第十章工業(yè)建筑設(shè)計

1、第十章 工 業(yè) 建 筑設(shè)計第一節(jié) 工業(yè)建筑概述工業(yè)建筑是為滿足工業(yè)生產(chǎn)需要而建造的各種不同用途的建筑物和構(gòu)筑物的總稱，包括進行各種工業(yè)生產(chǎn)活動的生產(chǎn)用房（工業(yè)廠房）及必需的輔助用房。工業(yè)建筑與民用建筑一樣，具有建筑的共性，要體現(xiàn)適用、安全、經(jīng)濟、美觀的建筑方針。但由于工業(yè)建筑是產(chǎn)品生產(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1生產(chǎn)工藝決定廠房的結(jié)構(gòu)形式和平面布置每一種工業(yè)產(chǎn)品的生產(chǎn)都有一定的生產(chǎn)程序，即生產(chǎn)工藝流程。為了保證生產(chǎn)的順利進行，保證產(chǎn)品質(zhì)量和提高勞動生產(chǎn)率，廠房設(shè)計必須滿足生產(chǎn)工藝要求。不

2、同生產(chǎn)工藝的廠房有不同的特征。2內(nèi)部空間大由于廠房中的生產(chǎn)設(shè)備多，體積大，各部分生產(chǎn)聯(lián)系密切，并有多種起重運輸設(shè)備通行，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)雜當(dāng)廠房寬度較大時，特別是多跨廠房，為滿足室內(nèi)采光、通風(fēng)的需要，屋頂上往往設(shè)有天窗；為了屋面防水、排水的需要，還應(yīng)設(shè)置屋面排水系統(tǒng)（天溝及落水管），這些設(shè)施均使屋頂構(gòu)造復(fù)雜。4荷載大工業(yè)廠房由于跨度大，屋頂自重大，并且一般都設(shè)置一臺或數(shù)臺起重量為數(shù)十噸的吊車，同時還要承受較大的振

3、動荷載，因此多數(shù)工業(yè)廠房采用鋼筋混凝土骨架承重。對于特別高大的廠房，或有重型吊車的廠房，或高溫廠房，或地震烈度較高地區(qū)的廠房需要采用鋼骨架承重。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、保護工人身體健康及生產(chǎn)安全，廠房在設(shè)計時常采取一些技術(shù)措施解決這些特殊要求。如熱加工廠房所產(chǎn)生大量余熱及有害煙塵的通風(fēng)；精密儀器、生物制劑、制藥等廠房要求車間內(nèi)空氣保持一定的溫度、濕度、潔凈度；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)狀況等方面進行分類。（一

4、）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。例如機械制造的鑄造車間、熱處理車間、機械加工車間和機械裝配車間等。這類廠房的建筑面積較大，職工人數(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。如機械制造廠的機械修理車間、電機修理車間、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、氧氣站和壓縮空氣站等。動力設(shè)備的正常運行對全廠生產(chǎn)特別重要，故這類廠房必須有足夠的堅固耐久性、妥善的安全措施和良好的使用質(zhì)量。4、儲藏用建筑儲存各種原料、半成品、成品的倉庫。如機械廠的金屬材

5、料庫、油料庫、輔助材料庫、半成品庫及成品庫。由于所儲藏物品性質(zhì)的不同，在防火、防潮、防爆、防腐蝕、防質(zhì)變等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、運輸用建筑用于停放、檢修各種交通運輸工具的房屋。如機車庫、汽車庫、起重車庫、電瓶車庫、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)工藝流程以水平運輸為主，有大型起重運輸設(shè)備及較大動荷載的廠房。如機械制造工業(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

6、廠房對于垂直方向組織生產(chǎn)及工藝流程的生產(chǎn)企業(yè)（如面粉廠）和設(shè)備及產(chǎn)品較輕的企業(yè)具有較大的適用性，多用于精密儀器、電子、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)廠房指同一廠房內(nèi)既有單層又有多層的廠房，多用于化學(xué)工業(yè)、熱電站等，如圖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、濕度條件下進行生產(chǎn)的車間。如機械加工、機械裝配、工具、機修等車間等。3、恒溫、恒濕車間指在溫度、濕度相對恒定條件下進行生產(chǎn)的車間。這類

7、車間室內(nèi)除裝有空調(diào)設(shè)備外，廠房也要采取相應(yīng)的措施，以減少室外氣象條件對室內(nèi)溫、濕度的影響。如紡織車間、精密儀器車間、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)境中進行生產(chǎn)的車間。由于侵蝕性介質(zhì)的作用，會對廠房耐久性有侵害作用，在車間建筑材料選擇及構(gòu)造處理上應(yīng)有可靠的防腐蝕措施。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)組成與類型單層廠房的骨架結(jié)構(gòu)，由支撐各種豎向

