《房屋构造(第2版)》教学课件09工业厂房的认知

09工业厂房的认知学习目标能力目标：能说出工业厂房的特点及应用；能说出工业厂房的分类、结构类型等。知识目标：了解工业厂房的特点、分类及厂房内部的起重运输设备；掌握排架结构工业厂房、轻钢工业厂房的构造。学习任务任务19考察工业厂房利用课余时间考察学校附近的工业厂房，结合教材中的工业厂房知识完成一篇考察报告，字数不少于1500字。9.1工业厂房的基础知识9.1.1工业厂房的概念与特点工业建筑是各种不同类型的工厂为工业生产需要而建造的各种不同用途的建筑物、构筑物的总称，主要是指那些可以在其中进行和实现生产的建筑及其必需的辅助用房。9.1工业厂房的基础知识9.1.1工业厂房的概念与特点工业建筑也称工业厂房，是产品生产及工人操作的场所，是为工业生产服务的。因此，工业厂房首先必须满足生产要求，能够布置和保护生产设备，同时必须创造良好的生产环境和劳动保护条件，以保证产品的质量，保护工人的身体健康，提高劳动效率。这就要求在进行工业厂房的设计和建造时，要做到和民用建筑一样，体现适用、安全、经济、美观的建筑方针。9.1工业厂房的基础知识9.1.1工业厂房的概念与特点由于生产工艺复杂、生产环境要求多样，因此和民用建筑相比工业厂房在设计配合、使用要求、室内通风与采光、屋面排水及构造方面具有以下特点：（1）凡是工业产品的生产都要经过一系列的加工过程，这个过程称为生产工艺流程。生产所需的设备都应按照工艺流程的要求进行布置，因而工业厂房的平面形状应按照工艺流程及设备布置的要求进行设计。（2）有许多工业产品的体积、质量都很大，生产时需要使用与之相配套的起重运输设备。因此，工业厂房通常具有宽大的内部空间，并设有起重运输设备。9.1工业厂房的基础知识9.1.1工业厂房的概念与特点（3）某些加工过程是在高温下完成的，生产时往往需要排放许多热量和烟尘，因此，工业厂房需设置有效的通风设施。（4）许多产品的生产需要严格的环境条件，如有些厂房要求一定的温度、湿度和洁净度；有些厂房要求无振动、无电磁辐射等。（5）为了满足生产要求和提供环境保障，厂房内往往要布置大量的工程技术管网。9.1工业厂房的基础知识9.1.2工业厂房的分类1.按用途分类按用途来分，工业厂房可分为主要生产用房、辅助生产用房、后勤管理用房等。（1）主要生产用房。主要生产用房是指进行产品的备料、加工、装配等主要工艺流程的厂房。以机械制造工厂为例，包括铸造车间、锻造车间、冲压车间、铆焊车间、电镀车间、热处理车间、机械加工车间和机械装配车间等。9.1工业厂房的基础知识9.1.2工业厂房的分类1.按用途分类（2）辅助生产用房。辅助生产用房是指为主要生产厂房服务的厂房，如机械制造厂的机械修理车间、电机修理车间、工具车间等，材料、半成品或成品仓库等仓储类厂房，变电站、锅炉房、煤气站等动力类用房以及车库等建筑。（3）后勤管理用房。后勤管理用房主要是指工厂中的办公、科研及生活设施等建筑，这类建筑一般类似于同类型的民用建筑。9.1工业厂房的基础知识9.1.2工业厂房的分类2.按层数分类按层数来分，工业厂房可分为单层厂房、多层厂房及层次混合的厂房等。工业厂房单层厂房层次混合的厂房多层厂房9.1工业厂房的基础知识9.1.2工业厂房的分类2.按层数分类（1）单层厂房。单层厂房主要适用于一些生产设备或振动比较大，原材料或成品比较重的机械、冶金等重工业。其优点是内外设备布置及联系方便，缺点是占地多、土地利用率低。单层厂房可以是单跨，也可以是多跨联列，如图9-1所示。图9-1单层厂房9.1工业厂房的基础知识9.1.2工业厂房的分类2.按层数分类（2）多层厂房。多层厂房主要适用于垂直方向上组织生产及工艺流程的生产车间，以及设备和产品均较轻的一些车间，如面粉加工、轻纺、电子、仪表等生产厂房。近年来在部分大中城市中，随着厂区用地的日益紧张逐步出现多层厂房。多层厂房占地面积小、建筑面积大、造型美观，应予以提倡，如图9-2所示。图9-2多层厂房9.1工业厂房的基础知识9.1.2工业厂房的分类（3）层次混合的厂房。层次混合的厂房，如某些化学工业、热电站的主厂房等。图9-3（a）所示为热电厂的主厂房，汽轮发电机设在单层跨内，其他为多层。图9-3（b）所示为化工车间，具有一定高度的生产设备位于中间的单层跨内，两个边跨则为多层。图9-3层次混合的厂房2.按层数分类9.1工业厂房的基础知识9.1.2工业厂房的分类3.按层数分类按生产状况来分，工业厂房可分为热加工车间、冷加工车间、恒温恒湿车间、洁净车间、其他特种状况的车间等类型。工业厂房热加工车间洁净车间其他特种状况的车间恒温恒湿车间冷加工车间9.1工业厂房的基础知识9.1.2工业厂房的分类3.按层数分类（1）热加工车间。生产中集中散发大量的余热，有时会伴随产生烟雾、灰尘和有害气体。当在红热状态下进行加工时，如铸造、热锻、冶炼、热轧等，应考虑通风及散热问题。（2）冷加工车间。生产操作是在正常温度、湿度条件下进行的，如机械加工、机械装配、工具、机修等车间。9.1工业厂房的基础知识9.1.2工业厂房的分类3.按层数分类（3）恒温恒湿车间。为保证产品质量，厂房内要求有稳定的温度、湿度条件，如精密机械、纺织、酿造等车间。（4）洁净车间。为保证产品质量，防止大气中灰尘及细菌的污染，要求厂房内保持高度洁净，如集成电路车间、精密仪器加工及装配车间、医药工业中的粉针剂车间等。9.1工业厂房的基础知识9.1.2工业厂房的分类（5）其他特种状况的车间。如有爆炸可能性、有大量腐蚀性物质、有放射性物质、防微振、高度隔声、防电磁波干扰车间等。生产状况是确定厂房平面、剖面、立面以及围护结构形式的主要因素之一，故设计时应予考虑。9.1工业厂房的基础知识9.1.3厂房内部的起重运输设备根据工艺布置的要求，生产过程中常需装卸、搬运各种原材料、半成品、成品或进行生产设备的检修工作，因此厂房内应设置必要的起重运输设备。厂房内的起重运输设备主要有三类：（1）板车、电瓶车、汽车、火车等地面运输设备。（2）安装在厂房上部空间的各种类型的起重吊车。（3）各种输送管道、传送带等。起重运输设备9.1工业厂房的基础知识9.1.3厂房内部的起重运输设备在这些起重运输设备中，以吊车对厂房的布置、结构选型等影响最大。吊车主要有单轨悬挂式吊车、梁式吊车、桥式吊车等类型。吊车单轨悬挂式吊车梁式吊车桥式吊车9.1工业厂房的基础知识9.1.3厂房内部的起重运输设备1.单轨悬挂式吊车单轨悬挂式吊车是由电动葫芦和工字钢轨道组成的。电动葫芦以工字钢为轨道，可沿直线、曲线或分岔往返运行。工字钢轨道悬挂在屋架或屋面梁的下弦，因而对屋架或屋面梁的结构强度要求较高，起重量（W）一般在2t左右，特殊情况下可达5t。