第十章工業(yè)建筑設(shè)計

業(yè)建筑設(shè)計第十章工業(yè)建筑設(shè)計第一節(jié)工業(yè)建筑概述生產(chǎn)和工人操作的場所，所以生產(chǎn)工藝將直接影響到建筑平面布局、建筑結(jié)構(gòu)、建筑構(gòu)造、施工工藝等，這與民用建筑又有很大的差別。一、工業(yè)建筑的特點(diǎn)1．生產(chǎn)工藝決定廠房的結(jié)構(gòu)形式和平面布置房有不同的特征。2．內(nèi)部空間大致使廠房內(nèi)部具有較大的敞通空間，工業(yè)廠房對結(jié)構(gòu)要求較高。例如，有橋式吊車的廠房，室內(nèi)凈高一般均在8m以上；廠房長度一般均在數(shù)十米，有些大型軋鋼廠，其長度可達(dá)數(shù)百米甚至超過千米。3．廠房屋頂面積大，構(gòu)造復(fù)雜使屋頂構(gòu)造復(fù)雜。4．荷載大重。5．需滿足生產(chǎn)工藝的某些特殊要求對于一些有特殊要求的廠房，為保證產(chǎn)品質(zhì)量和產(chǎn)量、保護(hù)工人身體健康及生產(chǎn)安全，凈度；有的廠房還需防振、防輻射等要求。二、工業(yè)建筑的分類由于現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)類別繁多，生產(chǎn)工藝的多樣化和復(fù)雜化，工業(yè)建筑類型很多。在建筑設(shè)計中通常按廠房的用途、層數(shù)、生產(chǎn)狀況等方面進(jìn)行分類。（一）按用途分1、主要生產(chǎn)廠房用于完成從原料到成品的整個加工、裝配等整個生產(chǎn)過程的廠房。例如機(jī)械制造的鑄數(shù)較多，在全廠生產(chǎn)中占重要地位，是工廠的主要部分。2、輔助生產(chǎn)車間為主要生產(chǎn)車間服務(wù)的各類廠房。如機(jī)械制造廠的機(jī)械修理車間、電機(jī)修理車間、工具車間等。3、動力廠房為全廠提供能源的各類廠房。如發(fā)電站、變電所、鍋爐房、煤氣站、乙炔站、氧氣站耐久性、妥善的安全措施和良好的使用質(zhì)量。4、儲藏用建筑方面將有不同的要求，在設(shè)計時應(yīng)根據(jù)不同要求按有關(guān)規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)采取妥善措施。5、運(yùn)輸用建筑消防車庫和站場用房等。6、其他不屬于上述類型用途的建筑，如水泵房、污水處理建筑等。（二）按層數(shù)分1、單層廠房指層數(shù)僅為一層的工業(yè)廠房，適用于生產(chǎn)工藝流程以水平運(yùn)輸為主，有大型起重運(yùn)輸設(shè)備及較大動荷載的廠房。如機(jī)械制造工業(yè)、冶金工業(yè)和其他重工業(yè)等，如圖10-1所示。圖10-1單層廠房2、多層廠房指層數(shù)在二層以上，一般為二～五層。多層廠房對于垂直方向組織生產(chǎn)及工藝流程的輕工、食品、服裝加工工業(yè)等，如圖10-2所示。圖10-2多層廠房3、混合層數(shù)廠房10-3所示。圖10-3混合層數(shù)廠房（三）按生產(chǎn)狀況分1、熱加工車間指在高溫狀態(tài)下進(jìn)行生產(chǎn)，生產(chǎn)過程中散發(fā)出大量熱量、煙塵等有害物的車間。如鑄造、煉鋼、軋鋼、鍛壓等車間等。2、冷加工車間指在正常溫、濕度條件下進(jìn)行生產(chǎn)的車間。如機(jī)械加工、機(jī)械裝配、工具、機(jī)修等車間等。3、恒溫、恒濕車間指在溫度、濕度相對恒定條件下進(jìn)行生產(chǎn)的車間。這類車間室內(nèi)除裝有空調(diào)設(shè)備外，儀器車間、釀造車間等。