建筑构造屋顶.pptx
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1、会计学1建筑构造屋顶建筑构造屋顶n n我们日常所见的屋顶形式多种多样,如中国故宫的琉璃瓦大屋顶,澳我们日常所见的屋顶形式多种多样,如中国故宫的琉璃瓦大屋顶,澳大利亚悉尼歌剧院的薄壳双曲顶,现代住宅的平屋顶以及乡镇常见的大利亚悉尼歌剧院的薄壳双曲顶,现代住宅的平屋顶以及乡镇常见的坡屋顶等等。尽管它们千姿百态,但它们从根本上有着哪些共同点呢坡屋顶等等。尽管它们千姿百态,但它们从根本上有着哪些共同点呢?第1页/共154页第一节第一节第一节第一节 概概概概 述述述述n n屋顶是房屋最上部起覆盖作用的外部围护构件,用以防御自然界的风、雨、屋顶是房屋最上部起覆盖作用的外部围护构件,用以防御自然界的风、雨、
2、雪、日晒、高温、低温和噪声。屋顶的不同形状还是体现建筑风格的重要手雪、日晒、高温、低温和噪声。屋顶的不同形状还是体现建筑风格的重要手段。段。n n屋顶由四部分组成,即屋面、保温(隔热)层、承重结构和顶棚。有些建筑屋顶由四部分组成,即屋面、保温(隔热)层、承重结构和顶棚。有些建筑可不设置保温(隔热)层或顶棚。可不设置保温(隔热)层或顶棚。n n屋面是屋顶的面层,它暴露在外面,直接受自然界(风、雨、雪、日晒和空屋面是屋顶的面层,它暴露在外面,直接受自然界(风、雨、雪、日晒和空气中有害介质)的侵蚀和人为(上人和维修)的冲击与摩擦。因此,屋面材气中有害介质)的侵蚀和人为(上人和维修)的冲击与摩擦。因此
3、,屋面材料和做法要求具有一定的抗渗性能、抗摩擦性能和承载能力。料和做法要求具有一定的抗渗性能、抗摩擦性能和承载能力。第2页/共154页n n保温层是寒冷地区冬季防止室内热量过分散失而设置的构保温层是寒冷地区冬季防止室内热量过分散失而设置的构造层;隔热层是炎热地区夏季防止太阳辐射热进入室内而造层;隔热层是炎热地区夏季防止太阳辐射热进入室内而设置的构造层。保温层或隔热层应采用导热系数低的材料,设置的构造层。保温层或隔热层应采用导热系数低的材料,其位置多设置在屋面与顶棚之间。其位置多设置在屋面与顶棚之间。n n承重结构是承受屋面上传来的荷载及屋面、保温(隔热)承重结构是承受屋面上传来的荷载及屋面、保
4、温(隔热)层、顶棚和承重结构本身自重的结构层。承重结构形式的层、顶棚和承重结构本身自重的结构层。承重结构形式的选择是根据屋面防水材料特点、房屋空间尺度、结构材料选择是根据屋面防水材料特点、房屋空间尺度、结构材料的性能以及整体造型的需要而走。因而形成了平屋顶、坡的性能以及整体造型的需要而走。因而形成了平屋顶、坡屋顶、曲面屋顶等形式,这些形式又可通过梁板、屋架、屋顶、曲面屋顶等形式,这些形式又可通过梁板、屋架、网架、壳体、悬索等结构类型形成,不同的结构形式可采网架、壳体、悬索等结构类型形成,不同的结构形式可采用木材、砖石、钢材、钢筋混凝土等材料制成。用木材、砖石、钢材、钢筋混凝土等材料制成。第3页
5、/共154页n n顶棚是屋顶的底面,有顶棚是屋顶的底面,有n n直接抹灰和吊挂两种,直接抹灰和吊挂两种,n n可根据房间的保温可根据房间的保温n n(隔热)、隔声、观瞻(隔热)、隔声、观瞻n n和造价要求选择顶棚形和造价要求选择顶棚形n n式和材料。式和材料。n n屋顶的组成见图屋顶的组成见图6-16-1。第4页/共154页n n坡屋顶、平屋顶和曲面屋顶的构造组成有什么异同?坡屋顶、平屋顶和曲面屋顶的构造组成有什么异同?n n二、屋顶的设计要求和坡度二、屋顶的设计要求和坡度n n屋顶设计包括结构选型、确定排水坡度、选择屋面防水材屋顶设计包括结构选型、确定排水坡度、选择屋面防水材料、选择保温或隔
