第四章建筑构造(五屋顶).ppt
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4.7屋顶一一.概述概述(一一)屋顶的形式、组成及设计要求屋顶的形式、组成及设计要求1.1.屋顶的作用屋顶的作用承重、围护、保温隔热、防水排水、立面造型。
承重、围护、保温隔热、防水排水、立面造型。
2.屋顶的形式屋顶的形式
(1)
(1)按材料按材料钢筋混凝土屋顶、瓦屋顶、金属屋顶、玻璃屋顶等。
钢筋混凝土屋顶、瓦屋顶、金属屋顶、玻璃屋顶等。
(2)
(2)按外形按外形平屋顶、坡屋顶、悬索屋顶、薄壳屋顶、拱屋顶、折板屋平屋顶、坡屋顶、悬索屋顶、薄壳屋顶、拱屋顶、折板屋顶等。
顶等。
屋顶按其外形一般可分为平屋顶、坡屋顶、其它形式的屋顶。
平屋顶屋面坡度10%的建筑屋顶为平屋顶。
最常用的排水坡度为23%。
坡屋顶坡屋顶是指屋面坡度较陡的屋顶,其坡度一般在10%以上。
坡屋顶的常见形式有:
单坡、双坡屋顶,硬山及悬山屋顶,四坡歇山及庑殿屋顶,圆形或多角形攒尖屋顶等其它形式的屋顶随着建筑科学技术的发展,出现了许多新型结构的屋顶,如拱屋顶、折板屋顶、薄壳屋顶,悬索屋顶,网架屋顶等。
3.屋顶的设计要求屋顶设计应考虑其功能、结构、建筑艺术三方面的要求。
屋顶设计应考虑其功能、结构、建筑艺术三方面的要求。
功能要求功能要求首先是能抵御风、霜、雨、雪的侵袭。
应防止雨水渗漏是屋顶的基本功能要求,我国现行的GB5020794屋面工程技术规程根据建筑物的性质、重要程度使用功能及防水耐久年限等,将屋面划为四个等级,各等级均有不同的防水要求。
(见表屋面防水等级和防水要求)其次,屋顶应具有良好的保温隔热性能。
结构要求结构要求屋顶是房屋的承重结构,应有足够的强度和刚度,以保证房屋的结构安全,并防止因过大的结构变形引起防水层开裂、漏水。
建筑艺术要求建筑艺术要求屋顶是建筑外部形体的重要组成部份,屋顶的形式对建筑的造型极具影响,应注重屋顶形式及其细部的设计,以满足人们对建筑艺术方面的需求。
设计要求设计要求
(1)
(1)防水可靠,排水迅速防水可靠,排水迅速
(2)
(2)保温隔热性能良好保温隔热性能良好(3)(3)结构安全可靠结构安全可靠(4)(4)造型美观造型美观(5)(5)其它功能要求其它功能要求(屋顶屋顶花园、停机坪、太阳能集花园、停机坪、太阳能集热器等热器等)。
内容包括:
选择屋顶排水坡度、确定排水方式、进行屋顶排水组织设计。
屋顶坡度屋顶排水方式有组织排水有组织排水屋顶排水组织屋顶排水组织4.屋顶的排水设计屋顶的组成屋顶的组成
(1)
(1)屋面层屋面层起围护、抗渗、排水作用。
起围护、抗渗、排水作用。
(2)
(2)承重结构层承重结构层屋面梁板结构、屋架、空间结屋面梁板结构、屋架、空间结构体系等。
构体系等。
(3)(3)保温隔热层保温隔热层保温和隔热作用。
保温和隔热作用。
(4)(4)顶棚层顶棚层装饰美观,安装灯具,埋藏管装饰美观,安装灯具,埋藏管线,有时起保温、通风作用。
线,有时起保温、通风作用。
屋顶排水坡度的表示方法屋顶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。
影响屋顶坡度的因素影响屋顶坡度的因素影响因素:
影响因素:
屋面防水材料的大小和当地降雨量两方面的因素。
a.屋面防水材料与排水坡度的关系防水材料如果尺寸较小,接缝必然就较多,容易产生缝隙渗漏,因而屋面应有较大的排水坡度,以便将屋面积水迅速排除。
如果屋面的防水材料覆盖面积大,接缝少而且严密,屋面的排水坡度就可以小一些。
b.降雨量大小与坡度的关系降雨量大的地区,屋面渗漏的可能性较大,屋顶的排水坡度应适当加大,反之,屋顶排水坡度则宜小一些。
坡度的表示坡度的表示斜率法、百分比法、角度法。
斜率法、百分比法、角度法。
平屋顶平屋顶坡度小于坡度小于55。
常用。
常用22、33,上人屋面常用上人屋面常用11、22。
坡屋顶坡屋顶坡度大于坡度大于1010。
平屋顶的排水坡度女儿墙压顶的坡度及防水屋顶坡度的形成办法屋顶坡度的形成办法屋顶坡度的形成有材料找坡和结构找坡两种做法。