4、有侵蝕性介質(zhì)作用的車間指在含有酸、堿、鹽等具有侵蝕性介質(zhì)的生產(chǎn)環(huán)境中進(jìn)行生產(chǎn)的車間。由于侵蝕性介蝕措施。如化工廠、化肥廠的某些車間，冶金工廠中的酸洗車間等。5、潔凈車間指產(chǎn)品的生產(chǎn)對室內(nèi)環(huán)境的潔凈程度要求很高的車間。這類車間通常表現(xiàn)在無塵、無菌、無污染，如集成電路車間、醫(yī)藥工業(yè)中的粉針車間、精密儀表的微型零件加工車間等。第二節(jié)單層廠房的結(jié)構(gòu)組成與類型和圍護(hù)結(jié)構(gòu)等幾部分組成，如圖10-4所示。圖10-4單層廠房構(gòu)件部位示意圖一、橫向排架礎(chǔ)和地基，如圖10-5所示。圖10-5橫向排架示意圖（一）基礎(chǔ)地質(zhì)條件等。見圖10-6、10-7、10-8所示。1礎(chǔ)。若荷載軸向力大而彎矩小，且施工技術(shù)好，可采用薄殼基礎(chǔ)和板肋基礎(chǔ)。2、當(dāng)上部荷載較大，而地基承載力較小，柱下如采用上述獨(dú)立基礎(chǔ)，由于底面積過大均勻沉降。3、當(dāng)?shù)鼗某至虞^深，地基表層土松軟或?yàn)閮鐾?，且上部荷載又較大，對地基的變形限制較嚴(yán)時，可考慮采用樁基礎(chǔ)。圖10-6獨(dú)立基礎(chǔ)圖10-7條形基礎(chǔ)圖10-8樁基礎(chǔ)（二）柱還承受吊車剎車時產(chǎn)生的縱向和橫向荷載、風(fēng)荷載等，這些荷載連同自重一起傳遞給基礎(chǔ)。1架，在牛腿上支承吊車梁。2腹桿柱、斜腹桿柱、雙肢管柱等。如圖10-9所示。目前單層工業(yè)廠房多采用鋼筋混凝土矩形柱和工字形柱。矩形柱外形簡單，施工方便，于截面尺寸在400mm×600mm橫截面中部的混凝土省去，一般可以節(jié)約30%～50%的混凝土和15%～20%的鋼材，其特點(diǎn)是經(jīng)濟(jì)，但施工也更復(fù)雜，主要適用于大型及重型廠房。3、柱的預(yù)埋件是指預(yù)先埋設(shè)在柱身上與其它構(gòu)件連接用的各種鐵件（如鋼板、螺栓及計及施工時，應(yīng)根據(jù)具體情況將這些鐵件準(zhǔn)確無誤地埋在柱上。預(yù)埋件的位置及作用如圖10-10所示。圖10-9柱子的類型圖10-10柱的預(yù)埋件注：1．M—1與屋架連接用埋件2．M—2、M—3與吊車梁連接用埋件3．M—4、M—5與柱間支撐連接用埋件（三）屋架（或屋面梁）件連接起來，使廠房組成一個整體的空間結(jié)構(gòu)，對于保證廠房的整體剛度起著重要作用。1、屋架的類型其中鋼筋混凝土屋架在單層工業(yè)廠房中采用較多。形式。（1）三角形屋架1/2～1/59m12m15m型廠房，如圖10-11所示。圖10-11三角形屋架（2）梯形屋架屋架的上弦桿件坡度一致，屋面坡度一般為1/10~1/12，適用于跨度為18m、24m、30m的中型廠房，如圖10-12所示。圖10-12梯形屋架（3）折型屋架屋架上的弦桿件是由若干段折線形桿件組成。屋面坡度一般為1/5~1/15，適用于15m、18m、24m、36m的中型和重型工業(yè)廠房，如圖10-13所示。圖10-13折型屋架（4）拱形屋架屋架上的弦桿件是由若干段曲線形桿件組成。屋面坡度一般為1/3~1/30，適用于18m、24m、36m的中、重型工業(yè)廠房，如圖10-14所示。圖10-14拱形屋架2、屋架與柱的連接10-15（a螺母與支撐鋼板焊牢，如圖10-15（b）所示。圖10-15屋架與柱的連接3、屋架與屋面板的連接其焊接點(diǎn)不少于三點(diǎn)，板與板縫隙均用不低于C15細(xì)石混凝土填實(shí)，如圖10-16所示。圖10-16屋面板與屋架的連接4、屋架與天溝板的連接筋，再用不低于C15混凝土填實(shí)，如圖10-17所示。