单轨悬挂式吊车构造简单、造价低廉，但它不能横向运行，须借助人力和车辆辅助运输，故而只适用于小型或辅助车间，如图9-4所示。9.1工业厂房的基础知识9.1.3厂房内部的起重运输设备1.单轨悬挂式吊车图9-4单轨悬挂式吊车9.1工业厂房的基础知识9.1.3厂房内部的起重运输设备2.梁式吊车梁式吊车由梁架、工字钢轨道和电动葫芦组成。梁架既可以悬挂在屋架或屋面梁下弦的纵向轨道上，也可以支承在吊车梁的轨道上。梁式吊车可以纵横双向运行，使用方便。既可以在地面上操纵吊车，也可以通过操纵室凌空操纵吊车。梁式吊车的起重量（W）有1t、2t、3t、5t四种，如图9-5所示（图中LK表示吊车的跨度）。9.1工业厂房的基础知识9.1.3厂房内部的起重运输设备2.梁式吊车图9-5梁式吊车9.1工业厂房的基础知识9.1.3厂房内部的起重运输设备3.桥式吊车桥式吊车通常是在厂房排架柱上设牛腿，牛腿上搁置吊车梁，吊车梁上安装钢轨，钢轨上设置能沿着厂房纵向滑移的双榀钢桥架（或板梁），桥架上设支承小车，小车能沿桥架横向滑移，如图9-6所示。桥式吊车在桥架与小车范围内均可起重，起重量（W）从5t至数百吨。在桥架一端设有司机室。9.1工业厂房的基础知识9.1.3厂房内部的起重运输设备3.桥式吊车图9-6桥式吊车9.1工业厂房的基础知识9.1.3厂房内部的起重运输设备3.桥式吊车为确保吊车（起重机）运行及厂房的安全，吊车的界限尺寸及安全间隙尺寸应符合相关规定。根据吊车开动时间与全部生产时间的比例，吊车工作制分轻级、中级、重级、超重级四种，以JC（%）表示。轻级工作制为15%~25%；中级工作制为25%~40%；重级工作制为40%~60%；超重级工作制为JC≥60%。9.1工业厂房的基础知识9.1.4单层厂房的构造我国的单层厂房较多采用钢筋混凝土排架结构，其结构组成如图9-7所示。图9-7钢筋混凝土排架结构的构造1—基础梁；2—连系梁；3—外墙；4—圈梁；5—屋面板；6—天窗扇；7—散水；8—基础；9—边柱；10—吊车梁；11—屋面梁；12—天窗架；13—地面；14—中柱9.1工业厂房的基础知识9.1.4单层厂房的构造1.柱柱是厂房结构的主要承重构件，承受屋架、吊车梁、连系梁和外墙传来的荷载，并将这些荷载传递给基础。柱的类型很多，按材料的不同分为砖柱、钢筋混凝土柱、钢柱等；按截面形式的不同分为单肢柱和双肢柱。图9-8所示为钢筋混凝土柱，按其截面构造形式的不同可分为矩形柱、工字形柱和双肢柱等。9.1工业厂房的基础知识9.1.4单层厂房的构造1.柱图9-8常用的钢筋混凝土柱9.1工业厂房的基础知识9.1.4单层厂房的构造1.柱（1）矩形柱。矩形柱的截面有方形和长方形，工程中多采用长方形，截面尺寸一般为400mm×600mm，其特点是外形简单、受弯性能好、施工方便、容易保证质量要求，仅适用于中小型厂房。（2）工字形柱。工字形柱的截面尺寸一般为400mm×600mm、400mm×800mm、500mm×1500mm等，在大、中型厂房内广泛采用。（3）双肢柱。当柱的高度和荷载较大、吊车起重量大于30t、柱的截面尺寸大于600mm×1500mm时，宜选用双肢柱。目前，许多地方大量使用钢柱，其截面形式多为工字形。9.1工业厂房的基础知识9.1.4单层厂房的构造2.基础和基础梁基础承受柱和基础梁传来的全部荷载，并将荷载传给地基。基础的形式有条形基础、杯形基础、桩基础等，如图9-9和图9-10所示。9.1工业厂房的基础知识9.1.4单层厂房的构造2.基础和基础梁图9-9现浇柱下基础图9-10预制柱下杯口基础基础梁承受上部砖墙的重量，并传给基础。9.1工业厂房的基础知识9.1.4单层厂房的构造3.屋架屋架是屋盖结构的主要承重构件，承受屋盖上的全部荷载并传递给柱。屋架按制作材料的不同分为钢筋混凝土屋架或屋面梁、钢屋架、木屋架和钢木屋架，形式有三角形、梯形、折线形、拱形等，尺寸有9m、12m、15m、18m、24m、30m、36m等。9.1工业厂房的基础知识9.1.4单层厂房的构造4.屋面板屋面板铺设于屋架、檩条或天窗架上，直接承受各类荷载并传递给屋架。屋面板有钢筋混凝土槽形板、彩钢板等。9.1工业厂房的基础知识9.1.3厂房内部的起重运输设备5.吊车梁吊车梁设在柱子的牛腿上，承受吊车和起重吊物的重量，运动中将所有荷载（包括吊车自重、吊物重量，吊车启动或刹车时所产生的横向刹车力、纵向刹车力及冲击荷载）传递给排架柱。9.1工业厂房的基础知识9.1.3厂房内部的起重运输设备5.吊车梁1）吊车梁的类型（1）T形吊车梁。T形吊车梁一般用于柱距为6m、厂房跨度小于30m、吨位在10t以下的厂房。预应力钢筋混凝土T形吊车梁适用于吊车吨位为10～30t的厂房，如图9-11（a）所示。（2）工字形吊车梁。工字形吊车梁腹壁薄，节省材料，自重较轻，如图9-11（b）所示。先张法吊车梁适用于厂房柱距为6m、厂房跨度为12～33m、吊车起重量为5～25t的厂房；后张自锚吊车梁适用于厂房柱距为6m、厂房跨度为12～33m的厂房。（3）鱼腹式吊车梁。预应力混凝土鱼腹式吊车梁适用于厂房柱距小于12m、跨度为12～33m、吊车吨位为15～150t的厂房，如图9-11（c）所示。9.1工业厂房的基础知识9.1.3厂房内部的起重运输设备5.吊车梁1）吊车梁的类型图9-11钢筋混凝土吊车梁9.1工业厂房的基础知识9.1.3厂房内部的起重运输设备5.吊车梁2）吊车梁的预埋件、预留孔吊车梁的预埋件、预留孔如图9-12所示。图9-12吊车梁的预埋件、预留孔9.1工业厂房的基础知识9.1.3厂房内部的起重运输设备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，承受风荷载和上部墙体的荷载，并传递给柱列。9.1工业厂房的基础知识9.1.3厂房内部的起重运输设备7.支撑系统支撑系统构件分设于屋架之间和纵向柱列之间，作用是增强厂房的空间整体刚度和稳定性，传递水平荷载和吊车产生的水平刹车力。9.1工业厂房的基础知识9.1.3厂房内部的起重运输设备8.抗风柱单层厂房的山墙面积较大，所受风荷载也较大，故应在山墙内侧设置抗风柱。9.1工业厂房的基础知识9.1.3厂房内部的起重运输设备9.围护构件（1）屋面。单层厂房的屋顶面积较大，故防水、排水、保温、隔热等处理较复杂。（2）外墙。厂房的大部分荷载由排架结构承担。外墙是自承重构件，除承受墙体自重及风荷载外，主要起防风、防雨、保温、隔热、遮阳、防火等作用。9.1工业厂房的基础知识9.1.3厂房内部的起重运输设备9.围护构件（3）门窗。