页数：52页文件大小：1.50 MB来源： 房屋建筑学ppt课件
本课件讲单层厂房的天窗、侧窗与大门，比较矩形天窗、锯齿形天窗、平天窗等的采光通风效果与构造做法，讲清侧窗的形式与布置要求，并介绍推拉门、平开门、升降门等厂房大门类型。
第八章单层厂房天窗、侧窗和大门构造8.1天窗在大跨度和多跨的单层厂房中，为了满足天然采光和自然通风的要求，常在厂房的屋顶上设置各种类型的天窗。天窗按作用可分为采光天窗、通风天窗和采光兼通风的天窗，按天窗的形式分，常见的有矩形天窗、锯齿形天窗、M形天窗、平天窗、下沉式天窗等．8.1.1矩形天窗矩形天窗既可采光又可通风，而且防雨和防太阳辐射均较好，所以在单层厂房中被广泛应用。但矩形天宙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。矩形天窗主要由天窗架、天窗扇、天窗屋面板、天窗侧板及天窗端壁板等组成，见图8.1。
图8.1矩形天窗组成
矩形天窗沿厂房纵向布置，在厂房屋面两端和变形缝两侧的第一柱间常不设天窗，一方面可以简化构造，另一方面还可作为屋面检修和消防的通道。在每段天窗的端部应设置上天窗屋面的消防检修梯。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、钢天窗架。
天窗架的宽度根据采光、通风要求一般为厂房跨度的1/2～1/3左右。考虑结合屋面板的尺寸，以及尽可能将天窗架支承在屋架的节点上，目前所采用的天窗架宽度为3m的倍数。即6m、9m、12m。
天窗架的高度是根据所需天窗扇的排数和每排窗扇的高度来确定，多为天窗架跨度的0.3～0.5倍，其尺寸见表8.1。表8.1常用钢筋混凝定土天宙架的尺寸(㎜)。
钢筋混凝土天窗架有门型、W型和Y型等，见图8.2；钢天窗架的形式有多压杆式和桁架式，见图8.3。图8.2钢筋混凝土天窗架图8.3钢天窗架形式
2.天窗端壁矩形天窗两端的承重围护结构构件称为天窗端壁。通常采用预制钢筋混凝土端壁板，见图8.4，或钢天窗架石棉瓦端壁板，见图8.5。前者用于钢筋混凝土屋架，后者多用于钢屋架。
钢筋混凝土端壁板常作成肋形板，并可代替钢筋混凝土天窗架。当天窗架跨度为6m时，端壁板由两块预制板拼接，当天窗架跨度为9m时，端壁板由三块预制板拼接而成。端壁板及天窗架与屋架的连接均通过预埋铁件焊接。
寒冷地区的钢筋混凝土端壁板，当车间需要保温时，应在其内表面加设保温层。图8.4钢筋混凝土墙壁。
图8.5石棉水泥端壁示。
图8.6上悬钢天窗扇
上悬钢天窗扇的构造见图8.6中①～⑦大样图，它是由上梃、下梃、边梃、窗芯盖缝板及玻璃组成。在钢筋混凝土天窗架上部予埋铁板，用短角钢与预埋铁板焊接，再将通长角钢L100×8焊接在短角钢上，用螺栓将弯铁固定在通长角钢L100×8上，而上悬钢天窗扇的槽钢上梃则悬挂在弯铁上。窗扇的下梃为异形断面的型钢，天窗扇关闭时，下挺位于横档或侧板外缘以利排水。
为控制天窗开启角度，在边梃及窗芯的上方设止动板。(2)中悬式钢天窗。中悬式钢天窗因受天窗架的阻挡和受转轴位置的影响，只能分段设置，在一个柱距内设一樘窗扇。
我国定型产品中悬式钢天窗扇高有三种：900㎜、1200㎜和1500㎜。可以组合成一排、二排、三排等不同高度的中悬式钢天窗扇，窗扇的上梃、下梃及边梃均为角钢，窗芯为上型钢，窗扇转轴固定在两侧的竖框上，如图8.7所示。
图8.7中悬式钢天窗构造
4.天窗檐口天窗檐口构造有两类：1)带挑檐的屋面板，无组织排水的挑檐出挑长度一般为500㎜，若采用上悬式天窗扇，因防雨较好，故出挑长度可小于500㎜，若采用中悬式钢天窗时，因防雨较差，其出挑长度可大于500㎜，见图8.8(a)。2)设檐沟板，有组织排水可采用带檐沟屋面板，见图8.8(b)，或者在钢筋混凝土天窗架端部预埋铁件焊接钢牛腿，支承天沟，见图8.8(c)。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300㎜，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，见图8．9。采用钢筋混凝土门字形天窗架，钢筋棍凝土大型屋面板，则侧板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在天窗架下端相应位置预埋铁件，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，见图8.9(a)。
