62單層工業(yè)建筑天窗構(gòu)造

1、第2章 單層工業(yè)建筑天窗構(gòu)造2.1 矩形天窗 矩形天窗具有中等的照度,光線均勻,防雨較好,窗扇可開(kāi)啟以兼作通風(fēng),故在冷加工車(chē)間廣泛應(yīng)用。缺點(diǎn)是構(gòu)件類(lèi)型多,自重大,造價(jià)高。 為了獲得良好的采光效率,矩形天窗的寬度b宜等于廠房跨度L的1/3-1/2,天窗高寬比h/b為0.3左右,相鄰兩天窗的軸線間距L0不宜大于工作面至天窗下緣高度H的四倍。第6篇 工業(yè)建筑構(gòu)造12矩形天窗主要由天窗架、天窗扇、天窗屋面板、側(cè)板及端壁等構(gòu)件組成2.1 矩形天窗3矩形天窗內(nèi)景4矩形天窗內(nèi)景矩形天窗和橫向采光帶矩形天窗和橫向采光帶52.1.1 天窗架 天窗架是天窗的承重構(gòu)件,支承在屋架上弦上,常用鋼筋混凝土或型鋼制作。鋼

2、筋混凝土天窗架與鋼筋混凝土屋架配合使用,一般為形或W形,也可做成雙Y形（圖6-2-1-4（a）。常用的形和W形鋼筋混凝土天窗架的尺寸如表6-2-1-1。 鋼天窗架重量輕、制作及吊裝方便,除用于鋼屋架外,也可用于鋼筋混凝土屋架。鋼天窗架常用的形式有桁架式和多壓桿式兩種（圖6-2-1-4（b）。 2.1 矩形天窗67常用鋼筋混凝土天窗架的尺寸（mm） 表6-2-1-1天窗架形式 形W 形天窗架跨度(標(biāo)志尺寸)600090006000天窗扇高度120015002900212002900212002150012001500天窗架高度20702370267032702670327038701950225

3、02.1.1 天窗架2.1 矩形天窗8天窗架9天窗扇的主要作用是采光、通風(fēng)和擋雨。常用木材、鋼材及塑料制作,其中鋼天窗扇應(yīng)用最廣。它的開(kāi)啟方式有兩種：上懸式和中懸式。前者防雨性能較好,但開(kāi)啟角度不能大于450,故通風(fēng)較差；后者開(kāi)啟角度可達(dá)600-800,故通風(fēng)流暢,但防雨性能欠佳。 2.1.2 天窗扇2.1 矩形天窗101、上懸式鋼天窗扇通長(zhǎng)天窗扇 (圖6-2-1-5(a) :由兩個(gè)端部固定窗扇和假設(shè)干個(gè)中間開(kāi)啟窗扇連接而成,其組合長(zhǎng)度應(yīng)根據(jù)矩形天窗的長(zhǎng)度和選用天窗扇開(kāi)關(guān)器的啟動(dòng)能力來(lái)確定。分段天窗扇 ( 圖6-2-1-5 (b) :它是在每個(gè)柱距內(nèi)分別設(shè)置天窗扇,其特點(diǎn)是開(kāi)啟及關(guān)閉靈活,但窗

4、扇用鋼量較多。 2、中懸式鋼天窗扇中懸鋼天窗扇因受天窗架的阻擋只能分段設(shè)置,一個(gè)柱距內(nèi)僅設(shè)一樘窗扇。 2.1.2 天窗扇2.1 矩形天窗1112矩形鋼天窗扇彩鋼天窗扇13 天窗兩端的承重圍護(hù)構(gòu)件稱(chēng)為天窗端壁（6-2-1-6）。通常采用預(yù)制鋼筋混凝土端壁板或鋼天窗架石棉水泥瓦端壁（圖6-2-1-7）。 前者用于鋼筋混凝土屋架；后者多用于鋼屋架。為了節(jié)省材料,鋼筋混凝土天窗端壁常作成肋形板代替天窗架,支承天窗屋面板。端壁板及天窗架與屋架上弦的連接均通過(guò)預(yù)埋鐵件焊接。2.1.3 天窗端壁2.1 矩形天窗141516 天窗的屋頂構(gòu)造一般與廠房屋頂構(gòu)造相同。當(dāng)采用鋼筋混凝土天窗架,無(wú)檁體系大型屋面板時(shí),

