房屋建筑学 第4篇 第2章楼地层、屋面、阳台雨篷

第2章楼地层、屋盖及阳台、雨篷的基本构造第4篇建筑构造第4篇建筑构造2.1楼地层的基本构造楼层与地层——沿水平方向分隔上下空间的结构构件。楼层分隔上下空间，地层分隔底层空间并与土壤相连。由于他们所处的位置不同，因而结构层有所不同，楼层的结构层为楼板，地层的结构层为垫层。2.1楼地层的基本构造2.1.1楼层的基本构造1.楼层的基本组成及设计要求楼层的基本组成楼层（A）面层（B）结构层（C）顶棚（D）附加层面层附加层结构层（楼板）顶棚层楼层的基本构成楼层的设计要求强度和刚度隔声防火保温防潮、防水对某些特殊要求，需具备相应的防腐、放油、防爆等能力满足现代建筑的“智能化”要求，须合理安排各种管线设备的走向2.1.1楼层的基本构造2.楼层的类型按照所采用的材料分木楼板钢筋混凝土楼板压型钢板组合楼板2.1.1楼层的基本构造根据受力和传力情况3.楼层的基本形式板式梁板式无梁楼盖2.1.1楼层的基本构造1）板式楼盖板墙体定义分类双向板单向板区分方法如果一块楼板只有两端支承，只属于单向板如果不止两端支承，由两边的比例尺寸决定是单或者双向板2.1.1楼层的基本构造≤四面支承的楼板的荷载传递情况2）梁板式楼盖定义型式11主梁次梁肋形楼盖井格式楼盖梁板式楼盖■井格梁■曲梁■肋形梁板底设梁的意义在板底增加梁不单单具有结构方面的意义，经过对楼板的传力路线的设计，还可以重新分配传到梁上的荷载的大小，从而控制其断面尺寸，这样对争取某些结构梁底的净高以及在平面上按照建筑设计的需要局部增加或者取消某些楼层的支座，都很有用处。大空间设梁可以减小楼板的跨度，使楼板不至于太厚梁的支座处应当有足够的物质支承上部墙体及较大荷载应由梁支承悬臂构件也可能需要用梁出挑3）无梁式楼盖定义板柱柱帽钢筋混凝土楼板钢筋混凝土楼板，具有强度高、刚度好、不燃烧、耐久性好、有利于工业化生产优点类型按照施工工艺现浇整体式钢筋混凝土楼板预制装配式钢筋混凝土楼板装配整体式钢筋混凝土楼板2.1.1楼层的基本构造（1）现浇整体式钢筋混凝土楼板现浇整体式钢筋混凝土楼板，是在施工现场经过支模绑扎钢筋浇灌混凝土养护拆模等施工程序而形成的楼板。2.1.1楼层的基本构造优点整体性好，可适应各种不规则的建筑平面，预留管道孔洞方便。缺点湿作业量大，工序多，需要养护，工期较长，受气候影响较大板厚度取值单向板简支：板跨的1/35两端皆连续：板跨的1/40同时，民用建筑楼板板厚≥70，工业建筑板厚≥80双向板四边皆简支：板短跨的1/45四边皆连续：板跨的1/50同时，板厚≥80无梁楼盖楼板厚取长边的1/35，且板厚≥150梁截面尺寸的取值梁截面高度单跨简支梁：跨度的1/12~1/10多跨连续梁主梁：跨度的1/14~1/12次梁：跨度的1/18~1/14梁截面宽度截面高度的1/3~1/1.5（2）预制装配式钢筋混凝土楼板定义优点节省模板，缩短工期。缺点整体性较差，抗震要求高的地区不宜采用。梁截面形式预制板的截面形式预制实心板预制槽形板预制空心板1）预制实心板小型平板板跨在2.4m以内板厚为板跨的1/30中型平板板跨可达4.5-6m大型平板可用于升板体系等装配式梭板体系●中型平板装配式梭板体系●中型平板2）预制槽形板预制槽形板板跨：3－7.2m板厚：25－30肋高：120－300板宽：600－1200截面尺寸3）预制空心板预制空心板截面尺寸板跨非预应力在3.9m以下预应力可做到4.5m中型板板宽500~1500，常见600~1200大型板板跨4~7.2m，板宽1200~1500，板厚180~240设计方案均布荷载只能两边搁置，决不能三面搁置，单向板预制多孔板只能两面搁置预制板的布置与细部构造1）板的布置首先应根据房间的开间、净深尺寸来确定板的支承方式，然后依据现有板的规格进行合理布置。