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房屋建筑構造屋面ppt課件

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我們日常所見的屋頂形式多種多樣,如中國故宮的琉璃瓦大屋頂,澳大利亞悉尼歌劇院的薄殼雙曲頂,住宅的平屋頂以及鄉鎮常見的坡屋頂等等。盡管它們千姿百態,但它們從根本上有著哪些共同點呢? 8.1 概述 屋頂主要有三個作用:一是承重作用;二是圍護作用;三是裝飾建筑立面。 屋頂應滿足堅固耐久、防水排水、保溫隔熱、抵御侵蝕等使用要求,同時還應做到自重輕、構造簡單、施工方便、造價經濟,并與建筑整體形象協調。 屋面 屋面是屋頂最上面的表面層,要承受施工荷載和使用時的維修荷載,以及自然界風吹、日曬、雨淋、大氣腐蝕等的長期作用,因此屋面材料應有一定的強度、良好的防水性和耐久性能。 承重結構 承重結構承受屋面傳來的各種荷載和屋頂自重。 頂棚 頂棚位于屋頂的底部,用來滿足室內對頂部的平整度和美觀要求。 保溫隔熱層 當對屋頂有保溫隔熱要求時,需要在屋頂中設置相應的保溫隔熱層,以防止外界溫度變化對建筑物室內空間帶來影響。 當建筑物較高或年降雨量較大時,如仍采用無組織排水,將會出現房檐雨水勢如瀑布凌空而降,不僅噪聲很大,且雨水四濺危害墻身和環境,因而應采用有組織排水。有組織排水是在屋頂設置或墊置天溝,將雨水導入雨水豎管排出建筑以外。這種做法避免了上述缺點,但構造較復雜,造價較高,且易堵塞和漏雨,因此必須保證施工質量和加強使用時的維護和檢修。 確定屋面排水坡度 確定排水方式 劃分排水區域 確定檐溝的斷面形狀、尺寸以及坡度 確定雨水管所用材料、口徑大小,布置雨水管 檐口、泛水、雨水口等細部節點構造設計 繪出屋頂平面排水圖及各節點詳圖 屋面排水組織示例見圖8.10。 不同屋面材料的屋面基層坡度范圍見圖6-2。 8.1.3屋面坡度及形成方式 (1) 材料找坡 又叫墊置坡度,是將屋面板水平擱置,然后在上面鋪設爐渣等廉價輕質材料形成坡度。 特點:結構底面平整,容易保證室內空間的完整性,但墊置坡度不宜太大,宜為2%,否則會使找坡材料用量過大,增加屋頂荷載。 表8.1 屋面的防水等級和設防要求 8.2 平屋頂的構造 8.2 平屋頂的構造 平屋頂一般由屋面、承重結構、找坡層、保溫隔熱層、隔汽層、找平層、防水層、保護層、頂棚等基本層次組成。 (5)隔汽層 當屋面下為有水蒸汽的房間,或寒冷地區的普通建筑,應在保溫層下面設置隔汽層以防水蒸汽滲透至保溫(隔熱)層內影響保溫(隔熱)效果。甚至進入油氈層下引起鼓泡,導致防水層的破裂。隔汽層較高標準做法是一氈二油(即瀝青、油氈、瀝青,亦稱三層做法);較低標準做法是刷熱瀝青二道。 (6)結合層 在水泥砂漿找平層上涂刷瀝青不易粘牢,應先涂刷結合層,一般常用冷底子油作結合層,冷底子油是將瀝青浸泡在溫熱的柴油或煤油內(按3:7比例)溶化,即為冷底子油。當將冷底子油涂刷在水泥砂漿面時便滲入其內,以作為與上面將施工的瀝青與水泥砂漿面的中間介質。 8.2.3 平屋頂的防水 柔性防水屋面:用具有良好的延伸性、能較好地適應結構變形和溫度變化的材料做防水層的屋面,包括卷材防水屋面和涂膜防水屋面。 卷材防水屋面:用防水卷材和膠結材料分層粘貼形成防水層的屋面,具有優良的防水性和耐久性,因而被廣泛采用。 