门窗主要供交通运输及采光通风用。（4）地面。地面应满足生产及运输要求，并为厂房提供良好的室内环境。9.2排架结构工业厂房的构造9.2.1外墙单层工业厂房的外墙，按材料的不同分为砖墙、砌块墙、板材墙；按承重方式分为承重墙和非承重墙。由于单层工业厂房外墙的自身高度与跨度较大，同时承受着较大的自重和风荷载，有时还会受到厂房内生产设备的振动影响，因此墙身必须具有足够的刚度和稳定性。9.2排架结构工业厂房的构造9.2.1外墙1.砖墙及砌块墙单层工业厂房的砖砌外墙一般只起围护作用，厚度可取240mm或370mm。当厂房跨度小于15m、吊车吨位不超过5t、柱距不大于6m时，可用砖砌外墙作为承重墙，并做墙体壁柱。单层工业厂房砖砌外墙的砌筑要求与民用建筑类似。9.2排架结构工业厂房的构造9.2.1外墙1.砖墙及砌块墙当吊车吨位较大、厂房跨度较大时，若采用带壁柱的承重墙，则结构断面会变大，工程量也会随之增加，而且砖结构对吊车等引起的振动抵抗能力较差，故这时一般均采用钢筋混凝土骨架承重或钢骨架承重，使承重与围护功能分开，外墙只起到围护、承受自重和风荷载的作用。通常围护墙体大都不做基础，而通过两端搭于杯形基础上（或小牛腿上）的基础梁支承墙体重量，以防产生不均匀沉降。当墙体较高时，上部墙体的重量由连系梁承担，经小牛腿将重量传给柱子再传至基础；下部墙体的重量则通过基础梁传至基础。若为增强墙体的稳定性和整体性，则应设置圈梁。9.2排架结构工业厂房的构造9.2.1外墙1.砖墙及砌块墙为消除砖墙存在的缺点，块材墙在国内外得到了一定的发展，与民用建筑一样，厂房多利用轻质材料制成块材或用普通混凝土制成空心块材砌墙。块材墙的砌筑与砖墙基本相同，即块材之间应横平竖直、灰浆饱满、错缝搭接，块材与柱子之间由柱子伸出钢筋砌入水平缝内实现错位。块材墙的整体性与防震性比砖墙要好。9.2排架结构工业厂房的构造9.2.1外墙2.墙体的细部构造单层工业厂房非承重的围护墙通常不做墙身基础，下部墙身通过基础梁将荷载传至柱下基础；上部墙身支承在连续梁上，连续梁将荷载通过柱子传至基础，如图9-13所示。墙体的细部构造包括基础梁与基础的连接构造、连系梁与柱的连接构造、墙体与柱的连接构造、墙体与屋架的连接构造、墙体与屋面板的连接构造等。9.2排架结构工业厂房的构造9.2.1外墙2.墙体的细部构造图9-13较高的砖墙结构1—柱；2—牛腿；3—砖外墙；4—连系梁；5—墙柱连接筋；6—垫块；7—杯形基础；8—基础梁；9—散水9.2排架结构工业厂房的构造9.2.1外墙2.墙体的细部构造1）基础梁与基础的连接由于基础梁支承在柱基础上，柱下基础的埋深直接影响到基础梁与柱下基础的连接方式。基础梁的顶面标高应低于室内地面50mm，以便在该处设置墙身防潮层；或用门洞口处的地面做面层保护基础梁。基础梁与基础的连接方式主要有两种，如图9-14所示。当基础埋置较浅时，基础梁可直接搁置在柱基础顶面，或通过混凝土垫块搁置在柱基础顶面，如图9-14(a)所示；当基础埋置较深时，可用牛腿支托，将基础梁的埋深减小，降低墙体高度，有时也采用高杯基础的形式，如图9-14(b)所示。9.2排架结构工业厂房的构造9.2.1外墙2.墙体的细部构造1）基础梁与基础的连接图9-14基础梁与基础的连接1—室内地面；2—散水；3—基础梁；4—杯形基础；5—垫块；6—牛腿；7—高杯形基础9.2排架结构工业厂房的构造9.2.1外墙2.墙体的细部构造2）连系梁与柱的连接连系梁可以提高厂房结构及墙身的刚度和稳定性。用来承担墙身重量的连系梁是承重连系梁，否则为非承重连系梁。在确定连系梁标高时，应考虑其与窗过梁的统一，以连系梁代替窗过梁。连系梁多为预制连系梁，现浇连系梁由于施工速度慢、现场湿作业多，故使用较少。连系梁的横断面一般为矩形，当墙厚为370mm时，可做成L形，如图9-15（a）所示。现浇非承重连系梁是将柱中的预留钢筋与连系梁整体浇筑在一起，如图9-15（b）所示。预制非承重连系梁与柱子可用螺栓连接，如图9-15（c）所示。承重连系梁与柱的连接方式，是将连系梁搁置在支承连系梁的牛腿上，用螺栓或焊接的方法连接牢固，如图9-15（d）所示。9.2排架结构工业厂房的构造9.2.1外墙2.墙体的细部构造2）连系梁与柱的连接图9-15连系梁与柱子的连接9.2排架结构工业厂房的构造9.2.1外墙2.墙体的细部构造3）墙体与柱的连接单层工业厂房的外墙主要受到水平方向的风压力和吸力的作用，为了保证墙体的整体稳定性，外墙应与厂房柱及屋架端部有良好的连接。外墙与厂房柱及屋架端部一般采用拉结筋连接。由柱、屋架端部沿高度方向每隔500～600mm伸出26钢筋砌入砖缝内，以起到锚拉作用。由于厂房山墙端部与柱子有一定的距离，常用的做法是将山墙局部厚度增大，使山墙与柱子挤紧。嵌砖砌筑是将砖墙砌筑在柱子之间，将柱子两侧伸出的拉结筋嵌入砖缝内进行锚拉，嵌砖砌筑能有效提高厂房的纵向刚度。9.2排架结构工业厂房的构造9.2.1外墙2.墙体的细部构造4）墙体与屋架的连接一般在屋架上下弦预埋拉结钢筋，当在屋架的腹杆上不便预埋钢筋时，可在腹杆上预埋钢板，再焊接钢筋与墙体连接。9.2排架结构工业厂房的构造9.2.1外墙2.墙体的细部构造5）墙体与屋面板的连接当外墙伸出屋面形成女儿墙时，为了保证女儿墙的稳定性，墙和屋面板之间应采取拉结措施。9.2排架结构工业厂房的构造9.2.1外墙3.砖墙（砌块墙）和柱子的相对位置单层工业厂房围护墙与厂房柱的相对位置一般有以下两种布置方案，如图9-16所示。图9-16砖墙与柱的相对位置9.2排架结构工业厂房的构造9.2.1外墙3.砖墙（砌块墙）和柱子的相对位置（1）将外墙布置在柱外侧。此种方案具有构造简单，施工方便，热工性能好，便于基础梁与连系梁等构配件的定型化和统一化等优点，所以在单层厂房中广泛采用。（2）将外墙嵌在柱列之间。此种方案具有节省建筑占地面积、增加柱列刚度、代替柱间支撑的优点，但要增加砍砖量，施工复杂，不利于基础梁、连系梁等构配件的统一化，且柱子直接暴露在外，不利于保护，热工性能也较差，故使用较少。9.2排架结构工业厂房的构造9.2.1外墙4.墙身变形缝单层工业厂房墙身变形缝包括伸缩缝、防震缝、防震缝。123伸缩缝防震缝防震缝9.2排架结构工业厂房的构造9.2.1外墙4.墙身变形缝1）伸缩缝厂房的温度变形受到结构形式、厂房长度和气候温度变化等因素的影响。在一定条件下（如排架结构厂房长度超过100m时），厂房需设置伸缩缝，把厂房划分为几个温度区段，减小厂房温度变形对结构及墙体的影响。伸缩缝的缝宽为20～30mm。一般情况下，一砖墙可做成平缝。当墙身厚度较大、厂房内对保温要求较高时，可做成企口缝或错缝的形式。