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第10章 工业建筑构造
学习目标
1、了解工业建筑的分类、特点；
2、了解工业厂房柱网尺寸的选择及定位轴线类型和设计要求；
3、掌握工业厂房的结构形式；
4、掌握单层厂房各主要构件的类型及构造要求。
学习重点
熟悉单层厂房屋顶、柱、外墙、门窗和天窗等构件的特点和构造要点。能识读各构件的施工详图。
10．3 其他构造
10．3．1 屋面构造
单层厂房的屋面与民用建筑屋面基本相同。但也存在一定的差异，主要有以下几个方面：一是屋面面积大，重量大，构造复杂，；二是屋面板多采用装配式，接缝多；三是屋面受厂房内部的振动、高温、腐蚀性气体、积灰等因素的影响；四是特殊厂房屋面要考虑防爆、泄压、防腐蚀等问题。这些都给屋面的排水和防水带来困难，因些，单层厂房屋面构造的关键问题是排水和防水。
1、屋面排水
1) 有组织排水
(1) 内排水
(2) 外排水
① 檐沟外排水
② 长天沟外排水
(3) 内落外排水
将屋面雨水先排至室内的水平管，将雨水导至墙外的排水立管来排除雨水的排水方式。
2) 无组织排水
无组织排水也称自由落水，雨水沿坡面和檐口直落地面。这种排水方式构造简单，施工方便，造价低，不易发生泄漏。对于屋面容易积灰的冶炼车间和对雨水管具有腐蚀作用的炼铜车间，也宜采用无组织排水。
2、屋面防水
1）柔性防水屋面
柔性防水屋顶的防水卷材主要有油毡、合成高分子材料、合成橡胶卷材等。适用于有振动影响和有保温隔热要求的厂房屋面。
2）构件自防水屋面
构件自防水屋面是利用屋面板自身的混凝土密实性和抗渗性来承担屋面的防水作用。适用于南方地区和北方无保温要求的厂房。
(1) 压型钢板屋面
(2) 钢筋混凝土构件自防水屋面
钢筋混凝土构件自防水屋面是用大型屋面板做防水构件，仅对板缝进行局部防水处理。按板缝的防水方式不同，分为贴缝式、嵌缝式和搭盖式。
10．3．2 外墙构造
单层厂房的外墙，按承重情况可分为承重墙、自承重墙及骨架墙等类型。。根据使用要求、材料和施工条件、构造不同可分为块材墙、板材墙和开敞式外墙等。
1、砌体墙
1）墙的位置
① 外墙包在柱的外侧
② 外墙嵌在柱列之间
2）墙与其他构件的连接
(1) 墙与柱的连接
(2) 墙与屋架的连接
(3) 墙与屋面板的连接
2、板材墙
板材墙是采用在工厂生产的大型墙板，在现场装配而成的墙体。能充分利用工业废料和地方材料，简化、净化施工现场；加快施工速度，促进建筑工业化。
1）墙板的规格与类型
(1) 墙板的规格。一般墙板的长和宽应符合扩大模数3M 数列，板长有4500mm、6000mm、7500mm、12000mm 四种，板宽有900mm、1200mm、1500mm、1800mm 四种，板厚以20mm 为模数进级，常用厚度为160～240mm。
(2) 墙板的类型
按其受力状况分有承重墙板和非承重墙板；按照墙板在墙面位置不同，可分为檐口板、窗上板、窗下板、窗框板、一般板、山尖板、勒脚板、女儿墙板等。按照墙板的构造和组成材料不同，分为单一材料的墙板和复合墙板。
2）墙板的布置方式
墙板的布置分横向布置、竖向布置和混合布置。
3）墙板与柱的连接
(1) 柔性连接：通过墙板与柱内的专用预埋件、连接件将板柱连接在一起。
(2) 刚性连接：就是将每块板材与柱子用型钢焊接在一起，无需另设钢支托。
4）板缝处理
较常用的垂直缝有直缝、喇叭缝、单腔缝、双腔缝等
3、开敞式外墙
在南方炎热地区，或一些热加工车间，为了迅速排出烟、尘、热量以及通风、换气、避雨，常采用开敞式或半开敞式外墙。
■开敞式外墙3
■开敞式外墙2
■开敞式外墙1
■开敞式外墙4
10．3．3天窗构造
天窗是指为了满足天然采光和自然通风的要求，设置在单层厂房屋面上的各种窗，按构造形式不同可分为：上凸式天窗、锯齿形天窗、下沉式天窗和平天窗，如图10-72所示。按功能分采光天窗和通风天窗。主要用作采光的有：矩形天窗、锯齿形天窗、平天窗、横向下沉式天窗等；主要用作通风的有：矩形通风天窗、纵向或横向下沉式天窗、井式天窗等。
1、平天窗
平天窗是与屋面基本相平的一种天窗。
1）平天窗的类型
平天窗有采光屋面板、采光罩、采光带等做法。
2）平天窗的构造
(1) 井壁防水：在采光口周围设150mm～250mm 高的井壁，并做泛水处理，如图10-74所示。井壁与玻璃间的缝隙宜采用聚氯乙烯胶泥或建筑油膏等弹性好不易干裂的材料垫缝。
(2) 防止太阳辐射和眩光措施
