房屋建筑学第十二章

房屋建筑学第十二章第1页/共39页第十二章单层工业厂房外墙

学习目标和要求

1.掌握砖砌外墙的墙身、墙身变形缝的作用和构造做法；2.掌握基础梁、连系梁的基本构造；3.畅掌握大型板材墙板的种类、规格、布置方式及连接构造，了解檐口、女儿墙等细部构造；4.了解墙体表面处理的一般方法及轻质板材墙和开敞式外墙的构造。第2页/共39页第十二章目录单层工业厂房外墙砖墙及砌块墙12.1大型板材墙和轻质板材墙12.212.3开敞式外墙第3页/共39页12.1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。当厂房跨度小于15m、吊车吨位不超过5t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。第十二章单层工业厂房外墙第4页/共39页一、墙与柱的相对位置

单层工业厂房围护墙与厂房柱的相对位置一般有两种布置方案，如图12.1所示。一种是将外墙布置在柱外侧，这种方案构造简单、施工方便，可以避免产生“热桥”，有较好的热工性能，应用较普遍；另一种方案是将外墙设置在柱间，这种方案可以节约土地和砖料，能省去柱间支撑，但存在“热桥”现象，不宜在北方采用。外墙设置在柱间时应注意墙内缘与吊车梁的关系，要留有足够的安全缝隙，以保证吊车行驶。第十二章单层工业厂房外墙第5页/共39页第十二章单层工业厂房外墙图12.1砖墙与柱相对位置第6页/共39页二、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，如图12.2所示。下部墙身通过基础梁将荷载传至柱下基础；上部墙身支承在连系梁上，连系梁将荷载通过柱子传至基础。内墙第十二章单层工业厂房外墙图12.2砖墙构造第7页/共39页１．基础梁与基础的连接

由于基础梁支承在柱基础上，如图12.3a所示，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主要有两种方式，如图12.3b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；当基础埋置较深时,可用牛腿支托，将基础梁的埋深减小,减少墙体的砌筑量，有时也采用高杯基础的形式。第十二章单层工业厂房外墙在寒冷地区，为防止土壤冻胀对基础及墙身产生反拱的不利影响，可在基础梁的下部填铺炉渣等松散材料，也可在基础梁下预留空隙，如图12.4所示。这种方法能保证基础梁与柱基础有共同的沉降，它同样适用于湿陷性土壤或湿胀性土壤。第8页/共39页第十二章单层工业厂房外墙图12.3基础梁与基础的连接第9页/共39页第十二章单层工业厂房外墙图12.4基础梁下部构造处理第10页/共39页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。用来承担墙身重力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。连系梁多为预制钢筋混凝土梁，现浇连系梁由于施工速度慢、现场湿作业多，使用较少。连系梁的横断面一般有矩型和L型，如图12.5a所示。第十二章单层工业厂房外墙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的，如图12.5b所示；预制非承重连系梁与柱子可用螺栓连接，如图12.5c所示。承重连系梁与柱的连接方式，是将连系梁搁置在支托连系梁的牛腿上，用螺栓或焊接的方法连接牢固，如图12.5d、e所示。第11页/共39页第十二章单层工业厂房外墙图12.5连系梁与柱子的连接第12页/共39页

单层工业厂房的外墙主要受到水平方向的风荷载作用，为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2A6钢筋砌入砖缝内，以起到拉结作用，如图12.6所示。

第十二章单层工业厂房外墙3．墙体与柱的连接第13页/共39页第十二章单层工业厂房外墙图12.6砖墙与柱和屋架的连接第14页/共39页

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，拉结筋设置方式如图12.7所示。第十二章单层工业厂房外墙图12.7山墙边柱和外墙连接第15页/共39页

伸缩缝处墙体与柱子的连接如图12.8所示。第十二章单层工业厂房外墙图12.8伸缩缝处边柱和外墙连接第16页/共39页

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砌入砖缝内进行锚拉，如图12.9所示。嵌砖砌筑能有效提高厂房的纵向刚度。第十二章单层工业厂房外墙图12.9嵌砌砖墙与柱子的连接第17页/共39页三、墙体的表面处理