(见图屋顶坡度的形成)a.材料找坡材料找坡是指屋顶坡度由垫坡材料形成。
平屋顶材料找坡宜为2%3%。
b.结构找坡结构找坡是屋顶结构自身应带有排水坡度,平屋顶结构找坡宜为3%。
材料找坡天棚面平整,但增加屋面荷载;结构找坡,构造简单,不增加荷载,但天棚顶倾斜,室内空间不够完整。
屋面排水坡度的形成5.屋顶排水方式排水方式排水方式屋顶排水方式分为有组织排水和无组织排水两大类。
a.无组织排水无组织排水是指屋面雨水直接从檐口滴落至地面的一种排水方式,因为不用天沟、雨水管等导流雨水,故又称自由落水。
b.有组织排水有组织排水是指雨水经由天沟、雨水管等排水装置被引导至地面或地下管沟的一种排水方式。
排水方式的选择排水方式的选择确定屋顶的排水方式时,一般可按下述原则进行选择:
a.高度较低的简单建筑,为了控制造价,宜优先选用无组织排水;b.积灰多的屋面应采用无组织排水;c.在降雨量大的地区或房屋较高的情况下,应采用有组织排水;d.临街建筑雨水排向人行道时宜采用有组织排水。
有组织排水在工程实践中按内排水、外排水、内外排水三种情况分为以下几种排水方案(如图有组织排水方案)。
外排水方案外排水是指雨水管装在建筑外墙以外的一种排水方案,外排水方案可以归纳为以下几种:
a.挑檐沟外排水屋面雨水汇集到悬挑在墙外的檐沟内,再由水落管排下。
挑檐沟外排水方案时,水流路线的水平距离不应超过24m。
b.女儿墙外排水特点是屋面雨水需穿过女儿墙流入室外的雨水管图)。
c.女儿墙挑檐沟外排水女儿墙挑檐沟外排水特点是在屋檐部位既有女儿墙,又有挑檐沟。
d.暗管外排水暗装雨水管的方式,将雨水管隐藏在假柱或空心墙中。
排水方式示意内排水雨水通过在建筑内部的雨水管排走。
如中间天沟内排水。
二.屋面排水组织排水组织设计就是把屋面划分成若干个排水区,将各区的雨水分别引向各雨水管,使排水线路短捷,雨水管负荷均匀,排水顺畅。
进行屋顶排水组织设计时,须注意下述事项:
划分排水分区划分排水分区排水分区的大小一般按一个雨水口负担200m2屋面面积的雨水考虑,屋面面积按水平投影面积计算。
确定排水坡面的数目及排水坡度确定排水坡面的数目及排水坡度进深较小的房屋或临街建筑常采用单坡排水,进深较大时,为了不使水流的路线过长,宜采用双坡排水。
并应根据防水材料确定排水坡度。
坡屋顶则应结合造型要求选择单坡、双坡或四坡排水。
确定天沟断面大小和天沟纵坡的坡度值天沟的功能是汇集和迅速排除屋面雨水,沟底沿长度方向应设纵向排水坡。
天沟纵坡的坡度不宜小于1%。
天沟的净断面尺寸应根据降雨量和汇水面积的大小来确定。
一般建筑的天沟净宽不应小于200mm,天沟上口至分水线的距离不应小于120mm。
雨水管的规格及间距雨水管的规格及间距最常采用的是塑料和铸铁雨水管,其管径有50,75,100,125,150,200mm等几种规格。
一般,民用建筑常用75100mm的雨水管,面积小于25m2的露台和阳台可选用直径50mm的雨水管。
一般情况下雨水口间距不宜超过1824m(见图屋面排水组织)。
三三.卷材防水屋面构造卷材防水屋面构造卷材防水屋面是利用防水卷材与粘结剂结合,形成连续致密的构造层来防水的一种屋顶。
卷材防水屋面由于其防水层具有一定的延伸性和适应变形的能力,又被称作柔性防水屋面。
卷材防水材料卷材防水屋面构造层次卷材防水屋面细部构造卷材防水屋面变形缝构造1.卷材防水材料卷材卷材a.沥青类防水卷材传统上用得最多的是纸胎石油沥青油毡。
沥青油毡防水屋面的防水层容易产生起鼓、沥青流淌、油毡开裂等问题,从而导致防水质量下降和使用寿命缩短,近年来在实际工程中已较少采用。
b.高聚物改性沥青类防水卷材高聚物改性沥青类防水卷材是高分子聚合物改性沥青为涂盖层,纤维织物或纤维毡为胎体、粉状、粒状、片状或薄膜材料为覆面材料制成的可卷曲片状防水材料。
卷材卷材c.合成高分子防水卷材凡以各种合成橡胶、合成树脂或二者的混合物为主要原料,加入适量化学助剂和填充料加工制成的弹性或弹塑性卷材,均称为高分子防水卷材。
高分子防水卷材具有重量轻,适用温度范围宽(-2080),耐候性好,抗拉强度高(218.2MPa),延伸率大(可45%)等优点。