圖10-17天溝板與屋架的連接5、屋架與檁條的連接檁條與屋架上弦的連接有焊接和螺栓連接兩種，如圖10-18所示。圖10-18檁條與屋架的連接a)檁條b)焊接連接c)螺栓連接6、鋼筋混凝土屋面梁T形和工字形心低，穩(wěn)定性好，但自重較大。二、縱向聯(lián)系構(gòu)件向風(fēng)載、吊車縱向水平荷載、縱向地震力，并將這些力傳遞給柱子。（一）吊車梁度。TI土；按材料分有鋼筋混凝土吊車梁和鋼吊車梁等，如圖10-19所示。a）鋼筋混凝土吊車梁b）預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土吊車梁c）鋼吊車梁圖10-19吊車梁與柱間空隙用細(xì)石混凝土填實(shí)。如圖10-20所示。圖10-20吊車梁與柱的連接（二）基礎(chǔ)梁10-21所示。圖10-21基礎(chǔ)梁與基礎(chǔ)的連接基礎(chǔ)梁擱置的構(gòu)造要求：1、基礎(chǔ)梁頂面標(biāo)高應(yīng)至少低于室內(nèi)地坪50mm，高于室外地坪100mm。2、基礎(chǔ)梁一般直接擱置在基礎(chǔ)頂面上，當(dāng)基礎(chǔ)較深時，可采用加墊塊、設(shè)置高杯口基礎(chǔ)或在柱的下部分加設(shè)牛腿等措施。3、當(dāng)基礎(chǔ)產(chǎn)生沉降時，基礎(chǔ)梁底的堅實(shí)土將對梁產(chǎn)生反拱作用；寒凍地區(qū)土壤凍脹也將對基礎(chǔ)梁產(chǎn)生反拱作用，因此在基礎(chǔ)梁底部應(yīng)留有50～100mm的空隙，寒凍地區(qū)基礎(chǔ)梁底鋪設(shè)厚度≥300mm的松散材料，如礦渣、干砂，如圖10-22所示。圖10-22基礎(chǔ)梁防凍措施（三）連系梁載至縱向柱列。a）連系梁截面形式及尺寸b）連系梁與柱的連接圖10-23連系梁與柱連接10-23所示。（四）圈梁連在一起，以加強(qiáng)廠房的整體剛度及墻的穩(wěn)定性。般為矩形或L形。圈梁應(yīng)與柱子伸出的預(yù)埋筋進(jìn)行連接，如圖10-24所示。圖10-24圈梁與柱連接三、支撐系統(tǒng)與抗風(fēng)柱（一）支撐系統(tǒng)以及吊車制動時的沖擊力。1、柱間支撐撐。柱間支撐宜采用型鋼制成鋼構(gòu)件，如圖10-25所示圖10-25柱間支撐2、屋蓋支撐的風(fēng)荷載的傳遞。它包括水平支撐和垂直支撐兩部分。（1）水平支撐一般布置在房架的上下弦桿之間，沿廠房橫向或縱向布置。水平支撐有屋架上弦支撐、屋架下弦支撐、縱向水平支撐、縱向水平系桿等，如圖10-26所示。圖10-26屋蓋支撐（2）垂直支撐是設(shè)置在屋架間的一種豎向支撐，它主要是保證屋架或屋面梁安裝和使用的側(cè)向穩(wěn)定，并能提高廠房的整體剛度，如圖2-9-26c)所示。（二）抗風(fēng)柱傳給基礎(chǔ)。端部開門的情況下抗風(fēng)柱的間距取4．5～6m。400mm×600mm或400mm×800mm與抗風(fēng)柱之間一般采用彈簧鋼板連接。四、圍護(hù)結(jié)構(gòu)（一）外墻到起重設(shè)備和生產(chǎn)設(shè)備的震動，因而必須具有足夠的剛度和穩(wěn)定性。房外墻又可分為砌塊墻、板材墻和輕質(zhì)板材墻。（二）屋蓋結(jié)構(gòu)屋蓋結(jié)構(gòu)分為有檁體系和無檁體系兩種。有檁屋蓋由小型屋面板、槽板、檁條、屋架五、單層廠房的結(jié)構(gòu)類型（一）排架結(jié)構(gòu)排架結(jié)構(gòu)是目前單層廠房中最基本的、最普遍的結(jié)構(gòu)形式，柱與屋架（屋面梁）鉸接，10-2710-28成的排架結(jié)構(gòu)和磚架結(jié)構(gòu)。圖10-27排架結(jié)構(gòu)圖10-28排架結(jié)構(gòu)示意圖（二）剛架結(jié)構(gòu)為三鉸門架。