单层工业厂房砖砌墙体的外墙面可根据厂房的用途、厂房所处的环境及投资大小选择墙面装饰，有清水墙类、贴面类、涂料类等。内墙面除对清洁要求较高的车间做内粉刷外，一般把砖缝勾平之后，只做简单的喷白。当车间内有腐蚀性气、雾或粉尘等腐蚀介质产生时，应考虑采用混合砂浆、石灰砂浆或水泥砂浆抹灰；当有大量的酸性介质侵蚀时，需在水泥砂浆抹灰层表面加罩一层耐酸涂料。内墙面与地坪交接处，做200mm高的1：2水泥砂浆踢脚线。用砌块砌筑单层工业厂房围护墙是轻质墙体的发展方向，能充分发挥轻质材料的特性。砌块墙与厂房柱的连接等构造与普通砖墙类似。第十二章单层工业厂房外墙第18页/共39页12.2大型板材墙和轻质板材墙采用大型板材和轻质板材作为单层工业厂房外围护墙，不仅可以加快施工速度、减轻劳动强度，而且还能充分利用工业废料、节省耕地。大型板材墙体自重轻，具有良好的抗震性能，但力学性能、保温、隔热、防渗漏及节点连接构造等方面还需改进提高。第十二章单层工业厂房外墙第19页/共39页一、大型板材墙

目前采用的大型板材墙多为钢筋混凝土板材墙。我国现行的工业建筑墙板的长度和高度采用扩大模数3M，长度有4500mm、6000mm、7500mm、12000mm四种；宽度有900mm、1200mm、1500mm、1800mm四种。板厚度采用分模数1/5M，常用厚度为160mm～240mm。第十二章单层工业厂房外墙1.板材的规格与类型

按板材的材料和构造方式分，墙板有单一材料墙板和复合材料墙板。按墙板在围护墙中的位置分，有一般墙板、山尖板、勒脚板、女儿墙板、窗框板、窗下板、窗上板、檐下板等。第20页/共39页常用的单一材料墙板主要有钢筋混凝土槽型板、空心板、配筋的加气混凝土板和轻骨料混凝土板，如图12.10所示。加气混凝土板和轻骨料混凝土板质量轻，保温性能好，但吸湿性较强。第十二章单层工业厂房外墙(1)单一材料墙板图12.10单一材料墙板第21页/共39页墙板与柱应有可靠的连接。墙板与柱的连接分柔性连接和刚性连接。第十二章单层工业厂房外墙2.墙板与柱的连接(1)柔性连接

柔性连接是通过墙板与柱内的专用预埋件、连接件将板柱连接在一起。柔性连接能使墙板与柱之间在一定范围内相对移动，以适应各种振动引起的变形。常用的柔性连接有螺栓柔性连接、角钢柔性连接和压条柔性连接，如图12.12所示。

螺栓柔性连接是在水平方向用螺栓挂钩将板柱拉结固定，墙板的竖向荷载由柱子上的钢托支承，钢托沿垂直方向每隔3-4块板设置一个，如图12.12a所示。这种方法维修方便、无焊接作业，但用钢量较大，连接件易受腐蚀。第22页/共39页

复合材料墙板是由承重骨架、外壳和各种轻质夹芯材料构成的墙板，如图12.11所示。复合材料墙板可充分发挥不同材料的特点，有防火、防水、保温、质量轻等优点，并具备一定的强度。第十二章单层工业厂房外墙(2)单一材料墙板图12.11复合材料墙板第23页/共39页第十二章单层工业厂房外墙图12.12柔性连接第24页/共39页角钢柔性连接是利用焊在墙板和柱子上的角钢相互搭挂固定的，如图12.12b所示。这种方法施工速度快、用钢量较少，但对连接构件位置的精度要求较高。角钢柔性连接适应板柱相对位移的程度较螺栓柔性连接差。第十二章单层工业厂房外墙