收缩缝内用沥青麻丝等材料填实。9.2排架结构工业厂房的构造9.2.1外墙4.墙身变形缝2）防震缝一般在纵横跨交接处、纵向高低交接处以及与厂房毗连贴建的生活间、变电所、炉子间等附属房屋均应用防震缝分开，缝两侧应设墙或柱。当平行于排架设缝时，缝宽不小于50～90mm（车间高时取宽值）；纵横交接处以及垂直于排架方向设缝时，缝宽不小于100～150mm。伸缩缝或沉降缝应与防震缝统一考虑设置，只设伸缩缝或沉降缝时，缝宽为30～90mm。9.2排架结构工业厂房的构造9.2.1外墙4.墙身变形缝3）沉降缝处理沉降缝时所采用的材料和构造方法要求能适应缝两侧的结构构件在垂直方向上的自由沉降，同时，沉降缝可以兼作伸缩缝。所以在设置沉降缝时，一般应兼顾伸缩缝的要求，必须将建筑物的基础、墙体、楼层及屋顶等部分全部在垂直方向上断开，使各部分形成能自由沉降的独立的刚度单元。墙体沉降缝常用镀锌铁皮、铝合金板和彩色薄钢板等盖缝，其构造既要能适应垂直沉降变形的要求，又要能满足水平伸缩变形的要求。9.2排架结构工业厂房的构造9.2.1外墙5.墙的抗震措施减轻墙体重量、降低其重心、加强墙与骨架的整体性、保证墙身的抗剪强度等都是砖墙抗震的主要措施。9.2排架结构工业厂房的构造9.2.1外墙5.墙的抗震措施（1）用轻质板材墙代替砖墙，特别是高低跨相交处的高跨封墙以及山墙山尖部位应尽量采用轻质板材。山墙少开门窗，侧墙第一柱距不宜设门窗。（2）尽量不做女儿墙，必须做时，无锚固女儿墙的高度不应超过500mm（自屋面覆盖屋顶面算起），地震设防烈度为9度的地区不应做无锚固的女儿墙。9.2排架结构工业厂房的构造9.2.1外墙5.墙的抗震措施（3）加强砖墙与屋架、柱子（包括抗风柱）的连接，并适当增设圈梁，如图9-17所示。当屋架端头高度较大时，应在端头上部与柱顶处各设现浇闭合圈梁一道（变形缝处仍断开）；山墙应设卧梁，除与檐口圈梁交接外还应与屋面板用钢筋连接牢固。当地震设防烈度为8度、9度时，应沿墙高按上密下稀的原则每隔3～5m增设圈梁一道。圈梁的截面高度不小于180mm，配筋不少于412，圈梁应与柱、屋架或屋面板牢固锚拉，厂房顶部圈梁锚拉钢筋不少于412。9.2排架结构工业厂房的构造9.2.1外墙5.墙的抗震措施图9-17圈梁、山墙卧梁与墙身连接1—砖墙；2—圈梁；3—高洞；4—山墙卧梁；5—钢筋混凝土压顶9.2排架结构工业厂房的构造9.2.1外墙5.墙的抗震措施（4）单跨钢筋混凝土厂房的砖墙可嵌砌在柱子之间，由柱两侧出筋砌入砖缝锚拉，可增强柱墙的整体性及厂房纵向刚度并承受纵向地震荷载，与外包墙相比提高了抗震能力。多跨时嵌砌墙则使各纵列柱刚度不均，地震时厂房易产生不利变形，而且嵌砌墙较外包墙施工复杂，保温性能也较差（有热桥作用），故地震区较少采用。9.2排架结构工业厂房的构造9.2.2侧窗与大门1.侧窗在工业厂房中，侧窗不仅要满足采光和通风的要求，还要根据生产工艺的特点，满足一些特殊要求。例如，有爆炸危险的车间，侧窗应便于泄压；要求恒温恒湿的车间，侧窗应有足够的保温隔热性能；洁净车间要求侧窗防尘和密闭等。而且工业建筑的侧窗面积较大，如果处理不当，容易产生变形损坏和开关不便，不但影响生产，还会增加维修费用。因此，在进行侧窗构造设计时，除满足生产要求外，还应考虑坚固耐久、开关方便、构造简单、节省材料、降低造价等方面。9.2排架结构工业厂房的构造9.2.2侧窗与大门1.侧窗为节省材料和降低造价，工业厂房的侧窗一般情况下都采用单层窗，只有严寒地区在4m以下高度范围内，或生产有特殊要求的车间(如恒温、恒湿、洁净车间)，才部分或全部采用双层窗或双层玻璃窗。双层窗冬季保温、夏季隔热，而且防尘、密闭性能较好，但造价高、施工复杂。9.2排架结构工业厂房的构造9.2.2侧窗与大门1.侧窗工业厂房的侧窗按开启方式的不同，分为中悬窗、平开窗、固定窗、垂直旋转窗。侧窗平开窗中悬窗垂直旋转窗固定窗9.2排架结构工业厂房的构造9.2.2侧窗与大门1.侧窗（1）中悬窗。中悬窗的窗扇沿水平中轴转动，开启角度可达80°，并可利用自重保持平衡，便于采用一般的机械开关器或绳索控制开关，因此常用于车间外墙的上部。中悬窗的缺点是构造较复杂，由于开启扇之间有缝隙，易产生飘雨现象。中悬窗还可作为泄压窗，通过调整其转轴位置，使转轴位于窗扇重心之上，当室内达到一定压力时，便能自动开启泄压。9.2排架结构工业厂房的构造9.2.2侧窗与大门1.侧窗（2）平开窗。平开窗窗口的阻力系数小、通风效果好、构造简单、开关方便，便于做成双层窗，常设在车间外墙下部作为通风的进气口。（3）固定窗。固定窗构造简单、节省材料，常设在较高外墙的中部，既可采光，又可使热压通风的进、排气口分隔明确，便于更好地组织自然通风。对有防尘要求的车间，其侧窗也多做成固定窗。9.2排架结构工业厂房的构造9.2.2侧窗与大门1.侧窗（4）垂直旋转窗。垂直旋转窗的窗扇沿垂直轴转动，通风好，可以根据不同的风向调节开启角度，适用于要求通风良好、密闭要求不高的车间，常设于热加工车间的外墙下部作为进风口。9.2排架结构工业厂房的构造9.2.2侧窗与大门1.侧窗根据车间通风的需要常将中悬窗、平开窗或固定窗组合在一起，形成组合窗。组合窗应考虑窗扇的开关和使用方便，一般平开窗位于下部，中悬窗位于上部，固定窗位于中部，如图9-18所示。在同一横向高度内，应采用相同的开关方式。9.2排架结构工业厂房的构造9.2.2侧窗与大门1.侧窗图9-18侧窗的组合形式9.2排架结构工业厂房的构造9.2.2侧窗与大门1.侧窗工业厂房还有其他类型的侧窗，如固定式通风高侧窗、百叶窗等。9.2排架结构工业厂房的构造9.2.2侧窗与大门1.侧窗工业厂房侧窗面积较大，上部侧窗需借助开关器进行开关。开关器按传动杆件材料的不同可分为刚性和柔性两种；按传动动力的不同可分为电动、气动和手动。目前侧窗开关器一般采用手动，其中蜗轮蜗杆手摇开关器制作较复杂，如图9-19（a）所示；撑臂式开关器是通过杠杆推拉砖臂来实现开关的，其杆件、零件可使用现成的钢管、扁铁、螺钉、螺母等，制作简单，如图9-19（b）所示；此外还可用链条、拉绳等柔性手动开关。9.2排架结构工业厂房的构造9.2.2侧窗与大门1.侧窗图9-19侧窗开关器9.2排架结构工业厂房的构造9.2.2侧窗与大门2.大门工业厂房的大门主要供日常车辆和人通行，以及紧急情况下的疏散之用。因此，门的尺寸应根据所需运输工具的类型、规格，运输货物的外形并考虑通行方便等因素来确定，具体尺寸见表9-1。一般门的宽度应比满装货物时的车辆宽600～1000mm，高度应高出400～600mm。9.2排架结构工业厂房的构造9.2.2侧窗与大门2.