工程構造-屋頂概述-結構理論

工程構造—屋頂歸納-構造理論工程構造—屋頂歸納-構造理論工程構造—屋頂歸納-構造理論工程構造—屋頂歸納-構造理論第六章屋頂?shù)谝还?jié)歸納經(jīng)過本節(jié)的學習，您將：認識屋蓋的形式理解屋蓋的排水、屋面的保溫隔熱構造屋蓋是房屋最上部的圍護構造，應滿足相應的使用功能的要求，為建筑供應合適的內(nèi)部空間環(huán)境。屋蓋也是房屋頂部的承重構造，碰到資料、構造、施工條件等因素的影響。屋蓋又是建筑體量的一部分，其形式對建筑物的造型有很大影響，所以設計中還應注意屋蓋的雅觀問題。在滿足其他設計要求的同時，力求創(chuàng)立出合適各各種類建筑的屋蓋。（一）屋蓋的形式1、平屋頂（如圖6—1所示）平屋頂平時是指排水坡度小于5％的屋頂，常用坡度為2%~3%。圖6—1平屋頂?shù)男问?a)挑檐；(b)女兒墻；(c)挑檐女兒墻；(d)盝（盒）頂2、坡屋頂（如圖6—2所示）坡屋頂平時是指屋面坡度大于10%。圖6—2坡屋頂?shù)男问?a)單坡頂；(b)硬山兩坡頂；（c）懸山兩坡頂；(d)四坡頂；（e）卷棚頂；（f）廡殿頂；(g)歇山頂；(h)圓攢尖頂3、其他形式屋頂（如圖6—3所示）隨著科學技術的發(fā)展，出現(xiàn)了好多新式的屋頂構造形式，如拱構造、薄殼構造、懸索構造、網(wǎng)架構造屋頂?shù)取＿@類屋頂多用于較大跨度的公共建筑。圖6—3其他形式的屋頂(a)雙曲拱屋頂；(b)磚石拱屋頂；（c）球形網(wǎng)殼屋頂；(d)V形網(wǎng)殼屋頂；(e)筒殼屋頂；(f)扁殼屋頂；(g)車輪形懸索屋頂；(h)鞍形懸索屋頂（二）屋頂?shù)脑O計要求屋頂?shù)脑O計要做到構造上安全，構造上滿足保溫、隔熱、防水、排水等的要求。1、構造設計的要求屋頂是房屋頂部的承重構件，不僅需求承受自重，而且還要承受風、雨、雪人等活荷載，并將荷載傳達給墻、柱等縱向受力構件，同時屋頂還起著對屋面上部的水平支撐作用。屋頂必定有足夠的強度和剛度來保證房屋的構造安全。房屋的支撐構造一般有平面構造和空間構造兩種，平面構造包括梁板式構造和屋架構造；空間構造有網(wǎng)架、懸索、殼體、折板凳構造形式。2、立面造型設計的要求屋頂是建筑體量中的一部分，是建筑物立面造型設計的重要影響因素，各種不相同性質的建筑將產(chǎn)生各種不相同形式的屋頂。一般多層、高層建筑，如住處、旅店、辦公建筑、文化建筑等一般多采用平屋頂或坡屋頂；大型公共建筑、大跨度的建筑物多采用空間構造，屋頂多為曲線、折線、殼體等形式。3、屋頂防水設計要求在屋頂設計中，防水是構造做法必定解決的首要問題，也是保證建筑室內(nèi)空間可以正常使用的先決條件。第一應選擇好的屋面防水資料，不讓屋頂產(chǎn)生漏水現(xiàn)象；其次，組織設計好屋頂?shù)呐潘露葘⒂晁蛴晁?，以達到使屋面雨水迅速消除，不產(chǎn)生積水現(xiàn)象。4、屋頂保溫隔熱設計要求房屋不但要能住，而且要住的酣暢，這就要做好屋頂?shù)谋馗魺岽胧?。北方寒冷的冬天，室?nèi)外溫差大，室內(nèi)需要設置采暖設施，屋頂應具有優(yōu)異的保溫性能；南方酷熱夏季，屋頂?shù)貌捎孟鄳母魺岽胧，F(xiàn)在大量建筑物使用空調(diào)設施來降低舍內(nèi)溫度，從節(jié)能的角度講，更要坐好牢固的保溫隔熱構造，才能降低能耗。（二）屋頂?shù)脑O計要求屋頂?shù)脑O計要做到構造上安全，構造上滿足保溫、隔熱、防水、排水等的要求。