5、其檐口構(gòu)造有兩類(lèi)： 帶挑檐的屋面板：無(wú)組織排水的挑檐出挑長(zhǎng)度一般為500mm,（圖6-2-1-8 (a)）。 設(shè)檐溝板：有組織排水可采用帶檐溝屋面板（圖6-2-1-8 (b)）,或者在天窗架端部預(yù)埋鐵件焊接鋼牛腿,支承天溝（圖6-2-1-8 (c)）。2.1.4 天窗屋頂和檐口2.1 矩形天窗1718 在天窗扇下部需設(shè)置天窗側(cè)板,側(cè)板的作用是防止雨水濺入車(chē)間及防止因屋面積雪擋住天窗扇。從屋面至側(cè)板上緣的距離一般為300mm,積雪較深的地區(qū),可采用500mm。側(cè)板的形式應(yīng)與屋面板構(gòu)造相適應(yīng)。 當(dāng)屋面為無(wú)檁體系時(shí),側(cè)板可采用鋼筋混凝土槽型板（圖6-2-1-9 (a)）或鋼筋混凝土小板（圖6-2-1

6、-9 (b)）。 當(dāng)屋面為有檁體系時(shí),側(cè)板常采用石棉瓦、壓型鋼板等輕質(zhì)材料,見(jiàn)圖6-2-1-10。 2.1.5 天窗側(cè)板2.1 矩形天窗1920第2章 單層工業(yè)建筑天窗構(gòu)造2.2 平天窗 平天窗的類(lèi)型有采光罩、采光板、采光帶等三種（圖6-2-2-1）。 采光罩是在屋面板的孔洞上設(shè)置錐形、弧形透光材料,圖6-2-2-2 (a)為弧形采光罩。 采光板是在屋面板的孔洞上設(shè)置平板透光材料,見(jiàn)圖6-2-2-2 (b)。 采光帶是在屋面的通長(zhǎng)(橫向或縱向)孔洞上設(shè)置平板透光材料（圖6-2-2-2 (c)）。2.2.1 平天窗類(lèi)型2122 平天窗類(lèi)型雖然很多,但其構(gòu)造要點(diǎn)是根本相同的,即井壁、橫檔、透光材料

7、的選擇及搭接、防眩光、平安保護(hù)、通風(fēng)措施等。圖6-2-2-3是平天窗（采光板）的構(gòu)造組成。 2.2.2 平天窗的構(gòu)造2.2 平天窗231、井壁構(gòu)造 平天窗采光口的邊框稱(chēng)為井壁。它主要采用鋼筋混凝土制作,可整體澆注也可預(yù)制裝配。井壁高度一般為150-250mm,且應(yīng)大于積雪深度。圖6-2-2-4（a）、（b）分別為整澆井壁和預(yù)制井壁的構(gòu)造例子。2.2.2 平天窗的構(gòu)造2.2 平天窗242、玻璃搭接構(gòu)造平天窗的透光材料主要采用玻璃。當(dāng)采用兩塊或兩塊以上玻璃時(shí),玻璃搭接需要滿(mǎn)足防水要求（圖6-2-2-5）。2.2.2 平天窗的構(gòu)造2.2 平天窗253、透光材料及平安措施 透光材料可采用玻璃、有機(jī)玻璃

8、和玻璃鋼等。由于玻璃的透光率高,光線質(zhì)量好,所以采用玻璃最多。從平安性能看,可考慮選擇鋼化玻璃、夾層玻璃、夾絲玻璃等。從熱工性能方面來(lái)看,可考慮選擇吸熱玻璃、反射玻璃、中空玻璃等。如果采用非平安玻璃應(yīng)在其下設(shè)金屬平安網(wǎng)。假設(shè)采用普通平板玻璃,應(yīng)防止直射陽(yáng)光產(chǎn)生眩光及輻射熱,可在平板玻璃下方設(shè)遮陽(yáng)格片。2.2.2 平天窗的構(gòu)造2.2 平天窗264、通風(fēng)措施 平天窗的作用主要是采光,假設(shè)需兼作自然通風(fēng)時(shí),有以下幾種方式：采光板或采光罩的窗扇做成能開(kāi)啟和關(guān)閉的形式（圖6-2-2-6（a）。帶通風(fēng)百頁(yè)的采光罩（圖6-2-2-6（b）。組合式通風(fēng)采光罩,它是在兩個(gè)采光罩之間設(shè)擋風(fēng)板,兩個(gè)采光罩之間的垂直