8、的與水平的荷載作用的構(gòu)件所組成。廠房依靠各種結(jié)構(gòu)構(gòu)件合理地連接為一整體，組成一個完整的結(jié)構(gòu)空間以保證廠房的堅固、耐久。我國廣泛采用鋼筋混凝土排架結(jié)構(gòu)和剛架結(jié)構(gòu)，通常由橫向排架、縱向聯(lián)系構(gòu)件、支撐系統(tǒng)構(gòu)件和圍護結(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、橫向排架由基礎(chǔ)、柱、屋架組成。廠房結(jié)構(gòu)承受的縱向荷載（結(jié)構(gòu)自重、屋面荷載、雪載和吊車豎向荷載等）及橫向水平荷載（風(fēng)載和吊車橫向制動力、地震力）主要通過橫向排架傳至基礎(chǔ)和地基，如圖10-5所示。圖10-5 橫向排架示意圖（一）基礎(chǔ)基礎(chǔ)支撐廠房上部的全部荷載，并將荷載傳遞到地基中去，因此，基礎(chǔ)起著承上傳下的作用，是廠房結(jié)

9、構(gòu)中的重要構(gòu)件之一?；A(chǔ)的類型主要取決于上部荷載的大小、性質(zhì)及工程地質(zhì)條件等。見圖10-6、10-7、10-8所示。1、當(dāng)上部結(jié)構(gòu)荷載不大，地基土質(zhì)較均勻，承載力較大時，柱下多采用獨立的杯形基礎(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，柱下如采用上述獨立基礎(chǔ)，由于底面積過大使相鄰基礎(chǔ)之間的距離過小，此時可采用條形基礎(chǔ)。這種基礎(chǔ)剛度大，能調(diào)整縱向柱列的不均勻沉降。3、當(dāng)?shù)鼗某至虞^深，地基表層土松軟或為凍土，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 獨立基礎(chǔ) 圖10- 7條形基礎(chǔ) 圖10-8 樁基礎(chǔ)（二

10、）柱 排架柱是廠房結(jié)構(gòu)中的主要承重構(gòu)件之一，它不僅承受屋蓋、吊車梁等傳來的豎向荷載，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、廠房中的柱由柱身（又分為上柱和下柱）、牛腿及柱上預(yù)埋件組成。在柱頂上支承屋架，在牛腿上支承吊車梁。2、柱的類型很多，按材料可分為鋼筋混凝土柱、鋼柱、磚柱等。按截面形式可分為單肢柱、雙肢柱等。單肢柱的截面形式有矩形、工字形及空心管柱等；雙肢柱的截面形式有平腹桿柱、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，兩個方向受力性能均較好，但不能充分發(fā)揮混凝土的承載能力

11、且用量多，體重大，主要適用于截面尺寸在400mm×600mm以內(nèi)及吊車較小的中小型廠房。工字形柱是將矩形柱受力較小的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，其特點是受力合理、質(zhì)量輕、較經(jīng)濟，但生產(chǎn)制作較復(fù)雜，主要適用于截面及受力較大的廠房。雙肢柱是由兩根承受軸向力的肢柱和聯(lián)系兩根肢柱的腹桿組成，它比工字形柱受力更合理，也更經(jīng)濟，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、螺栓及錨拉鋼筋等），這些鐵件的設(shè)置與柱的位置及柱與其它構(gòu)件的連接方式有關(guān)，在進行柱的設(shè)計及施工時，應(yīng)根據(jù)具體情

12、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 M1與屋架連接用埋件2 M2、M3與吊車梁連接用埋件 3 M4、M5與柱間支撐連接用埋件（三）屋架（或屋面梁）屋架或屋面梁是單層廠房排架結(jié)構(gòu)中的主要結(jié)構(gòu)構(gòu)件之一，它直接承受屋面荷載和安裝在屋架上的懸掛吊車、管道及其它工藝設(shè)備的重量，以及天窗架等荷載。屋架和柱、屋面構(gòu)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、屋架的類型按材料分為混凝土屋架和鋼屋架兩類；按鋼筋的受力情況分為預(yù)應(yīng)力和非預(yù)應(yīng)力兩種。其中鋼筋混凝土屋架在單層工業(yè)廠房中采用較

13、多。當(dāng)廠房跨度較大時采用桁架式屋架較經(jīng)濟，其外形有三角形、梯形、折線形和拱形四種形式。（1）三角形屋架屋架的外形如等腰三角形，屋面坡度為1/21/5，適用于跨度9m、12m、15m的中、輕型廠房，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1/101/12，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1/51/15，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

14、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1/31/30，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、屋架與柱的連接屋架與柱的連接方法有焊接和螺栓連接兩種。焊接，就是將屋架（或屋面梁）端部支撐部位預(yù)埋鐵件，吊裝前先焊上一塊墊板，就位后與柱頂預(yù)埋鋼板通過焊接連接在一起，如圖10-15（a）所示。螺絲連接是在柱頂伸出預(yù)埋螺栓，在屋架（或屋面梁）下弦端部預(yù)埋鐵件，就位前焊上帶有缺口的支撐鋼板，吊裝就位后，用螺母將屋架擰牢，為防止螺母松動，常將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每

15、塊屋面板的肋部底面均有預(yù)埋鐵件與屋架（或屋面梁）上弦相應(yīng)處預(yù)埋鐵件相互焊接，其焊接點不少于三點，板與板縫隙均用不低于C15細(xì)石混凝土填實，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天溝板端底部的預(yù)埋鐵件與屋架上弦的預(yù)埋鐵件四點焊接，與屋面板間的縫隙加通長鋼筋，再用不低于C15混凝土填實，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、鋼筋混凝土屋面梁主要用于跨度較小的廠房，有單坡和雙坡之分，單坡僅用于邊跨；