1、構造設計的要求屋頂是房屋頂部的承重構件，不僅需求承受自重，而且還要承受風、雨、雪人等活荷載，并將荷載傳達給墻、柱等縱向受力構件，同時屋頂還起著對屋面上部的水平支撐作用。屋頂必定有足夠的強度和剛度來保證房屋的構造安全。房屋的支撐構造一般有平面構造和空間構造兩種，平面構造包括梁板式構造和屋架構造；空間構造有網(wǎng)架、懸索、殼體、折板凳構造形式。2、立面造型設計的要求屋頂是建筑體量中的一部分，是建筑物立面造型設計的重要影響因素，各種不相同性質的建筑將產(chǎn)生各種不相同形式的屋頂。一般多層、高層建筑，如住處、旅店、辦公建筑、文化建筑等一般多采用平屋頂或坡屋頂；大型公共建筑、大跨度的建筑物多采用空間構造，屋頂多為曲線、折線、殼體等形式。3、屋頂防水設計要求在屋頂設計中，防水是構造做法必定解決的首要問題，也是保證建筑室內(nèi)空間可以正常使用的先決條件。第一應選擇好的屋面防水資料，不讓屋頂產(chǎn)生漏水現(xiàn)象；其次，組織設計好屋頂?shù)呐潘露葘⒂晁蛴晁?，以達到使屋面雨水迅速消除，不產(chǎn)生積水現(xiàn)象。4、屋頂保溫隔熱設計要求房屋不但要能住，而且要住的酣暢，這就要做好屋頂?shù)谋馗魺岽胧１狈胶涞亩?，室?nèi)外溫差大，室內(nèi)需要設置采暖設施，屋頂應具有優(yōu)異的保溫性能；南方酷熱夏季，屋頂?shù)貌捎孟鄳母魺岽胧，F(xiàn)在大量建筑物使用空調(diào)設施來降低舍內(nèi)溫度，從節(jié)能的角度講，更要坐好牢固的保溫隔熱構造，才能降低能耗。（三）屋頂?shù)呐潘疄榱搜杆傧菝嬗晁?，需進行周密的排水設計，其內(nèi)容包括：選擇屋頂排水坡度，確定排水方式，進行屋頂排水組織設計。1、屋面坡度的選擇a）屋頂排水坡度的表示方法常用的坡度表示方法有角度法、斜率法和百分比法。坡屋頂多采用斜率法，平屋頂多采用百分比法，角度法應用較少。b）影響屋頂坡度的因素1）屋面防水資料與排水坡度的關系防水資料如尺寸較小，接縫必然就很多，簡單產(chǎn)生縫隙滲漏，所以屋面應有較大的排水坡度，以便將屋面積水迅速消除。若是屋面的防水資料覆蓋面積大，接縫少而且嚴實，屋面的排水坡度就可以小一些。2）降雨量大小與坡度的關系降雨量大的地區(qū)，屋面滲漏的可能性較大，屋頂?shù)呐潘露葢线m加大；反之，屋頂排水坡度則宜小一些。c）屋頂坡度的形成方法1）資料找坡資料找坡是指屋頂坡度由墊坡資料形成，一般用于坡向長度較小的屋面。為了減少屋面荷載，應采用輕質資料找坡，如水泥爐渣、石灰爐渣等。找坡層的厚度最薄處不小于20mm。平屋頂資料找坡的坡度宜為2%。2）構造找坡構造找坡是屋頂構造自己帶有排水坡度，平屋頂構造找坡的坡度宜為3％。資料找坡的屋面板可以水平放置，天棚面平展，但資料找坡增加屋面荷載，資料和人工耗資很多；構造找坡不用在屋面上另加找坡資料，構造簡單，不增加荷載，但天棚頂傾斜，室內(nèi)空間不夠規(guī)整。這兩種方法在工程實踐中均有廣泛的運用。2、屋頂排水方式a）無組織排水無組織排水是指屋面雨水直接從檐口滴落至地面的一種排水方式，因為不用天溝、雨水管等導流雨水，故又稱自由落水。主要適用于少雨地區(qū)或一般低層建筑，相鄰屋面高差小于4m；不宜用于臨街建筑和較高的建筑。b）有組織排水有組織排水是指雨水經(jīng)由天溝、雨水管等排水裝置被引導至地面或地下管溝的一種排水方式。在建筑工程中應用廣泛。（四）屋頂?shù)谋嘏c隔熱1、屋頂?shù)谋貫榱朔婪妒覂?nèi)熱量損失或冷氣大量消失，對寒冷地區(qū)或裝有空調(diào)設施的建筑，其屋頂應設成保溫屋頂。a）保溫資料種類保溫資料多為輕質多孔資料，一般可分為以下三各種類：1）散料類：常用爐渣、礦渣、膨脹蛭石、膨脹珍珠巖等。