大门表9-1工业厂房大门的尺寸单位：mm9.2排架结构工业厂房的构造9.2.2侧窗与大门2.大门车间大门的类型较多，这是由车间性质、运输、材料及构造等因素决定的。大门按用途的不同，分为供运输通行的普通大门、防火门、保温门、防风沙门等；按材料的不同，分为木门、钢木门、普通型钢和空腹薄壁钢门等。门宽在1.8m以内时采用木制的。当门洞口尺寸较大时，为了防止门扇变形和节约木材，常采用型钢做骨架的钢木大门或钢板门。大门按开启方式的不同，分为平开门、上翻门、推拉门、升降门、折叠门、卷帘门等，如图9-20所示。9.2排架结构工业厂房的构造9.2.2侧窗与大门2.大门图9-20工业厂房大门按开启方式的分类9.2排架结构工业厂房的构造9.2.3屋顶1.屋面的特点单层厂房屋面的作用、设计要求和构造与民用建筑基本相同，但在某些方面也存在一定的差异，这些差异主要表现在以下3个方面：（1）厂房屋面承受的荷载较大。有吊车的厂房需承受吊车传来的冲击荷载和机械振动时产生的振动荷载及高温，因此屋面必须具有足够的强度和整体刚度。9.2排架结构工业厂房的构造9.2.3屋顶1.屋面的特点（2）厂房屋面面积大，排水、防水构造复杂。现代单层厂房多是多跨成片建筑，有时跨间也会出现高差或设有各种形式的天窗，以解决室内的采光和通风问题。为了排除屋面上的雨雪，需设置天沟、檐沟、雨水斗及水落管，这些都是造成屋面构造复杂的原因。（3）厂房屋面的保温、隔热要求较为复杂。屋面对工作区的热辐射影响是随着高度的增加而减少的，因此除较低厂房需做隔热处理外，一般柱顶标高在8m以上时可不考虑隔热；对恒温恒湿车间，其保温、隔热要求常较一般民用建筑要高；对有爆炸危险的厂房要考虑屋面的防爆、泄压问题；对有腐蚀介质的车间，屋面应考虑防腐蚀问题。因此，在设计厂房屋面时应根据具体情况，选择合理、经济的结构构造方案，以减轻屋面自重，降低造价。9.2排架结构工业厂房的构造9.2.3屋顶2.屋面的组成及类型单层厂房屋面由屋面的面层部分和基层部分组成，而实际工程中常常将面层部分叫作屋面，故屋面做法主要是指基层以上部分的做法。厂房屋面的基层分为有檩体系和无檩体系两种，如图9-21所示。图9-21屋面基层的结构类型9.2排架结构工业厂房的构造9.2.3屋顶2.屋面的组成及类型（1）有檩体系。在屋架(或屋面梁)上弦搁置檩条，在檩条上铺小型屋面板(或瓦材)，称为有檩体系。其优点是构件小、重量轻、吊装方便，缺点是构件数量多、施工烦琐、工期长，故多用在施工机械起吊能力较小的施工现场。（2）无檩体系。在屋架(或屋面梁)上弦直接铺设大型屋面板，称为无檩体系。其特点是构件大、类型少、便于工业化施工，但要求有较强的施工吊装能力。无檩体系目前在工程中应用广泛。9.2排架结构工业厂房的构造9.2.3屋顶2.屋面的组成及类型屋面基层结构常用的是大型屋面板及檩条，如图9-22所示。图9-22钢筋混凝土大型屋面板及檩条9.2排架结构工业厂房的构造9.2.3屋顶3.屋面的排水厂房屋面的排水方式和民用建筑一样，分有组织排水和无组织排水（自由落水）两种。按屋面部位的不同，可分为屋面排水和檐口排水两部分，其排水方式因屋顶形式的不同和檐口排水要求的不同而不同。9.2排架结构工业厂房的构造9.2.3屋顶3.屋面的排水1）屋面排水方式目前在我国的建筑实践中较广泛采用的屋顶形式为多脊双坡，其排水方式为有组织内排水。由于这种排水方式中的屋面雨水斗及室内水落管较多，因此易被滑下的绿豆砂、灰尘及其他杂物堵塞，屋面易积水，易形成“上漏”；地下排水管(沟)有时也会被堵塞，造成排水不畅，形成“下冒”。这些“上漏”和“下冒”会影响生产。相比之下，缓长坡屋面排水可在很大程度上克服“上漏”和“下冒”的缺点。当厂房长度不大(不大于96m)时，长天沟外排水也可克服上述缺点。9.2排架结构工业厂房的构造9.2.3屋顶3.屋面的排水2）檐口排水方式厂房檐口的排水方式分为无组织排水和有组织排水两种。无组织排水有组织排水檐口排水方式9.2排架结构工业厂房的构造9.2.3屋顶3.屋面的排水2）檐口排水方式（1）无组织排水。如对厂房檐口的排水方式无特殊要求时，应尽量采用无组织外排水，以保证排水通畅、构造简单、节省投资。对那些屋面易积尘及有腐蚀性介质的生产厂房更应如此。（2）有组织排水。有组织排水分内排和外排两种。当檐口的立面处理需要做女儿墙时，檐口的排水通常做成有组织内排水。对寒冷地区的采暖厂房及生产中有热量散出的车间，厂房的外檐也宜采用有组织内排水。因为落在这些厂房屋面上的雪能逐渐融化流至檐口，若采用外排水，则室内热量由于檐下墙的阻挡而达不到檐口，致使融化的雪在檐口处结成冰柱，它会遮挡光线，拉坏檐口，有时还会落下伤人，水落管也会因冰冻堵塞以至胀裂。9.2排架结构工业厂房的构造9.2.3屋顶3.屋面的排水2）檐口排水方式在冬季室外气温不低的地区可采用有组织外排水。有时为减少室内地下排水管(沟)的数量，可通过悬吊管将天沟处的雨水引至外墙处，采用水管穿墙的方式将雨水排至室外，如图9-23所示。图9-23厂房檐沟有组织排水示例9.2排架结构工业厂房的构造9.2.3屋顶4.屋面的防水按防水材料的不同，厂房屋面有卷材防水屋面(又称柔性防水屋面)、钢筋混凝土构件自防水屋面等。卷材防水屋面(又称柔性防水屋面)钢筋混凝土构件自防水屋面厂房屋面9.2排架结构工业厂房的构造9.2.3屋顶4.屋面的防水1）卷材防水屋面卷材防水屋面在构造层次上基本与民用建筑的平屋顶相同，但也有一些值得注意的地方。多年使用经验证明，当采用大型预制钢筋混凝土板做基层的卷材防水屋面时，其板缝，特别是横缝(屋架上弦屋面板端部相接处)，不管屋面上有无保温层，均开裂相当严重。其原因有4点：温度变形、挠曲变形、干缩变形和结构变形。9.2排架结构工业厂房的构造9.2.3屋顶4.屋面的防水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利用钢筋混凝土板本身的密实性对板缝进行局部防水处理而形成的防水屋面。其优点是：比卷材防水屋面轻，一般每平方米可减少350N静荷载，相应地也减轻了各种结构构件的自重，从而节省了钢材和混凝土的用量；可降低屋顶造价，施工方便，维修简单。其缺点是：板面容易出现后期裂缝而引起渗漏。克服缺点的措施是：提高施工质量，控制混凝土的水灰比，增强混凝土的密实度，从而增加混凝土的抗裂性和抗渗性；同时改善设计与构造处理，使屋面板的厚度除满足强度要求外，还要有一个适当的构造厚度；在构件表面涂以涂料(如乳化沥青)；减少干湿交替的作用，减缓混凝土的碳化。由于构件自防水屋面的保温效果不好，因此在我国北方地区应用较少。