该图所示车间需要保温，所以屋面板及天窗屋面板均设有保温层，侧板也应设保温层。图8.9(b)是采用钢筋混凝土小板，小板的一端支承在屋面上，另一端靠在天窗框角钢下档的外侧。当屋面为有檩体系时，侧板可采用水泥石棉瓦、压型钢板等轻质材料。
图8.8钢筋混凝土槽口构造
图8.9钢筋混凝土檐口及侧板
8.1.2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，见图8.10。矩形通风天窗挡风板，其高度不宜超过天窗檐口的高度，一般应比糖口稍低，E=0.1—0.5h。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，在多雪的地区不大于200㎜。
因为缝隙过大，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，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。图8.10矩形通风天窗。
1.挡风板的形式及构造挡风板的形式有立柱(直或斜立柱式)、悬挑式(直或斜悬挑式)见图8.11。挡风板由面板和支架两部分组成。面板材料常采用石棉水水泥瓦、玻璃钢板、压型钢板等轻质材料。支架的材料主要采用型钢及钢筋混凝土。
立柱式是将立柱支承在屋架上弦的柱墩上，用支撑与天窗加连接，结构受力合理，但挡风板与天窗之间的距离受屋面板排列的限制，立柱处防水处理较复杂。悬挑式的支架固定在天窗架上，挡风板与屋面板完全脱开，处理灵活适用各种屋面，但增加了天窗架的荷载，抗震不利。2.水平口挡雨片的构造水平口挡雨片由挡雨片及其支承部分组成。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。
支承部分有组合檩条、型钢支架及钢檩条、钢筋混凝土格架、钢格架等。为了增大挡雨片的透光系数，可采用铅丝玻璃、钢化玻璃、玻璃钢等透光材料，见图8.12。矩形通风天窗挡雨设施除水平口设挡雨片外，还可加大挑檐，垂直口设挡雨板等作法。垂直口设挡雨板的构造与开敞式外墙构造相同。
图8.11挡风板的形式和构造
图8.12矩形通风天窗挡雨片构造
图8.13平天窗的形式
图8.14
2)预制井壁见图8.14(b)。将预制屋面板与预制井壁的预埋铁件焊接成整体，透光材料与井壁用油膏粘结，金属卡钩固定于井壁的预埋木块上，再安设透光材料。由于未设排水沟，适用于不产生凝结水的厂房。若透光材料下表面会产生凝结水，则井壁应设排水沟。玻璃与井壁之间的缝隙和玻璃的搭接部位容易渗漏雨水，是平天窗防水的重要部位。玻璃与井壁之间的缝隙，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。
采光板用卡钩固定玻璃，并将卡钩通过螺钉固定在井壁的预埋木砖上。如图8.14(c)所示。(2)玻璃搭接构造。平天窗的透光材料主要采用玻璃，当干天窗排水方向的玻璃采用两块或两块以上时，两块玻璃之间必须搭接，搭接长度不小于100㎜。搭接的方法有卡钩不封口搭接、水泥砂浆封口搭接、塑料管封口搭接和油膏或油灰封口搭接等四种，见图8.15。平天窗玻璃沿厂房纵向为两块或两块以上时，应设横档。
横档起支承和固定玻璃的作用，见图8.16(a)，为钢横档。T型断面，玻璃与横档用油膏粘结，玻璃上表面两端部和油灰填缝防水。图8.16(b)为钢筋混凝土横档，玻璃与横档的结合及填缝均用油膏，采用双层玻璃以增大热阻。另常见的几种做法，如图8.16(c)所示。
