坡屋顶结构构造
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坡屋顶设计基础知识(技术详解)坡屋顶的形式与组成排水坡度一般大于10%的屋顶叫做坡屋顶或斜屋顶。
坡屋顶的形式和坡度主要取决于:建筑平面、结构形式、屋面材料、气候环境、风俗习惯、建筑造型等因素。
屋顶在建筑中应用较广,主要有单坡式、双坡式、四坡式和折腰式等。
以双坡式和四坡式采用较多。
中国古代建筑里的屋顶样式丰富,含义也与传统哲学思想、社会等级制度息息相关,在造型、对称、排列上具有独特的意味。
中国古建筑凹曲屋面坡度大致相同,一般斜度都为26度~30度,这个角度非常接近太阳黄道与地球赤道所形成的23度27分夹角,这也是古建筑屋顶象征天的文化内涵。
双坡屋顶尽端屋面出挑在山墙外的称悬山;山墙与屋面砌平的称硬山。
中国传统的四坡顶四角起翘的称庑殿;正脊延长,两侧形成两个山花面的称歇山。
瓦线交汇在一点坡屋顶形式为攒尖顶,常在此点布置宝顶。
顶双坡或多坡屋顶的倾斜面相互交接,顶部的水平交线称正脊;斜面相交成为凸角的斜交线称斜脊;斜面相交成为凹角的斜交线称斜天沟。
没有正脊的坡屋顶,则称为卷棚顶。
硬山顶、悬山顶、歇山顶均可做成卷棚顶形式。
外,歇山顶、庑殿顶和攒尖顶也可根据需要布置成重檐的形式。
·现代平屋顶:屋面排水坡度小于或等于10%的屋顶,常用的坡度为2%~3%。
平屋顶:屋面排水坡度小于或等于10%的屋顶,常用的坡度为2%~3%。
·现代坡屋顶:指屋面排水坡度在10%以上的屋顶。
·现代曲面屋顶:一般适用于大跨度的公共建筑中。
坡屋顶屋面组成名称坡屋顶由于屋顶坡面交接的部位不同形成屋脊(正脊)、斜脊、斜沟、檐口、内天沟和泛水等不同部位和名称(坡屋顶屋面组成名称如图1所示)。
图1 坡屋顶屋面组成名称a)四坡屋顶b)并立双坡屋顶1—斜脊2—正脊3—斜天沟4—檐口5—屋脊6—山墙7—泛水8—天沟坡屋顶的屋面组成构造坡屋顶一般由承重结构和屋面两部分组成,必要时加设保温层、隔热层及顶棚等。
a)承重结构承重结构主要承受屋面荷载并把荷载传递到墙或柱上,一般有椽子、檩条、屋架或大梁等。
第三节坡屋顶构造第三节坡屋顶构造一、坡屋顶的组成1.承重结构2.屋面3.顶棚4.保温隔热层二、坡屋顶承重结构坡屋顶承重结构般可分为桁架结构,梁架结构和空间结构:我国坡屋面主要采用桁架结构,故小节以桁架结构为主讲述。
桁架多为三角形屋架,檩条纵向搁置在屋架上或小开间时直接搁置在内、外横墙,使檩条和屋架组成屋面承重结构。
1.檩条的布置及类型2.承檩结构形式1)山墙承檩2)屋架承檩三、坡屋顶屋面构造1.机平瓦屋面机平瓦屋面构造做法:根据使用要求不同,有冷滩瓦屋面,屋面板(木或混凝土板)瓦屋面,纤维板瓦屋面。
基层为屋面板的瓦屋面有木屋面板和钢筋混凝上屋面板两类。
1)木屋面板瓦屋面也称木望板瓦屋面,其构造做法是:先在檩条上铺厚度为15~20mm木板,根据需要也采用拼缝搭接密铺或留缝铺设,然后木板上干铺一层油毡,油毡必须平行于屋脊由下向上压接铺设、以避免雨水渗入室内。
2)纤维板或芦席瓦屋面3)钢筋混凝土板瓦屋面2.机平瓦屋面细部构造1)纵墙挑檐构造2)山墙檐口构造3)天沟和斜沟4)檐口顶棚构造彩色压型钢板屋面防水材料根据其功能构造分为单层彩板和保温夹心彩板。