9.2排架结构工业厂房的构造9.2.3屋顶5.屋面的保温与隔热1）屋面的保温在冬季需采暖的厂房中，屋面应采取保温措施。其做法是在屋面基层上按热工计算增设一定厚度的保温层。保温层可铺在屋面板上、设在屋面板下和夹在屋面板中。屋面板上铺设保温层的构造做法与民用建筑的平屋顶相同，在工业厂房屋面中也广为采用。9.2排架结构工业厂房的构造9.2.3屋顶5.屋面的保温与隔热1）屋面的保温屋面板下设保温层主要用于构件自防水屋面，其做法可分为直接喷涂和吊挂固定两种。直接喷涂是指将散状材料拌和一定量水泥而成的保温材料，如水泥膨胀蛭石［配合比按体积计算，水泥∶白灰∶蛭石粉＝1∶1∶(5～8)］等用喷浆机喷涂在屋面板下，喷涂厚度一般为20～30mm。吊挂固定是指将很轻的保温材料，如聚苯乙烯泡沫塑料、玻璃棉毡、铝箔等固定、吊挂在屋面板下面。实践证明，不管是喷涂还是吊挂，施工均较复杂，使用效果也不够理想。保温层夹在屋面板中的做法也较普遍，如彩钢复合保温板。9.2排架结构工业厂房的构造9.2.3屋顶5.屋面的保温与隔热2）屋面的隔热在炎热地区的低矮厂房中，屋面一般应做隔热处理。当厂房高度在9m以上时，可不考虑隔热处理。其隔热措施同民用建筑一样，主要通过加强通风来达到降温的目的。当厂房高度在6～9m时，还应根据跨度的大小来选择：若高度大于跨度的1/2，则不需做隔热处理；若高度小于或等于跨度的1/2，则应做隔热处理。另外，有些地区采用种植屋面、蓄水屋面、反射屋面等来达到隔热的目的，这里不再阐述。9.2排架结构工业厂房的构造9.2.4天窗在单层厂房中，为了满足天然采光和自然通风的要求，在屋顶上常设置各种形式的天窗。按作用的不同，天窗可分为采光天窗和通风天窗两类。实际上只有采光作用，或只有通风作用的天窗较少，大多数采光天窗同时具有通风作用，而大部分通风天窗也兼有一定的采光作用。采光天窗兼作通风时，一般很难保证排气的稳定性，影响通风效果。因此，采光兼通风的天窗常用于对通风要求不是很高的冷加工车间。通风天窗排气稳定、通风效率高，故多用于热加工车间。9.2排架结构工业厂房的构造9.2.4天窗目前，在我国常见的天窗形式中，主要用作采光的有矩形天窗、锯齿形天窗、平天窗、三角形天窗、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。9.2排架结构工业厂房的构造9.2.4天窗1.矩形天窗矩形天窗主要由天窗架、天窗扇、天窗端壁板、天窗檐口、天窗侧板及天窗开关器等组成。矩形天窗既可采光又可通风，而且防雨和防太阳辐射的功能均较好，但矩形天窗的天窗架支承在屋架上弦，增加了房屋的荷载，增大了建筑物的体积和高度。矩形天窗一般沿厂房纵向布置，但在厂房屋面两端和变形缝两侧的第一柱距通常不设天窗，这样一方面可以简化构造，另一方面可作为屋面检修和消防通道。在每段天窗的端壁处均应设置上天窗屋面的消防检修梯。9.2排架结构工业厂房的构造9.2.4天窗1.矩形天窗1）天窗架天窗架是天窗的承重结构，它直接支承在屋架上，天窗架的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。天窗架的宽度根据采光、通风的要求一般为厂房跨度的1/3～1/2。为使整个屋面结构的构件尺寸相协调，以及使屋架受力合理，天窗架必须支承在屋架上弦的节点上。目前我国所采用的天窗架的宽度为3m的倍数。天窗架的高度是根据采光和通风的要求，并结合所选用的天窗扇的尺寸及天窗侧板的构造等因素来确定的，一般高度为宽度的0.3～0.5倍。9.2排架结构工业厂房的构造9.2.4天窗1.矩形天窗1）天窗架钢筋混凝土天窗架通常由2～3个三角架拼装而成，制作及安装都较为方便，目前常用的钢筋混凝土天窗架可配合上悬钢天窗扇、中悬钢天窗扇、木天窗扇使用。钢天窗架多与钢屋架配合使用。它重量轻，可做成较大的天窗宽度；有时也可用于钢筋混凝土屋架上。钢天窗架的形式有桁架式和多压杆式两种。桁架式天窗架适用于天窗宽度较大时，如图9-24（a）所示；多压杆式天窗架，制作简单，但只适用于天窗宽度小于10m的情况，如图9-24（b）所示。9.2排架结构工业厂房的构造9.2.4天窗1.矩形天窗1）天窗架图9-24钢天窗架的形式9.2排架结构工业厂房的构造9.2.4天窗1.矩形天窗2）天窗扇天窗扇有钢制的和木制的两种。钢天窗扇具有耐久、耐高温、重量轻、挡光少、使用过程中不易变形、关闭紧密等优点。因此，工业建筑中常采用钢天窗扇，如上悬钢天窗扇和中悬钢天窗扇。木天窗扇造价较低，但耐久性差、易变形、透光性差、易燃，故只适用于火灾危险性不大、相对湿度较小的厂房。9.2排架结构工业厂房的构造9.2.4天窗1.矩形天窗3）天窗端壁板天窗端壁板常采用预制钢筋混凝土端壁板和石棉瓦端壁板两种。预制钢筋混凝土端壁板常做成肋形板，它代替端部的天窗架支承天窗屋面板并兼起围护作用。根据天窗宽度的不同，端壁板可由2块或3块预制板拼接而成，端壁板焊接固定在屋架上弦的一侧，屋架上弦的另一侧搁置相邻的屋面板。端壁板顶部与天窗屋面板之间的缝隙，应用砖填实并做好压檐，端壁板下部与屋面相交处应做好泛水处理。9.2排架结构工业厂房的构造9.2.4天窗1.矩形天窗3）天窗端壁板当厂房需要保温时，应先在端壁板内侧填充保温材料，然后在保温材料表面钉上钢丝网，并抹20mm厚的水泥砂浆。有时为了减少构件类型，可直接在钢筋混凝土天窗架上挂石棉水泥波瓦构成天窗端壁。在钢天窗架或钢筋混凝土天窗架上，每隔1500mm左右的高度焊横向角钢，石棉水泥波瓦通过螺栓固定在角钢上。在端壁与天窗扇交接处，常采用30mm厚的木板封严，外面钉上镀锌铁皮作保护层，以提高其耐久性。当厂房要求保温时，可在石棉水泥波瓦端壁的内侧钉25～50mm厚的木丝板。9.2排架结构工业厂房的构造9.2.4天窗1.矩形天窗4）天窗檐口天窗屋面的构造与厂房屋面的构造相同，天窗檐口常采用无组织排水。（1）带挑檐的屋面板。无组织排水的挑檐出挑长度一般为500mm，若采用上悬式天窗扇，因其防雨性能较好，故出挑长度可小于500mm；若采用中悬式钢天窗，因其防雨性能较差，其出挑长度宜大于500mm，如图9-25（a）所示。（2）设檐沟板。有组织排水可采用带檐沟屋面板，如图9-25（b）所示；或者在钢筋混凝土天窗架端部预埋铁件焊接钢牛腿，以支承天沟，如图9-25（c）所示。9.2排架结构工业厂房的构造9.2.4天窗1.矩形天窗4）天窗檐口图9-25钢筋混凝土天窗檐口的构造9.2排架结构工业厂房的构造9.2.4天窗1.矩形天窗5）天窗侧板在天窗扇下部需设置天窗侧板，侧板的作用是防止雨水溅入车间及防止因屋面积雪挡住天窗扇。