1.3 工业建筑概述
工业建筑是指从事各类工业生产和直接为工业生产需要服务而建造的各类工业房屋和构筑物的总称，包括主要工业生产用房和为生产提供动力和其他附属用房。工业建筑是根据生产工艺流程和机械设备布置的要求而设计的，通常把按生产工艺进行生产的单位称生产车间。一个工厂除了有若干个生产车间外，还有辅助用房，如办公室、锅炉房、仓库、生活用房等建筑物，此外还有附属设施的构筑物，如烟囱、水塔、冷却塔、水池等。工业建筑与民用建筑相比，基建投资多，占地面积大，应符合坚固适用、经济合理和技术先进的设计方针。此外工业建筑尚有如下特点：
（1）厂房的建筑设计是在工艺设计图的基础上进行的。
（2）生产设备的要求决定着厂房的空间尺度设备多，体重大，各部生产联系密切，有多种起重运输设备通行，致使厂房内部具有较大的敞通空间。
（3）当厂房宽度较大时，特别是多跨厂房，为满足室内采光、通风的需要，屋顶上设有天窗；为了屋面防水、排水的需要，还应设置屋面排水系统（天沟及水落管）。
（4）厂房荷载决定着采用大型承重骨架，在单层厂房中多用钢筋混凝土排架结构承重；在多层厂房中常用钢筋混凝土骨架承重；对于特别高大的厂房，或有重型吊车的厂房，或高温厂房，或地震烈度较高地区的厂房，宜采用钢骨架承重。
（5）生产产品的需要影响着厂房的构造。
按厂房的层数可分为单层工业厂房、多层工业厂房及混合层次厂房。单层厂房 （图1.13）主要用于冶金、机械等重工业。其优点是厂房内的生产工艺路线和运输路线比较容易组织，缺点是占地多、土地利用率低。单层厂房又有单跨、高低跨和多跨三种形式。多层厂房适用于轻工业类，如食品、服装、电子、精密仪器等工业，常用的层数为2～6层。多层厂房占地面积少、建筑面积大、造型美观，厂房的设备质量轻、体积小。混合层次厂房内既有单层又有多层，常用于化工，热电站。
图1.13 单层工业厂房
按结构所使用的材料可分为钢筋混凝土厂房及钢结构厂房。近年来钢结构已被广泛地应用在各种跨度的工业厂房中（图1.14）。
图1.14 钢结构厂房
下面以单层厂房为例，介绍其结构组成（图1.15）。
图1.15 厂房结构组成
1—屋面板；2—天沟板；3—天窗架；4—屋架；5—托架；6—吊车梁；7—排架柱；8—抗风柱；9—基础；10—连系梁；11—基础梁；12—天窗架垂直支撑；13—屋架下弦横向水平支撑；14—屋架端部垂直支撑；15—柱间支撑；16—墙体
1.屋盖结构
屋盖结构由屋面板（包括天沟板）、屋架或屋面梁（包括屋盖支撑）组成，有时还设有檩条、天窗架和托架等。根据是否设置檩条可分为有檩体系和无檩体系两种。
当大型屋面板直接支撑（焊牢）在屋架或屋面梁上的称为无檩屋盖体系；小型屋面板（或瓦材）直接支撑在檩条上，檩条支撑在屋架上（板与檩条、檩条与屋架均需有牢固的连接），通常称有檩体系。屋面板起覆盖、维护作用；屋架或屋面梁承受屋架结构自重和屋面活荷载（包括雪荷载和其他荷载如积灰荷载、悬吊荷载等），并将这些荷载传至排架柱，故称为屋面承重结构。天窗架是为了设置供通风、采光用的天窗，也是一种屋面承重结构。
2.横向平面排架
横向平面排架由横梁（屋面梁或屋架）和横向柱列（包括基础）所组成，是厂房的主要承重结构。厂房结构承受的竖向荷载（结构自重、屋面活荷载和吊车竖向荷载等）及横向水平荷载（风荷载、吊车横向水平荷载和横向水平地震作用等）主要是通过横向平面排架传至基础和地基。
3.纵向平面排架
由纵向柱列（包括基础）、连系梁、吊车梁和柱间支撑等组成，它与横向排架构成骨架，保证厂房的整体性和稳定性，并承受作用在山墙和天窗端壁并通过屋盖结构传来的纵向风荷载、吊车纵向水平荷载和纵向水平地震作用及温度应力等，如图1.16所示。
图1.16 纵向平面排架
4.吊车梁
吊车梁一般简支在柱牛腿上，主要承受吊车竖向荷载、横向或纵向水平荷载，并将它们分别传至横向或纵向平面排架。
5.支撑
支撑体系的设置是厂房受力和改善构件工作条件的需要，其作用是加强厂房结构的空间刚度，并保证结构构件在安装和使用阶段的稳定和安全；同时起着把风荷载、吊车水平荷载或水平地震力等传递到主要承重构件上去的作用。
厂房的支撑体系包括屋盖支撑和柱间支撑，其中屋盖支撑又包括屋架上弦横向水平支撑；屋架间的垂直支撑及水平系杆；屋架下弦横向和纵向水平支撑；天窗架支撑等。
6.基础
基础承受柱和基础梁传来的荷载并将它们传至地基。
7.围护结构
单层厂房的外围护结构包括外墙、屋顶、地面、门窗、天窗等。
8.其他
其他如散水、地沟（明沟或暗沟）、坡道、吊车梯、室外消防梯、内部隔墙、作业梯、检修梯等。
单层厂房结构的荷载传递路线如图1.17所示。
图1.17 单层厂房荷载传递路线示意
由图1.17可知，单层厂房结构所承受的各种荷载，基本上都是传递给排架柱，再由柱传至基础及地基的，因此柱和基础是主要承重构件；在有吊车的厂房中，由于吊车梁对安全生产的重要性以及材料用量较多，所以吊车梁也是主要承重构件。设计时更应予以重视。