1.4.3　工业建筑构造

1.工业建筑物与构筑物

（1）工业建筑物。工业建筑物通常可以分为生产车间和辅助生产房屋。生产车间是指直接为生产工艺要求进行生产的工业建筑物；而辅助生产房屋则是指为生产服务的辅助生产用房、锅炉房、水泵房、仓库、办公、生活用房等。

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排架结构两类。当厂房跨度、高度、起重机荷载较小及地震烈度较低时采用承重墙结构；当厂房的跨度、高度、起重机荷载较大及地震烈度较高时，广泛采用钢筋混凝土排架承重结构。骨架结构由柱基础、柱、梁、屋架等组成，以承受各种荷载，这时墙体在厂房中只起围护或分隔作用。这种体系由承重构件和围护构件两大部分组成，如图1-12所示。

1）承重构件。

①柱：排架柱是厂房结构的主要承重构件，它承受屋架、桥式起重机梁、支撑、连系梁和外墙传来的荷载，并把这些荷载传给基础。

单层工业厂房的山墙面积大，所受风荷载也大，故在山墙中布设抗风柱，使墙面受到的风荷载一部分由抗风柱上端通过屋顶系统传到厂房纵向骨架上去，一部分由抗风柱直接传至基础。

②基础：基础承受柱子和基础梁传来的荷载，并将这些荷载传给地基。

③屋架：屋架是屋盖结构的主要承重构件，承受屋面板、天窗等屋盖上的荷载，再将荷载传给柱子。

④屋面板：屋面板铺设在屋架、檩条或天窗架上，直接承受板上的各类荷载（包括屋面板自重、雪荷载、积灰荷载、施工检修荷载等），并将荷载传给屋架。

⑤桥式起重机梁：桥式起重机梁设置在柱子的牛腿上，其上装有桥式起重机轨道，桥式起重机沿着轨道行驶。桥式起重机梁承受桥式起重机的自重和起重、运行中的荷载（包括桥式起重机的起重量、桥式起重机起动或制动时所产生的纵向、横向制动力及冲击荷载等），并将这些荷载传给柱子。

⑥连系梁：连系梁是厂房纵向柱列的水平连系构件，用以增加厂房的纵向刚度，承受风荷载或上部墙体的荷载，并将荷载传给纵向柱列。

⑦基础梁：基础梁承受上部墙体的重量，并把这些荷载传给基础。

⑧支撑系统构件：支撑构件的作用是加强结构的空间整体刚度和稳定性。它主要传递水平风荷载及起重机产生的水平制动力。支撑构件设置在屋架之间的称为屋盖结构支撑系统，设置在纵向柱列之间的称为柱间支撑系统。

2）围护构件。

①屋面：屋面是厂房围护构件的主要部分，受自然条件的直接影响，故必须处理好屋面的防水、排水、保温、隔热等方面的问题。

②外墙：厂房外墙通常采用自承重墙形式，除承受自重及风荷载外，主要起防风、防雨、保温、隔热、遮阳等作用。

③门窗：门主要起交通作用，窗主要起采光和通风的作用。

④地面：地面需满足生产使用要求，能提供良好的劳动条件。

3）其他构件。

①桥式起重机梯：当在桥式起重机上设有驾驶室时，需设置供桥式起重机驾驶员上下使用的梯子。

②隔断：隔断是为满足生产使用或便于生产管理、分隔空间设置的。③走道板：走道板是为工人检修起重机和轨道而设置的。

④屋面检修梯：屋面检修梯是为检修屋面和消防人员设置的梯子。

此外，还有平台、作业梯、扶手、栏杆等。

（2）工业构筑物。工业构筑物一般指为建筑物配套服务的构造设施，如水塔、烟囱、各种管道支架、冷却塔、水池等。其组成部分一般均少于六部分，且不是直接为生产使用。

2.工业建筑工程的基本名词术语

为了做好工业建筑工程施工的测量放线，测量员必须了解以下有关名词术语：

（1）柱距。指单层工业厂房中两条横向轴线之间即两排柱子之间的距离，通常柱距以6m为基准，有6m、12m和18m之分。

（2）跨度。跨度指单层工业厂房中两条纵向轴线之间的距离，跨度在18m以下时，取3m的倍数，即9m、12m、15m等，跨度在18m以上时，取6m的倍数，即24m、30m、36m等。

（3）厂房高度。单层工业厂房的高度是指柱顶高度和轨顶高度两部分。柱顶高度是从厂房地面至柱顶的高度，一般取30mm的倍数。轨顶高度是从厂房地面至吊车轨顶的高度，一般取600mm的倍数（包括有±200mm的误差）。

3.工业建筑的特点

工业厂房是为生产服务的，在使用上必须满足工艺要求。工业建筑的特点大多数与生产因素有关，具体有以下几点：

1）工艺流程决定了厂房建筑的平面布置与形状。工艺流程是生产过程，是从原材料→半成品→成品的过程。因此工业厂房柱距、跨度大，特别是联合车间，面积可达10万m2。

2）生产设备和起重运输设备是决定厂房剖面图的关键。生产设备包括各种机床、水压机等，运输设备包括各类吊车等，起重吊车一般在几吨至上百吨。

3）车间的性质决定了构造做法的不同。热加工车间以散热、除尘为主，冷加工车间应注意防寒、保温。

4）工业厂房的面积大、跨数多、构造复杂。如内排水、天窗采光及一些隔热、散热的结构与做法。

4.确定厂房定位轴线的原则

厂房的定位轴线与民用建筑定位轴线基本相同，也有纵向、横向之分。

（1）横向定位轴线。横向定位轴线决定主要承重构件的位置。其中有屋面板、吊车梁、连系梁、基础梁以及纵向支撑、外墙板等。这些构件又搭放在柱子或屋架上，因而柱距就是上述构件的长度。横向定位轴线与柱子的关系，除山墙端部排架柱及横向伸缩缝外柱以外，均与柱的中心线重合。山墙端部排架柱应从轴线向内侧偏移500mm。横向变形缝处采用双柱，柱中均与定位轴线相距500mm。横向定位轴线通过山墙的里皮（抗风柱的外皮），形成封闭结合。

（2）纵向定位轴线。纵向定位轴线与屋架（屋面架）的跨度有关。同时与屋面板的宽度、块数及厂房内吊车的规格有关。纵向定位轴线在外纵墙处一般通过柱外皮即墙里皮（封闭结合处理）；纵向定位轴线在中列柱外通过柱中；纵向定位轴线在高低跨处，通过柱边的叫封闭结合，不通过柱边的叫非封闭结合。

（3）封闭结合与非封闭结合。纵向柱列的边柱外皮和墙的内缘与纵向定位轴线相重合时，叫封闭结合。纵向柱列的边柱外缘和墙的内缘与纵向定位轴线不相重合时，叫非封闭结合。轴线从柱边向内移动的尺寸叫联系尺寸。联系尺寸用“D”表示，其数值为150mm、250mm、500mm。

（4）插入距。为了安排变形缝的需要，在原有轴线间插入一段距离叫插入距。

封闭结合时，插入距（A）=墙厚（B）+缝隙（C）。非封闭结合时，插入距（A）=墙厚（B）+缝隙（C）+联系尺寸（D）。关于插入距在纵向变形缝、横向变形缝处的应用，可参阅有关图形。