从屋面到侧板上缘的距离一般为300mm，积雪较深的地区，可采用500mm。侧板的形式应与屋面板构造相适应。如采用钢筋混凝土门字形天窗架、钢筋混凝土大型屋面板，则侧板应采用长度与天窗架间距相同的钢筋混凝土槽板。它与天窗架的连接方法是先在天窗架下端的相应位置预埋铁件，然后用短角钢焊接，将槽板置于角钢上，再将槽板的预埋件与角钢焊接。9.2排架结构工业厂房的构造9.2.4天窗1.矩形天窗6）天窗开关器由于天窗的位置较高，因此对于需要经常开关的天窗应设置开关器。天窗开关器的类型很多，用于中悬天窗的有电动引伸式、手动水平拉杆式及简易拉绳式开关器等；用于上悬天窗的有撑臂式开关器。9.2排架结构工业厂房的构造9.2.4天窗2.矩形通风天窗矩形通风天窗是在矩形天窗两侧加挡风板构成的，如图9-26所示。矩形通风天窗挡风板的高度（E）不宜超过天窗檐口的高度（H），一般应比檐口稍低，即E=（0.1～0.5）H。挡风板与屋面板之间应留空隙（D=50～100mm），便于排出雨雪和积尘，在多雪的地区D≤200mm，以防止缝隙过大，风从缝隙吹入，产生倒灌风，影响天窗的通风效果。挡风板的端部必须封闭，防止平行或倾斜于天窗纵向吹来的风影响天窗排气。是否设置中间隔板，要根据天窗长度、风向和周围环境等因素而定。在挡风板上还应设置供清灰和检修时通行的小门。9.2排架结构工业厂房的构造9.2.4天窗2.矩形通风天窗图9-26矩形通风天窗9.2排架结构工业厂房的构造9.2.4天窗2.矩形通风天窗1）挡风板挡风板可做成垂直式、倾斜式、折线形和曲线形等。向外倾斜的挡风板与水平面的夹角一般为50°～70°，可使气流大幅度飞跃，提高排风效果。矩形通风天窗挡风板与天窗喉口的距离直接影响通风效率。9.2排架结构工业厂房的构造9.2.4天窗2.矩形通风天窗2）挡雨设施通风天窗常用于热加工车间，为了提高通风效率，减小局部阻力，除寒冷地区外，这种天窗多不设窗扇，但为了防止雨水飘入，必须设置挡雨设施。挡雨设施有3种：屋面做大挑檐、水平口设挡雨片、垂直口设挡雨板。挡雨片可用石棉水泥瓦、钢丝网水泥、钢筋混凝土薄钢板等制作，垂直口所设挡雨板的构造与开敞式外墙构造相同。挡雨的形式和挡雨角的大小都会影响天窗的通风效果。确定挡雨角时既要满足防雨要求，又要考虑通风需要。9.2排架结构工业厂房的构造9.2.4天窗3.下沉式通风天窗下沉式通风天窗是在屋架上、下弦分别布置屋面板，利用上、下屋面板之间形成的高差部分作通风和采光口，从而省略了天窗架和挡风板。下沉式天窗的形式有井式天窗、横向下沉式天窗、纵向下沉式天窗。横向下沉式和纵向下沉式天窗的构造处理均与井式天窗相似。下面以井式天窗为例对下沉式通风天窗进行说明。9.2排架结构工业厂房的构造9.2.4天窗3.下沉式通风天窗井式天窗的布置方式主要有单侧布置、两侧对称或错开布置、跨中布置。其中，两侧布置的通风效果较好，局部阻力系数一般可小于或等于矩形通风天窗，屋面排水较跨中布置简单，清灰扫雪也较方便，故热车间常采用两侧布置。单侧布置的通风效果好，排水、清灰容易，但单侧布置比两侧布置的通风与采光效果差。跨中布置的通风效果较单侧与两侧布置差，排水处理也较复杂，但可以利用屋架中部较高的空间作天窗，采光较好，故适用于对采光通风均有一定要求的车间。布置井式天窗时，注意井底板不应位于热源的正上方，以免阻碍气流的排出。9.2排架结构工业厂房的构造9.2.4天窗3.下沉式通风天窗井式天窗的通风效果还与天井的水平开口面积与垂直开口面积之比有关。试验证明，水平口净面积A与垂直口净面积B(几个垂直口净面积之和)之比，当两侧对称布置时，A/B>0.9；当两侧错开布置时，A/B>1.1。有条件时宜适当扩大水平口面积以提高通风效率。但应注意，井口的长度不宜过长，以免造成通风性能下降。9.2排架结构工业厂房的构造9.2.4天窗3.下沉式通风天窗井式天窗由井底板、井底檩条、檐沟、挡雨片、挡风侧墙，以及排水设施等组成，如图9-27所示。图9-27井式天窗的构造组成

1—檩条；2—井底板；3—檐沟；4—挡风侧墙；5—挡雨片；6—铁梯9.2排架结构工业厂房的构造9.2.4天窗3.下沉式通风天窗1）井底板井底板位于屋架下弦，搁置的方式有两种：横向铺板和纵向铺板。纵向铺板横向铺板井底板搁置方式9.2排架结构工业厂房的构造9.2.4天窗3.下沉式通风天窗1）井底板（1）横向铺板。横向铺板是指将井底板平行于屋架布置，先在屋架下弦上搁置檩条，在檩条上铺设井底板。为防止落在井底板上的雨水溅入车间，井底板边缘应做泛水。横向铺板施工吊装较方便，井底板的长度因受屋架下弦节点间距的限制，灵活性较小。从井式天窗的构造情况来看，屋架节点、檩条高度、井底板高度，以及泛水高度叠加起来往往有1m以上，即约占1m以上的屋架净空高度。为了争取较多的垂直口通风面积，充分利用屋架上、下弦之间的净空，常采用下卧式、槽形、L形等檩条。将屋面板直接放在檩条的下翼缘上，不但可以争取约200mm的天窗净高，而且槽形和L形檩条的上部还可兼起泛水的作用。9.2排架结构工业厂房的构造9.2.4天窗3.下沉式通风天窗1）井底板（2）纵向铺板。纵向铺板是指将井底板直接放在屋架下弦上，可省去檩条，增加天窗垂直口净空的高度。天井的水平口长度可以根据需要灵活布置。但有的井底板会与屋架腹杆相碰，故井底板必须用异形板做成卡口板或出肋板。采用这种形式时铺板吊装较困难，所以目前只有在跨中布置井式天窗时才会采用。9.2排架结构工业厂房的构造9.2.4天窗3.下沉式通风天窗2）挡雨设施井式天窗通风口常不设窗扇而做成开敞式，为简化构造并减小阻力系数，在井口必须设置挡雨设施，其做法有井口上设挑檐、井口上设挡雨片、垂直口设挡雨板等。