16、截面有T形和工字形兩種，因腹板較薄故稱其為薄腹梁。屋面梁的特點是形狀相對簡單，制作和安裝較方便，重心低，穩(wěn)定性好，但自重較大。二、縱向聯(lián)系構(gòu)件縱向聯(lián)系構(gòu)件是由吊車梁、基礎(chǔ)梁、連系梁、圈梁等組成，與橫向排架構(gòu)成骨架，保證廠房的整體性和穩(wěn)定性；縱向構(gòu)件主要承受作用在山墻和天窗端壁并通過屋蓋結(jié)構(gòu)傳來的縱向風(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）吊車梁根據(jù)生產(chǎn)工藝要求需布置吊車作為內(nèi)部起重的運輸設(shè)備時，沿廠房縱向布置吊車梁，以便安裝吊車運行軌道。吊車梁擱置在牛腿柱上，承受吊車荷載（包括吊車起吊重物的荷載及啟動或制動時產(chǎn)生的縱、橫向水平荷載），并把它們傳給柱子，同時也可增加廠房的

17、縱向剛度。吊車梁的類型很多，按截面形式分，有等截面的T形、I字形、元寶式吊車梁、等截面魚腹梁、空腹魚腹式吊車梁等；按生產(chǎn)制作方式分有非預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土與預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土；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 吊車梁吊車梁與柱的連接多采用焊接連接的方法。安裝前先在吊車梁底焊一塊墊板，安裝就位后再將墊板與柱子牛腿頂面的預(yù)埋件焊牢，以承受吊車的豎向荷載。吊車梁翼緣與上柱內(nèi)緣的預(yù)埋件用角鋼或鋼板連接牢固，以承受吊車橫向水平剎車力。吊車梁的對頭空隙、吊車梁與柱間空隙用細(xì)石混凝土填實。如圖10-20所示。圖

18、10-20吊車梁與柱的連接（二）基礎(chǔ)梁單層廠房采用鋼筋混凝土排架結(jié)構(gòu)時，外墻和內(nèi)墻僅起圍護或分隔作用。此時如果設(shè)墻下基礎(chǔ)則會由于墻下基礎(chǔ)所承受的荷載比柱基礎(chǔ)小得多，而產(chǎn)生不均勻沉降，導(dǎo)致墻體開裂。因此一般廠房將外墻或內(nèi)墻砌筑在基礎(chǔ)梁上，基礎(chǔ)梁兩端架設(shè)在相鄰獨立基礎(chǔ)的頂面，這樣可使內(nèi)、外墻和柱一起沉降，墻面不易開裂，截面形式多采用上寬下窄的梯形截面，圖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

19、、當(dāng)基礎(chǔ)產(chǎn)生沉降時，基礎(chǔ)梁底的堅實土將對梁產(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50100 mm的空隙，寒凍地區(qū)基礎(chǔ)梁底鋪設(shè)厚度300 mm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 連系梁是廠房縱向柱列的的水平聯(lián)系構(gòu)件，主要用來增強廠房的縱向剛度，并傳遞風(fēng)荷載至縱向柱列。a） 連系梁截面形式及尺寸 b）連系梁與柱的連接圖10-23 連系梁與柱連接有設(shè)在墻內(nèi)與墻外兩種，設(shè)在墻內(nèi)的連系梁也稱墻梁，有承重和非承重之分。當(dāng)墻體高度超過一定限度時，磚砌體強度不足以承受其自重，可在墻體上設(shè)置連系梁，以承受其上部墻體的重量

20、，并將該部分墻重通過連系梁傳給柱子，這種連系梁稱為承重連系梁（或墻梁），它與柱的連接需要有可靠的傳力性能。承重連系梁一般為預(yù)制，擱置在牛腿柱上，采用螺栓連接或焊接連接。非承重連系梁的主要作用是在減少磚墻的計算高度，以滿足其允許高厚比，同時承受墻上的水平荷載。非承重墻連系梁一般采用現(xiàn)澆，它與柱之間用鋼筋拉接，只傳遞水平力而不傳遞豎向力，它將上部墻體的重量傳給下部墻體，由墻下基礎(chǔ)梁承受，如圖10-23 所示。（四）圈梁圈梁是沿廠房外縱墻、山墻在墻內(nèi)設(shè)置的連續(xù)封閉梁。它將墻體與廠房排架柱、抗風(fēng)柱連在一起，以加強廠房的整體剛度及墻的穩(wěn)定性。圈梁的數(shù)量與廠房高度、荷載以及地基狀況有關(guān)。圈梁的位置通常在柱

21、頂設(shè)一道、吊車梁附近增設(shè)一道、如果廠房高度過高可考慮增設(shè)多道圈梁，并盡量兼做窗過梁。圈梁截面一般為矩形或L形。圈梁應(yīng)與柱子伸出的預(yù)埋筋進行連接，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)單層廠房的支撐系統(tǒng)包括柱間支撐和屋蓋支撐兩大部分。其作用是加強廠房結(jié)構(gòu)的空間剛度，保證結(jié)構(gòu)構(gòu)件在安裝和使用階段的穩(wěn)定和安全；承受并傳遞水平風(fēng)荷載、縱向地震力以及吊車制動時的沖擊力。1、柱間支撐一般設(shè)在廠房變形縫的區(qū)段中部，其作用是承受山墻抗風(fēng)柱傳來的水平荷載和吊車產(chǎn)生的水平制動力，并傳遞給基礎(chǔ)，以加強縱向柱列的整體剛性和穩(wěn)定性，是必須設(shè)置的一種支撐。柱間支撐宜采用型鋼制成

