房屋建筑学-6-3坡屋顶

第六章屋顶——坡屋顶构造一、坡屋顶的承重结构类型1.硬山搁檩即山墙承重住宅等建筑横墙间距较小，可以把横墙上部砌成三角形，直接搁置檩条以支承屋顶荷载，叫做硬山搁檩。横墙承重构造简单,施工方便,节约材料,有利于屋顶的防火和隔音.适用于开间为4.5m以内,尺寸较小、多数开间相同且并列的房屋，如住宅、旅馆、宿舍等。2.屋架承重常用的屋架形式为三角形桁架，屋架承重是指利用建筑物的外纵墙或柱支承屋架，然后在屋架上搁置檩条来承受屋面重量的一种承重方式。屋架承重系统和硬山搁檀相比，可以省去承重的横墙，使房屋内部空间划分的灵活性增大，能有一个较大的使用空间。这种承重方式多用于要求有较大空间的建筑，如食堂、教学楼等。3、梁架承重梁架承重是我国的传统结构形式,用木材做主要材料的柱与梁形成的梁架承重体系,是一个整体承重骨架,墙体只起围护和分隔的作用2.承重结构构件坡屋顶的承重结构构件主要有屋架和檩条两种。1)屋架屋架形式一般多用三角形，由上弦、下弦所示及垂直腹杆和斜腹杆组成，根据材料不同有木屋架、钢屋架及钢筋混凝土屋架等，木屋架适应跨度范围小，一般不超过12m，钢木屋架跨度一般不超过18m;大跨度的空间应采用钢筋混凝土屋架或钢屋架。延安车站站房钢屋架跨度35.6米浦东机库工程钢结构屋架国家体育馆钢屋架南北长144米2)檩条檩条根据材料不同可为木檩条、钢檩条及钢筋混凝土檩条，檩条一般与屋架种类相同。檩条的形式如图所示，木檩条有矩形和圆形(即原木)，方木檩条一般为(75～100)mm×(100～180)mm，原木檩条的梢径一般为100mm左右，跨度一般在4m以内。钢筋混凝土檩条有矩形、L形和T形等，跨度可达6m；钢檩条有型钢或轻型钢檩条。檩条的断面大小与檩条的间距、屋面板的薄厚以及椽子的截面密切相关，由结构计算确定。3.承重结构布置坡屋顶承重结构布置主要是屋架和檩条的布置，根据屋顶形式确定布置方式双坡屋顶四坡屋顶屋顶T形相交处屋顶转角处四坡屋顶的尽端的三个斜面呈45°相交，采用半屋架一端支承在外墙上，另一端支承在尽端全屋架上.屋顶T形相交处的结构布置有两种。一是把插入屋顶的檩条搁在与其垂直的屋顶檩条上。二是用斜梁或半屋架，斜梁或半屋架的一端支承在转角的墙上，另一端支承在屋架上屋顶转角处，利用半屋架支承在对角屋架上二、坡屋顶的屋面做法(一)平瓦屋面平瓦有水泥瓦与土瓦两种（二）波形瓦屋面波形瓦包括石棉水泥瓦、木质纤维瓦、钢丝网水泥瓦等，其中石棉水泥瓦应用较广。（三）小青瓦屋面小青瓦屋面在我国传统房屋中采用较多，目前有些地区仍然采用。陶瓦水泥瓦小青瓦(一)平瓦屋面平瓦有水泥瓦与土瓦两种.在坡屋顶中,平瓦应用广泛。常用的平瓦屋面构造有以下三种：1.冷摊瓦屋面冷摊瓦屋面是在屋架上弦上或椽木、椽条上直接钉挂瓦条，在挂瓦条上挂瓦。这种作法的缺点是瓦缝容易渗漏，屋顶的保温效果差。但由于构造简单，造价低，省木材，故采用较为广泛。在屋架上弦上或椽木、椽条上直接钉挂瓦条，在挂瓦条上挂瓦冷摊瓦2.