挡雨设施井口上设挑檐井口上设挡雨片垂直口设挡雨板9.2排架结构工业厂房的构造9.2.4天窗3.下沉式通风天窗2）挡雨设施（1）井口上设挑檐。井口上设挑檐即由相邻屋面直接挑出悬臂板，或者井口设檩条，挑檐板放在檩条上，挑出长度应满足挡雨角的要求。当井口面积不大时，挑檐将占去过多的天窗水平口面积，影响通风效果。因此，挑檐挡雨形式只适用于9m柱距天井，或6m柱距连井的情况。9.2排架结构工业厂房的构造9.2.4天窗3.下沉式通风天窗2）挡雨设施（2）井口上设挡雨片。井口上设挡雨片即井口上铺设空格板。空格板由纵肋和两端横肋生成，其长、宽尺寸与屋面板一致。挡雨片固定在空格板的纵肋上，挡雨片的角度为60°，材料可用石棉瓦、钢丝网水泥片、钢板、玻璃等。挡雨片的数量及其位置与矩形通风天窗挡雨片的设置一样。9.2排架结构工业厂房的构造9.2.4天窗3.下沉式通风天窗2）挡雨设施挡雨片的固定方法有插槽法和焊接法。插槽法是指在空格板大肋上预留槽口，安装时只需将挡雨片插入槽内即可。采用这种方法时，空格板的制作较麻烦，但挡雨片的安装较方便。焊接法是安装时将挡雨片焊接在空格板的预埋铁件上，虽制作方便，但增加了制作铁件和焊接的工作量。井口上铺空格板，厂房的纵向刚度好，吊装方便，但用料多，造价高。9.2排架结构工业厂房的构造9.2.4天窗3.下沉式通风天窗2）挡雨设施（3）垂直口设挡雨板。挡雨板与水平面的夹角小对通风有利，但为了排水，不宜小于15°。挡雨板的位置应满足挡雨角的要求。挡雨板的构造和用料情况与开敞式墙面的挡雨板相同。工程中常采用型钢支架上挂石棉瓦，或预制钢筋混凝土小板作挡雨板。9.2排架结构工业厂房的构造9.2.4天窗4.平天窗随着透光材料的发展，国内外采用平天窗的情况日益增多。平天窗主要有采光板、采光罩、采光带及三角形天窗四种类型，如图9-28所示。图9-28平天窗的形式9.2排架结构工业厂房的构造9.2.4天窗4.平天窗采光板是在屋面板上留孔，装设平板透光材料，或者抽掉一块屋面板加设檩条来装设透光材料。固定的采光板只作采光用，可开启的采光板以采光为主，兼有少量通风作用。采光罩是在屋面板上留孔装弧形透光材料，如弧形玻璃钢罩、弧形玻璃罩等。采光罩有固定和可开启两种。采光罩的刚度较平板好，但造价较高。采光带是指长度在6m以上的采光口。它与三角形天窗的区别是采光带的坡度多与屋面板一致，而三角形天窗的坡度一般为30°～45°。采光带根据屋面结构的不同形式，可布置成横向采光带和纵向采光带。三角形天窗是在屋脊处的纵向孔洞上设置三角形的平板透光材料。9.2排架结构工业厂房的构造9.2.4天窗4.平天窗平天窗的构造做法虽视其类型、使用要求、建筑材料和施工具体情况有所不同，但其构造要点是一样的。在进行构造设计时要注意处理好以下几方面的问题。防水问题01防太阳辐射和眩光安全防护措施通风问题0203049.2排架结构工业厂房的构造9.2.4天窗4.平天窗1）防水问题为了防止雨水的渗入，一般应在采光口周围做井壁，井壁上安放透光材料。井壁的形式有垂直和倾斜两种。对于大小相同的采光口，倾斜井壁的采光效率较垂直井壁高。井壁可用现浇或预制钢筋混凝土、薄钢板、塑料等做成。井壁的泛水高度主要取决于防水要求，一般净高为150～250mm，暴雨或厚雪地区取高值，但不宜过高，以免影响采光效果。井壁与屋面板的交接处要做好泛水处理，一般常采用卷材防水。玻璃与井壁之间的缝隙是防水的薄弱环节，故宜用聚氯乙烯胶泥或建筑油膏等弹性较好的材料垫缝，不宜用油灰等易干裂材料。为加强防水，可在井壁顶部设排水沟，将漏水截住，顺坡排至屋面。9.2排架结构工业厂房的构造9.2.4天窗4.平天窗1）防水问题当采光口的尺寸较大时，常用数块玻璃搭接而成。由于在玻璃搭接的部位易发生渗漏，因此在设计和施工时应特别注意。在玻璃的左右搭接处须设横档，用来安装和固定玻璃。玻璃的上下搭接一般不小于100mm。为了防止雨雪和灰尘从搭缝处渗入，可用油膏、塑料管等柔性材料嵌缝，但因玻璃用铁卡子连接及受温度变形、振动等影响，缝隙很难嵌实，为此，应尽可能避免上下搭接。9.2排架结构工业厂房的构造9.2.4天窗4.平天窗2）防太阳辐射和眩光平天窗受直射阳光强度大、时间长，如果采用一般的平板玻璃和钢化玻璃作透光材料，直射的阳光会使车间内过热和产生眩光，影响安全生产和产品质量。因此，应优先选用扩散性能好的透光材料，如磨砂玻璃、乳白玻璃、夹丝压花玻璃、玻璃钢等，它们能使直射的阳光扩散，减少太阳辐射热和眩光。但由于这些透光材料有的来源困难、价格高，因此目前常采用在平板玻璃下表面涂刷半透明涂料，如聚乙烯醇缩丁醛(简称PVB)，或将环氧树脂(或聚酪树脂)内加5%滑石粉涂刷在玻璃下表面，以达到照度均匀、消除眩光的效果。另外，还有在玻璃下面加浅色遮阳格片，减少直射阳光、增加扩散效果等方法。这些方法正在试行摸索阶段，有待进一步研究。9.2排架结构工业厂房的构造9.2.4天窗4.平天窗2）防太阳辐射和眩光国内外为防止太阳辐射热而采用的透光材料还有以下几种:01吸热玻璃。吸热玻璃中含有微量的铁、钴、硒、镍等金属氧化物，使玻璃呈现蓝色、灰色或古铜色，它比普通玻璃多吸收一部分可见光和红外线。6mm厚的吸热玻璃可吸收太阳辐射热40％左右，可减少对室内的直接辐射，使光线柔和。9.2排架结构工业厂房的构造9.2.4天窗4.平天窗2）防太阳辐射和眩光02热反射平板玻璃。它是将不同的铅、铜、镍、铬、铁等金属单体或金属氧化物，用加热喷涂、离子交换、化学镀膜、真空蒸发等不同的方法在平板玻璃表面上形成一层着色的反射薄镀膜，可反射可见光线40％左右，反射太阳辐射热30％，起到遮挡太阳辐射热的作用。9.2排架结构工业厂房的构造9.2.4天窗4.平天窗2）防太阳辐射和眩光03变色玻璃。随着太阳光的增强和温度的升高，变色玻璃中的化学物质变成雾状，减少了热和光的透过率；随着太阳光的减弱和温度的下降，又恢复成透明状。9.2排架结构工业厂房的构造9.2.4天窗4.平天窗3）安全防护措施为防止冰雹或其他原因破坏玻璃，保证生产的安全，可采用夹丝玻璃、玻璃钢罩等。如果采用非安全玻璃(如普通平板玻璃、磨砂玻璃、压花玻璃)，则须在玻璃下面加设一层金属安全网。安全网的材料一般采用镀锌铁丝网和钢板网。9.2排架结构工业厂房的构造9.2.4天窗4.平天窗4）通风问题采用平天窗时，如果不在屋面上设置适当的通风口，则厂房内的热空气会始终停留在屋盖的下表面，造成厂房内温度过高，此问题在南方地区尤为突出。因此，采用平天窗时必须考虑通风散热措施，使热气能及时排出室外。目前采用的通风方式有以下两种:9.2排架结构工业厂房的构造9.2.4天窗4.平天窗4）通风问题采光和通风结合处理。采用可开启的采光板、采光罩或带开启扇的采光板，它们既可通风又可采光，但使用不够灵活。因此，有的就在两个采光罩的相对侧面做百叶窗，在百叶窗的两侧加上挡风板构成一个通风井。当采用采光带时，可将泛水侧壁加高，或在侧壁上装百叶窗或窗扇，以达到主要采光并兼有一定通风效果的目的。9.2排架结构工业厂房的构造9.2.4天窗4.平天窗4）通风问题采光和通风分开处理。平天窗只考虑采光，另外利用通风屋脊来解决通风问题。通风屋脊是在屋脊处留一定宽度的空隙，空隙的大小根据通风量确定。构成通风口的方式有：用砖墩或混凝土墩将屋面架空；当厂房的余热量较大时，用钢筋混凝土或型钢做支架，构成较大的通风口。为了保证通风屋脊的排气稳定，还可加设挡风板。设计通风屋脊时应注意防止飘雨雪的问题。9.3轻钢工业厂房的构造9.3.1轻钢工业厂房的特点轻钢工业厂房（轻型门式刚架工业厂房）在我国的应用大约始于20