22、鋼構(gòu)件，如圖10-25所示圖10-25 柱間支撐2、屋蓋支撐一般設(shè)在屋蓋之間，其作用是保證屋架上下弦桿件在受力后的穩(wěn)定，并保證將山墻傳來的風(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)柱由于單層工業(yè)廠房山墻一般比較高大，需承受較大的水平風(fēng)荷載的作用，為保證山墻的穩(wěn)定性，

23、應(yīng)在單層工業(yè)廠房的山墻處設(shè)置抗風(fēng)柱以增加端部墻體的整體剛度和穩(wěn)定性?？癸L(fēng)柱所承受的荷載一部分由抗風(fēng)柱上端通過屋蓋系統(tǒng)傳遞到縱向柱列，另一部分由抗風(fēng)柱直接傳給基礎(chǔ)?？癸L(fēng)柱的布置原則有兩點：一是在柱的選型上一般與排架柱同類型；二是在不影響廠房端部開門的情況下抗風(fēng)柱的間距取456m?？癸L(fēng)柱截面形式常為矩形，尺寸常為400mm×600mm或400mm×800mm?？癸L(fēng)柱與屋架的連接多為鉸接，在構(gòu)造處理上必須滿足以下要求：一是水平方向應(yīng)有可靠的連接，以保證有效地傳遞風(fēng)荷載；二是在豎向應(yīng)使屋架與抗風(fēng)柱之間有一定的相對豎向位移的可能性，以防抗風(fēng)柱與廠房沉降不均勻時屋蓋的豎向荷載傳給抗風(fēng)柱

24、，對屋蓋結(jié)構(gòu)產(chǎn)生不利影響。因此屋架與抗風(fēng)柱之間一般采用彈簧鋼板連接。四、圍護結(jié)構(gòu)（一）外墻單層廠房的外墻由于本身的高度與跨度都比較大，要承受自重和較大的風(fēng)荷載，還要受到起重設(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。單層廠房外墻按承重方式不同分為承重墻、承自重墻和框架墻。承重墻一般用于中、小型廠房，其構(gòu)造與民用建筑構(gòu)造相似；當(dāng)廠房跨度和高度較大，或廠房內(nèi)起重運輸設(shè)備噸位較大時，通常由鋼筋混凝土排架柱來承受屋蓋和起重運輸荷載，外墻只承受自重起圍護作用，這種墻稱為承自重墻；某些高大廠房的墻體往往分成幾段砌筑在墻梁上，墻梁支承在排架柱上，這種墻稱為框架墻。承自重墻和框架墻是廠房外墻的主要形

25、式。根據(jù)墻體材料不同，廠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、屋架或屋面梁、屋蓋支撐系統(tǒng)組成。其整體剛度較差，只適用于一般中、小型的廠房。無檁屋蓋由大型屋面板、屋面梁或屋架等組成，其整體剛度較大，適用于各種類型的廠房。一般屋蓋的組成有：屋面板、屋面架（屋面梁）、屋架支撐、天窗架、檐溝板等組成。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，柱與基礎(chǔ)剛接，如圖10-27、圖10-28 所示。屋架、柱子、基礎(chǔ)組成了廠房的橫向排架，連系梁、吊車梁、基

26、礎(chǔ)梁等均為縱向連系構(gòu)件，它們和支撐構(gòu)件將橫向排架聯(lián)成一體，組成堅固的骨架結(jié)構(gòu)系統(tǒng)。依其所用材料不同分為鋼筋混凝土排架結(jié)構(gòu)、鋼筋混凝土柱與鋼屋架組成的排架結(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) 剛架結(jié)構(gòu)是將屋架（或屋面梁）與柱子合并為一個構(gòu)件，柱子與屋架（或屋面梁）的連接處為剛性節(jié)點，柱子與基礎(chǔ)一般做成鉸接。剛架結(jié)構(gòu)的優(yōu)點是梁柱合一，構(gòu)件種類較少，結(jié)構(gòu)輕巧，空間寬敞，但剛度較差，適用于屋蓋較輕的無橋式吊車或吊車噸位不大、跨度和高度較小的廠房和倉庫。常用的剛架結(jié)構(gòu)是裝配式門式剛架。門式剛架頂節(jié)點做成鉸接的稱為三鉸門架。也可以做成兩鉸門式剛架。為了便于施工吊裝

27、，兩鉸門式剛架通常做成三段，常在橫梁中彎矩為零（或彎短較?。┑慕孛嫣幵O(shè)置接頭，用焊接或螺栓連接成整體。常用的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)部起重運輸設(shè)備為了滿足生產(chǎn)工藝布置的需要，滿足生產(chǎn)過程中原材料、半成品、成品的裝卸、搬運以及進行設(shè)備的檢修等，在廠房內(nèi)部需設(shè)置適當(dāng)?shù)钠鹬剡\輸設(shè)備。廠房內(nèi)部的起重運輸設(shè)備主要有三類：一是地面運輸設(shè)備，如板車、電瓶車、汽車、火車等；二是垂直運輸設(shè)備，如安裝在廠房上部空間的各種類型的起重吊車；三是