也可以做成兩鉸門式剛架。為了便于施工吊裝，兩鉸門式剛架通常做成三段，兩鉸和三鉸剛架形式如圖10-29、圖10-30所示。圖10-29門式剛架結(jié)構(gòu)a)人字形剛架b)帶吊車人字形剛架c)弧形拱剛架d)帶吊車弧形剛架圖10-30門式剛架結(jié)構(gòu)示意圖第三節(jié)廠房內(nèi)部起重運(yùn)輸設(shè)備設(shè)備主要有單軌懸掛式吊車、梁式吊車、橋式吊車和懸臂式吊車等類型。一、單軌懸掛式吊車單軌懸掛式吊車是一種簡便的、主要在呈條狀布置的生產(chǎn)流水線上部的一種起重設(shè)備。2-9-31弦或屋面大梁的下面，電葫蘆安裝在鋼軌上，按鋼軌線路運(yùn)行及起吊重物。圖10-31單軌懸掛吊車5t大的剛度。二、梁式吊車梁式吊車由梁架和電葫蘆組成。有懸掛式和支撐式兩種類型，如圖10-32所示。懸掛安裝滑輪組。兩種吊車的單梁都可以按軌道縱向運(yùn)行，梁上滑輪組可橫向運(yùn)行和起吊貨物。因此，吊車可服務(wù)到廠房固定跨間的全部面積。當(dāng)梁架采用懸掛式布置時，起重量一般不超過5t，工作人員可在地面上手動或電動操縱，適用于起重工作量不大或檢修設(shè)備；當(dāng)梁架支撐于吊車梁上時，起重量一般不超過15t，可以在地面上電動操縱，也可在吊車梁架一端的司機(jī)室內(nèi)操縱。圖10-32梁式吊車三、橋式吊車橋架橫向移動，一般在橋架一端的起重行車上或司機(jī)室內(nèi)操作，如圖10-33所示。用于裝卸或運(yùn)輸散料。滿足運(yùn)行安全的需要，同時在柱間適當(dāng)位置設(shè)置通向吊車司機(jī)室的鋼梯平臺。其起重范圍可由5t至數(shù)百噸，在工業(yè)建筑中應(yīng)用很廣。圖10-33橋式吊車四、懸臂吊車常用的懸臂吊車有固定式旋轉(zhuǎn)懸臂吊車和壁行式懸臂吊車兩種，如圖10-34所示。固定式旋轉(zhuǎn)懸臂吊車一般固定在廠房的柱子上，可旋轉(zhuǎn)180○，其服務(wù)范圍為以臂長為半徑的可沿廠房縱向往返行走，服務(wù)范圍限定在一條一臂長為寬度的狹長矩形范圍內(nèi)。圖10-34懸臂吊車8～10t8～10m工程中有一定應(yīng)用。第四節(jié)單層廠房的柱網(wǎng)尺寸和定位軸線廠房設(shè)備安裝及施工放線的依據(jù)。定位軸線的劃分是在柱網(wǎng)布置的基礎(chǔ)上進(jìn)行的。一、柱網(wǎng)尺寸及其選擇為縱向定位軸線?？v、橫向定位軸線在平面上形成有規(guī)律的網(wǎng)格，如圖10-35所示。GBJ6—86）中的規(guī)定。圖10-35單層廠房定位軸線（一）跨度18m及18m30M數(shù)列，如9m、12m、15m、18m；在18m以上時取擴(kuò)大模數(shù)60M數(shù)列，如24m、30m、36m等。（二）柱距兩橫向定位軸線的距離稱為柱距。單層廠房的柱距應(yīng)采用擴(kuò)大模數(shù)60M數(shù)列，如6m、12m6m15M45m6m75m。二、定位軸線的劃分及其確定向定位軸線和縱向定位軸線兩種。（一）橫向定位軸線礎(chǔ)梁、墻板、縱向支撐等。1、中間柱與橫向定位軸線的關(guān)系縫中心，如圖10-36所示。圖10-36中間柱與橫向定位軸線的關(guān)系2、山墻處橫向定位軸線的關(guān)系內(nèi)移600mm10-37形成“封閉結(jié)合，使構(gòu)造簡單。端柱自定位軸線內(nèi)移600mm，保證了抗風(fēng)柱能通至屋架上弦或屋面梁上翼處，并與之相連接。與砌體或砌體內(nèi)的鋼筋混凝土墊梁相連接。圖10-37非承重山墻與橫向定位軸線的關(guān)系3、橫向變形縫處柱與橫向定位軸線的關(guān)系向內(nèi)側(cè)各移600mmii應(yīng)等于伸縮縫或防震逢的寬度αe10-38件的規(guī)格，施工比較簡單。