板的支承方式有墙承式和梁承式2）板缝差的处理预制板在排板过程中，当板的横向尺寸（板宽方向）与房间尺寸出现差额即板缝差时的，构造作法板缝差≤60mm时，调整板缝宽度60≤板缝差≤120mm时，沿墙边挑出两皮砖120≤板缝差≤200mm时，局部现浇钢筋混凝土板带60~120挑砖120~200现浇板带板缝差200mm，重新选板3）板的搁置预制板在墙上的搁置长度应≮100mm，在梁上的搁置长度应≮80mm支座处必须在梁或墙上铺约20mm厚水泥砂浆（俗称坐浆）用锚固筋将板与板、板与梁、墙锚固在一起各种锚固钢筋的配置方法（3）装配整体式钢筋混凝土楼板定义优点建筑整体性优于预制装配式楼面节约模板，提高施工进度目前常用预制薄板叠合楼板基本尺寸叠合楼板跨度一般为4~6m，最大可达9m，通常以5.4m以内较为经济。厚度150~250mm，≥2倍薄板厚度为宜。预制薄板宽1.1~1.8m，厚50~70mm，现浇叠合层用C20砼，厚70~120mm为了保证预制薄板与叠合层有较好的连接，薄板上表面需做处理，常见的有两种：一是在上表面作刻槽处理，刻槽直径50mm，深20mm，间距150mm；另一种是在薄板表面露出较规则的三角形的结合钢筋。预制薄板叠合楼板预制钢砼梁预留钢筋与叠合层连通压型钢板组合楼板定义构造主要有楼面层，组合楼板（现浇混凝土和钢衬板）与钢梁几部分组成分类单层双层双层压型钢衬板叠合楼板单层压型钢衬板叠合楼板压型钢板组合楼板只能够用作单向板。组合楼板的跨度为1.5～4.0m，其经济跨度为2.0～3.0m之间。如果建筑空间较大，需要增加梁以满足板跨的要求特点连接压型钢板与下部梁连接构造及分段间的咬合2.1.2地层的基本构造地层—建筑物底层与土壤接触的结构构件地层的构造实铺地面做法底层室内标高回填土高度室外地面标高水平防潮层架空地面做法通风洞建筑物底层下部有管道通过的区域，不得做架空板，而必须做实铺地面2.2屋盖系统的基本构造第4篇建筑构造屋盖是房屋最上层起覆盖作用的围护结构，用以防风、雨、雪、日晒等对室内的侵袭。屋盖又是房屋上层的承重结构，用以承受自重和作用于屋顶上的各种荷载，同时对房屋上部还起着水平支撑的作用。屋盖的设计要求作为外围护结构：防水、保温、隔热、隔声、防火等作为承重结构：强度、刚度、整体空间的稳定性2.2屋盖系统的基本构造屋盖的类型平屋顶——坡度小于5%坡屋顶——坡度大于10%曲面屋顶i=3%i=3%坡度—通常用屋顶的矢高与半个跨度之比来表示庑殿顶各种类型屋顶的形态2.2屋盖系统的基本构造庑殿顶歇山顶重檐歇山顶的天安门2.2屋盖系统的基本构造歇山顶悬山顶2.2屋盖系统的基本构造硬山顶2.2屋盖系统的基本构造攒尖顶2.2屋盖系统的基本构造屋面坡度的形成方法：结构找坡、材料找坡结构找坡（搁置找坡）—把支承屋面板的墙或梁做成一定的坡度，屋面板铺设在其上后就形成相应的坡度。材料找坡（垫置找坡）—在水平屋面板上采用廉价、质轻的材料铺垫成一定的坡度，上面再做防水层。轻质材料找坡屋面板屋面坡度较大和同一屋面落差较大，应采取固定加强和防止屋面滑落的措施屋面排水方式无组织排水有组织排水使屋面的雨水由檐口自由滴落到室外地面。将屋面划分为若干个排水区，按一定的排水坡度把屋面雨水有组织地排到檐沟或雨水口，通过雨水管排泄到散水或明沟中。2.2屋盖系统的基本构造3%3%分水线屋面坡度无组织排水分水线水落口分水线有组织排水排水方式选择：气候条件、建筑物高度、质量等级、使用性质、屋面面积大小等综合考虑（1）等级较低，控制造价，优选无组织排水（2）积灰多，采用无组织排水（3）有腐蚀性介质，不宜采用有组织排水（4）降雨量大，房屋较高，宜有组织排水（5）临街建筑排向人行道，有组织有组织排水方案：外排水、内排水、内外排水外排水方案雨水管设在室外，优先采用挑檐沟外排水女儿墙外排水建筑外形要求不出现挑檐时，通常将外墙升起封住屋面，高于屋面的这部分外墙女儿墙挑檐沟外排水长天沟外排水暗管外排水排水组织设计（1）确定排水坡面的数目一般，临街建筑平屋面，屋面宽度小于12m，可采用单坡，大于12m双坡（2）划分排水区排水区的面积是指屋面水平投影的面积，每根水落管的屋面最大汇水面积不宜大于200m2（3）确定排水沟所以材料和端面形式及尺寸平屋面常用钢筋混凝土。