28、輔助運輸設(shè)備，如各種輸送管道、傳送帶等。在這些起重設(shè)備中以各種形式的吊車對廠房的布置、結(jié)構(gòu)選型等影響最大。常見的起重吊車設(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。它由電葫蘆（即滑輪組）和工字形鋼軌組成，如圖2-9-31 所示。工字形鋼軌懸掛在屋架下弦或屋面大梁的下面，電葫蘆安裝在鋼軌上，按鋼軌線路運行及起吊重物。圖10-31 單軌懸掛吊車單軌懸掛式吊車布置方便、運行靈活，可以手動操作，也可以電動操作，主要適用于5t以下貨物的起吊和運輸。由于軌道懸掛在屋架下弦或屋面大梁的下面，所

29、以屋蓋結(jié)構(gòu)應(yīng)有較大的剛度。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。懸掛式吊車是在屋架下弦或屋面梁下面懸掛雙軌，在雙軌上設(shè)置可滑行的單梁，在單梁上安裝電葫蘆。支撐式吊車是在排架柱的牛腿上安裝吊車梁和鋼軌，鋼軌上設(shè)可滑行的單梁，單梁上安裝滑輪組。兩種吊車的單梁都可以按軌道縱向運行，梁上滑輪組可橫向運行和起吊貨物。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15 t，可以在地面上電動操縱，也可在吊車梁架一

30、端的司機室內(nèi)操縱。圖10-32 梁式吊車三、橋式吊車橋式吊車由橋架和起重行車（或稱小車）組成。橋式吊車是在廠房排架柱的牛腿上安裝吊車梁及軌道，橋架支撐于吊車梁上，可沿吊車梁上的軌道縱向往返行駛，而起重行車則沿橋架橫向移動，一般在橋架一端的起重行車上或司機室內(nèi)操作，如圖10-33所示。根據(jù)運輸要求，橋式吊車的起重行車上可設(shè)單鉤或雙鉤（即主鉤和副鉤），也可設(shè)抓斗，用于裝卸或運輸散料。由于橋式吊車是工業(yè)定型產(chǎn)品，應(yīng)使廠房的跨度和高度與所選吊車的跨度相適應(yīng)，并且滿足運行安全的需要，同時在柱間適當(dāng)位置設(shè)置通向吊車司機室的鋼梯平臺。橋式吊車由于橋架剛度和強度較大，所以適用于跨度較大和起吊及運輸較重的生產(chǎn)廠

31、房，其起重范圍可由5 t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半圓面積內(nèi)，適用于在固定地點及供某一固定生產(chǎn)設(shè)備的起重、運輸之用。壁行式懸臂吊車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 懸臂吊車懸臂吊車布置方便，使用靈活，一般起重量可達(dá)810 t，懸臂長可達(dá)810m，在實際工程中有一定應(yīng)用。第四節(jié) 單層廠房的柱網(wǎng)尺寸和定位軸線單層廠房的定位軸線是確定廠房主要承重構(gòu)件標(biāo)志

32、尺寸及相互位置的基準(zhǔn)線，同時也是廠房設(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)上進行的。一、柱網(wǎng)尺寸及其選擇柱網(wǎng)是廠房承重柱的定位軸線在平面上排列所形成的網(wǎng)格。柱網(wǎng)尺寸的確定實際上就是確定廠房的跨度和柱距，跨度是柱子縱向定位軸線間的距離，柱距是相鄰柱子橫向定位軸線間的距離。通常把與橫向排架平行的軸線稱為橫向定位軸線；與橫向排架平面垂直的軸線稱為縱向定位軸線。縱、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。柱網(wǎng)的選擇與生產(chǎn)工藝、建筑結(jié)構(gòu)、材料等因素密切相關(guān)，并符合廠房建筑模數(shù)協(xié)調(diào)標(biāo)準(zhǔn)（GBJ686）中的規(guī)定。圖10-35 單層廠房定位軸線（一）跨度兩縱向定位軸線間

33、的距離稱為跨度。單層廠房的跨度在18m及18m以下時，取擴大模數(shù)30M數(shù)列，如9m、12m、15m、18m；在18m以上時取擴大模數(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)采用擴大模數(shù)60M數(shù)列，如6 m、12 m，一般情況下均采用6 m。抗風(fēng)柱柱距宜采用擴大模數(shù)15M數(shù)列，如45 m、6 m、75 m。二、定位軸線的劃分及其確定定位軸線的劃分是以柱網(wǎng)布置為基礎(chǔ)，并與柱網(wǎng)的布置相一致。廠房的定位軸線分為橫向定位軸線和縱向定位軸線兩種。 （一）橫向定位軸線廠房橫向定位軸線主要用來標(biāo)定縱向構(gòu)件的標(biāo)志端部，如屋面板、吊車梁、連系梁、基礎(chǔ)梁、墻板