图8.15上下玻璃搭接构造
图8.16
图8.17
图8.18边井式天窗构造组成1.井底板2.檩条3.檐沟4.挡雨设施5.挡风侧墙6.恢梯7.空格板井式天窗垂直口高度受屋架结构高度的限制，而屋架节点、檩条、井底板及井底板四周的泛水等还占据一部分高度，为了增大垂直口的通风面积并充分利用屋架上弦与下弦之间的空间，应尽可能地提高垂直口的净高。其方法是采用下卧式檩条、槽形檩条或L形檩条(图8.20)，以尽量降低板的标高，增大净空高度。
图8.19横向布置图8.20捶高垂直口的净高的檩条断面形式
(2)纵向布置井底板垂直于屋架布置，见图8.21(a)，是中井式天窗横剖面图，井底板两端支承在两榀屋架的下弦上。由于屋架的垂直腹杆和斜腹杆对搁置标准屋面板有影响，井底板应设计成卡口板或出肋板，见图8.22。图8.21(b)是边井式天窗横剖面图，井底板为F形断面屋面板，F板的纵肋支承在两榀屋架下弦节点上。2．井式天窗挡雨设施井式天窗的挡雨设施有五种：井口作挑檐、井口设挡雨片、垂直口设挡雨板、垂直口设窗扇、水平口设窗扇。
(1)井口作挑檐。在井口处设挑檐板，遮挡雨水飘入室内，挑檐板的出挑长度应满足设计飘雨角。的要求，图8.23是井式天窗水平口设挑糖板，在1--1剖面中，沿厂房纵向布置的屋面板带挑檐；在2--2剖面中增设屋面板，起挑檐板的作用。这种方法构造简单，吊装方便，但屋面刚度较差。
图8.24是井口增设小型屋面板—镶边板，在3--3剖面中，镶边板支承在井口檩条上：在4--4剖面中增设变通大型屋面板。这种方法用料较省，屋面井口处增设檩条后，增加了厂房刚度，但构件类型较多。
图8.21纵向布置图8.22井底板纵向布置方式
图8.23带挑檐屋面板
图8.24推拉门布置形式
图8.25水平口设挡雨片
(3)垂直口设挡雨板。在垂直口设挡雨板，既便于通风，又能防雨。挡雨板的尺寸及层数应满足设计飘雨角的要求。其构造常采用型钢支架上挂石棉瓦或预制钢筋混凝土板。
(4)垂直口设窗扇。沿厂房纵向的垂直口呈矩形，窗扇开启方式可以采用上悬式或中悬式。横向垂直口有屋架腹杆的阻挡，且受屋架坡度的影响，呈倾斜状，窗扇只可用上悬式。在此处设置窗扇有两种形式：平形四边形[图8.26(a)]和矩形[8.26(b)]。
前者制作麻烦，玻璃损耗大。后者可选用标准窗，窗扇两端空隙用板材封闭。由于窗扇沿屋架坡度设置，开启时窗扇受扭，耐久性较差。图8.26横向垂直口窗扇形式。
(5)水平口设窗扇。水平口设置的窗扇有两种形式，①中悬式，窗扇支承在空格板或檩条上，开启角度可任意调整，②推拉式，窗扇两侧装滑轮，窗扇沿水平口两边的导轨开启和关闭，因使用不便，较少采用。3.边井式天窗外排水在井式天窗的屋架上弦及下弦铺设屋面板时，既要考虑上弦部位的屋面排水，又要考虑下弦部位的屋面排水，因此排水设计比较复杂。
设计时应根据井式天窗的位置、厂房高度、车间内部产生灰尘量的多少以及年降雨量和暴雨量的大小等因素，选择排水方式。边井式天宙排水方式有下列几种：1)无组织外排水。上层屋面及下层井底板屋面的雨水均为自由落水，见图8.27(a)。
这种排水方式构造简单，施工方便，适用于年降雨量较小和高度不高的厂房。图8.27边井式天窗外捧水。
2)单层天沟外排水。上层屋面为通长天沟的有组织排水，下层井底板为自由落水，见图8.27(b)。它适用于年降雨量较大、灰尘较少的厂房。另一种作法是上层屋面为自由落水，下层井底板为通长天沟的有组织排水。通长天沟可兼作清扫灰尘的走道，此时通长天沟应设栏杆。
它适用于年降雨量较大，灰尘量较多的厂房，见图8.27(c)。3)双层天沟外排水。上层屋面设通长天沟或间断天沟，下层井底板设置通长天沟，见图8/27(d)。它适用于年降雨量大及灰尘多的厂房．8.2侧窗和大门8.2.1侧窗在工业建筑中，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，及满足其他特殊要求。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，侧窗防尘和密闭等等。