6、热做法、选择顶棚做法等内容。最佳的料、选择保温或隔热做法、选择顶棚做法等内容。最佳的设计应是能满足坚固耐久、排水通畅、防漏可靠、保温或设计应是能满足坚固耐久、排水通畅、防漏可靠、保温或隔热达标、造型美观、室内视感舒适等。同时还应做到自隔热达标、造型美观、室内视感舒适等。同时还应做到自重轻、构造简单、取材方便、便于施工和造价低廉。其中重轻、构造简单、取材方便、便于施工和造价低廉。其中最主要的是排水方式的选择和防水构造的合理。说到底,最主要的是排水方式的选择和防水构造的合理。说到底,任何形式的屋顶,首先不能漏雨。这方面虽然有施工质量任何形式的屋顶,首先不能漏雨。这方面虽然有施工质量的因素,问题是从
7、设计上应首先在防止漏雨方面给予技术的因素,问题是从设计上应首先在防止漏雨方面给予技术保证,也就是说,尽量不选择容易漏雨的屋顶形式和防水保证,也就是说,尽量不选择容易漏雨的屋顶形式和防水材料做法。材料做法。第5页/共154页n n屋面排水坡度的表示方法屋面排水坡度的表示方法n n常用的坡度表示方法有角度法、斜率法和百分比法。常用的坡度表示方法有角度法、斜率法和百分比法。n n斜率法以屋面倾斜面的垂直投影长度与水平投影长度之比斜率法以屋面倾斜面的垂直投影长度与水平投影长度之比来表示;来表示;n n百分比法以屋面倾斜面的垂直投影长度与水乎投影长度之百分比法以屋面倾斜面的垂直投影长度与水乎投影长度之比
8、的百分比值来表示;比的百分比值来表示;n n角度法以倾斜面与水平面所成夹角的大小来表示。角度法以倾斜面与水平面所成夹角的大小来表示。n n坡屋面多采用斜率法,平屋面多采用百分比法,角度法应坡屋面多采用斜率法,平屋面多采用百分比法,角度法应用较少。用较少。第6页/共154页n n屋面坡度的形成方法屋面坡度的形成方法n n屋面坡度的形成有材料找坡和结构找坡两种做法。屋面坡度的形成有材料找坡和结构找坡两种做法。n n(1)(1)(1)(1)材料找坡材料找坡材料找坡材料找坡指屋面坡度由垫坡材料形成。指屋面坡度由垫坡材料形成。平屋顶材料找坡宜为平屋顶材料找坡宜为2%2%。(2)(2)(2)(2)结构找坡
9、结构找坡结构找坡结构找坡是屋面结构自身应带有排水坡度,平屋顶是屋面结构自身应带有排水坡度,平屋顶结构找坡宜为结构找坡宜为3%3%。第7页/共154页n n影响屋面坡度的因素影响屋面坡度的因素n n屋面坡度是解决漏雨问题的关键之一。一般说,坡度大,屋面坡度是解决漏雨问题的关键之一。一般说,坡度大,排水通畅,积水少,不易漏雨。但坡度超过了限度,会使排水通畅,积水少,不易漏雨。但坡度超过了限度,会使屋面材料下滑、开裂以致跌落;反之坡度偏小,屋面防水屋面材料下滑、开裂以致跌落;反之坡度偏小,屋面防水材料相对稳定,但排水不畅、积水多,极易在屋面防水材材料相对稳定,但排水不畅、积水多,极易在屋面防水材料的
10、接缝处渗漏。所以说,屋面坡度的确定,是根据屋面料的接缝处渗漏。所以说,屋面坡度的确定,是根据屋面防水材料的形状、幅面宽度、单片厚度、搭接长度、接缝防水材料的形状、幅面宽度、单片厚度、搭接长度、接缝做法、表面光滑程度等条件为依据。具体说,屋面防水材做法、表面光滑程度等条件为依据。具体说,屋面防水材料单片的厚度愈小、幅宽或长度愈大,则搭接长度愈小,料单片的厚度愈小、幅宽或长度愈大,则搭接长度愈小,接缝做法愈封闭,表面愈光滑,其屋面坡度要求愈小。如接缝做法愈封闭,表面愈光滑,其屋面坡度要求愈小。如油毡的幅宽约为油毡的幅宽约为1000mm1000mm。其单片厚度仅为。其单片厚度仅为1 1 2mm2mm
