房屋建筑學第十二章

房屋建筑學第十二章第1頁/共39頁第十二章單層工業(yè)廠房外墻

學習目標和要求

1.掌握磚砌外墻的墻身、墻身變形縫的作用和構(gòu)造做法；2.掌握基礎(chǔ)梁、連系梁的基本構(gòu)造；3.暢掌握大型板材墻板的種類、規(guī)格、布置方式及連接構(gòu)造，了解檐口、女兒墻等細部構(gòu)造；4.了解墻體表面處理的一般方法及輕質(zhì)板材墻和開敞式外墻的構(gòu)造。第2頁/共39頁第十二章目錄單層工業(yè)廠房外墻磚墻及砌塊墻12.1大型板材墻和輕質(zhì)板材墻12.212.3開敞式外墻第3頁/共39頁12.1磚墻及砌塊墻

單層工業(yè)廠房的磚砌外墻一般只起圍護作用。當廠房跨度小于15m、吊車噸位不超過5t時,可用磚砌外墻作為承重墻，并做墻體壁柱。單層工業(yè)廠房磚砌外墻的砌筑要求與民用建筑類似。第十二章單層工業(yè)廠房外墻第4頁/共39頁一、墻與柱的相對位置

單層工業(yè)廠房圍護墻與廠房柱的相對位置一般有兩種布置方案，如圖12.1所示。一種是將外墻布置在柱外側(cè)，這種方案構(gòu)造簡單、施工方便，可以避免產(chǎn)生“熱橋”，有較好的熱工性能，應用較普遍；另一種方案是將外墻設(shè)置在柱間，這種方案可以節(jié)約土地和磚料，能省去柱間支撐，但存在“熱橋”現(xiàn)象，不宜在北方采用。外墻設(shè)置在柱間時應注意墻內(nèi)緣與吊車梁的關(guān)系，要留有足夠的安全縫隙，以保證吊車行駛。第十二章單層工業(yè)廠房外墻第5頁/共39頁第十二章單層工業(yè)廠房外墻圖12.1磚墻與柱相對位置第6頁/共39頁二、墻體的細部構(gòu)造

單層工業(yè)廠房非承重的圍護墻通常不做墻身基礎(chǔ)，如圖12.2所示。下部墻身通過基礎(chǔ)梁將荷載傳至柱下基礎(chǔ)；上部墻身支承在連系梁上，連系梁將荷載通過柱子傳至基礎(chǔ)。內(nèi)墻第十二章單層工業(yè)廠房外墻圖12.2磚墻構(gòu)造第7頁/共39頁１．基礎(chǔ)梁與基礎(chǔ)的連接

由于基礎(chǔ)梁支承在柱基礎(chǔ)上，如圖12.3a所示，柱下基礎(chǔ)的埋深直接影響到基礎(chǔ)梁與柱下基礎(chǔ)的連接方式?；A(chǔ)梁的頂面標高應低于室內(nèi)地面50mm，以便在該處設(shè)置墻身防潮層，或用門洞口處的地面做面層保護基礎(chǔ)梁?；A(chǔ)梁與基礎(chǔ)的連接主要有兩種方式，如圖12.3b所示。當基礎(chǔ)埋置較淺時，基礎(chǔ)梁可直接擱置在柱基礎(chǔ)頂面,或通過混凝土墊塊擱置在柱基礎(chǔ)頂面；當基礎(chǔ)埋置較深時,可用牛腿支托，將基礎(chǔ)梁的埋深減小,減少墻體的砌筑量，有時也采用高杯基礎(chǔ)的形式。第十二章單層工業(yè)廠房外墻在寒冷地區(qū)，為防止土壤凍脹對基礎(chǔ)及墻身產(chǎn)生反拱的不利影響，可在基礎(chǔ)梁的下部填鋪爐渣等松散材料，也可在基礎(chǔ)梁下預留空隙，如圖12.4所示。這種方法能保證基礎(chǔ)梁與柱基礎(chǔ)有共同的沉降，它同樣適用于濕陷性土壤或濕脹性土壤。第8頁/共39頁第十二章單層工業(yè)廠房外墻圖12.3基礎(chǔ)梁與基礎(chǔ)的連接第9頁/共39頁第十二章單層工業(yè)廠房外墻圖12.4基礎(chǔ)梁下部構(gòu)造處理第10頁/共39頁2．連系梁與柱的連接