2)保温夹心屋面板彩色压型钢板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,主要用于大跨度建筑的屋面。
彩色压型钢板屋面简称彩板屋面,根据彩板的功能构造分为单层彩板和保温夹芯彩板。
单彩板单彩板屋面大多数将彩板直接支承于檩条上,一般为槽钢、工字钢或轻钢檩条。
檩条间距视屋面板型号而定,一般为1.5~3.0m。
屋面板的坡度大小与降雨量、板型、拼缝方式有关。
一般不小于3°。
保温夹芯板屋面保温夹芯板是由彩色涂层钢板作表层,自熄性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芯板。
保温夹芯板屋面坡度为1/6~1/20,在腐蚀环境中屋面坡度应≥1/12。
保温夹芯板板缝处理夹芯板与配件及夹芯板之间,全部采用铝拉铆钉连接,铆钉在插入铆孔之前应预涂密封胶,拉铆后的钉头用密封胶封死。
坡屋顶的构造一、坡屋顶的构造所谓坡屋顶是指屋面坡度在10%以上的屋顶。
与平屋顶相比较,坡屋顶的屋面坡度大,因而其屋面构造及屋面防水方式均与平屋顶不同。
坡屋面的屋面防水常采用构件自防水方式,屋面构造层次主要由屋顶天棚、承重结构层及屋面面层组成。
1、坡屋顶的承重结构(1)硬山搁墙。
横墙间距较小的坡屋面房屋,可以把横墙上部砌成三角形,直接把檩条支承在三角形横墙上,叫做硬山搁檩。
檩条可用木材、预应力钢筋混凝土、轻钢桁架、型钢等材料。
檩条的斜距不得超过1.2m。
木质檩条常选用Ⅰ级杉圆木,木檩条与墙体交接段应进行防腐处理,常用方法是在山墙上垫上油毡一层,并在檩条端部涂刷沥青。
(2)屋架及支撑。
当坡屋面房屋内部需要较大空间时,可把部分横向山墙取消,用屋架作为承重构件。
坡屋面的屋架多为三角形(分豪式和芬克式两种)。
屋架可选用木材(Ⅰ级杉圆木)、型钢(角钢或槽钢)制作,也可用钢木混合制作(屋架中受压杆件为木材,受拉杆件为钢材),或钢筋混凝土制作。
若房屋内部有一道或两道纵向承重墙,可以考虑选用三点支承或四点支承屋架。
为了防止屋架的倾覆,提高屋架及屋面结构的空间稳定性,屋架间要设置支撑。
屋架支撑主要有垂直剪刀撑和水平系杆等。
房屋的平面有凸出部分时,屋面承重结构有两种做法。
当凸出部分的跨度比主体跨度小时,可把凸出部分的檩条搁置在主体部分屋面檩条上,也可在屋面斜天沟处设置斜梁,把凸出部分檩条搭接在斜梁上。
当凸出部分跨度比主体部分跨度大时,可采用半屋架。
半屋架的一端支承在外墙上,另一端支承在内墙上;当无内墙时,支承在中间屋架上。
对于四坡形屋顶,当跨度较小时,在四坡屋顶的斜屋脊下设斜梁,用于搭接屋面檩条;当跨度较大时,可选用半屋架或梯形屋架,以增加斜梁的支承点。
2、坡屋顶屋面(1)平瓦屋面。
平瓦有水泥瓦和粘土瓦两种,其外形按防水及排水要求设计制作,平瓦的外形尺寸约为400mm*230mm,其在屋面上的有效覆盖尺寸约为330mm*200mm,每平方米屋面约需15块瓦。
屋顶构造屋顶的类型和设计要求1屋顶的类型屋(1)平屋顶大量性民用建筑如采用与楼盖基本类同的屋顶结构就形成平屋顶。
与结构的关系,节约材料,屋面可供多种利用,如设露台屋顶花园、屋顶游泳池等。
平屋顶也有一定的排水坡度,其排水坡度小于5%,最常用的排水坡度为2% 〜3%。
(2)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。