11、,搭接,搭接8080120mm120mm,接缝处用沥青粘合,这种屋面的坡度仅为,接缝处用沥青粘合,这种屋面的坡度仅为1%1%5%5%。其中,油毡上铺设面砖时,捧水通畅,坡度可为。其中,油毡上铺设面砖时,捧水通畅,坡度可为1%1%2%2%;如铺设小石子时,排水受阻,坡度应为;如铺设小石子时,排水受阻,坡度应为2%2%5%5%。油毡屋面如果坡度大于油毡屋面如果坡度大于10%10%,则由于阳光曝晒,屋面温度,则由于阳光曝晒,屋面温度提高,将引起沥青融化,油毡下滑而相互脱节,引起渗漏;提高,将引起沥青融化,油毡下滑而相互脱节,引起渗漏;如果屋面坡度小于限定数值,则会造成排水不畅,积水过如果屋面坡度小于
12、限定数值,则会造成排水不畅,积水过多,也是造成渗漏的隐患。多,也是造成渗漏的隐患。第8页/共154页n n机制平瓦屋面的结构坡度是根据机制平瓦的特点而确定的。机制平瓦屋面的结构坡度是根据机制平瓦的特点而确定的。机制平瓦的单片长度为机制平瓦的单片长度为400mm400mm左右,搭接长度不小于左右,搭接长度不小于70mm70mm,每片瓦的有效长度仅为,每片瓦的有效长度仅为230mm230mm,而其厚度却是,而其厚度却是20mm20mm左右。左右。上下行瓦搭接时形成倒坡上下行瓦搭接时形成倒坡10%10%左右,而机制平瓦的吸水率左右,而机制平瓦的吸水率较大,必须具有较大,必须具有30%30%以上的坡度
13、方能便于排水,防止积水以上的坡度方能便于排水,防止积水渗透。因此,机制平瓦应铺设在不小于渗透。因此,机制平瓦应铺设在不小于40%40%坡度的基层上,坡度的基层上,这就决定了屋顶结构(如屋架上弦)的最小坡度。如果坡这就决定了屋顶结构(如屋架上弦)的最小坡度。如果坡度过大(如超过度过大(如超过60%60%)则将导致机制平瓦的下滑、脱落,)则将导致机制平瓦的下滑、脱落,不得不增设锚固装置。所以,机制平瓦的结构坡度宜在不得不增设锚固装置。所以,机制平瓦的结构坡度宜在40%50%40%50%(即(即1/2.51/2.51/21/2)之间。)之间。n n介于油毡和机制平瓦屋面之间的屋面材料,如薄金属、水介
14、于油毡和机制平瓦屋面之间的屋面材料,如薄金属、水泥石棉瓦等,其最佳坡度介于泥石棉瓦等,其最佳坡度介于10%10%30%30%之间。之间。第9页/共154页n n不同屋面材料的屋面基层坡度范围见图不同屋面材料的屋面基层坡度范围见图6-26-2。第10页/共154页n n三、屋顶的形式三、屋顶的形式n n屋顶的形式决定于屋面材料和承重结构形式,占今中外的屋顶的形式决定于屋面材料和承重结构形式,占今中外的建筑屋顶形式随地域、民族、宗教、时代和科技水平的区建筑屋顶形式随地域、民族、宗教、时代和科技水平的区别与进展,形成千姿百态、数不胜数的形式。归纳起来大别与进展,形成千姿百态、数不胜数的形式。归纳起来
15、大致可分为三大类,即平屋顶、坡屋顶和曲面屋顶。其中平致可分为三大类,即平屋顶、坡屋顶和曲面屋顶。其中平屋顶并不是绝对水平的,也必须具有一定的坡度以利排水,屋顶并不是绝对水平的,也必须具有一定的坡度以利排水,当屋面坡度小于当屋面坡度小于5%5%时,即为平屋顶。坡屋顶的屋面,一般时,即为平屋顶。坡屋顶的屋面,一般由斜面或折板斜面组成,在古式建筑中多用曲线,它仅仅由斜面或折板斜面组成,在古式建筑中多用曲线,它仅仅是造型和构造上的变化,仍属于坡屋顶范畴。曲面屋顶是是造型和构造上的变化,仍属于坡屋顶范畴。曲面屋顶是指由各种薄壁壳体或悬索结构形成的空间结构力系,如筒指由各种薄壁壳体或悬索结构形成的空间结构
