1、模块11 工业建筑构造11.1 工业建筑构造概述11.1.1 工业建筑的特点1）满足生产工艺要求厂房的设计以生产工艺设计为基础，必须满足不同工业生产的要求；满足适用、安全、经济、美观的建筑要求，并为工人创造良好的生产环境。11.1 工业建筑构造概述2）内部有较大的通敞空间和面积由于厂房内各生产工部联系紧密，需要大量或大型的生产设备和起重运输设备，因此需要较大的通敞空间和面积。11.1 工业建筑构造概述3）采用大型的承重骨架结构厂房屋盖和楼板荷载较大，多数厂房(有重型起重机的厂房、高温厂房或地震烈度较高的厂房)都采用由大型的承重构件组成的钢筋混凝土骨架结构或钢结构，以适应较大荷载的特殊要求。11
2、.1 工业建筑构造概述4）构造复杂，技术要求高由于厂房的面积、体积较大，有时采用多跨组合，工艺联系密切，不同的生产类型对厂房提出不同的功能要求。因此，在空间、采光通风和防水排水等建筑处理，以及结构、构造上都比较复杂，技术要求较高。11.1 工业建筑构造概述11.1.2 工业建筑的分类（1）主要生产厂房。（2）辅助生产厂房。（3）动力用厂房。（4）储藏类建筑。（5）运输用建筑。（6）其他建筑。其他建筑包括水泵房、污水处理设施等。1）按厂房的用途分类11.1 工业建筑构造概述（1）冷加工厂房。（2）热加工厂房。（3）恒温恒湿厂房。（4）洁净厂房。2）按厂房的生产状况分类11.1 工业建筑构造概述（
3、1）单层工业厂房。（2）多层工业厂房。（3）混合层数厂房。（4）科研、生产、储存综合建筑。3）按厂房的层数分类11.1 工业建筑构造概述（1）小跨度工业厂房。小跨度工业厂房是指跨度小于或等于15 m的单层工业厂房，这类厂房多以砖混结构为主，多用于中小型企业或大型企业的非主要生产厂房。（2）大跨度工业厂房。大跨度工业厂房是指跨度为 15 m以上的单层工业厂房。其中，1536 m的厂房以钢筋混凝土结构为主；跨度为36 m及36 m以上时，一般以钢结构为主。4）按厂房的跨度尺寸分类11.2 单层工业厂房的构造11.2.1 单层工业厂房的结构类型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
4、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、起重机荷载较大及地震烈度较高时，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。11.2 单层工业厂房的构造钢筋混凝土排架结构主要由承重结构和围护结构两部分组成。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、门窗、天窗等。单层工业厂房装配式钢筋混凝土排架结构及主要构件如图11-4所示。下面介绍钢筋混凝土排架结构的承重结构。11.2 单层工业厂房的构造11
5、.2 单层工业厂房的构造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。11.2 单层工业厂房的构造1）基础单层厂房一般采用预制装配式钢筋混凝土排架结构，厂房的柱距与跨度较大。厂房基础多采用钢筋混凝土独立基础，有现浇柱下基础和预制柱下杯形基础两种形式。基础所用混凝土等级一般不低于C15，为了方便施工放线和保护钢筋，基础底部通常要敷设素混凝土垫层。11.2 单层工业厂房的构造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，这样可使内、外墙和柱沉降保持一致，墙面不易
6、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，其尺寸如图11-5（a）所示，基础梁长度标志尺寸一般为600 mm。梯形基础梁预制较为方便，它可利用已制成的梁做模板，如图11-5（b）所示。11.2 单层工业厂房的构造11.2 单层工业厂房的构造2）基础梁基础梁顶面标高至少应低于室内地坪标高50 mm，至少应比室外地坪标高高100 mm，以利于墙身防潮并作散水。基础梁底回填土时一般不需要夯实，并留有100 mm的空隙，以利于基础梁随柱基础一起沉降。在保温、隔热厂房中，为防止热量沿基础梁流失，可敷设松散的保温、隔热材料，如炉渣、干砂等；同时，在外墙周围做散水坡。松散材料的厚度宜大于
7、300 mm。11.2 单层工业厂房的构造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，并且将这些荷载连同自重全部传递给基础。柱按其位置，可分为边列柱、中列柱、高低跨柱等；按材料，可分为钢柱、钢筋混凝土柱，钢柱的截面一般采用格构形。11.2 单层工业厂房的构造3）柱目前，钢筋混凝土柱应用较广泛，其类型如图11-6所示。在此仅介绍矩形柱、工字形柱和双肢管柱。（1）矩形柱。（2）工字形柱。（3）双肢管柱。11.2 单层工业厂房的构造11.2 单层工业厂房的构造4）起重机梁当厂房设有桥式起重机(或支承式梁式起重