坡屋顶在我国有着悠久的历史,广泛运用于民居等建筑,即使是一些现代的建筑,在考虑到景观环境或建筑风格的要求时也常采用坡屋顶。
(3)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,悬索屋顶等。
这些屋顶的结构形式独特,使得建筑物的造型更加丰富多彩。
2、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。
(1)功能要求屋顶是建筑物的围护结构,应能抵御自然界各种环境因素对建筑物的不利影响。
屋顶应能抵御气温的影响。
我国地域辽阔,南北气候相差悬殊,通过采取适当的保温隔热措施,使屋顶具有良好的热工性能,以便给建筑提供舒适的室内环境,也是屋顶设计的一项重要内容。
(2)结构要求屋顶要承受风、雨、水等的荷载及其自身的重量,上人屋顶还要承受人和设备等的荷载,所以屋顶也是房屋的承重结构,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。
(3)建筑艺术要求屋顶是建筑外部形体的重要组成部分,屋顶的形式对建筑的造型极具影响,中国传统建筑的重要特征之一就是其变化多样的屋顶外形和装修精美的屋顶细部,现代建筑也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。
二、排水组织设计1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。
斜率法以屋顶倾斜面的垂直投影长度与水平投影长度之比来表示,百分比法以屋顶倾斜面的垂直投影长度与水乎投影长度之比的百分比值来表示,角度法以倾斜面与水平面所成夹角的大小来表示。
坡屋顶形式及构成坡屋顶是一种常见的屋顶形式,它广泛应用于住宅、商业建筑和公共建筑中。
坡屋顶的构成有三个主要部分:屋顶桁架、屋顶覆盖材料和屋顶排水系统。
以下是对这些部分的详细解释。
1.屋顶桁架:坡屋顶的桁架是支撑整个屋顶结构的骨架。
它通常由水平的梁和斜面上的斜梁组成。
梁一般位于屋顶的底部,起到了支撑和稳定屋顶的作用。
斜梁则位于梁的上方,它们的斜度决定了屋顶的坡度。
常见的屋顶桁架材料包括木材、钢材和混凝土。
2.屋顶覆盖材料:屋顶覆盖材料是用于覆盖屋顶桁架的材料,以防止水、雨、雪和其他外部元素对屋顶的侵蚀。
常用的屋顶覆盖材料有瓦片、沥青瓦、金属板和屋顶瓦等。
这些覆盖材料通常有耐久性强、防水性好、保温性能优越的特点,能够有效地保护建筑物免受自然环境的侵害。
3.屋顶排水系统:坡屋顶的排水系统主要包括屋顶排水槽、排水管道和排水口等部分。
这些部件的作用是将屋顶上的雨水导向屋顶边缘的排水口,以防止水在屋顶上积聚和渗透进建筑物内部。
排水系统的设计和安装要考虑到屋顶的坡度以及附近的地形和排水条件,以确保屋顶排水的顺畅和有效。
另外,值得一提的是,坡屋顶的形式还包括不同的坡度。
坡度是指屋顶斜面的倾斜程度,可以是陡峭的,也可以是较缓的。
陡峭的坡屋顶有助于快速排水,适用于多雨的地区;而较缓的坡屋顶具有更好的视觉效果,适用于平原地区。
总结起来,坡屋顶的构成主要包括屋顶桁架、屋顶覆盖材料和屋顶排水系统。
屋顶桁架提供支撑和稳定,屋顶覆盖材料用于防水和保护建筑物,屋顶排水系统用于排除屋顶上的雨水。
坡屋顶的形式还可以根据坡度的不同来分类。