九游会 J9官方网站九游会 J9官方网站免费在线 工业建筑概论学习目标  1.了解工业建筑类型、组成。  2.掌握单层工业厂房的平面布置、剖面 布置。  3.了解运输起重设备,熟悉桥式吊车相应 参数。  4.掌握厂房的定位轴线 工业建筑概论学习重点  1.单层工业厂房的类型、组成。  2.单层工业厂房的平面布置、剖面布置。  3.单层工业厂房的定位轴线 单层厂房设计  10.3 单层厂房定位轴线 工业建筑的特点  10.1.2 工业建筑的分类  10.1.3 单层厂房的结构组成 10.1.1 工业建筑的特点  1、满足生产工艺的要求  2、厂房内部有较大的面积和空间  3、多采用大型的承重骨架结构  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  （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  （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  （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  10.1.3.1 承重结构  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、地沟、 散水、坡道、消防梯、吊车梯等。  10.1.3.3 厂房内部的起重运输设备 10.1.3.1 承重结构  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。  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。  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  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1～2t 。  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  3、桥式吊车( 图10-1)  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 行；起重小车支承在桥架上，沿厂房横向运行。  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，LK ＝L-2e ，e表示吊车轨道中心线与纵向 定位轴线mm 。  吊车有单钩、双(或主、副)钩之分，Q＝5t ，表示单 钩吊车；Q＝20t ／5t ，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  10.2.1 单层厂房平面设计  10.2.2 单层厂房剖面设计 10.2.1 单层厂房平面设计  10.2.1.1 生产工艺与单层厂房平面设计的关系  10.2.1.2 厂房的平面形式及特点  10.2.1.3 柱网选择  10.2.1.4 车间平面设计与总图的关系  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  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。  工艺平面图的基础上进行厂房的建筑平面设计。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 ❖ 影响厂房平面形式的主要因素有：  1、厂房生产工艺流程、生产特征、生产规模；  2、厂房内部交通及运输； 3、厂房在总平面图上的位置以及和其它厂房的关系；  4、厂房所在的地形特点、地区气象条件；  5、厂房结构类型与经济技术条件 ❖ 常用生产工艺流线形式：直线式、往复式、垂直式。 ❖ 单层厂房的平面形式：矩形平面、方形平面、L形Ⅱ 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 ❖ 一、基本概念：  柱网：厂房承重柱在平面中排列所形成的网格。（图 10-2 ）  定位轴线：确定建筑物主要构件位置及标志尺寸的基 准线。  纵向定位轴线：平行于厂房长度方向的定位轴线。  横向定位轴线：垂直于厂房长度方向的定位轴线。  跨度：纵向定位轴线间距。  柱距：横向定位轴线间距。 ❖ 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  确定柱网尺寸即确定柱距和跨度。  （一）满足生产工艺  （二）平面和结构经济合理  （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，抗风柱采用15M数列  （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  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。  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。  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  一、生活间的组成：生产卫生用房、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。  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。  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 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  10.2.2.1 生产工艺对剖面设计的影响  10.2.2.2 厂房高度的确定  10.2.2.3 室内外地坪标高  10.2.2.4 采光方式  10.2.2.5 采光天窗的选择  10.2.2.6 自然通风与通风天窗  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  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  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。  