連系梁可以提高廠房結(jié)構(gòu)及墻身的剛度和穩(wěn)定性。用來承擔墻身重力的連系梁是承重連系梁，否則為非承重連系梁。在確定連系梁標高時，應考慮其與窗過梁的統(tǒng)一，以連系梁代替窗過梁。連系梁多為預制鋼筋混凝土梁，現(xiàn)澆連系梁由于施工速度慢、現(xiàn)場濕作業(yè)多，使用較少。連系梁的橫斷面一般有矩型和L型，如圖12.5a所示。第十二章單層工業(yè)廠房外墻現(xiàn)澆非承重連系梁是將柱中的預留鋼筋與連系梁整體澆筑在一起的，如圖12.5b所示；預制非承重連系梁與柱子可用螺栓連接，如圖12.5c所示。承重連系梁與柱的連接方式，是將連系梁擱置在支托連系梁的牛腿上，用螺栓或焊接的方法連接牢固，如圖12.5d、e所示。第11頁/共39頁第十二章單層工業(yè)廠房外墻圖12.5連系梁與柱子的連接第12頁/共39頁

單層工業(yè)廠房的外墻主要受到水平方向的風荷載作用，為保證墻體的整體穩(wěn)定性，外墻應與廠房柱及屋架端部有良好的連接。外墻與廠房柱及屋架端部一般采用拉結(jié)筋連接。由柱、屋架端部沿高度方向每隔500-600mm伸出2A6鋼筋砌入磚縫內(nèi)，以起到拉結(jié)作用，如圖12.6所示。

第十二章單層工業(yè)廠房外墻3．墻體與柱的連接第13頁/共39頁第十二章單層工業(yè)廠房外墻圖12.6磚墻與柱和屋架的連接第14頁/共39頁

由于廠房山墻端部與柱子有一定的距離，常用的做法是將山墻局部厚度增大，使山墻與柱子擠緊，拉結(jié)筋設(shè)置方式如圖12.7所示。第十二章單層工業(yè)廠房外墻圖12.7山墻邊柱和外墻連接第15頁/共39頁

伸縮縫處墻體與柱子的連接如圖12.8所示。第十二章單層工業(yè)廠房外墻圖12.8伸縮縫處邊柱和外墻連接第16頁/共39頁

嵌磚砌筑是將磚墻砌筑在柱子之間，將柱子兩側(cè)伸出的拉結(jié)筋砌入磚縫內(nèi)進行錨拉，如圖12.9所示。嵌磚砌筑能有效提高廠房的縱向剛度。第十二章單層工業(yè)廠房外墻圖12.9嵌砌磚墻與柱子的連接第17頁/共39頁三、墻體的表面處理

單層工業(yè)廠房磚砌墻體的外墻面可根據(jù)廠房的用途、廠房所處的環(huán)境及投資大小選擇墻面裝飾，有清水墻類、貼面類、涂料類等。內(nèi)墻面除對清潔要求較高的車間做內(nèi)粉刷外，一般把磚縫勾平之后，只做簡單的噴白。當車間內(nèi)有腐蝕性氣、霧或粉塵等腐蝕介質(zhì)產(chǎn)生時，應考慮采用混合砂漿、石灰砂漿或水泥砂漿抹灰；當有大量的酸性介質(zhì)侵蝕時，需在水泥砂漿抹灰層表面加罩一層耐酸涂料。內(nèi)墻面與地坪交接處，做200mm高的1：2水泥砂漿踢腳線。用砌塊砌筑單層工業(yè)廠房圍護墻是輕質(zhì)墻體的發(fā)展方向，能充分發(fā)揮輕質(zhì)材料的特性。砌塊墻與廠房柱的連接等構(gòu)造與普通磚墻類似。第十二章單層工業(yè)廠房外墻第18頁/共39頁12.2大型板材墻和輕質(zhì)板材墻采用大型板材和輕質(zhì)板材作為單層工業(yè)廠房外圍護墻，不僅可以加快施工速度、減輕勞動強度，而且還能充分利用工業(yè)廢料、節(jié)省耕地。大型板材墻體自重輕，具有良好的抗震性能，但力學性能、保溫、隔熱、防滲漏及節(jié)點連接構(gòu)造等方面還需改進提高。第十二章單層工業(yè)廠房外墻第19頁/共39頁一、大型板材墻