9、口是開(kāi)敞的,并設(shè)有擋雨板,既可通風(fēng),又可防雨（圖6-2-2-6（c）。在南方炎熱地區(qū),可采用平天窗結(jié)合通風(fēng)屋脊進(jìn)行通風(fēng)的方式（圖6-2-2-6（d）。2.2.2 平天窗的構(gòu)造2.2 平天窗2728采光天窗29橫向采光帶屋頂采光帶30第2章 單層工業(yè)建筑天窗構(gòu)造用做通風(fēng)的矩形天窗,為使天窗能穩(wěn)定的排風(fēng),應(yīng)在天窗口外加設(shè)擋風(fēng)板。除寒冷地區(qū)采暖的車(chē)間外,其窗口開(kāi)敞,不裝設(shè)窗扇,為了防止飄雨,須設(shè)置擋雨設(shè)施。矩形通風(fēng)天窗（圖6-2-3-1）由矩形天窗及其兩側(cè)的擋風(fēng)板所構(gòu)成。2.3 矩形通風(fēng)天窗312.3.1 擋風(fēng)扳的形式及構(gòu)造擋風(fēng)板可做成垂直的、傾斜的、折線形和曲線形等幾種形式（圖6-2-3-2）。

10、2.3 矩形通風(fēng)天窗32擋風(fēng)板支架兩種支承方式：立柱式（圖6-2-3-3）懸挑式（圖6-2-3-4）。 331、擋雨方式及擋雨片的布置天窗的擋雨方式可分為水平口、垂直口設(shè)擋雨片以及大挑檐擋雨三種（圖6-2-3-5）。 2.3.2 擋風(fēng)設(shè)施2.3 矩形通風(fēng)天窗34擋雨片的間距和數(shù)量,可用作圖法求出。圖6-2-3-6為水平口擋雨片的作圖法： 先定出擋雨片的寬度與水平夾角,畫(huà)出高度范圍h,然后以天窗口下緣“A點(diǎn)為作圖基點(diǎn),按圖中的1、2、3各點(diǎn)作圖,順序求出擋雨片的間距,直至等于或略小于擋雨角為止,即可定出擋雨片應(yīng)采用的數(shù)量。擋雨角的大小,應(yīng)根據(jù)當(dāng)?shù)氐娘h雨角及生產(chǎn)工藝對(duì)防雨的要求確定。 352、擋雨

11、片構(gòu)造擋雨片所采用的材料有石棉瓦、鋼絲網(wǎng)水泥板、鋼筋混凝土板、薄鋼板、瓦楞鐵等。當(dāng)天窗有采光要求時(shí),可改用鉛絲玻璃、鋼化玻璃、玻璃鋼波形瓦等透光材料。 2.3.2 擋風(fēng)設(shè)施2.3 矩形通風(fēng)天窗3637水平擋雨板構(gòu)造38 下沉式天窗是在擬設(shè)置天窗的部位,把屋面板下移鋪在屋架的下弦上,從而利用屋架上下弦之間的空間構(gòu)成天窗。與矩形通風(fēng)天窗相比,省去了天窗架和擋風(fēng)板,降低了高度、減輕了荷載,但增加了構(gòu)造和施工的復(fù)雜程度。 根據(jù)其下沉部位的不同,可分為縱向下沉、橫向下沉和井式下沉三種類(lèi)型。其中井式天窗的構(gòu)造最為復(fù)雜,最具有代表性,主要以它為例介紹下沉式天窗的構(gòu)造做法。第2章 單層工業(yè)建筑天窗構(gòu)造2.4