而且工业建筑侧窗面积较大，如果处理不当，容易产生变形损坏和开关不便，不但给生产带来不良影响，还会增加维修费用，因此在进行侧窗构造设计时，应在坚固耐久、开关方便的前提下，节省材料，降低造价。1．侧窗的层数为节省材料和造价，工业建筑侧窗一般情况下采用单层窗，只有在严寒地区在4m以下高度范围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，而且防尘密闭性能均较好，但造价高，施工复杂。
3)固定窗，构造简单节省材料，多设于外墙中部，主要用于采光。对有防尘要求的车间，其侧窗也多做成固定窗。4)垂直旋转窗，又称立转窗，窗扇沿垂直轴转动，并可根据不同的风向调节开启角度，通风效果好，多用于热加工车间的外墙下部，作为通风的进气口。根据厂房和通风的需要，厂房外墙的侧窗，一般将悬窗、平开窗、固定窗等组合在一起，如图8.28所示。图8.28侧窗组合示例
8.2.2大门1.门的尺寸与类型工业厂房的大门主要是供日常车辆和人通行，以及紧急情况疏散之用。因此门的尺寸应根据所需运输工具类型、规格、运输货物的外形并考虑通行方便等因素来确定。一般门的宽度应比满载货物时的车辆宽600～1000㎜，高度应高出400~600㎜。常用厂房大门的规格尺寸见图8.29。图8.29厂房大门尺寸
一般大门的材料有木、钢木、普通型钢和空腹薄壁钢等几种。门宽1.8m以内时采用木制的，当门洞尺寸较大时，为了防止门扇变形和节约木材，常采用型钢作骨架的钢木大门或钢板门高大的门洞采用各种钢门或空腹薄壁钢门大门的开启方式有平开、推拉、折叠、升降、上翻、卷帘门等，见图8.30。图8.30大门的开启方式
2.一般大门的构造(1)平开门。平开门构造简单门向外开时，门洞应设雨篷。门向内开虽免受风雨的影响，但占车间面积，也不利事故疏散，故门扇常向外开。当运输货物不多、大门不需经常开启时，可采用在大门扇上开设供人通行的小门。
平开门受力状态较差，易产生下垂或扭曲变形，故门洞大时不易采用。门洞尺寸一般不宜大于3．6m×3．6m。当门的面积大于5m2时，宜采用角钢骨架。大门门框有钢筋混凝土和砖砌两种，见图8．31。
当门洞宽度大于3m时，设钢筋混凝土门框，在安装铰链处预埋铁件。洞口较小时可采用砖砌门框，墙内砌入有预埋件的混凝土块，砌块的数量和位置应与门扇上铰链的位置相适应。一般是每个门扇设两个铰链。图8.31平开钢木门门框。
常用钢木平开大门见图8.32，门扇由角钢做骨架，15㎜厚木板作门心板，为了防止门扇变形，中间设有角钢的横撑和交叉支承以增强门扇的刚度。寒冷地区要求保温的大门可采用双层木板，中间填以保温材料，并在门扇下沿与地面空隙处以及门扇与门框，门扇与门扇的缝隙处加钉橡皮条或水龙带，以防止风砂吹入。图8.32平开钢木大门构造示例
(2)推拉门。推拉门的开关是通过滑轮沿着导轨向左右推拉，门扇受力状态较好，构造19单，不易变形，常设在墙的外侧。雨篷沿墙的宽度最好为门宽的两倍。工业厂房中广泛采用推拉门，但不宜用于密闭要求高的车间。推拉门由门扇、门轨、地槽、滑轮及门框组成，门扇可采用木门、钢板门、空腹薄壁钢门等，每个门扇宽度不大于1.8m，根据门洞的大小，平面可布置成单轨双扇、双轨双扇、多轨多扇等形式，见图8.33。
常用者为单轨双扇。推拉门支承的方式可分上挂或和下滑式两种，当门的高度小于4m时，用上挂式，即门扇通过滑轮挂在门洞上方的导轨上。当门扇高度大于4m时，多用下滑式，在门洞上下均设导轨，门扇沿上下导轨推拉，下面的导轨承受门扇的重量。推拉门位于墙外，门上方需设雨篷。上悬式钢木推拉门见图8.34。
由于门扇是通过滑轮挂在导轨上的，门扇变小，因此门扇太高时，门扇角钢骨架中间只设横撑，在安装滑轮处设斜撑，导轨是通过支架与钢筋混凝土门框的预埋铁件连接，门扇下边有导向装置。如果安装地滑轮，它沿地槽左右移动，门扇下边还设铲灰刀，清除地槽尘土，为了防止滑轮脱轨，在导轨尽端设门挡，并在门框处作小壁柱。由于推拉门的门缝较大，门扇尺寸应比洞口宽200㎜为宜。