圖10-38伸縮縫、防震縫處柱與橫向定位軸線的關(guān)系（二）縱向定位軸線板的邊緣。廠房縱向定位軸線應(yīng)視其位置不同而具體確定。1、外墻、邊柱與縱向定位軸線的關(guān)系在有吊車的廠房中，為使吊車規(guī)格與廠房結(jié)構(gòu)相協(xié)調(diào)，確定二者的關(guān)系如下：L=Lk+2e式中L—廠房跨度，即縱向定位軸線間的距離；Lk—e—吊車軌道中心線至定位軸線間的距離。一般取750mm。當(dāng)?shù)踯嚍橹丶壒ぷ髦贫枰O(shè)安全走道板，或者吊車起重量大于50t時可為1000mm用梁式吊車時，e值允許為500mm。見圖10-39所示。e值是由上柱截面高度hB以及吊車運(yùn)行側(cè)方安全間隙尺寸Cb（吊車運(yùn)行時，吊車與上柱內(nèi)緣間的安全間隙尺寸）等因素確定的。h值由結(jié)構(gòu)設(shè)計確定，一般為400～500mm；B值由吊車生產(chǎn)技術(shù)要求確定，一般為186～400mmCb小于50t時，Cb值取80mm，吊車起重量等于或大于63t時，Cb為100mm。圖10-39吊車跨度與廠房跨度的關(guān)系件的不同，外墻、邊柱與縱向定位軸線的關(guān)系可出現(xiàn)兩種情況：（1）封閉結(jié)合當(dāng)h+B+Cb≤e也重合，也就是說縱向定位軸線與邊柱外緣、外墻內(nèi)緣三者相重合，見圖2-9-40所示。這樣確定的軸線稱為“封閉軸線，形成“封閉結(jié)合。這時屋架上可采用整數(shù)塊標(biāo)準(zhǔn)屋面板（目前常用1．5m×6．0m便的特點(diǎn)。適用于無吊車或只設(shè)懸掛式吊車的廠房。（2）非封閉結(jié)合當(dāng)h+B+Cb＞e聯(lián)系尺寸αc，上部屋面板與外墻之間也出現(xiàn)空隙，也就是說縱向定位軸線與柱邊緣、墻內(nèi)緣不再重合，稱為“非封閉結(jié)合。見圖10-40所示。此時屋頂上部空隙需做構(gòu)造處理，處理方法一般有挑磚、加鋪補(bǔ)充小板及結(jié)合檐溝等。否滿足安全要求，此外還與柱距及吊車走道板等因素有關(guān)。軸線相重合，或與縱向定位軸線相間半塊或半塊砌體的整數(shù)倍。a）封閉結(jié)合b)非封閉結(jié)合圖10-40墻、邊柱與縱向定位軸線的關(guān)系2、中柱與縱向定位軸線的關(guān)系重合。（1）等高跨中柱與縱向定位軸線的定位①無變形縫時的等高跨中柱合。上柱截面高度一般取600mm，以保證屋頂承重結(jié)構(gòu)的支撐長度，如圖10-41（a）所示。當(dāng)相鄰跨內(nèi)的橋式吊車起重量在30t采用單柱，但需設(shè)兩條縱向定位軸線，兩軸線間距離叫做插入距，用αi表示，此時上柱中心線與插入距中心線重合，如圖10-41（b)所示。其插入距αi應(yīng)符合3M數(shù)列（即300mmi可采用M/2（即50mm）或其整數(shù)倍。a）一條定位軸線b)兩條定位軸線圖10-41等高跨中柱為單柱時的縱向定位軸線②設(shè)變形縫時的等高跨中柱架或屋面梁應(yīng)擱置在活動支座上，兩軸線間插入距αi等于伸縮縫寬αe。圖10-42等高跨中柱為雙柱時的縱向定位軸線等高跨廠房需設(shè)置縱向防震縫時，應(yīng)采用雙柱及雙條縱向定位軸線。其插入距αi應(yīng)根據(jù)防震縫的寬度αe及兩側(cè)是否“封閉結(jié)合，分別確定為αe，或αe+αc，或αc+αe+αc，如圖10-42（abc)所示。（2）不等高跨中柱與縱向定位軸線的定位①無變形縫時的不等高跨中柱采用封閉結(jié)合。根據(jù)高跨是否封閉及封墻位置的高低，縱向定位軸線按兩種情況定位：a．