2）整體類：是指以散料作骨料，摻入必然量的膠結資料，現(xiàn)場澆筑而成。如水泥爐渣、水泥膨脹蛭石、水泥膨脹珍珠巖及瀝青膨脹蛭石和瀝青膨脹珍珠巖等。3）板塊類：是指利用骨料和膠結資料由工廠制作而成的板塊狀資料，如加氣混凝土、泡沫混凝土、膨脹蛭石、膨脹珍珠巖、泡沫塑料等塊材或板材等。保溫資料的選擇應依照建筑物的使用性質、構造方案、資料本源、經(jīng)濟指標等因素綜合考慮確定。b）平屋頂保溫層的設置平屋頂因屋面坡度和緩，合適將保溫層放在屋面構造層上（剛性防水屋面不合適設保溫層）。保溫層平時設在構造層之上、防水層之下。保溫卷材防水屋面與非保溫卷材防水屋面的差異是增設了保溫層，構造需要相應增加了找平層、結合層和隔汽層。設置隔汽層的目的是防范室內(nèi)水蒸氣滲人保溫層，使保溫層受潮而降低保溫收效。隔汽層的一般做法是在20mm厚1：3水泥砂漿找平層上刷冷底子油兩道作為結合層，結合層上做一布二油或兩道熱瀝青隔汽層。c）坡屋頂保溫層的設置坡屋頂?shù)谋貙右话悴渴鹪谕卟呐c檁條之間或吊頂棚上面。保溫資料可依照工程詳盡要求采用松弛資料、塊體資料或板狀資料。2、屋頂?shù)母魺嵯募驹谖覈戏娇釤岬貐^(qū)，由于太陽的輻射熱使得屋頂?shù)臏囟燃ち疑?，從屋頂傳入熱量要比從墻體出入室內(nèi)的熱量要多，嚴重影響室內(nèi)的學習、工作和生活環(huán)境，所以做好屋面隔熱十分重要。屋頂隔熱的基本源理是：減少直接作用于屋頂表面的太陽輻射熱量。目前我國常采用的隔熱構造做法有：通風隔熱屋面、蓄水隔熱屋面、種植隔熱屋面、反射隔熱屋面等。a）通風隔熱屋面通風隔熱屋面是指在屋頂中設置通風間層，使上層表面起著遮擋陽光的作用，利用風壓和熱壓作用把間層中的熱空氣不斷帶走，以減少傳到室內(nèi)的熱量，從而達到隔熱降溫的目的。通風隔熱屋面一般有架空通風隔熱屋面和頂棚通風隔熱屋面兩種做法。1）架空通風隔熱屋面：通風層設在防水層之上，其做法好多，圖為架空通風隔熱屋面構造，其中以架空預制板或大階磚最為常有。架空通風隔熱層設計應滿足以下要求：架空層應有合適的凈高，一般以180~240mm為宜；距女兒墻500mm范圍內(nèi)不鋪架空板；隔熱板的支點可做成磚壟墻或磚墩，間距視隔熱板的尺寸而定。2）頂棚通風隔熱屋面：這類做法是利用頂棚與屋頂之間的空間作隔熱層，頂棚通風隔熱層設計應滿足以下要求：頂棚通風層應有足夠的凈空高度，一般為500mm左右；需設置必然數(shù)量的通風孔，以利空氣對流；通風孔應試慮防飄雨措施。b）蓄水隔熱屋面蓄水屋面是指在屋頂存儲一層水，利用水蒸發(fā)時需要大量的汽化熱，從而大量耗資曬到屋面的太陽輻射熱，以減少屋頂吸取的熱能，從而達到降溫隔熱的目的。蓄水屋面構造與剛性防水屋面基真相同，主要差異是增加了一壁三孔，即蓄水分倉壁、溢水孔、泄水孔和過水孔。蓄水隔熱屋面構造應注意以下幾點：合適的蓄水深度，一般為150~200mm；依照屋面面積劃分成若干蓄水區(qū)，每區(qū)的邊長一般不大于10m；足夠的泛水高度，最少高出水面l00mm；合理設置溢水孔和泄水孔，并應與排水檐溝或水落管連通，以保證多雨季節(jié)不高出蓄水深度和檢修屋面時能將蓄水消除；注意做好管道的防水辦理。c）種植隔熱屋面種植屋面是在屋頂上栽種植物，利用植被的蒸騰和光合作用，吸取太陽輻射熱，從而達到降溫隔熱的目的。d）反射降溫屋面對于平屋頂還可利用表面保護資料的顏色和圓滑度將太陽隊屋頂?shù)臒彷椛溥M行反射，達到反射降溫的收效。比方屋頂采用淺色礫石店面，或用白色涂料涂刷屋面，還可在屋頂?shù)?/p>