12、下沉式天窗392.4.1 井式天窗構(gòu)造 井式天窗是將屋面擬設(shè)天窗位置的屋面板下沉鋪在屋架下弦上,形成一個(gè)個(gè)凹嵌在屋架空間內(nèi)的井狀天窗（圖6-2-4-1）。它具有布置靈活、排風(fēng)路徑短捷、通風(fēng)性能好、采光均勻等特點(diǎn)。在熱加工車(chē)間中廣泛采用,一些局部熱源的冷加工車(chē)間也有應(yīng)用。2.4 下沉式天窗401、布置形式 井式天窗的根本布置形式可分為：一側(cè)布置、兩側(cè)對(duì)稱(chēng)布置、兩側(cè)錯(cuò)開(kāi)布置和跨中布置等幾種(圖6-2-4-2)。 前三種稱(chēng)為邊井式天窗,后一種稱(chēng)為中井式天窗。由根本布置又可排列組合成各種連跨布置形式（圖6-2-4-3）。 2.4.1 井式天窗構(gòu)造2.4 下沉式天窗412、井底板（1）橫向布置（圖6-2

13、-4-4） 井底板平行于屋架。它的一端支承在天溝板上,另一端支承在檁條上（邊井式）；或兩端均支承在檁條上（中井式）。檁條均支承在屋架的下弦節(jié)點(diǎn)上。井式天窗垂直口高度受屋架結(jié) 構(gòu)高度的限制,為了增大垂直口的面積可采用下臥式檁條、槽形檁條或L形檁條（圖6-2-4-5）,以降低板的標(biāo)高,增大凈空高度。2.4.1 井式天窗構(gòu)造2.4 下沉式天窗4243（2）縱向布置 井底板垂直于屋架。它的兩端支承在屋架的下弦上。為了方便擱置,井底板應(yīng)做成卡口板或出肋板（圖6-2-4-7）。也可采用F形斷面板,由F板的縱肋支承在屋架下弦節(jié)點(diǎn)上。2.4.1 井式天窗構(gòu)造2.4 下沉式天窗2、井底板44井口板構(gòu)造形式有：井

14、口作挑檐井口設(shè)擋雨片垂直口設(shè)擋雨片3 井口板及擋雨設(shè)施2.4.1 井式天窗構(gòu)造2.4 下沉式天窗453 井口板及擋雨設(shè)施井口板構(gòu)造形式有：井口作挑檐井口設(shè)擋雨片垂直口設(shè)擋雨片2.4.1 井式天窗構(gòu)造2.4 下沉式天窗463 井口板及擋雨設(shè)施井口板構(gòu)造形式有：井口作挑檐井口設(shè)擋雨片垂直口設(shè)擋雨片2.4.1 井式天窗構(gòu)造2.4 下沉式天窗474 窗扇設(shè)置 有采暖要求的廠房,需在井口處設(shè)窗扇,可在垂直口設(shè)窗扇或水平口設(shè)窗扇 .2.4.1 井式天窗構(gòu)造2.4 下沉式天窗485 排水措施 井式天窗因屋架上下弦分別鋪有屋面板,排水處理較復(fù)雜,排水方式有邊井外排水（圖6-2-4-13）和連跨內(nèi)排水（圖6-2

15、-4-14）兩大類(lèi)。2.4.1 井式天窗構(gòu)造2.4 下沉式天窗496 屋架選擇 屋架形式影響井式天窗的布置和構(gòu)造（圖6-2-4-15）。梯形屋架適用于跨邊布置井式天窗。拱形或折線形屋架因端部較低,只適于跨中布置井式天窗。屋架下弦要擱置井底檁條或井底板,宜采用雙豎桿屋架、無(wú)豎桿屋架或全豎桿屋架。2.4.1 井式天窗構(gòu)造2.4 下沉式天窗502.4.2 縱向下沉式天窗概述 縱向下沉式天窗（圖6-2-4-16）是將下沉的屋面板沿廠房縱軸方向通長(zhǎng)地?cái)R置在屋架下弦上。根據(jù)其下沉位置的不同分為： 兩側(cè)下沉、中間下沉和中間雙下沉三種形式。兩側(cè)下沉的天窗通風(fēng)采光效果均較好,中間下沉的天窗采光、通風(fēng)均不如兩側(cè)下