高跨采用封閉結(jié)合，且高跨封墻底面高于低跨屋面，高跨上柱外緣與封墻內(nèi)緣及縱定位軸線，其插入距αi等于封墻厚度t，即αi=t，如圖10-43（ab）所示。b．當(dāng)高跨采用非封閉結(jié)合，上柱外緣與縱向定位軸線不能重合，應(yīng)采用兩條縱向定位寸αc，即αi=αc或αi=αc+t，如圖10-43（cd）所示。圖10-43高低跨處單柱與縱向定位軸線的關(guān)系αi插入距；t封墻厚度；αc聯(lián)系尺寸；t墻厚②有變形縫時的不等高跨中柱αi可根據(jù)封墻位置的高低，分別定為αi=αe或αi=αe+t；根據(jù)高跨是否是封閉結(jié)合，分別定為αi=αe或αi=αe+αc+t，如圖10-44所示。（三）縱橫跨相交處柱與定位軸線的聯(lián)系標(biāo)準(zhǔn)。圖10-44高低跨處雙柱與縱向定位軸線的關(guān)系第五節(jié)單層廠房屋面與天窗下特點(diǎn)：1．單層廠房屋面除了承受自重、風(fēng)、雪等荷載外，還要承受起重設(shè)備沖擊荷載和機(jī)械振動的影響，因此要求其剛度、強(qiáng)度較大。2．單層廠房體積巨大，屋面面積大，多跨成片的廠房各跨間有的還有高差，使排水路徑長，接縫多，排水、防水構(gòu)造復(fù)雜，并影響整個廠房的造價。3．單層廠房屋面上常設(shè)有天窗，以便于采光與通風(fēng)。設(shè)置各種采光通風(fēng)天窗，不僅導(dǎo)致屋面荷載的增加，還使結(jié)構(gòu)、構(gòu)造復(fù)雜化。4求防爆、瀉壓，有腐蝕介質(zhì)的車間屋面要求防腐等。一、單層廠房的屋面在工業(yè)廠房的屋面構(gòu)造中解決好屋面的排水和防水是廠房屋面構(gòu)造的主要問題，較一般民用建筑構(gòu)造復(fù)雜，同時應(yīng)力求減輕自重，降低造價。（一）屋面排水單層廠房屋面排水方式和民用建筑一樣，分無組織排水和有組織排水兩種。按屋面部藝特點(diǎn)、屋面積大小等因素綜合考慮。1、無組織排水條件允許時，應(yīng)優(yōu)先選用無組織排水，如在少雨地區(qū)、屋面坡度較小和等級較低的廠口排水、緩長坡排水等方式。高低跨廠房的高低跨相交處若高跨為無組織排水時，在低跨屋面的滴水范圍內(nèi)要加鋪一層滴水板作保護(hù)層。2、有組織排水單層工業(yè)廠房有組織排水形式可具體歸納為以下幾種：（1）挑檐溝外排水屋面雨水匯集到懸挑在墻外的檐溝內(nèi)，再從雨水管排下。當(dāng)廠房為高低跨時，可先將高跨的雨水排至低跨屋面，然后從低跨挑檐溝引入地下，見圖10-45（a水流路線的水平距離不應(yīng)超過20米，以免造成屋面滲水。(a)外天溝外排水(b)長天溝外排水(c)內(nèi)排水(d)內(nèi)落外排水1-天溝2-立管3-明（暗）溝4-地下雨水管5-懸吊管圖10-45單層廠房屋面有組織排水形式（2）長天溝外排水在多跨廠房中，為了解決中間跨的排水，可沿縱向天溝向廠房兩端山墻外部排水，形10-45（b瀉水而使天溝浸水。該排水形式避免了在室內(nèi)設(shè)雨水管，構(gòu)造簡單，排水簡捷。（3）內(nèi)排水嚴(yán)寒地區(qū)多跨廠房宜選用內(nèi)排水方案。中間天溝內(nèi)排水將屋面匯集的雨水引向中間跨及邊跨天溝處，再經(jīng)雨水斗引入廠房內(nèi)的雨水豎管及地下雨水管網(wǎng)，見圖10-45（c內(nèi)排水優(yōu)點(diǎn)是不受廠房高度限制，屋面排水較靈活，適用于多跨廠房。嚴(yán)寒地區(qū)采用內(nèi)須設(shè)天溝，有時會妨礙工藝設(shè)備的布置，構(gòu)造復(fù)雜，造價高。（4）內(nèi)落外排水當(dāng)廠房跨度不多或地下管線鋪設(shè)復(fù)雜時，可用懸吊式水平雨水管將中間天溝的雨水引至兩邊跨的雨水管中，構(gòu)成所謂內(nèi)落外排水，見圖10-45（d但水平雨水管易被灰塵堵塞，有大量粉塵積于屋面的廠房不宜采用。