图8.33平开钢木门门框(3)折叠门。折叠门由几个较窄的门扇相互间以铰链连接组合而成。开启时通过门扇上下滑轮沿着导轨可左右移动。
这种形式在开启时可使几个门扇折叠在一起，占用的空间较少，适用于较大门洞。折叠门一般可分为侧挂式、侧悬式和中悬式折叠三种，见图8.35。侧挂折叠门可用普通铰链，靠框的门扇如为平开门，在它侧面一般只挂一扇门，不适于较大的洞口。
侧悬式和中悬式折叠门，在洞口上方设有导轨，各门扇间除下部用铰链连接外，在门扇顶部还装有带滑轮的铰链，下部装地槽滑轮，折叠门开闭时上下滑轮沿导轨移动，带动门扇折叠，它们适用于较大的洞口。滑轮铰链安；装在门扇侧边为侧悬式，开关较灵活。中悬式折叠门是滑轮铰链装在门扇中部，门扇受力较好，但开关比较费力。
图8.34上悬式推拉门构造
图8.35折叠门的种类图8.36为空腹薄壁钢的侧悬折叠门。门扇上下装有滑轮铰链，门洞上下导轨的水平位置应与墙面成一定的角度，使门扇开启后能全部折叠平行于墙面，空腹薄壁钢门的壁较薄，在油漆前不宜用喷砂或酸洗的方法除锈，应采用不去锈底漆，并注意在使用中的维护工作。空腹薄壁门不宜用于有腐蚀性介质的车间。
图8.36侧悬折叠门构造
3.特殊要求的门(1)防火门。防火门用于加工易燃品的车间或仓库。根据车间对防火门耐火等级的要求，门扇可以采用钢板、木板外贴石棉板再包以镀锌铁皮或木板外直接包镀锌铁皮等构造措施。
当采用后两种方式作防火门时，考虑被烧时木材的碳化会放出大量气体，因此在门扇上应设泄气孔。室内有可燃气体时，为防止液体流淌，扩大火灾蔓延，防火门下宜设门槛，高度以液体不流淌到门外为准。自重下滑防火门是将门上导轨做成5％一8％坡度，火灾发生时，易熔合金熔断后，重锤落地，门扇依靠自重下滑关闭，见图8．37。
易熔合金的熔点为70℃，含有铋(Bi)50％、铅(Pb)25％、锡(Sn)12．5％。当洞口尺寸较大时，可做成两个门扇相对下滑。图8.37自重下滑防火门。
(2)保温门、隔声门。保温门要求门扇具有一定热阻值和门缝密闭处理，故常在门扇两层板间填以轻质疏松的材料(如玻璃棉、矿棉、岩棉、软木、聚苯板等)。隔声门的隔声效果与门扇的材料和门缝的密闭有关，虽然门扇越重隔声越好，但门扇过重开关不便，五金也易损坏，因此隔声门常采用多层复合结构，也是在两层面板之间填吸声材料(如矿棉、玻璃棉、玻璃纤维板等)。一般保温门和隔声门的面板常采用整体板材(如五层胶合板、硬质木纤维板，热压纤维板等)，因为企口木板干缩后会出现缝隙，对隔声性能或保温性能带来不利影响，一般保温门和隔声门的节点构造见图8.38。门缝密闭处理对门的隔声、保温以及防尘等使用要求有很大影响，通常在门缝内粘贴填缝材料，填缝材料就具有足够的弹性和压缩性，如橡胶管、海棉橡胶条、羊毛毡条、泡沫塑料条等。
图8.38保温、隔声门门缝处理
小结本章主要讲述工业建筑中单层厂房天窗、侧窗和大门等构造做法在大跨度和多跨的单层厂房中，为了满足天然采光和自然通风的要求，常在厂房的屋顶上设置各种类型的天窗。单层厂房的侧窗不仅要满足天然采光和自然通风的要求，还应满足泄压、保温、隔热、防尘等要求。大门主要用于生产运输和人流通行。
在学习过程中应注意以下内容：1.厂房天窗常见的四种类型，即矩形天窗、矩形通风天窗、平天窗、井式天窗。2.掌握矩形天窗的组成及天窗架、天窗端壁、天窗扇、天窗侧板的种类和构造做法。3.掌握矩形通风天窗挡风板的形式及构造。
4.掌握平天窗细部构造做法。5.掌握井式天窗的布置方式即横向、纵向布置和井式天窗的挡雨细部构造做法。6.厂房侧窗的构造做法，掌握侧窗的材料种类、开启方式，7.大门的构造做法，了解大门的一般尺寸与类型，掌握一般大门：平开门、推拉门、折叠门的构造做法．掌握特殊大门：防火门、保温门、隔声门的构造做法。
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