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房屋建筑学 1 第三章屋盖系统构造 2 本章主要内容 概述坡屋顶的基本构造平屋顶的基本构造空间结构曲面屋顶的基本构造 3 3 1概述 一 屋顶的功能和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 4 屋顶是房屋最上层覆盖的外围护结构 其建筑功能是抵御自然界的风霜雨雪 太阳辐射 气温变化和其它外界的不利因素 以使屋顶覆盖下的空间 有一个良好的使用环境 要求屋顶在构造设计时注意解决防水 保温 隔热以及隔声 防火等问题 功能要求 5 结构要求 结构上 屋顶是房屋上层的承重结构 支承自重和作用屋顶上的各种活荷载 同时还起着对房屋上部的水平支撑作用 要求屋顶在构造设计时 保证屋顶构件的强度 刚度和整体空间的稳定性 并防止因过大的结构变形引起防水层开裂 漏水 6 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 7 屋顶的设计要求 建筑艺术要求 8 屋顶主要由屋面和支承结构组成 此外还有各种形式的顶棚以及保温 隔热 隔声和防火等其它功能防御所需要的层次和设施 屋顶的形式与房屋的使用功能 屋面覆盖材料 结构选型 如拱屋顶 悬索结构屋顶 以及建筑造型要求等有关 二 屋顶的组成和类型 9 房屋的支承结构一般有平面结构和空间结构之分 平面结构常见的有梁板 屋架等结构 空间结构有折板 壳体 网架 悬索等结构形式 屋顶有平屋顶 坡屋顶以及曲面屋顶等多种类型 10 屋顶的类型 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2 3 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 11 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 屋顶的类型 12 屋顶的其他形式 13 各种类型屋顶的形态 14 15 三 屋面的排水设计 屋顶排水坡度屋顶排水方式 16 屋面的排水坡度 是由多方面的因素决定的 坡度的影响因素主要有 1 屋面覆盖材料屋面覆盖材料的面积越小 接缝越多 厚度越大 屋面排水坡度越大 反之则小 2 雨水量的多少降雨量大的地区 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 3 结构形式4 建筑造型 屋顶排水坡度 17 较大的坡度也可用角度 如30 45 等 屋面的坡度通常采用单位高度与相应长度的比值来表示 如1 2 1 3等较平坦的坡度常用百分比 如2 或5 等 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 18 屋面坡度的表示方法 19 平屋顶的排水坡度 20 结构找坡 屋顶结构自身应带有排水坡度 在倾斜的屋面梁或屋架上安装屋面板 也可在倾斜的山墙上搁屋面板 使屋顶结构表面形成坡度 材料找坡 在水平的屋顶结构表面采用垫坡材料形成屋面坡度 平屋顶材料找坡宜为2 3 坡度的形成方法 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 21 结构找坡 22 材料找坡 23 屋面排水坡度的形成 24 屋顶排水方式 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 25 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 屋顶排水方式 26 2 2坡屋顶的基本构造 坡屋顶坡度由结构构件的形状或者其支承情况形成 即由结构找坡坡屋顶排水坡度较大 由承重结构和屋面两个基本部分组成 根据使用功能的不同 还分保温层 隔热层和顶棚等 27 28 坡屋顶的形式 1 单坡屋顶 2 双坡屋顶 又细分为悬山顶 硬山顶 3 四坡屋顶 庑殿顶 歇山顶 29 30 一 坡屋顶坡度的形成及屋面支承系统 屋面支承系统梁架支承山墙 斜梁或屋架 橼架支承空间结构构件支承 31 屋面支承系统 传统梁架支承坡屋顶 32 屋面支承系统 传统梁架支承坡屋顶 33 屋面支承系统 山墙支承坡屋顶 34 屋架支承坡屋顶 屋面支承系统 35 屋架支承坡屋顶 36 梁架与屋架支承坡屋顶 特例 屋面支承系统 37 屋面支承系统 空间结构支承坡屋顶 38 坡屋顶坡度的形成 山墙找坡 按屋顶的坡度要求 横墙上部砌成三角形 在墙上直接搁置檀条 承受屋面重量 39 坡屋顶坡度的形成 屋架找坡 40 41 二 坡屋顶的屋面板 不需基层屋面板 采用不透水或是具有构造自防水功能的成品构件 直接安装在屋面结构支承构件上面形成屋面先铺设各类基层屋面板后 再在其上面做防水及隔热 保温等相关构造 42 坡屋顶的屋面板 不需基层的做法 冷摊瓦屋面 43 檩条 椽子 冷摊瓦屋面 44 波形瓦屋面 质轻 有一定刚度 面积大 构造简单 但保温隔热性能差 易脆脆裂 45 预设屋面基层的做法 坡屋顶的屋面板 设置基层木屋面板的坡屋顶 46 设置加气混凝土基层屋面板的坡屋面 坡屋顶的屋面板 预设屋面基层的做法 47 以钢筋混凝土做屋面板的坡屋面 坡屋顶的屋面板 预设屋面基层的做法 多用于工业建筑或大型公共建筑中 屋面板跨度有6m 12m等 一般直接搭在钢或钢筋砼屋架上 48 2 3平屋顶的基本构造 平屋面的基层构造与楼面基本相同 只是作为外维护结构 屋面板还应具有良好的防水与热工性能 49 2 4空间结构曲面屋顶的基本构造 空间结构的曲面屋顶 大多可以分解为近似平面的小局部 除了钢筋混凝土的薄壳以及膜结构的屋顶 本身已经形成覆盖外 其余屋顶的结构支承构件多为钢杆件 因其整体跨度大 要求自重小 所以通常会在结构杆件上布置薄腹型钢的檩条 而后覆盖压型钢板等轻型面材 50 大跨空间结构屋顶金属瓦屋面板 2 2 1 2坡屋顶的屋面板 51 空间结构玻璃屋顶 5