卷材防水屋面的基本構造(圖8.11) ① 結構層 ② 找坡層 ③ 找平層 ④ 結合層 ⑤ 防水層 卷材防水層的防水卷材包括瀝青類卷材、高聚物改性瀝青防水卷材和合成高分子防水卷材三類。見表8.2 表8.2 卷材防水層 (a)油氈屋面: 將油氈(紙)用膠結材料瀝青交替疊層粘合而形成的防水復蓋層。它的層次順序是瀝青—油氈—瀝青—油氈—瀝青……,因為瀝青本身也是防水材料,故也將一氈二油(瀝青)稱為3層做法;二氈三油稱為5層做法,還有7層、9層做法,依此類推。三氈四油以上可用油紙部分代替油氈置于底層。簡易屋面可用一氈二油,中等標準房屋可用二氈三油或三氈四油。根據實踐經驗,油氈屋面存在不少缺點,如起鼓、起皺、撕裂、下滑、腐爛、易老化、耐久性差、維修不便等弊病,現已將沿用的二氈三油做法改為三氈四油做法,并在重要部位及標準較高的建筑采用四氈五油做法。另外,瀝青需現場熔化,并產生煙霧、惡臭,污染環境,有礙健康,極易燙傷,因此亟待以新型防水材料取代。如高聚物改性瀝青防水卷材、合成高分子防水卷材。 油氈是一種幅寬約1m、長約20 m的卷材,鋪設時必定有橫向與縱向連接問題。施工規范要求,鋪設時應從坡底處開始,上幅壓下幅80~120 mm,并在分水線處用整幅油氈壓住坡面油氈。油氈縱向搭接長度應保證120~150 mm,兩個方向的搭接處均必須涂刷瀝青,確保粘接牢固。再鋪上一層時,搭接處應與下層搭接處錯開。刷涂瀝青的厚度應控制在1~2 mm之間,過厚將引起龜裂。鋪設時的長度方向宜順風進行,以避免出現空鼓現象。 二氈三油還可以橫向搭接半幅油氈。 如果屋面基層(找平層、保溫層等)未徹底干燥,經太陽輻射將水分汽化膨脹,或因未設置隔汽層,房間蒸汽穿透樓板,使油氈防水層起鼓,待蒸汽冷卻或散失后,鼓泡會變成皺折而逐漸使油氈開裂出現滲漏(圖6 -15)。 由于施工條件所限,要待屋面基層完全干燥,并將全部建筑的屋頂均設置隔汽層,都是不現實的。解決的方法是在油氈防水層與找平層之間設置排汽通道,并在適當位置設置排汽出口。 在鋪設第一層油氈時,將粘結材料瀝青涂刷成點狀或條狀,點或條之間的空隙即作為排汽通道,條狀的方向應通向排汽出口。排汽出口宜設在屋面最高的分水線上,并且間距在三個開間左右。排汽口可用鋼板、鍍鋅鐵皮或磚砌筑而成(圖6-16)。 (b)防水油膏屋面 防水油膏的品種很多,其共同的特點是塊狀或膏狀材料,經加熱熔化或不加熱直接使用,一般無毒無臭、操作簡便,但其防水性能及使用壽命尚待時間考驗。下面以“建必特”防水油膏為例簡介其構造做法。 ①油膏溶化:將油膏塊在鐵鍋內溫火加熱不超過110℃,攪勻即可使用。 ②油膏貼布蓋縫:用油膏灌滿板縫后并涂刮2.5 mm厚油膏條,用玻璃布蓋縫,再在布條上涂一道油膏。 ③整體鋪設:可按需要做一布二油或二布三油,在找平層上先按布幅寬劃控制線,從低處向高處按線澆油膏,緊接著推平(厚度2 mm)鋪布、壓實;表面刷油膏、刮齊,即為一布二油做法。如再澆油和鋪布刷油,即為二布三油。 ④油膏間的布是加筋材料,可用無紡布或其他纖維布,也可用無堿玻璃布。 ⑤發現鼓泡時,應刺破排汽,再涂刷油膏補齊,維修應在晴天時進行。 ⑥ 保護層 保護層分為不上人屋面和上人屋面兩種做法。 不上人屋面保護層 做法:對瀝青防水卷材用瀝青膠粘直徑為3~6mm的綠豆砂。 