8、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的质量，以及刹车时产生的水平荷载。11.2 单层工业厂房的构造4）起重机梁起重机梁一般用钢筋混凝土制成，有非预应力混凝土和预应力混凝土两种。常见的起重机梁截面形式有等截面和变截面两种，等截面如T形、工字形等，变截面有折线形、鱼腹形、格架式等。T形起重机梁的上部翼缘较宽，如图11-7所示。11.2 单层工业厂房的构造11.2 单层工业厂房的构造5）连系梁与圈梁（1）连系梁。连系梁是柱与柱之间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。（2）圈梁。圈梁的作用是将墙体同厂
9、房排架、抗风柱等箍在一起。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。11.2 单层工业厂房的构造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、经济性等起着至关重要的作用。其制作材料有钢筋混凝土、型钢、木材等。11.2 单层工业厂房的构造6）屋面梁与屋架屋面梁有单坡和双坡两种形式，可用于单坡或双坡屋面，用于单坡屋面的跨度有6 m、9 m和12 m三种,如图11-9（a）所示；用于双坡屋面的跨度有9 m、12 m、15 m和18 m四种，如图11-9（b）所示。11
10、.2 单层工业厂房的构造11.2 单层工业厂房的构造7）屋面板（1）预应力钢筋混凝土屋面板。（2）F形屋面板。11.2 单层工业厂房的构造11.2.2 单层工业建筑承重骨架结构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、屋架或屋面大梁(或其他屋盖结构)等承重构件组成。在骨架结构中，内外墙一般不承重，只起围护或分隔作用。11.2 单层工业厂房的构造2）骨架结构的特点（1）便于提供高大、通敞的厂房室内空间，有利于生产工艺及其设备的布置。（2）有利于生产工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
11、发挥作用。11.2 单层工业厂房的构造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。（2）装配式钢筋混凝土结构。（3）钢结构。（4）其他结构。11.2 单层工业厂房的构造 1）柱网尺寸（1）柱网的形成。（2）柱网尺寸的确定要求。（3）跨度的确定。（4）柱距确定。（5）柱网确定原则。11.2.3 单层工业厂房定位轴线11.2 单层工业厂房的构造 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
12、由6 m扩大至12 m、18 m、24 m。11.2 单层工业厂房的构造 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意减少厂房构件类型和规格，同时使不同厂房结构形式所采用的构件能最大限度地互换和通用，以提高厂房工业化水平。11.2 单层工业厂房的构造 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。（1）横向定位轴线。（2）纵向定位轴线。（3）纵横相交的定位轴线。11.2 单层工业厂房的构造11
13、.2.4 单层工业厂房屋面1）厂房屋面排水（1）排水方式选择。无组织排水。有组织排水。（2）排水坡度的选择。天沟形式。雨水管间距。雨水管的选择。11.2 单层工业厂房的构造2）厂房屋面防水（1）卷材防水屋面。挑檐的处理。天沟的处理。（2）钢筋混凝土构件自防水屋面。屋面缝隙处理。中间天沟设置。山墙、纵向女儿墙泛水处理。雨水口构造。11.2 单层工业厂房的构造11.2.5 单层工业厂房外墙1）厂房外墙分类厂房外墙可分别根据材料和承重方式的不同进行分类。（1）根据材料的不同，厂房外墙可分为砖砌外墙、块材墙、板材墙、波形瓦墙、开敞式外墙。（2）根据承重方式的不同，厂房外墙可分为承重墙与非承重墙。11.
14、2 单层工业厂房的构造2）厂房外墙构造（1）承重砖墙。（2）非承重砖墙。墙体支承。基础梁位置。基础梁防冻措施。（3）板材墙。11.2 单层工业厂房的构造3）工业厂房隔断构造在工业厂房中，根据生产状况的不同或生产和使用的要求，常需要对厂房空间进行分隔。隔断常采用木隔断、砖隔断、钢筋混凝土隔断、混合隔断等形式。（1）木隔断。（2）砖隔断。（3）钢筋混凝土隔断。（4）混合隔断。11.2 单层工业厂房的构造11.2.6 单层工业厂房门窗构造1）工业厂房大门的类型（1）按大门用途分类。按工业厂房大门的用途划分，工业厂房大门可以分为一般门和特殊门两种。（2）按大门开启方式分类。按工业厂房大门的开启方式划分