目前采用的大型板材墻多為鋼筋混凝土板材墻。我國現(xiàn)行的工業(yè)建筑墻板的長度和高度采用擴大模數(shù)3M，長度有4500mm、6000mm、7500mm、12000mm四種；寬度有900mm、1200mm、1500mm、1800mm四種。板厚度采用分模數(shù)1/5M，常用厚度為160mm～240mm。第十二章單層工業(yè)廠房外墻1.板材的規(guī)格與類型

按板材的材料和構(gòu)造方式分，墻板有單一材料墻板和復合材料墻板。按墻板在圍護墻中的位置分，有一般墻板、山尖板、勒腳板、女兒墻板、窗框板、窗下板、窗上板、檐下板等。第20頁/共39頁常用的單一材料墻板主要有鋼筋混凝土槽型板、空心板、配筋的加氣混凝土板和輕骨料混凝土板，如圖12.10所示。加氣混凝土板和輕骨料混凝土板質(zhì)量輕，保溫性能好，但吸濕性較強。第十二章單層工業(yè)廠房外墻(1)單一材料墻板圖12.10單一材料墻板第21頁/共39頁墻板與柱應有可靠的連接。墻板與柱的連接分柔性連接和剛性連接。第十二章單層工業(yè)廠房外墻2.墻板與柱的連接(1)柔性連接

柔性連接是通過墻板與柱內(nèi)的專用預埋件、連接件將板柱連接在一起。柔性連接能使墻板與柱之間在一定范圍內(nèi)相對移動，以適應各種振動引起的變形。常用的柔性連接有螺栓柔性連接、角鋼柔性連接和壓條柔性連接，如圖12.12所示。

螺栓柔性連接是在水平方向用螺栓掛鉤將板柱拉結(jié)固定，墻板的豎向荷載由柱子上的鋼托支承，鋼托沿垂直方向每隔3-4塊板設(shè)置一個，如圖12.12a所示。這種方法維修方便、無焊接作業(yè)，但用鋼量較大，連接件易受腐蝕。第22頁/共39頁

復合材料墻板是由承重骨架、外殼和各種輕質(zhì)夾芯材料構(gòu)成的墻板，如圖12.11所示。復合材料墻板可充分發(fā)揮不同材料的特點，有防火、防水、保溫、質(zhì)量輕等優(yōu)點，并具備一定的強度。第十二章單層工業(yè)廠房外墻(2)單一材料墻板圖12.11復合材料墻板第23頁/共39頁第十二章單層工業(yè)廠房外墻圖12.12柔性連接第24頁/共39頁角鋼柔性連接是利用焊在墻板和柱子上的角鋼相互搭掛固定的，如圖12.12b所示。這種方法施工速度快、用鋼量較少，但對連接構(gòu)件位置的精度要求較高。角鋼柔性連接適應板柱相對位移的程度較螺栓柔性連接差。第十二章單層工業(yè)廠房外墻

壓條柔性連接是在柱子上預埋或焊接螺栓，然后利用壓條和螺母將墻板壓緊固定在柱子上，每一根壓條同時壓緊兩塊墻板的側(cè)邊，同時將螺母和螺栓焊牢，如圖12.12c所示。這種方法有較好的密封性能和美觀的立面線條，但施工較復雜。壓條柔性連接適用于輕質(zhì)墻板。第25頁/共39頁