34、、縱向支撐等。1、中間柱與橫向定位軸線的關(guān)系除了靠山墻的端部柱及橫向變形縫兩側(cè)的柱以外，一般中間柱的中心線與橫向定位軸線相重合，且橫向定位軸通過柱基礎(chǔ)、屋架中心線及各縱向連系構(gòu)件如屋面板、吊車梁等的接縫中心，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)系山墻為非承重墻時，墻內(nèi)緣與橫向定位軸線相重合，且端部柱的中心線應(yīng)自定位軸線向內(nèi)移600mm，如圖10-37所示。定位軸線與山墻內(nèi)緣重合保證了屋面板與山墻之間不留空隙，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。山墻為砌體承重時，墻內(nèi)

35、緣與橫向定位軸線間的距離應(yīng)按砌體塊料類別分別為半塊或半塊的倍數(shù)或墻厚的一半，以保證伸入山墻內(nèi)的屋面板與砌體之間有足夠的搭接長度。屋面板與砌體或砌體內(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)系橫向伸縮縫、防震縫處的柱應(yīng)采用雙柱及兩條橫向定位軸線。柱的中心均應(yīng)從定位軸線向內(nèi)側(cè)各移600mm。兩軸線間加插入距i，i應(yīng)等于伸縮縫或防震逢的寬度e，如圖10-38所示。這種定位軸線的方法，即保證了雙柱間有一定的距離且有各自的基礎(chǔ)杯口，以便于柱的安裝，同時又保證了廠房結(jié)構(gòu)不致因沒有伸縮縫或防震逢而改變屋面板、吊車梁等縱向構(gòu)件的規(guī)格，施工比較簡單

36、。圖10-38 伸縮縫、防震縫處柱與橫向定位軸線的關(guān)系（二）縱向定位軸線縱向定位軸線主要用來標(biāo)定廠房橫向構(gòu)件的標(biāo)志端部，如屋架的標(biāo)志尺寸以及大型屋面板的邊緣。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 吊車跨度，即吊車軌道中心線間的距離（可查吊車規(guī)格資料）；e 吊車軌道中心線至定位軸線間的距離。一般取750 mm。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1000 mm；在磚混結(jié)構(gòu)的廠房中，當(dāng)采用梁式

37、吊車時，e值允許為500 mm。見圖10-39所示。e值是由上柱截面高度h，吊車端部構(gòu)造尺寸B（即軌道中心線至吊車端部外緣的距離），以及吊車運行側(cè)方安全間隙尺寸Cb（吊車運行時，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400500 mm；B值由吊車生產(chǎn)技術(shù)要求確定，一般為186400 mm；吊車側(cè)方安全間隙Cb與吊車起重量的大小有關(guān)，當(dāng)?shù)踯嚻鹬亓康扔诨蛐∮?0t時，Cb值取80 mm，吊車起重量等于或大于63t時，Cb為100 mm。圖10-39 吊車跨度與廠房跨度的關(guān)系在實際工程中，由于吊車型式、起重量、廠房跨度、柱距以及是否設(shè)置吊車走道板等條件的不同，外墻、

38、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+Cbe時，邊柱外緣、墻內(nèi)緣宜與縱向定位軸線相重合，此時屋架端部與墻內(nèi)緣也重合，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15m×60m大型板），經(jīng)適當(dāng)調(diào)整板縫后即可鋪到屋架的標(biāo)志端部，不需另設(shè)補充構(gòu)件，屋面板與外墻內(nèi)表面之間無縫隙，具有構(gòu)造簡單、施工方便的特點。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+Cbe時，如再采用“封閉結(jié)合”的定位方法，已經(jīng)不能滿足吊車安全運行所需的凈空

39、尺寸。因此需將邊柱外緣從定位軸線向外推移，即邊柱外緣與縱向定位軸線之間增設(shè)聯(lián)系尺寸c，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、加鋪補充小板及結(jié)合檐溝等。廠房是否需要設(shè)置聯(lián)系尺寸及其取值多少，應(yīng)根據(jù)所需吊車規(guī)格校核其實際安全間隙是否滿足安全要求，此外還與柱距及吊車走道板等因素有關(guān)。當(dāng)廠房采用承重墻結(jié)構(gòu)時，承重外墻的墻內(nèi)緣與縱向定位軸線間的距離宜為半塊砌塊的倍數(shù)，或使墻體的中心線與縱向定位軸線相重合，若為帶壁柱的承重墻，其內(nèi)緣與縱向定位軸線相重合，或與縱向定位軸線相間半塊

40、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)系中柱處縱向定位軸線的確定方法與邊柱相同，定位軸線與屋架或屋面大梁的標(biāo)志尺寸相重合。（1）等高跨中柱與縱向定位軸線的定位無變形縫時的等高跨中柱等高廠房的中柱宜設(shè)單柱和一條縱向定位軸線，且上柱的中心線宜與縱向定位軸線相重合。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以上，廠房柱距較大或有其他構(gòu)造要求時中柱仍可采用單柱，但需設(shè)兩條縱向定位軸線，兩軸線間距離叫做插入距，用i表示，此時上柱中心線與插入距中心