上人屋面保護層 做法:在防水層上用水泥砂漿或瀝青砂漿鋪貼缸磚、大階磚、預制混凝土板等,或在防水層上澆筑40mm厚C20細石混凝土。 卷材防水屋面的細部構造 (1) 泛水:屋面防水層與突出構件之間的防水構造。 (圖5.12) (2) 檐口:屋面防水層的收頭處,檐口的形式由屋面的排水方式和建筑物的立面造型要求來確定。 無組織排水檐口(圖8.13) 挑檐溝檐口(圖8.14) 女兒墻檐口和斜板挑檐檐口(圖8.15、圖8.16) (3) 上人孔 (圖8.17) (4) 變形縫: 變形縫兩側屋面等高的防水做法有不上人屋面和上人屋面兩種,不上人屋頂的變形縫兩側應砌筑半磚小墻,高度從屋面保護層算起至頂部不小于250 mm,做法按圖所示。上人屋頂不砌筑小磚,以使屋面平整便于人們活動。上人屋頂的做法滲漏的可能性要大些,故應特別注意施工質量。 (5)煙囪、通風道出屋面處的防水構造: 建筑中的衛生設備排水系統均應設置透氣管并伸出屋頂。透氣管伸出屋頂的根部是滲漏的隱患,應在做法上和施工質量方面予以保證。透氣管的出氣口應加設網罩,以防飛禽誤入堵塞。 (6)雨水口: (a)雨水口 是導人雨水的裝置,分女兒墻用和挑檐用兩種,用鋼板或鑄鐵制成,另備濾水篦或濾水網,以防雜物入內堵塞雨水管。 (b)雨水斗 是雨水口與雨水管的連接裝置,也可不設雨水斗,將雨水口與雨水管直接相連,用鋼板或鍍鋅鐵皮制成。 (c)雨水管 是排除雨水的豎向或傾斜橫向管道,內徑有100、125、150 mm等幾種,用鋼板、鑄鐵或鍍鋅鐵皮制成。 8.2.3.2 剛性防水屋面 剛性防水屋面:用剛性防水材料,如防水砂漿、細石混凝土、配筋的細石混凝土等做防水層的屋面。 特點:構造簡單、施工方便、造價低廉,但對溫度變化和結構變形較敏感,容易產生裂縫而滲漏。 剛性防水屋面的基本構造 (圖8.18) ① 結構層 一般采用現澆鋼筋混凝土屋面板。 ② 找平層 在結構層上用20mm厚1∶3的水泥砂漿找平。 ③ 隔離層 一般采用麻刀灰、紙筋灰、低強度等級水泥砂漿或干鋪一層油氈等做法。 ④ 防水層 剛性防水層一般采用配筋的細石混凝土形成 剛性防水屋面的細部構造 (1) 分格縫(分倉縫) 分格縫的間距一般不宜大于6m,并應位于結構變形的敏感部位(圖8.19) 分格縫的寬度為20~40mm,有平縫和凸縫兩種構造形式(圖8.20) (2) 泛水 其處理方法與卷材防水屋面的相同(圖8.21) (3) 檐口 無組織排水檐口 無組織排水檐口通常直接由剛性防水層挑出形成,挑出尺寸一般大于450mm(圖8.22(a));也可設置挑檐板,剛性防水層伸到挑檐板之外(圖8.22(b))。 有組織排水檐口 有組織排水檐口有挑檐溝檐口(圖8.23)、女兒墻檐口和斜板挑檐檐口等做法。 (4)女兒墻壓頂 女兒墻是外墻在屋頂以上的延續,也稱壓檐墻。女兒墻不承受垂直荷載,墻厚一般為240 mm,砌塊厚不小于200 mm。但為保證其穩定和抗震,高度不宜超過500 mm,如功能(上人屋頂等情況)或造型需要超過此值時,須加設小構造柱與頂層圈梁相連。女兒墻頂端的構造叫壓頂,壓頂處不得用水泥砂漿直接抹成,應設置配筋混凝土板并抹水泥砂漿,以防雨水滲透浸蝕女兒墻。 8.2.4 平屋頂的保溫與隔熱 平屋頂的保溫是在屋頂上加設保溫材料來滿足保溫要求的。 