剛性連接是利用短型鋼將墻板和柱內(nèi)的預埋鐵件焊接在一起，使板柱固定，如圖12.13所示。這種方法用鋼量較少，廠房的縱向剛度大，施工迅速。但墻板與柱子不能相對位移，對基礎(chǔ)不均勻沉降、設(shè)備振動和地震力作用的適應性差，墻板易產(chǎn)生裂縫。剛性連接適用于受振動荷載影響小的廠房和地震烈度不大的地區(qū)。第十二章單層工業(yè)廠房外墻(2)剛性連接圖12.13剛性連接第26頁/共39頁

墻板在轉(zhuǎn)角部位，一般是根據(jù)縱向定位軸線的不同定位方式，將山墻板加長或增補其他構(gòu)件安裝，這樣可以避免過多增加板型，如圖12.14所示。第十二章單層工業(yè)廠房外墻(3)墻板在轉(zhuǎn)角、檐口等部位的處理圖12.14轉(zhuǎn)角部位墻板的處理第27頁/共39頁大板墻體檐口處的連接構(gòu)造如圖12.15所示，在屋架與墻板間可用補充構(gòu)件填塞。第十二章單層工業(yè)廠房外墻圖12.15檐口處墻板柔性連接第28頁/共39頁當輕質(zhì)墻板埋入地下時，應做好防潮，如圖12.16所示。第十二章單層工業(yè)廠房外墻圖12.16勒腳板的構(gòu)造處理第29頁/共39頁

大型墻板接縫不僅要滿足防水要求，還要有安裝方便、保溫、防風和美觀耐久等性能。板縫防水構(gòu)造與民用建筑類似，有材料防水和構(gòu)造防水，如圖12.17所示。第十二章單層工業(yè)廠房外墻3.板縫防水構(gòu)造圖12.17墻板縫隙構(gòu)造示意第30頁/共39頁單層工業(yè)廠房輕質(zhì)板材墻的墻板主要有壓型鋼板、鋁合金板、鍍鋅鐵皮波瓦、石棉水泥波瓦、塑料或玻璃鋼瓦等，適用于熱工車間及無保溫、隔熱要求的車間和倉庫等。壓型鋼板是將金屬板壓制成波形斷面，改善力學性能、增大板剛度，具有輕質(zhì)高強、施工方便、防火抗震等優(yōu)點，按斷面有W形板、V形板等，如圖12.18所示。第十二章單層工業(yè)廠房外墻二、輕質(zhì)板材墻圖12.18壓型鋼板第31頁/共39頁壓型鋼板墻一般用鉚釘或自攻螺釘通過金屬墻梁固定在柱子上。壓型鋼板間要合理搭接，盡量減少板縫，如圖12.19所示。第十二章單層工業(yè)廠房外墻圖12.19壓型鋼板外墻第32頁/共39頁

對有保溫要求的單層工業(yè)廠房外墻，可采用夾層保溫墻板。夾層保溫墻板可分為兩大類，一類為松散型組合體系，由外到內(nèi)依次為外層壓型鋼板、玻璃棉毯、鋁箔布、檁條、內(nèi)層壓型鋼板；另一類為復合板體系，即將金屬復合墻板直接固定在梁上。金屬復合墻板一般是用彩色涂壓型鋼板做面層，泡沫材料做夾心材料，通過特定的生產(chǎn)工藝復合而成的隔熱保溫夾心板，具有強度高、防水、耐腐蝕、輕質(zhì)和保溫性能好的特點。金屬復合墻板可利用鉚釘或螺栓固定在橫梁上，在墻板轉(zhuǎn)角處，需增設(shè)專門的配件安裝，如圖12.20所示。第十二章單層工業(yè)廠房外墻第33頁/共39頁第十二章單層工業(yè)廠房外墻圖12.20復合墻板構(gòu)造第34頁/共39頁12.3開敞式外墻

開敞式外墻是在廠房柱子上安裝一系列擋雨板形成的圍護結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)能迅速排出煙塵和熱量，有利于通風、換氣、避雨等。開敞式外墻適用于炎熱地區(qū)的熱加工車間及某些化工車間。開敞式外墻有全開敞式和