平天窗受阳光直射的强度高、时间长，如采用普通平板玻璃和钢化玻璃为透光材料，会造成车间过热和产生眩光。因此平天窗应选用能使阳光扩散、减少辐射和眩光的透光材料，如磨砂玻璃、夹丝压花玻璃、中空玻璃、吸热玻璃以及变色玻璃等。目前多用在平板玻璃下表面刷半透明涂料，如聚乙烯醇缩丁醛。
(3) 玻璃拼接及安全防护
(4) 通风措施
平天窗屋顶的通风方式有两种，分别是单独设置通风屋脊、采光和通风结合处理。
2、上凸式天窗
上凸式天窗是我国单层工业厂房采用最多的一种。它沿厂房纵向布置，采光、通风效果均较好。
1）天窗架
天窗架是天窗的承重构件，它直接支承在屋架上弦节点上，其材料一般与屋架一致。常用的有钢筋混凝土天窗架和钢天窗架两种形式。
2）天窗扇
天窗扇有木天窗扇和钢天窗扇。工业建筑中常采用钢天窗扇。目前有定型的上悬钢天窗扇和中悬钢天窗扇。
3）天窗檐口及侧板
4）天窗端壁
天窗端壁又叫天窗山墙，它不仅使天窗尽端封闭起来，同时也支承天窗上部的屋面板。有预制钢筋混凝土天窗端壁(可承重)、石棉水泥瓦天窗端壁(非承重)等。
5）矩形通风天窗构造
矩形通风天窗是在矩形天窗两侧加挡风板组成的
为防雨水飘入，矩形通风天窗必须考虑挡雨设施。其挡雨设施有屋顶设置大挑檐、水平口设挡雨片和竖直口设挡雨板三种情况
3、下沉式天窗
下沉式天窗是在一个柱距内，将一定宽度的屋顶板从屋架上弦下沉到屋架的下弦上，利用上下屋顶板之间的高度差作采光和通风口。下沉式天窗的形式有井式天窗、纵向下沉式天窗和横向下沉式天窗
1）井式天窗的布置方式及组成
井式天窗的布置方式有单侧布置、两侧布置和跨中布置。
井式天窗由井底板、井底檀条、井口空格板、挡雨设施、挡风侧墙及排水装置组成
2）井底板的铺设
井底板的布置方式有横向铺板和纵向铺板两种。
3）挡雨设施
井式天窗用于不需采暖的厂房如热加工车间，通常不设窗扇而做成开敞式，因此需加挡雨设施。有三种形式，分别是井上口设挑檐板、井上口设挡雨片和垂直口设挡雨板。
4）窗扇
冬季有保温要求的厂房，需在垂直口设置窗扇
5）排水
井式天窗的排水主要有两种，分别是边井外排水、中井式天窗排水。
(1) 边井外排水
① 无组织排水，上层屋顶及井底板均为自由落水，井底板雨水经挡风板与井底板间的空隙流出，如图10-93(a)所示区。
② 单层天沟排水，上层屋顶设通长天沟，井底板做自由落水，如图10-93(b)所示。
③ 上层屋顶为自由落水，井底板外设清灰、排水两用通长天沟，如图10-93(c)所示房。
④ 上层屋顶及井底板均为通长天沟有组织排水，如图10-93(d)所示。
(2) 中井式天窗排水
6）泛水
为防止屋顶雨水流入井内，在井上口四周须做150mm～200mm 高的泛水。
10．3．4 侧窗构造
1、侧窗的类型
侧窗按布置方式分有被窗间墙隔开的独立窗和沿厂房纵向连续布置的带形窗。按材料可分为木窗、钢窗、钢筋混凝土窗及塑钢窗等。多用钢侧窗。按开关方式可分为中悬窗、平开窗、垂直旋转窗、固定窗和百叶窗等。根据厂房通风的需要，厂房外墙的侧窗，一般将悬窗、平开窗或固定窗等组合在一起
2、侧窗的构造
木侧窗：除在人的正常高度内采用平开窗外，其余部分均采用中悬窗。中悬窗有靠框式和进框式两种做法。连接方法与民用建筑的做法相同。
钢侧窗：钢窗分为空腹和实腹两种类型；按开启形式的不同，可以分为固定窗、中悬窗、平开窗等。钢窗拼接时，需采用拼框构件来连系相邻的基本窗，以加强窗的刚度和调整窗的尺寸。
钢筋混凝土侧窗：钢筋混凝土侧窗一般采用干硬性细石混凝土、内配低碳冷拔钢丝点焊骨架捣制而成。它一般用于固定窗。
3、侧窗开关器
厂房侧窗高度和宽度较大，窗的开关常借助于开关器，有手动和电动两种形式。
10．3．5 大门
1、大门的尺寸
2、大门的类型
按用途可分为一般大门和特殊大门(如保温门、防火门、防风砂门、隔声门、冷藏门、烘干室门、射线防护门等)。
按材料可分为木门、钢板门、铝合金门等。
按开启方式可分为平开门、推拉门、折叠门、上翻门、升降门、卷帘门等，如图10-100所示。
3、大门的构造
1）平开钢木大门
2）推拉门
推拉门由门扇、导轨、地槽、滑轮及门框组成。
3）卷帘门
卷帘门主要由帘板、导轨及传动装置组成。
思考与练习
1．简述排架结构单层工业厂房的结构组成。
2．什么是定位轴线？它和构件尺寸有何关系？
3．基础梁、连系梁、外墙、屋架与柱子的如何连接？
4．什么是构件自防水屋面？简述钢筋混凝土构件自防水屋面的构造要点。
5．钢筋混凝土大型墙板的布置方式有哪几种？
6．矩形天窗由哪些构件组成？画图表示其构造。
7. 井式天窗有哪几种排水方法？
8. 对各类厂房大门的构造要求是什么？

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