等。4.洁净车间为保证产品质量，防止大气中灰尘及细菌的污染，要求保持车间内部高度洁净，如精密仪器加工及装配车间、集成电路车间等。

5.其它特种状况的车间：如有爆炸可能性、有大量腐蚀物、有放射性散发物、防微振、高度隔声、防电磁。(四)按结构类型分类1.平面结构体系：平面结构体系由横向骨架和纵向联系构件组成。横向骨架有排架结构和刚架结构；纵向联系构件主要包括屋面板、檩条、吊车梁、连系梁、支撑系统等构件。平面结构体系常适用于中小型厂房和仓库。排架结构如图10-3所示，特点是把屋架看作一个刚度很大的横梁，屋架(或屋面梁)与柱子的连接为铰接，柱子与基础的连接为刚接。刚架结构如图10-4所示，刚架结构是将屋架(或屋面梁)与柱子合并为一个构件，柱子与屋架(或屋面梁)的连接处为刚性节点，柱子与基础一般做成铰接。2.空间结构体系空间结构形式有网架结构、薄壳结构、膜体结构及悬索结构等大型空间结构。特点是受力性能合理，节约材料，减少结构自重，加大空间跨度。常用于大柱距工业厂房。(五)按承重构件的材料分类1.混合结构包括砖柱与钢筋砼屋架（屋面梁）、砖柱与木屋架、砖柱与轻钢（组合屋架）等组合形式。混合结构的特点是构造简单，承载能力及抗地震和震动性较差，适用于吊车起重量不超过5T、跨度不大于15M的小型厂房。2.钢筋混凝土结构由钢筋砼柱与钢筋砼屋架（或屋面梁）组成，结构特点是坚固耐久，与钢结构相比可节约钢材，造价较低；但其自重大，抗震性不如钢结构，适用于跨度小于30M的单层厂房。与民用建筑相类似的多层厂房也多采用钢筋砼结构。3.钢结构承重构件全部用钢材做成，结构特点是抗地震和振动性能好，构件较轻，施工速度快，但钢结构易锈蚀，耐火性能差，适用于起重量≥50T，跨度≥24M，大荷载大跨度及有高温振动的厂房。三、工业厂房的特点：工业建筑生产工艺复杂多样，建筑构造等方面，具有如下特点：（一）以生产工艺为主：厂房的建筑设计是在工艺设计图的基础上进行的，建筑设计应首先适应生产工艺要求。(二)内部空间大、技术管网多：厂房中的生产设备多，体量大，各部分生产联系密切，设备和管线安装交错施工复杂，并有多种起重运输设备通行，厂房跨度一般较大或多跨。(三)构造复杂：为满足室内、通风的需要，屋顶上往往设有天窗采光、通风，因此屋面排水及构造处理较复杂，尤其是多跨厂房。（四）荷载大：单层厂房中，由于跨度大，屋顶及吊车荷载较重，多采用钢筋砼排架结构承重；在多层厂房中，由于荷载较大，广泛采用钢筋砼骨架结构承重，特别高度大的厂房或地震烈度高的地区厂房宜采用钢骨架承重。第二节单层工业厂房单层工业厂房的组成：单层工业厂房主要由承重构件、围护构件和支撑系统组成。如图10-5所示。（一）承重构件

1.屋盖结构：包括屋面板、屋架（或屋面梁）、天窗架及托架等。屋面板承受自重、雨雪、积灰及施工荷载，并将其传给屋架，天窗架承受天窗上部屋面板传来的荷载，并将荷载传给屋架。

屋架是屋盖结构的主要承重构件，它承受屋面板和天窗架传来的荷载，屋架搁置在柱上，并将其所承受的全部荷载传给柱子。

2.吊车梁：安放在柱子伸出的牛腿上，它承受吊车自重、最大吊重及刹车冲击，并将荷载传递给柱子。增加厂房的纵向刚度。3.连系梁：增加厂房的纵向刚度，承受上部墙体的荷载。

4.柱子：主要承重构件，承受屋盖、吊车梁、连系梁及墙体上的荷载，并传递给基础。

5.基础：承担厂房柱子上的全部荷载，以及基础梁上部分墙体荷载，并有基础传递给地基，基础采用独立基础。

（二）围护系统：包括厂房四周的外墙、屋面、地面、门窗、天窗。

（三）支撑系统：包括柱间支撑、屋盖支撑，作用是加强厂房结构空间的整体刚度和稳定性，主要传递水平风荷载以及吊车产生的冲击荷载。二、厂房内部的起重运输设备

根据工业生产连续性及工段间产品运输的需要，多数工业厂房内设