天沟净宽不小于200mm，沿沟长设纵坡，坡度0.5%~1%。天沟上口距分水线不小于120mm（4）确定水落管规格及间距铸铁和塑料水落管，直径有50mm、75mm、100mm、125mm、150mm、200mm水落管应在实墙处，间距在18m以内，最大不超过24m。檐沟宽≧200mm纵坡0.5%~1%屋面坡度分水线雨水口檐沟≦18~24m2.2屋盖系统的基本构造1、平屋顶（1）平屋顶的组成屋面层附加层结构层顶棚层平屋顶的基本组成2、坡屋顶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。（1）坡屋顶的组成屋面层附加层结构层顶棚层（2）坡屋顶坡度的形成及屋面支承系统支承系统有檩体系无檩体系A传统梁架支承B、山墙支承C、屋架支承A、传统梁架支承以柱和梁形成梁架支承檩条，每隔两根或三根檩条立一柱，并利用檩条及连系梁把整个房屋形成一个整体骨架，是我国传统的屋顶结构形式。墙只起围护和分隔作用，不承重，因此这种结构形式有“墙倒，屋不塌”之称。山墙常指房屋的横墙，利用山墙砌成尖顶形状直接搁置檩条以承受屋顶重量。这种结构形式叫“山墙承重”或“硬山搁檩”。山墙到顶直接搁置的做法简单经济，一般适合于多数相同开间并列的房屋，如宿舍、办公室等。B、山墙支承C、屋架支承一般建筑常采用三角形屋架，用来架设檩条以支承屋面荷载。通常屋架搁置在房屋纵向外墙或柱墩上，使建筑有一较大的使用空间。当房屋内部有纵向承重墙或柱可作为屋架支点者，也可利用作内部支承。椽式系统椽式系统是将两根呈人字形的椽子和一道横木(或拉杆)组成一个椽架，跨度小的可直接支承在外墙上，跨度大的可再增加支座。为适应木屋面板的跨度，其间距一般为400～1200mm。可以将椽架看成是折线形的肋梁椽架找坡示意（3）坡屋顶的屋面板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、保温等相关构造层次■冷摊瓦的坡屋顶坡屋顶不设基层屋面板冷摊瓦屋面构成示意坡屋顶不设基层屋面板(a)波形瓦与钢檩条的连接(c)波形瓦与木檩条的连接(b)波形瓦与钢砼檩条的连接(d)波形瓦与檩条的连接大样■波形瓦的坡屋顶坡屋顶不设基层屋面板小型钢筋混凝土异型屋面板■小型钢筋混凝土异型屋面板的坡屋顶坡屋顶不设基层屋面板■夹芯钢板瓦的坡屋顶(a)夹心钢板瓦屋面屋脊处节点(b)夹心钢板瓦屋面檐口处节点(c)夹心钢板瓦屋面实例坡屋顶设基层屋面板■设置基层木屋面板的坡屋面设木屋面板基层的坡屋顶■设置基层木屋面板的坡屋面坡屋顶的屋面板■设置加气混凝土基层屋面板的坡屋面设加气混凝土基层板的坡屋顶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3、空间结构曲面屋顶的基本构造■大跨空间结构屋顶金属瓦屋面板(a)大跨空间结构曲面屋顶实例(b)大跨空间结构曲面屋顶面层做法举例2.3阳台、雨篷等部件的基本构造结构形式悬挑悬挂阳台——有楼层的建筑物中人可直接到达的向室外开敞的平台。按阳台与外墙的相对位置关系，可分为挑阳台、凹阳台和半挑半凹阳台等几种形式雨篷——建筑物入口处位于外门上部用以遮挡雨水、保护外门免受雨水侵害的水平构件遮阳——设置在外窗的外部，用来遮挡直射阳光1、悬挑构件悬挑构件如阳台、雨篷、遮阳等由挑板或挑梁两种方式支承节点必须刚性连接，以承担弯矩挑梁与挑板的阳台比较钢筋混凝土悬挑雨篷（梁上翻）注意悬臂梁与立柱的位置关系向两侧悬挑的钢筋混凝土阳台兼进口雨篷遮阳两例悬挑的玻璃雨篷雨篷上翻梁实例2、悬