16、沉的天窗,較少采用；中間雙下沉的天窗采光、通風(fēng)效果好,適用面大。2.4 下沉式天窗51橫向下沉式天窗（圖6-2-4-17）是將相鄰柱距的整跨屋面板一上一下交替布置在屋架的上、下弦,利用屋架高度形成橫向的天窗。橫向下沉式天窗可根據(jù)采光要求及熱源布置情況靈活布置。特別是當(dāng)廠房的跨間為東西向時(shí),橫向天窗為南北向,可防止東西曬。2.4.3 橫向下沉式天窗概述2.4 下沉式天窗52第2章 單層工業(yè)建筑天窗構(gòu)造鋸齒形天窗外觀2.5 鋸齒形天窗及其它天窗53為了保證采光均勻,鋸齒形天窗的軸線間距不宜超過(guò)工作面至天窗下緣高度的2倍。因此,在跨度較大的廠房中設(shè)鋸齒形天窗時(shí),宜在屋架上設(shè)多排天窗（圖6-2-5-2

17、）。 鋸齒形天窗的構(gòu)成與屋蓋結(jié)構(gòu)有密切的關(guān)系,種類(lèi)較多,以下介紹常見(jiàn)的兩種。2.5 鋸齒形天窗及其它天窗2.5.1鋸齒形天窗541 縱向雙梁及橫向三角架承重的鋸齒形天窗 它是兩根擱置在T形柱上的縱向大梁、天溝板、三角架、屋面板和天窗扇及天窗側(cè)板所組成。大梁和天溝板構(gòu)成通風(fēng)道,圖6-2-5-3為其構(gòu)造例子。當(dāng)橫向跨度較大和不需要設(shè)通風(fēng)道的廠房,可直接由三角形屋架支承屋面板組成鋸齒形天窗（圖6-2-5-4,圖6-2-5-5）。 2.5.1鋸齒形天窗555657橫向木屋架鋸齒形天窗內(nèi)景58橫向木屋架鋸齒形天窗內(nèi)景59橫向木屋架鋸齒形天窗內(nèi)景60 天窗（圖6-2-5-6）它也是由兩根縱向大梁及天溝板組

18、成通風(fēng)道,但取消了橫向三腳架,屋面板上端直接擱置在鋼筋混凝土天窗框上上下端擱置在另一大梁上上與上一種相比,簡(jiǎn)化了構(gòu)件類(lèi)型和施工工序。圖6-2-5-7為其構(gòu)造例子。也可采用箱形梁替代兩根縱向大梁（圖6-2-5-8）,它既是承重構(gòu)件,又是通風(fēng)道,構(gòu)件的的類(lèi)型進(jìn)一步減少,但由于箱形梁構(gòu)件較大,需用大型吊裝設(shè)備。 2 縱向雙梁及縱向天窗框承重的鋸齒形2.5.1鋸齒形天窗6162縱向雙梁天窗框承重鋸齒形天窗內(nèi)景63縱向雙梁天窗框連梁承重鋸齒形天窗內(nèi)景64縱向雙梁天窗框承重鋸齒形天窗內(nèi)景65 梯形天窗和M形天窗的構(gòu)造與矩形天窗構(gòu)造類(lèi)似,外形有所不同,因而在采光、通風(fēng)性能方面有所區(qū)別。梯形天窗（圖6-2-5-9（a）的兩側(cè)采光面與水平面傾斜,一般成600角。它的采光效率比矩形天窗高60%,但均勻性較差,并有大量直射陽(yáng)光,防雨性能也較差,國(guó)外常有采用,國(guó)內(nèi)應(yīng)用較少。M形天窗（圖6-2-5-9（b）是將矩形天窗的頂蓋向內(nèi)傾斜而成。傾斜的頂蓋便于疏導(dǎo)氣流及增強(qiáng)光線反射,故其通風(fēng)、采光效率比矩形天窗高,但排水處理較復(fù)雜。2.5.2 其他天窗形式1、梯形天窗與M形天窗 2.5 鋸齒形天窗及其它天窗66 三角形天窗與采光帶類(lèi)似,但三角形天窗的玻璃頂蓋呈三角形,通常與水平面成300-450角,寬度較寬（一般為3-6m）