压条柔性连接是在柱子上预埋或焊接螺栓，然后利用压条和螺母将墙板压紧固定在柱子上，每一根压条同时压紧两块墙板的侧边，同时将螺母和螺栓焊牢，如图12.12c所示。这种方法有较好的密封性能和美观的立面线条，但施工较复杂。压条柔性连接适用于轻质墙板。第25页/共39页

刚性连接是利用短型钢将墙板和柱内的预埋铁件焊接在一起，使板柱固定，如图12.13所示。这种方法用钢量较少，厂房的纵向刚度大，施工迅速。但墙板与柱子不能相对位移，对基础不均匀沉降、设备振动和地震力作用的适应性差，墙板易产生裂缝。刚性连接适用于受振动荷载影响小的厂房和地震烈度不大的地区。第十二章单层工业厂房外墙(2)刚性连接图12.13刚性连接第26页/共39页

墙板在转角部位，一般是根据纵向定位轴线的不同定位方式，将山墙板加长或增补其他构件安装，这样可以避免过多增加板型，如图12.14所示。第十二章单层工业厂房外墙(3)墙板在转角、檐口等部位的处理图12.14转角部位墙板的处理第27页/共39页大板墙体檐口处的连接构造如图12.15所示，在屋架与墙板间可用补充构件填塞。第十二章单层工业厂房外墙图12.15檐口处墙板柔性连接第28页/共39页当轻质墙板埋入地下时，应做好防潮，如图12.16所示。第十二章单层工业厂房外墙图12.16勒脚板的构造处理第29页/共39页

大型墙板接缝不仅要满足防水要求，还要有安装方便、保温、防风和美观耐久等性能。板缝防水构造与民用建筑类似，有材料防水和构造防水，如图12.17所示。第十二章单层工业厂房外墙3.板缝防水构造图12.17墙板缝隙构造示意第30页/共39页单层工业厂房轻质板材墙的墙板主要有压型钢板、铝合金板、镀锌铁皮波瓦、石棉水泥波瓦、塑料或玻璃钢瓦等，适用于热工车间及无保温、隔热要求的车间和仓库等。压型钢板是将金属板压制成波形断面，改善力学性能、增大板刚度，具有轻质高强、施工方便、防火抗震等优点，按断面有W形板、V形板等，如图12.18所示。第十二章单层工业厂房外墙二、轻质板材墙图12.18压型钢板第31页/共39页压型钢板墙一般用铆钉或自攻螺钉通过金属墙梁固定在柱子上。压型钢板间要合理搭接，尽量减少板缝，如图12.19所示。第十二章单层工业厂房外墙图12.19压型钢板外墙第32页/共39页

对有保温要求的单层工业厂房外墙，可采用夹层保温墙板。夹层保温墙板可分为两大类，一类为松散型组合体系，由外到内依次为外层压型钢板、玻璃棉毯、铝箔布、檩条、内层压型钢板；另一类为复合板体系，即将金属复合墙板直接固定在梁上。金属复合墙板一般是用彩色涂压型钢板做面层，泡沫材料做夹心材料，通过特定的生产工艺复合而成的隔热保温夹心板，具有强度高、防水、耐腐蚀、轻质和保温性能好的特点。金属复合墙板可利用铆钉或螺栓固定在横梁上，在墙板转角处，需增设专门的配件安装，如图12.20所示。第十二章单层工业厂房外墙第33页/共39页第十二章单层工业厂房外墙图12.20复合墙板构造第34页/共39页12.3开敞式外墙

开敞式外墙是在厂房柱子上安装一系列挡雨板形成的围护结构，这种结构能迅速排出烟尘和热量，有利于通风、换气、避雨等。开敞式外墙适用于炎热地区的热加工车间及某些化工车间。开敞式外墙有全开敞式和