41、線重合，如圖10-41（b)所示。其插入距i應(yīng)符合3M數(shù)列（即300 mm或其整數(shù)倍）。當(dāng)其圍護結(jié)構(gòu)為砌體時，i可采用M/2（即50 mm）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設(shè)變形縫時的等高跨中柱當(dāng)?shù)雀呖鐝S房設(shè)有縱向伸縮縫時，可采用單柱并設(shè)兩條縱向定位軸線。伸縮縫一側(cè)的屋架或屋面梁應(yīng)擱置在活動支座上，兩軸線間插入距i等于伸縮縫寬e。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i應(yīng)根據(jù)防震縫的寬度e及兩側(cè)是否“封閉結(jié)合”，分別確定為e，或e+c，或c+e+c，如圖10-

42、42 （a）、（b）、（c)所示。（2）不等高跨中柱與縱向定位軸線的定位無變形縫時的不等高跨中柱不等高跨處采用單柱時，把中柱看作是高跨的邊柱；對于低跨，為簡化屋面構(gòu)造，一般采用封閉結(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)緣及縱向定位軸線相重合，宜采用一條縱向定位軸線。若封墻底面低于低跨屋面，宜采用兩條縱向定位軸線，其插入距i等于封墻厚度t，即i=t，如圖10-43（a）、（b）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)采用兩條縱向定位軸線。插入距根據(jù)高跨封墻高度或是低于低跨屋面

43、，分別等于聯(lián)系尺寸或封墻厚度加聯(lián)系尺寸c，即i=c或i=c+ t，如圖10-43（c）、（d）所示。圖10-43 高低跨處單柱與縱向定位軸線的關(guān)系i插入距；t封墻厚度；c聯(lián)系尺寸；t墻厚有變形縫時的不等高跨中柱不等高跨處設(shè)縱向伸縮縫時，采用雙柱、兩條縱向定位軸線，并設(shè)插入距。其插入距i可根據(jù)封墻位置的高低，分別定為i=e或i=e+ t；根據(jù)高跨是否是封閉結(jié)合，分別定為i=e或i=e+c+ t，如圖10-44所示。（三）縱橫跨相交處柱與定位軸線的聯(lián)系在縱橫跨的廠房中，常在縱橫跨相交處設(shè)有變形縫，使縱橫跨在結(jié)構(gòu)上各自獨立。所以縱橫跨應(yīng)有各自的柱列和定位軸線，兩軸線間設(shè)插入距，其定位軸線編號常以跨數(shù)

44、較多的為標(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單層工業(yè)廠房屋面的功能、構(gòu)造與民用建筑屋面基本相同，但由于面積大同時承受振動、高溫、腐蝕、積灰等內(nèi)部生產(chǎn)工藝條件的影響，也存在一定差異，單層工業(yè)廠房屋面具有以下特點：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)備沖擊荷載和機械振動的影響，因此要求其剛度、強度較大。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

45、復(fù)雜化。4恒溫恒濕的精密車間要求屋面具有較高的保溫隔熱性能，有爆炸危險的廠房屋面要求防爆、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。按屋面部位不同，可分屋面排水和檐口排水兩部分，其排水方式應(yīng)根據(jù)氣候條件、廠房高度、生產(chǎn)工藝特點、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房，多采用無組織排水方式。有一些特殊要求

46、的廠房，在生產(chǎn)過程中會散發(fā)大量粉塵的屋面或散發(fā)腐蝕性介質(zhì)的車間，容易造成管道堵塞而滲漏，宜采用無組織排水。無組織排水有檐口排水、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）。采用該方案時，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)

47、 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，形成長天溝外排水，見圖10-45（b）。長天溝板端部作溢流口，以防止在暴雨時因豎管來不及瀉水而使天溝浸水。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)

48、采用可防止因結(jié)凍脹裂引起屋檐和外部雨水管的破壞。缺點是鑄鐵雨水管等金屬材料消耗大，室內(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）。內(nèi)落外排水優(yōu)點是可以簡化室內(nèi)排水設(shè)施，生產(chǎn)工藝的布置不受地下排水管道的影響，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)廠房的使用要求和防水、排水的有機關(guān)系，結(jié)合屋蓋形式、屋面坡度、材料供應(yīng)、地區(qū)氣候條件及當(dāng)?shù)厥┕そ?jīng)驗等

49、因素來選擇合適的防水形式。1、卷材防水卷材防水在單層工業(yè)廠房中應(yīng)用較為廣泛，可分為保溫和不保溫兩種。其構(gòu)造做法與民用建筑基本相同，但廠房屋面往往承受沖擊荷載、震動荷載，變形可能性大，易引起拉裂而滲漏。下面僅就幾個特殊部位的構(gòu)造處理加以介紹。（1）接縫大型屋面板相接處的縫隙，必須用細(xì)石混凝土灌縫填實。在無保溫層的屋面上，屋面板短邊端肋的交接縫處的卷材被拉裂的可能性較大，應(yīng)加以處理。一般采用在交接縫上加鋪一層干鋪卷材延伸層（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）挑檐屋面為無組織排水時，可用外伸的檐口板或利用頂部圈梁挑出挑檐板。挑檐處應(yīng)處理好卷材的收頭，以防

50、止卷材起翹、翻裂。通?？刹捎镁聿淖匀皇疹^和附加鍍鋅鐵皮收頭的方法。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）縱墻外天溝南方地區(qū)較多采用外天溝外排水的形式，其槽形天溝板一般支承在鋼筋混凝土屋架端部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）中間天溝中間天溝設(shè)于等高多跨廠房的兩坡屋面之間，一般用兩塊槽形板作天溝或去掉屋面板上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）高低跨處泛水如在廠