16、力系,如筒拱形、球形、双曲面等。这种结构的内力分布均匀合理,拱形、球形、双曲面等。这种结构的内力分布均匀合理,节约用材,适用于大跨度、大空间和造型特殊的建筑屋顶。节约用材,适用于大跨度、大空间和造型特殊的建筑屋顶。第11页/共154页n n屋顶形式种屋顶形式种n n类见表类见表6-16-1。第12页/共154页n n对表对表6-16-1所示各种屋顶形式,所示各种屋顶形式,n n说出你见过哪几种?常用的说出你见过哪几种?常用的n n有哪几种?你还可以补充哪有哪几种?你还可以补充哪n n几种?几种?第13页/共154页第二节第二节第二节第二节 平屋顶平屋顶平屋顶平屋顶n n平屋顶的屋面一定是水平的
17、,对吗?为什么?平屋顶的屋面一定是水平的,对吗?为什么?n n屋面坡度小于屋面坡度小于5%5%的屋顶称为平屋顶。由于钢筋混凝土梁、板的普遍应用和防的屋顶称为平屋顶。由于钢筋混凝土梁、板的普遍应用和防水材料不断革新,平屋顶已被广泛采用。它与坡屋顶相比,具有节约木材、水材料不断革新,平屋顶已被广泛采用。它与坡屋顶相比,具有节约木材、减少建筑体积、提高预制装配程度、便于屋顶上人使用与维修等诸多优越性。减少建筑体积、提高预制装配程度、便于屋顶上人使用与维修等诸多优越性。但平屋顶对丰富建筑造型方面受到局限,多以挑檐、女儿墙、挑檐带女儿墙但平屋顶对丰富建筑造型方面受到局限,多以挑檐、女儿墙、挑檐带女儿墙和
18、盒顶等作为形式变化的手段。和盒顶等作为形式变化的手段。第14页/共154页n n一、平屋顶的组成一、平屋顶的组成n n1 1、承重结构、承重结构 多采用钢筋混凝土板,提倡使用预制板,现场装配,多采用钢筋混凝土板,提倡使用预制板,现场装配,如空心板、槽形板等。它们可以直接搁置在承重墙上,或搁置在如空心板、槽形板等。它们可以直接搁置在承重墙上,或搁置在梁上。梁上。n n2 2、保温层或隔热层、保温层或隔热层 一般宜设在结构层与屋面之间,多采用无机一般宜设在结构层与屋面之间,多采用无机粒状散料或块状制品,如水泥珍珠岩、水泥蛭石、浮石砂、加气粒状散料或块状制品,如水泥珍珠岩、水泥蛭石、浮石砂、加气混凝
19、土、聚苯乙烯泡沫塑料等。混凝土、聚苯乙烯泡沫塑料等。n n3 3、面层、面层 以防水为主要目的选择不同的防水材料作为屋顶面层。以防水为主要目的选择不同的防水材料作为屋顶面层。防水材料分柔性防水和刚性防水两种。柔性防水材料具有较好的防水材料分柔性防水和刚性防水两种。柔性防水材料具有较好的延展性,当屋面基层(楼板)变形时不致严重拉裂漏水。柔性防延展性,当屋面基层(楼板)变形时不致严重拉裂漏水。柔性防水材料包括卷材类和膏状类。卷材类主要有油毡,膏状类主要有水材料包括卷材类和膏状类。卷材类主要有油毡,膏状类主要有橡塑膏等。刚性防水材料主要有防水砂浆和高密度混凝土,其使橡塑膏等。刚性防水材料主要有防水砂
20、浆和高密度混凝土,其使用年限较长。但因受屋面基层变形影响而易开裂漏雨,不易补救。用年限较长。但因受屋面基层变形影响而易开裂漏雨,不易补救。柔性防水屋面适用于寒冷和温热地区;刚性防水屋面适用于炎热柔性防水屋面适用于寒冷和温热地区;刚性防水屋面适用于炎热地区。地区。n n4 4、顶棚、顶棚 有板底直接抹灰和吊挂顶棚两类,吊顶不仅可美化房间,有板底直接抹灰和吊挂顶棚两类,吊顶不仅可美化房间,还有保温、隔热、隔声等作用。还有保温、隔热、隔声等作用。第15页/共154页n n图图6-36-3所示平屋顶的排水坡度是怎样形成的?所示平屋顶的排水坡度是怎样形成的?第16页/共154页n n二、平屋顶的排水二、