（二）屋面防水單層廠房的屋面防水主要有卷材防水、構(gòu)件自防水等類型。應(yīng)根據(jù)廠房的使用要求和驗(yàn)等因素來選擇合適的防水形式。1、卷材防水滲漏。下面僅就幾個特殊部位的構(gòu)造處理加以介紹。（1）接縫層干鋪卷材延伸層（300㎜）的做法，效果較好。屋面板長邊的交接縫處變形較小，一般不必特別處理。（2）挑檐見圖10-46所示。a）b）a)卷材自然收頭b)附加鍍鋅鐵皮收頭圖10-46挑檐構(gòu)造（3）縱墻外天溝挑出的水平挑梁上或鋼屋架、鋼筋混凝土屋面大梁端部的鋼牛腿上。見圖10-47所示。圖10-47縱墻外天溝外排水構(gòu)造（4）中間天溝的保溫層而形成的自然中間天溝。見圖10-48所示。a）雙槽板天溝b)在屋面板上直接做內(nèi)天溝圖10-48中間天溝排水構(gòu)造（5）高低跨處泛水用較薄的墻來填充，并作泛水處理。見圖10-49所示。a）有天溝高低跨泛水b）有天溝高低跨泛水c）無天溝高低跨泛水圖10-49高低跨處泛水2、構(gòu)件自防水但也存在容易引起風(fēng)化、碳化，板面后期出現(xiàn)裂縫，油膏和涂料易老化等缺點(diǎn)。鋼筋混凝土構(gòu)件自放水屋面板縫的處理方法歸納起來有嵌縫式、脊帶式和搭蓋式。（1）嵌縫式、脊帶式再粘貼一層卷材作防水層，則成為脊帶式防水，其防水性能更好。（2）搭蓋式防水F程中易損壞等特點(diǎn)。（三）屋面的保溫與隔熱1、屋面的保溫凝土屋面板。2、屋面隔熱當(dāng)廠房高度在9度小于9板或預(yù)制水泥隔熱拱。二、廠房的天窗通風(fēng)的要求，常在屋面上設(shè)置各種類型的天窗。天窗按其在屋面的位置不同分為上凸式天窗、下沉式天窗和平天窗。（一）上凸式天窗上凸式天窗包括矩形天窗、M雜，造價高，抗震性能差?，F(xiàn)就矩形天窗為例介紹上凸式天窗的構(gòu)造。10-50所示。圖10-50矩形天窗構(gòu)造天窗側(cè)板一般做成與屋面板長度相同的鋼筋混凝土槽1、天窗架跨度有6米、9米、12式，其支架與屋架節(jié)點(diǎn)的連接一般也采用焊接，適用于較大跨度。2、天窗屋面采用有組織排水。3、天窗側(cè)板300mm多雪地區(qū)宜適當(dāng)增高至400～600mm，過高會加大天窗架的高度。埋件焊牢。4、天窗端壁鋼筋混凝土肋型板，用于鋼筋混凝土屋架，可根據(jù)天窗的跨度不同由三塊或兩塊拼接而成。保溫材料，外面再做泛水與廠房屋面連接。如圖10-51所示。圖10-51鋼筋混凝土天窗端壁構(gòu)造5、天窗扇置，也可按幾個柱距同時開啟通長設(shè)置。由于天窗位置較高，需要經(jīng)常開關(guān)的天窗應(yīng)設(shè)置開關(guān)器。（二）下沉式天窗以井式天窗為例介紹下沉式天窗的構(gòu)造。1、井式天窗的布置方式有單側(cè)布置、兩側(cè)對稱布置、兩側(cè)錯開布置和跨中布置。2、井式天窗構(gòu)造組成有屋架、檁條、井底板、井口板、擋風(fēng)側(cè)墻、擋雨設(shè)施和排水裝置等，如圖10-52所示。圖10-52井式天窗的構(gòu)造組成示例2、井底板鋪設(shè)有橫向和縱向鋪設(shè)兩種方式。橫向鋪設(shè)是井底板平行于屋架擺設(shè)，鋪板加天窗垂直靜空高度。（三）平天窗光罩、采光帶。1、采光板是在屋面板上留孔，裝平板式透光材料。2、采光罩是在屋面板上留孔，裝弧形采光材料，有固定和開啟兩種。3、采光帶指在屋面的縱向或橫向開設(shè)6米以上采光口，裝平板式透光材料。第六節(jié)輕鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)廠房構(gòu)造簡介蓋下采用的鋼結(jié)構(gòu)。