51、房平行高低跨方向無變形縫，而由墻梁承受高跨側(cè)墻墻體荷載時，墻梁下需設(shè)牛腿。因牛腿有一定高度，因此高跨墻梁與低跨屋面之間必然形成一個大空隙，這段空隙應(yīng)采用較薄的墻來填充，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)件自防水常用的是鋼筋混凝土構(gòu)件自防水屋面板，利用屋面板本身的密實性和抗?jié)B性，對板縫進行局部處理而形成防水的屋面。構(gòu)件自防水屋面具有省工、省料、造價低和維修方便的優(yōu)點，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。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

52、搭蓋式。（1）嵌縫式、脊帶式嵌縫式構(gòu)件自防水屋面是利用大型屋面板作防水構(gòu)件，板縫嵌油膏防水。若在嵌縫上面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）搭蓋式防水搭蓋式構(gòu)件自防水屋面的構(gòu)造原理和瓦材相似，如用F型屋面板作防水構(gòu)件，板的縱縫上下搭接，橫縫和脊縫用蓋瓦覆蓋。這種屋面安裝簡便，但板形復(fù)雜，不便生產(chǎn)，在運輸過程中易損壞等特點。（三）屋面的保溫與隔熱1、屋面的保溫屋面的保溫有保溫層鋪在屋面板上部、保溫層設(shè)在屋面板下部和保溫層與承重基層相結(jié)合等三種做法。保溫層鋪在屋面板上部與民用建筑做法相同；保溫層設(shè)在屋面板下部有直接噴涂保溫層和吊掛保溫層兩種做法；保溫層與承重基層相結(jié)合即

53、把屋面板和保溫層結(jié)合起來，甚至將承重、保溫、防水功能三者合一，目前常用的有配筋加氣混凝土屋面板和夾心鋼筋混凝土屋面板。2、屋面隔熱當(dāng)廠房高度在9米以上可不考慮隔熱，主要用加強通風(fēng)來達(dá)到降溫的目的，；當(dāng)廠房高度小于9米或小于等于跨度的二分之一時宜作隔熱處理，具體做法就是在屋面上架空混凝土板或預(yù)制水泥隔熱拱。二、廠房的天窗在大跨度和多跨度的單層工業(yè)廠房中，由于面積大，僅靠側(cè)窗不能滿足自然采光和自然通風(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型天窗、梯形天窗等，這幾種天窗構(gòu)造均沿廠房縱向布置，雙側(cè)采光

54、，是我國單層工業(yè)廠房采用最多的一種，但增加了廠房的體積和屋頂重量，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，造價高，抗震性能差。現(xiàn)就矩形天窗為例介紹上凸式天窗的構(gòu)造。矩形天窗主要由天窗架、天窗扇、天窗屋面板、天窗端壁、天窗側(cè)板組成。見圖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、天窗架天窗架是天窗的承重構(gòu)件，常用鋼筋混凝土天窗架或鋼天窗架，支承在屋架或屋面梁上，跨度有6米、9米、12米三種。鋼筋混凝土天窗架一般由三榀或兩榀預(yù)制構(gòu)件拼接而成，各榀之間采用螺栓連接，支腳與屋架采用焊接；鋼天窗架重量輕，制作吊裝方便，常采用桁架式，其支架與屋架節(jié)點的連接一般也采用焊接，適用于較大跨度。

55、2、天窗屋面天窗屋面的構(gòu)造一般與廠房屋面構(gòu)造相同，由于天窗寬度和高度一般均較小，故多采用無組織排水，并在天窗檐口下部的屋面上鋪設(shè)滴水板；雨量多或天窗高度和寬度較大時，宜采用有組織排水。3、天窗側(cè)板天窗側(cè)板是天窗扇下的圍護結(jié)構(gòu)，相當(dāng)于側(cè)窗的窗臺，其高度應(yīng)能防止雨水濺入廠房內(nèi)，并且不被積雪擋住天窗扇的開啟，從廠房屋面至側(cè)板上緣一般不小于300mm，經(jīng)常有大風(fēng)及多雪地區(qū)宜適當(dāng)增高至400600mm，過高會加大天窗架的高度。天窗側(cè)板一般做成與屋面板長度相同的鋼筋混凝土槽型板，安裝時將它與天窗架上的預(yù)埋件焊牢。4、天窗端壁天窗兩側(cè)的山墻稱為天窗端壁。其作用是支承天窗屋面板，圍護天窗端部。常采用預(yù)制鋼筋混

56、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。端壁板及天窗架與屋架上弦的連接均通過預(yù)埋件焊接，要求保溫的車間側(cè)板兩肋之間應(yīng)填入保溫材料，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、天窗扇天窗扇多為鋼材制成，按開啟方式分為上懸式和中懸式，可按一個柱距獨立開啟分段設(shè)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）下沉式天窗下沉式天窗是在擬設(shè)天窗的部位把屋面板下移，鋪在屋架的下弦上，利用屋架上、下弦之間的空間做成采光口或通風(fēng)口。與矩形天窗相比可省去天窗架及其附件，從而降低了廠房的高度，減輕了天窗自重。根據(jù)下沉部位的不同可分為橫向下沉式、縱向下沉式、井式天