21、平屋顶的排水n n1 1、排水坡度的形成、排水坡度的形成n n绝对水平的屋面是不能排水的,乎屋顶的屋面应有绝对水平的屋面是不能排水的,乎屋顶的屋面应有1%1%5%5%的排水坡。排水坡可通过构造垫置或结构搁置两种方法形的排水坡。排水坡可通过构造垫置或结构搁置两种方法形成。成。n n(1)(1)构造垫置构造垫置 也称构造找坡或材料找坡。它是在水平搁置的也称构造找坡或材料找坡。它是在水平搁置的屋面板上用轻质价廉的材料(如水泥焦渣)垫置成所需要屋面板上用轻质价廉的材料(如水泥焦渣)垫置成所需要的坡度,然后再在上面作保温(或隔热)层和防水层。也的坡度,然后再在上面作保温(或隔热)层和防水层。也可以直接用
22、保温(或隔热)材料找坡。这种方法的坡度不可以直接用保温(或隔热)材料找坡。这种方法的坡度不宜过大,以减轻屋顶的自重(图宜过大,以减轻屋顶的自重(图6-3a6-3a)。)。第17页/共154页n n(2)(2)结构搁置结构搁置 也称结构找坡。它是将屋面板按所需的坡度倾也称结构找坡。它是将屋面板按所需的坡度倾斜搁置,上面直接作保温(或隔热)层和防水层,可以省斜搁置,上面直接作保温(或隔热)层和防水层,可以省掉垫坡所需的工料,也减少了屋顶的自重。这种方法的室掉垫坡所需的工料,也减少了屋顶的自重。这种方法的室内顶板是倾斜的,给人以不舒适的感觉,故多用于生产性内顶板是倾斜的,给人以不舒适的感觉,故多用于
23、生产性建筑,或者加设吊顶予以补救(图建筑,或者加设吊顶予以补救(图6-3b6-3b)。第18页/共154页n n2 2、排水方式、排水方式n n(1)(1)无组织排水无组织排水 雨水经屋檐直接自由落下,称无组织排水,雨水经屋檐直接自由落下,称无组织排水,也称自由落水。这种排水方式要求屋檐挑出外墙面,以防雨也称自由落水。这种排水方式要求屋檐挑出外墙面,以防雨水顺外墙面漫流而浇湿和污染墙体。无组织排水构造简单,水顺外墙面漫流而浇湿和污染墙体。无组织排水构造简单,造价低廉,不易漏雨和堵塞。造价低廉,不易漏雨和堵塞。缺点:外墙脚易被飞溅雨水浸缺点:外墙脚易被飞溅雨水浸蚀,降低外墙的坚固耐久性,影响交通
24、。蚀,降低外墙的坚固耐久性,影响交通。n n用于三级及三级以下或檐高小于等于用于三级及三级以下或檐高小于等于10m10m的中小型建筑物或少的中小型建筑物或少雨地区建筑雨地区建筑。n n无组织排水就是不必考虑排水问题的意思,对吗?无组织排水就是不必考虑排水问题的意思,对吗?第19页/共154页n n无组织排水是指它不需设置天沟、雨水口和雨水管,而对无组织排水是指它不需设置天沟、雨水口和雨水管,而对排水方向和挑檐的设置也需合理设计,即应根据屋面的形排水方向和挑檐的设置也需合理设计,即应根据屋面的形状、宽度、地面水排除条件等因素作周密安排。图状、宽度、地面水排除条件等因素作周密安排。图6-46-4所
25、示所示分别为单向、双向、三向、四向排水的屋面排水平面图和分别为单向、双向、三向、四向排水的屋面排水平面图和示意图;图示意图;图6-56-5所示为无组织排水组合。所示为无组织排水组合。第20页/共154页第21页/共154页n n(2)(2)有组织排水有组织排水 当建筑物较高或年降雨量较大时,如仍采用当建筑物较高或年降雨量较大时,如仍采用无组织排水,将会出现房檐雨水势如瀑布凌空而降,不仅无组织排水,将会出现房檐雨水势如瀑布凌空而降,不仅噪声很大,且雨水四溅危害墙身和环境,因而应采用有组噪声很大,且雨水四溅危害墙身和环境,因而应采用有组织排水。有组织排水是在屋顶设置或垫置天沟,将雨水导织排水。有组
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