一、概述工業(yè)廠房應(yīng)用較廣泛且很有發(fā)展前途的一種結(jié)構(gòu)。如圖10-53所示。輕型鋼屋蓋的用鋼量一般為8～15kg/m270～80%也為改革笨重的結(jié)構(gòu)體系創(chuàng)造了條件。圖10-53輕鋼結(jié)構(gòu)二、輕鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)廠房的構(gòu)造（一）門式剛架1、剛架的形式及特點(diǎn)采光帶和天窗架等。門式剛架結(jié)構(gòu)有以下特點(diǎn)：①采用輕型屋面，不僅可減小梁柱截面尺寸，基礎(chǔ)也相應(yīng)減小。②在多跨建筑中可做成一個屋脊的大雙坡屋面，為長坡面屋頂創(chuàng)造了條件。③剛架的側(cè)向剛度有檁條的支撐保證，省去縱向剛性構(gòu)件，并減小翼緣寬度。④剛架可采用變截面，截面與彎矩成正比；變截面時根據(jù)需要可改變腹板的高度和厚度及翼緣的寬度，做到才盡其用。⑤剛架的腹板可按有效寬度設(shè)計，即允許部分腹板失穩(wěn)，并可利用其屈曲后強(qiáng)度。忽視。在輕屋面門式剛架中，地震作用不起控制作用。⑦支撐可做的較輕便，將其直接或用水平節(jié)點(diǎn)板連接在腹板上。⑧結(jié)構(gòu)構(gòu)件可全部在工廠制作，工業(yè)化程度高。2、門式剛架節(jié)點(diǎn)構(gòu)造（1）橫梁和柱連接及橫梁拼接。門式剛架橫梁和柱連接，可采用端板豎放、端板斜放和端板平放。橫梁拼接時宜使端板與構(gòu)件外緣垂直。見圖10-54所示。a)端板豎放b)端板斜放c)端板平放d)端板與構(gòu)件外緣垂直圖10-54剛架橫梁與柱的連接及橫梁的拼接連接。（2）剛架柱腳。宜采用平板式鉸接柱腳，有必要時也可采用剛性柱腳。見圖10-55所示。a)、b)平板式鉸接柱腳c)、d)剛性柱腳圖10-55門式剛架柱腳形式（3）牛腿構(gòu)造見圖10-56所示。圖10-56牛腿的節(jié)點(diǎn)構(gòu)造（二）屋架1、屋架的結(jié)構(gòu)形式屋架的結(jié)構(gòu)形式主要取決于所采用的屋面材料及房屋的使用要求。主要以三角形屋架、10-57接構(gòu)造和使用條件稍有不同。圖10-57輕型梯形鋼屋架2、支座節(jié)點(diǎn)構(gòu)造鉸接梯形屋架支座節(jié)點(diǎn)的兩種典型做法，見圖10-58所示。圖10-58梯形屋架鉸接支座節(jié)點(diǎn)（三）檁條1、檁條的形式實(shí)腹式檁條也可是連續(xù)構(gòu)件。（1）實(shí)腹式檁條實(shí)腹式檁條的截面形式如圖10-59所示。(a)(b)(c)(d)(e)圖10-59實(shí)腹式檁條槽鋼檁條，見圖10-59（aH型鋼檁條，見圖10-59（b彎薄壁型鋼檁條，見圖10-59（c邊Z形冷彎薄壁型鋼檁條，直卷邊Z形冷彎薄壁型鋼檁條，見圖10-59（dZ形冷彎薄壁型鋼檁條，見圖10-59（e（2）空腹式檁條由角鋼的上、下弦和綴板焊接組成，其主要特點(diǎn)是用鋼量較少，能合理地利用小角鋼和薄鋼板，因綴板間距較密，拼裝和焊接的工作量較大，故應(yīng)用較少。（3）格構(gòu)式檁條：格構(gòu)式檁條可采用平面桁架式、空間桁架式及下?lián)问綑_條。2、檁條的連接構(gòu)造（1）檁條在屋架(剛架)上的布置和擱置量靠近天溝。實(shí)腹式檁條的截面均宜垂直于屋面坡面。對槽鋼和Z形鋼檀條，宜將上翼緣肢尖(或卷邊)朝向屋脊方向，以減小屋面荷載偏心而引起的扭矩。桁架式檁條的上弦桿宜垂直于屋架上弦桿，而腹桿和下弦桿宜垂直于地面。脊檁方案：實(shí)腹式檁條應(yīng)采用雙檁方案，屋脊檁條可用槽鋼、角鋼或圓鋼相連，見圖10-60復(fù)雜，故