木望板瓦屋顶木望板瓦屋顶是在檩条上铺钉15mm～20mm厚的木望板(亦称屋顶板)，木望板可采取密铺法或稀铺法(望板间留20mm左右宽的缝)，在木望板上铺设保温材料，再平行于屋脊方向铺卷材，再设置截面10mm×30mm、中距500mm的顺水条，然后在顺水条上面设挂瓦条并挂瓦，挂瓦条的截面和间距与冷摊瓦屋顶相同。木望板瓦屋顶的防水、保温隔热效果较好，但耗用木材多、造价高，多用于质量要求较高的建筑中。平瓦屋面在檀条或椽条上钉屋面板，屋面板上钉顺水条和挂瓦条挂瓦3.钢筋混凝土挂瓦板平瓦屋面钢筋混凝土挂瓦板平瓦屋顶用钢筋混凝土挂瓦板搁置在横墙或屋架上，其挂瓦板为预应力或非预应力混凝土构件，代替檀条、屋面板和挂瓦条，并能得到平整的底面。钢筋混凝土挂瓦板基本截面形式有单T形、双T形、F形，在肋根部留泄水孔，以便排除由瓦面渗漏下的雨水。挂瓦板与山墙或屋架的构造连接，用水泥砂浆坐漿，预埋钢筋套接。4.钢筋混凝土板瓦屋顶钢筋混凝土板瓦屋顶主要是满足防火或造型等的需要，在预制钢筋混凝土空心板或现浇平板上面盖瓦。一是在找平层上铺油毡一层，用压毡条钉在嵌在板缝内的木楔上，再钉挂瓦条挂瓦；或者是在屋顶板上直接粉刷防水水泥砂浆并贴瓦。在仿古建筑中也常常采用钢筋混凝土板瓦屋顶。木条挂瓦砂浆贴瓦砂浆贴面砖三、平瓦屋面细部构造平瓦屋面应做好檐口、天沟、屋脊等部位的细部处理。1.檐口构造檐口分为纵墙檐口和山墙檐口。纵墙檐口根据造型要求做成挑檐或封檐。砖挑檐是在檐口处将砖逐皮外挑，每皮挑出1/4砖，挑出总长度不大于墙厚的1/2椽条直接外挑，适用于较小的出挑长度。当需要出挑长度大时，应采取挑檐木出挑挑檐木置于屋架下在承重横墙中置挑檐木当挑檐长度更大时，可将挑檐木往下移，离开屋架一段距离，这时须在挑檐木与屋架下弦之间加支撑木，以防止挑檐的倾覆女儿墙包檐口构造，在屋架与女儿墙相接处必须设天沟。天沟最好采用混凝土槽形天沟板，沟内铺油毡防水层，并将油毡一直铺到女儿墙上形成泛水(2)山墙双坡屋顶的山墙有悬山和硬山两种作法硬山檐口是指山墙高出屋面的构造做法，在山墙与屋面交接处应做好泛水处理，如图所示。悬山檐口是指屋面挑出山墙的构造做法，其构造一般是将檩条挑出山墙，再用木封檐板（也称博风板）封住檩条端部，如图所示。悬山檐口(3)斜脊与斜天沟坡屋面两协屋面相交形成的阳角叫斜脊，阴角叫斜天沟。斜天沟一般用镀锌铁皮固定在天沟屋面板上作为防水层，铁皮的边缘卷起钉在木条或挂瓦条上，卷起的作用是防止溢水。坡屋顶保温层的设置采用屋面层保温时：保温层设置在瓦材下面或檩条之间。采用顶棚层保温时：通常需在吊顶龙骨上铺板，板上设保温层，可以收到保温和隔热的双重效果。2、坡屋顶保温层的设置（图8-38）采用屋面层保温时：保温层设置在瓦材下面或檩条之间。采用顶棚层保温时：通常需在吊顶龙骨上铺板，板上设保温层，可以收到保温和隔热的双重效果。(a)瓦材下面设保温层(b)檩条下面设保温层(c)顶棚保温层构造图8-38坡屋顶保温层的设置坡屋顶保温坡屋顶的隔热炎热地区在坡屋顶中设进气口和排气口，利用屋顶内外的热压差和迎风面的压力差，组织空气对流，形成屋顶内的自然通风，以减少由屋顶传入室内的辐射热．