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。  2、有吊车厂房的柱顶标高由以下七项组成(见图10-4)：  柱顶标高 ：H=H +H 1 2  轨顶标高 ：H =h +h +h +h +h 1 1 2 3 4 5  轨顶至柱顶高度：H =h +h 2 6 7 图10-4 厂房高度的组成 10.2.2.3室内外地坪标高  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100~ 150mm 。应在 大门处设置坡道，其坡度不宜过大。  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  1、侧面采光  2 、顶部采光：在屋顶处设置天窗。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。  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  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。  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，．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  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  1、矩形天窗  2、锯齿形天窗  3、横向下沉式天窗  4、平天窗  5、折板屋顶和壳体屋顶采光天窗的布置 1、矩形天窗  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。  合适的天窗宽度为1/2～1/3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l≻1.5h +h ， 1 2 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  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 向，阳光不会直射入室内，室内光线均匀稳 定。锯齿形天窗多适用于要求光线稳定和需 要调节温湿度的厂房，如纺织厂、印染厂、 精密仪器制造车间等。 3、横向下沉式天窗  将相邻柱距的屋面板上下交错布置在屋架的上下弦上， 通过屋面板位置的高差作采光口形成。这种天窗的特 点是可根据使用要求每隔一个或几个柱距灵活布置， 采光效率与纵向矩形天窗相近，但造价较矩形天窗低； 当厂房为东西向时，横向下沉式天窗为南北向，朝向 好，有利于采光和通风，多适用于朝向为东西向的冷 加工车间；还有它的排气路线短捷，可开设较大面积 的通风口，因此，也适用于要求通风量大的热加工车 间。但是窗扇形式受屋架限制，构造复杂，厂房纵向 刚度差。 4、平天窗  在屋面板上直接设置采光口而形成。这种天窗的特点 是由于它的玻璃接近水平而采光效率最高，而且构造 简单，布置灵活 （可以成点、成块或成带、片布置）， 施工方便，造价低 （约为矩形天窗的1/3~1/4 ）。但直 射光多易产生眩光，窗户一般不开启，起不到通风作 用；在寒冷地区玻璃由于热阻小而易结露，形成水滴 下落，影响使用；玻璃表面易积尘、积雪，且玻璃破 碎易伤人，所以平天窗在工业建筑中未得到广泛采用。 为便于排水，减少积尘，在实践中还出现了三角形天 窗,即将玻璃面抬高(一般与水平面夹角30 °～45 °) ， 宽为3～6m，需要设天窗架，其优缺点接天窗。 5、折板屋顶和壳体屋顶采光天窗的布置  当屋顶结构不同时，其采光天窗的选型和布 置也有所变化。图10-6是折板屋顶的采光天窗 布置。图10-7是壳体结构。这种结构用于单跨 或宽度不大的厂房中其采光可利用侧窗解决。 当厂房较宽时，其采光方式，除采用平天窗 外，还可采用如图所示的办法解决, 即每组连 续壳体之间设一定宽度的水平条带作采光和 排水之用。 图10-6 折板屋顶采光天窗布置 图10-7 壳体屋顶采光 及排水处理示意 10.2.2.6 自然通风与通风天窗  厂房通风分机械通风和自然通风两种。机械通风是依 靠通风机的力量作为空气流动的动力来实现通风换气 的。它要耗费大量电能，设备投资及维修费也很高， 但其通风稳定、可靠、有效。自然通风是利用室内外 温差造成的热压和风吹向建筑物而在不同表面上造成 的压差来实现通风换气的。  1、矩形通风天窗  2、下沉式通风天窗 1、矩形通风天窗 在剖面设计中，距迎风面L≤5h处的风口设置挡风板，则可使排风 口处在负压区而稳定排气。设有挡风板的矩形天窗称为矩形通 风天窗或避风天窗(见图10-8) 。挡风板至矩形天窗的距离等于排 风口高度的1.1～1.5倍为宜。 2、下沉式通风天窗  在屋顶结构中，部分屋面板铺在屋架上、下弦上，利 用屋架上下弦之间的高差空间构成在任何风向下均处 于负压区的排风口，这样的天窗称为下沉式通风天窗。 根据其下沉部位的不同有井式通风天窗、纵向下沉式 通风天窗、、横向下沉式天窗几种形式。其共同特点 是：布置灵活，通风效果好。 10.2.2.7屋面排水对剖面的影响 屋面排水对屋顶形式的影响在多跨厂房中，为及时 排除雨水，常把屋顶做成天沟多脊双坡形式(见图10-9a)， 其坡度在1/5～1/12之间。但由于水斗及水落管易堵塞， 天沟积水，导致屋面渗漏。这对有特殊生产工艺要求的 厂房带来不便，如炼钢车间、铸工车间和面粉加工厂等。 因此将多脊双坡屋顶改做成少沟无沟的长坡屋面( 图10- 9b) ，它避免了有组织的天沟排水，减少了排水设施， 更重要的是能保证生产的正常运行。 长坡屋面采用新型的屋面防水材料(长尺压型钢板) 和油毡屋面可使其坡度小于5 ％。此时屋面平缓，水流 速慢，绿豆砂保护层稳定，施工质量易保证。 图10-9 屋面排水方案比较 10.3 单层厂房定位轴线的划分 单层厂房的定位轴线是确定厂房主要承重构件 标志尺寸及相互位置的基准线，同时也是厂房设备安 装及施工放线的依据。正确划分定位轴线应执行 《厂 房建筑模数协调标准》(GBJ6—86) 的有关规定。  10.3.1 横向定位轴线的设置：单层厂房的横向定

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