保溫材料按物理特性分為三大類: 保溫層在屋頂上的設置位置有以下三種: 正置式保溫層:即保溫層位于結構層與防水層之間(圖8.24) 倒置式保溫層:即保溫層位于防水層之上(圖8.25) 保溫層與結構層結合成復合板:有三種做法,一種是保溫層設在槽形板的下面(圖8.26(a));一種是保溫層放在槽形板朝上的槽口內(圖8.26(b));還有一種是將保溫層與結構層融為一體(圖8.26(c))。 8.2.4.2 平屋頂的隔熱 架空通風隔熱 兩種做法:一種是在結構層與懸吊頂棚之間設置通風間層,在外墻上設進氣口與排氣口(圖8.27(a));另一種是設架空屋面(圖8.27(b))。 蓄水隔熱 在屋面上蓄存一層水,利用水減少下部結構的吸熱,蓄水隔熱屋面的構造與剛性防水屋面基本相同,只是增設了分倉壁、泄水孔、過水孔和溢水孔(圖8.28)。 植被隔熱 在平屋頂上種植植物,利用植物光合作用時吸收熱量和植物對陽光的遮擋來達到隔熱的目的。 反射降溫 在屋面鋪淺色的礫石或刷淺色涂料等,利用淺色材料的顏色和光滑度對熱輻射的反射作用,將屋面的太陽輻射熱反射出去,從而達到降溫隔熱的作用。 新加坡濱海灣金沙酒店 8.3 坡屋頂的構造 坡屋頂一般有承重結構、屋面兩部分組成。 坡屋頂的承重結構用來承受屋面傳來的荷載,并把荷載傳給墻或柱。 其結構類型有橫墻承重、屋架承重、木構架承重和鋼筋混凝土屋面板承重等。 8.3.1.1 橫墻承重 橫墻承重:將橫墻頂部按屋面坡度大小砌成三角形,在墻上直接擱置檁條或鋼筋混凝土屋面板支承屋面傳來的荷載,又叫硬山擱檁(圖8.29)。 特點:構造簡單、施工方便、節約木材,有利于防火和隔音等優點,但房間開間尺寸受限制。適用于住宅、旅館等開間較小的建筑。 8.3.1.2 屋架(屋面梁)承重 屋架是由多個桿件組合而成的承重桁架,可用木材、鋼材、鋼筋混凝土制作,形狀有三角形、梯形、拱形、折線形等。屋架支承在縱向外墻或柱上,上面擱置檁條或鋼筋混凝土屋面板承受屋面傳來的荷載。 屋架承重與橫墻承重相比,可以省去橫墻,使房屋內部有較大的空間,增加了內部空間劃分的靈活性(圖8.30)。 8.3.1.3 木構架承重 木構架結構是我國古代建筑的主要結構形式,它一般由立柱和橫梁組成屋頂和墻身部分的承重骨架,檁條把一排排梁架聯系起來形成整體骨架(圖8.31)。 這種結構形式的內外墻填充在木構架之間,不承受荷載,僅起分隔和圍護作用。構架交接點為榫齒結合,整體性及抗震性較好;但消耗木材量較多,耐火性和耐久性均較差,維修費用高。 8.3.1.4 鋼筋混凝土屋面板承重 鋼筋混凝土屋面板承重:即在墻上傾斜擱置現澆或預制鋼筋混凝土屋面板(類似于平屋頂的結構找坡屋面板的擱置方式)來作為坡屋頂的承重結構。 特點:節省木材,提高了建筑物的防火性能,構造簡單,近年來常用于住宅建筑和風景園林建筑中。 8.3.2 坡屋頂的屋面構造 木望板平瓦屋面 木望板平瓦屋面是在檁條或椽木上釘木望板,木望板上干鋪一層油氈,用順水條固定后,再釘掛瓦條掛瓦所形成的屋面(圖8.32)。 鋼筋混凝土板平瓦屋面 鋼筋混凝土板平瓦屋面是以鋼筋混凝土板為屋面基層的平瓦屋面。 鋼筋混凝土板平瓦屋面的構造可分為以下兩種: ① 將斷面形狀呈倒T形或F形的預制鋼筋混凝土掛瓦板固定在橫墻或屋架上,然后在掛瓦板的板肋上直接掛瓦(圖8.33)。 ② 采用鋼筋混凝土屋面板作為屋頂的結構層,上面固定掛瓦條掛瓦,或用水泥砂漿、麥秸泥等固定平瓦(圖8.34)。 