卷材卷材粘和剂用于沥青卷材的粘和剂主要有冷底子油、沥青胶等。
冷底子油是将沥青稀释溶解在煤油、轻柴油或汽油中制成,涂刷在水泥砂浆或混凝土层面作打底用。
沥青胶是在沥青中加入填充料加工制成,有冷、热两种,每种又均有石油沥青胶和煤油沥青胶两种。
2.卷材防水屋面构造层次基本层次基本层次(图卷材防水屋面的构造组成)a.结构层多为刚度好,变形小的各类钢筋混凝土屋面板。
b.找平层找平层一般采用1:
3水泥砂浆或1:
8沥青砂浆,为防止找平层变形开裂而波及卷材防水层,宜在找平层中留设分格缝。
分格缝的宽度一般为20mm,纵横间距不大于6m。
分格缝上面应覆盖一层200300mm宽的附加卷材,用粘结剂单边点贴。
(图卷材防水屋面的分隔缝)c.结合层结合层的作用是使卷材与基层胶结牢固。
沥青类卷材通常用冷底子油作结合层,高分子卷材则多用配套基层处理剂。
d.防水层e.保护层保护层的目的是保护防水层。
不上人时,沥青油毡防水屋面一般在防水层撒粒径35mm的小石子作为保护层,高分子卷材如三元乙丙橡胶防水屋面等通常是在卷材面上涂刷水溶型或溶剂型的浅色保护着色剂,如氯丁银粉胶等。
上人屋面的保护层,常用的做法有:
铺贴缸砖、大阶砖、混凝土板等块材;在防水层上现浇3040mm厚的细石混凝土。
(图卷材防水屋面保护层做法)辅助层次辅助层次辅助构造层是为了满足房屋的使用,或提高屋面性能而补充设置的构造层,如:
保温层、隔热层、隔蒸汽层、找坡层等。
柔性防水屋面构造柔性防水屋面构造3.卷材防水屋面细部构造屋顶细部是指屋面上的泛水、天沟、雨水口、檐口、变形缝等部位。
泛水构造(详细介绍)挑檐口构造(详细介绍)天沟构造(详细介绍)雨水口构造(详细介绍)屋面检修孔、屋面出入口构造(详细介绍)柔性防水屋面的泛水构造柔性防水屋面檐口柔性防水屋面竖向雨水口柔性防水屋面雨水口4.卷材防水屋面变形缝构造屋面变形缝的构造处理原则是既不能影响屋面的变形,又要防止雨水从变形缝处渗入室内。
等高屋面变形缝的做法是:
在缝两边的屋面板上砌筑矮墙,挡住屋面雨水。
矮墙常为半砖墙厚。
屋面卷材防水层与矮墙面的连接处理类同泛水构造,缝内嵌填沥青麻丝。
矮墙顶部可用镀锌铁皮或混凝土盖板压顶.高低屋面变形缝则是在低侧屋面板上砌筑矮墙。
当变形缝宽度较小时,可用镀锌铁皮盖缝并固定在高侧墙上,做法同泛水构造;也可以从高侧墙上悬挑钢筋混凝土板盖缝.四四.刚性防水屋面刚性防水屋面刚性防水屋面是指用细石混凝土作防水层的屋面。
刚性防水屋面的主要优点是构造简单、施工方便、造价较低;缺点是易开裂,对气温变化和屋面基层变形的适应性较差,所以刚性防水多用于我国南方地区防水等级为级的屋面防水,也可用作防水等级为、级的屋面多道设防中的一道防水层。
刚性防水屋面的构造层次刚性防水屋面的细部构造1.刚性防水屋面的构造层次刚性防水屋面的构造层一般有:
防水层、找平层、结构层等,刚性防水屋面应尽量采用结构找坡。
(见图刚性防水屋面)防水层防水层采用不低于C20的细石混凝土整体现浇而成,其厚度40mm,并应配置直径为46mm间距为100200mm的双向钢筋网片。
隔离层隔离层位于防水层与结构层之间,其作用是减少结构变形对防水层的不利影响。
可采用铺纸筋灰、低标号砂浆,或薄砂层上干铺一层油毡等做法。
找平层当结构层为预制钢筋混凝土板时,其上应用1:
3水泥砂浆作找平层,厚度为20mm。
若屋面板为整体现浇混凝土结构时则可不设找平层。
结构层屋面结构层一般采用预制或现浇的钢筋混凝土屋面板,结构层应有足够的刚度,以免结构变形过大而引起防水层开裂。
2.混凝土刚性防水屋面的细部构造与卷材防水一样,刚性防水屋面也要处理好泛水、天沟、檐口、雨水口等细部构造,另外还要处理好防水层的分隔缝构造。
分格缝构造泛水构造檐口构造雨水口构造分格缝的作用设置一定数量的分格缝可将单块混凝土防水层的面积减小,从而减少其因伸缩和翘曲变形,可有效地防止和限制裂缝的产生。
分格缝的设置位置分格缝应设置在装配式结构屋面板的支承端、屋面转折处、与立墙的交接处。
分格缝
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