15、，工业厂房大门可以分为平开门、推拉门、平开折叠门（平开或推拉）、升降门、卷帘门等。11.2 单层工业厂房的构造2）工业厂房大门的构造（1）平开钢木大门。平开门由门扇、门框与五金配件组成。（2）推拉门。推拉门由门扇、门框、滑轮、导轨等部分组成。门扇有单扇、双扇或多扇之分，可采用钢木门扇、钢板门扇和空腹薄壁钢板门扇等。推拉门的支承方式分为上挂式和下滑式两种。11.2 单层工业厂房的构造3）工业厂房的天窗与侧窗（1）天窗。矩形天窗。M形天窗。锯齿形天窗。纵向下沉式天窗。横向下沉式天窗。井式天窗。平天窗。11.2 单层工业厂房的构造（2）侧窗。工业厂房侧窗的布置形式有两种：一种是被窗间墙隔开的独立窗，
16、另一种是在厂房整个墙面或大部分墙面上做成的大片玻璃墙面或带状玻璃窗。木侧窗。钢侧窗。垂直旋转通风板窗。11.2 单层工业厂房的构造11.2.7 单层工业厂房其他设施在工业厂房中，为满足生产、消防和检修等要求，常需设置各种钢梯，如作业台钢梯、起重机钢梯及消防检修钢梯等。（1）作业台钢梯。（2）起重机钢梯。（3）消防检修钢梯。1）钢梯11.2 单层工业厂房的构造起重机梁走道板是为维修起重机轨道及起重机而设置的。当起重机为中级工作制、轨顶高度小于8 m时，只需在起重机操作室一侧的起重机梁处设通长走道板。若轨顶高度大于 8 m，无操作室一侧的起重机梁处也应设置通长走道板。厂房为高温车间、起重机为重级工
17、作制或露天跨设起重机时，应在两侧的起重机梁处敷设通长走道板。2）起重机梁走道板11.2 单层工业厂房的构造走道板应沿起重机梁顶面侧边敷设。走道板有木制、钢制及钢筋混凝土制三种。目前，采用较多的是预制混凝土走道板。预制混凝土走道板宽度有400 mm、600 mm、800 mm三种，板的长度与柱子净距相配套。走道板的横断面为槽形或T形，走道板的两端搁置在柱子侧面的钢牛腿上，并与钢牛腿焊牢，如图11-38所示。走道板的一侧或两侧还应设置栏杆，栏杆为角钢制作。2）起重机梁走道板11.2 单层工业厂房的构造11.2 单层工业厂房的构造工业厂房地面应能满足生产使用要求，并需满足不同生产工艺的不同要求，如防
18、尘、防爆、耐磨、耐冲击、耐腐蚀等。与民用建筑地面相比，其特点是面积较大，承受荷载多。因厂房内工段多，各工段生产要求不同，地面类型也不同，这就增加了地面构造的复杂性。所以，正确而合理地选择地面材料和构造，直接影响到建筑造价和生产。3）工业厂房地面11.2 单层工业厂房的构造（1）厂房地面的组成。（2）厂房地面变形缝构造。（3）厂房地面坡道构造。（4）厂房地沟构造。3）工业厂房地面11.3 多层工业厂房的构造11.3.1 多层工业厂房的结构形式1）混合结构混合结构为钢筋混凝土楼(屋)盖和砖墙承重的结构，分为墙承重和内框架承重两种形式。混合结构适用于楼面荷载不大，又无振动设备，层数在5层以下的中小型
19、厂房。在地震区不宜选用混合结构。11.3 多层工业厂房的构造2）钢筋混凝土结构钢筋混凝土结构是我国目前采用最广泛的结构形式。它的构件截面较小，强度较大，能满足层数较多、荷载较大、空间较大的需要。此种结构大致分为框架结构、框架-剪力墙结构、无梁楼板结构三种形式。（1）框架结构。（2）框架-剪力墙结构。（3）无梁楼板结构。11.3 多层工业厂房的构造3）钢结构钢结构具有质量小、强度高、施工方便、材料可焊性好、可简化制造工艺等优点，是目前国内外采用较多的一种结构形式，但其耐火性、耐腐蚀性较差。11.3 多层工业厂房的构造11.3.2 多层工业厂房生产工艺流程与平面布置1）生产工艺流程生产工艺的流程布
20、置是厂房平面设计的主要依据。各种不同的生产工艺在很大程度上决定着多层厂房的平面形式和各层的相互关系，多层工业厂房生产工艺流程布置分自上而下式、自下而上式、上下往复式三种类型，如图11-47所示。（1）自上而下式。（2）自下而上式。（3）上下往复式。11.3 多层工业厂房的构造11.3 多层工业厂房的构造2）平面布置形式多层厂房平面布置形式一般有内廊式、统间式、大宽间式和混合式。（1）内廊式。（2）统间式。（3）大宽间式。（4）混合式。11.3 多层工业厂房的构造11.3.3 多层工业厂房层数及层高的确定 1）多层工业厂房层数的确定影响多层工业厂房层数的主要因素是生产工艺、城市规划、经济状况等。（1）考虑生产工艺的影响。（2）考虑城市规划的影响。（3）考虑经济状况的影响。11.3 多层工业厂房的构造 2）多层工业厂房层高的确定（1）多层工业厂房层高与生产、运输设备的关系。（2）采光通风的关系。（3）层高与管道布置的关系。（4）厂房层高还要兼顾建筑空间比例的协调性。（5）经济关系。