8.3.2.2 油氈瓦屋面 油氈瓦是以玻璃纖維為胎基,經浸涂石油瀝青后,面層熱壓各色彩砂,背面撒以隔離材料而制成的瓦狀材料,形狀有方形和半圓形(圖8.35)。 油氈瓦適用于排水坡度大于20%的坡屋面,可鋪設在木板基層和混凝土基層的水泥砂漿找平層上(圖8.36)。 8.3.2.3 壓形鋼板屋面 壓型鋼板:將鍍鋅鋼板軋制成型,表面涂刷防腐涂層或彩色烤漆而成的屋面材料,具有多種規格,有的中間填充了保溫材料,成為夾芯板,可提高屋頂的保溫效果。 特點:自重輕、施工方便、裝飾性與耐久性強的優點,一般用于對屋頂的裝飾性要求較高的建筑中。 壓型鋼板屋面一般與鋼屋架相配合。(圖8.37) 5.3.3 坡屋頂的細部構造 (1)縱墻檐口 無組織排水檐口: 當坡屋頂采用無組織排水時,應將屋面伸出縱墻形成挑檐,挑檐的構造做法有磚挑檐、椽條挑檐、挑檐木挑檐和鋼筋混凝土挑板挑檐等(圖5.38)。 有組織排水檐口: 當坡屋頂采用有組織排水時,一般多采用外排水,需在檐口處設置檐溝,檐溝的構造形式一般有鋼筋混凝土挑檐溝和女兒墻內檐溝兩種(圖5.39)。 (2)山墻檐口 雙坡屋頂山墻檐口的構造有硬山和懸山兩種。 硬山 是將山墻升起包住檐口,女兒墻與屋面交接處應做泛水,一般用砂漿粘結小青瓦或抹水泥石灰麻刀砂漿泛水(圖5.40)。 懸山 是將檁條伸出山墻挑出,上部的瓦片用水泥石灰麻刀砂漿抹出披水線,進行封固。(圖5.41) (3)屋脊、天溝和斜溝構造 互為相反的坡面在高處相交形成屋脊,屋脊處應用V形脊瓦蓋縫(圖5.42(a))。在等高跨和高低跨屋面相交處會形成天溝,兩個互相垂直的屋面相交處會形成斜溝。天溝和斜溝應保證有一定的斷面尺寸,上口寬度應為300~500mm,溝底一般用鍍鋅鐵皮鋪于木基層上,鍍鋅鐵皮兩邊向上壓入瓦片下至少150mm(圖5.42(b))。 5.3.3.2 壓形鋼板屋面的細部構造 (1)壓型鋼板屋面無組織排水檐口 當壓型鋼板屋面采用無組織排水時,挑檐板與墻板之間應用封檐板密封,以提高屋面的圍護效果(圖5.43)。 (2)壓型鋼板屋面有組織排水檐口 當壓型鋼板屋面采用有組織排水時,應在檐口處設置檐溝。檐溝可采用彩板檐溝或鋼板檐溝,當用彩板檐溝時,壓型鋼板應伸入檐溝內,其長度一般為150mm(圖5.44)。 (3) 壓型鋼板屋面屋脊構造 分為雙坡屋脊和單坡屋脊(圖5.45)。 (4) 壓型鋼板屋面山墻構造 壓型鋼板屋面與山墻之間一般用山墻包角板整體包裹,包角板與壓型鋼板屋面之間用通長密封膠帶密封(圖5.46)。 5.3.4 坡屋頂的保溫與隔熱 坡屋頂的保溫有頂棚保溫和屋面保溫兩種。 頂棚保溫 頂棚保溫是在坡屋頂的懸吊頂棚上加鋪木板,上面干鋪一層油氈做隔汽層,然后在油氈上面鋪設輕質保溫材料(圖5.48)。 屋面保溫 傳統的屋面保溫是在屋面鋪草秸,將屋面做成麥秸泥青灰頂,或將保溫材料設在檁條之間(圖5.49)。 5.3.4.2 坡屋頂的隔熱 坡屋頂一般利用屋頂通風來隔熱,有以下兩種方式: 屋面通風 把屋面做成雙層,在檐口設進風口,屋脊設出風口,利用空氣流動帶走間層的熱量,以降低屋頂的溫度(圖5.50)。 吊頂棚通風 利用吊頂棚與坡屋面之間的空間作為通風層,在坡屋頂的歇山、山墻或屋面等位置設進風口。(圖5.51)

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