从而达到隔热降温的目的。进气口一般设在檐墙上、屋檐部位或室内顶棚上；出气口最好设在屋脊处，以增大高差，有利加速空气流通。5.1金属瓦屋面金属瓦屋面是用镀锌铁皮或铝合金瓦做防水层的一种屋面，自重轻、防水性能好、使用年限长，主要用于大跨度建筑屋面。金属瓦通常也是与轻钢屋面共同组成屋盖系统，而且高度专业化，能够较好地解决防水、保温、隔热、减噪声等问题。如果将其移植到混凝土坡屋面上，保温隔热构造可以同油毡瓦，但瓦的固定只能钉挂在挂瓦条上。若将金属瓦直接锚在金属挂瓦条上，固体传声很大，采用木挂瓦条，情况会好许多。5.2彩色压型钢板屋顶构造彩色压型钢板屋顶简称彩板屋顶，是近十多年来在大跨度建筑中广泛采用的高效能屋顶，它不仅自重轻、强度高，且施工安装方便。彩板的连接主要采用螺栓连接，不受季节气候的影响。彩板色彩绚丽，质感好，大大增强了建筑的艺术效果。彩板除用于平直坡面的屋顶外，还可根据造型与结构的形式需要，在曲面屋顶上使用。根据彩色压型钢板的功能构造分为单层彩色压型钢板和保温夹心彩色压型钢板。1)单层彩色压型钢板屋顶单层彩色压型钢板(单彩板)只有一层薄钢板，用它作屋顶时必须在室内一侧另设保温层。单彩板根据断面形式不同，可分为波形板、梯形板、带肋梯形板。波形板和梯形板的力学性能不够理想，在梯形板的上下翼和腹板上增加纵向凹凸槽形成纵向带肋梯形板，起加劲肋的作用，同时再增加横向肋，在纵横两个方向都有加劲肋，提高了彩板的强度和刚度。单彩板屋顶是将彩色压型钢板直接支承于檩条上，一般为槽钢、工字钢或轻钢檩条。檩条间距视屋顶板型号而定，一般为1.5m～3.0m。屋顶板的坡度大小与降雨量、板型、拼缝方式有关。一般不小于3°。屋顶板与檩条的连接采用各种螺钉、螺栓等紧固件，把屋顶板固定在檩条上。螺钉一般在屋顶板的波峰上。当屋顶板波高超过35mm时，屋顶板先应连接在铁架上，铁架再与檩条相连接，单彩板屋顶构造如图所示。不锈钢连接螺钉不易被腐蚀。钉帽均要用带橡胶垫的不锈钢垫圈，防止钉孔处渗水。搭接缝与檩条的连接卡扣缝卷边缝2)保温夹心彩色压型钢板屋顶保温夹心板是由彩色涂层钢板作表层，聚苯乙烯泡沫塑料或硬质聚氨酯泡沫作芯材，通过加压加热固化制成的夹心板，是具有防寒、保温、体轻、防水、装饰、承力等多种功能的高效结构材料，主要适用于公共建筑、工业厂房的屋顶。保温夹心板屋顶坡度为1/6～1/20，在腐蚀环境中屋顶坡度应≥1/12。在运输、吊装许可条件下，应采用较长尺寸的夹心板，以减少接缝，防止渗漏和提高保温性能，但一般不宜大于9m。檩条与保温夹心板的连接，在一般情况下，应使每块板至少有三个支承檩条，以保证屋顶板不发生翘曲。在斜交屋脊线处，必须设置斜向檩条，以保证夹心板的斜端头有支承。夹心板连接构造用铝拉铆钉，钉头用密封胶封死。顺坡连接缝和屋脊缝主要以构造防水，横披连接缝顺水搭接，并防水材料密封，上下板都搭在檩条上。当屋顶坡度≤1/10，搭接长度为300mm；当坡度＞1/10时，搭接长度为200mm。