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第九章 屋顶构造,房屋建筑学,第九章 屋顶构造,第一节 概述,一、屋顶的功能和设计要求,1、功能：抵御自然界的风霜雨雪、太阳辐射、气温变化和其他外界的不利因素，以使屋顶覆盖下的空间有一个良好的使用环境。,2、设计要求：防水、保温、隔热、隔声、防火等；强度、刚度和整体空间的稳定性问题。,二、屋顶的组成与形式,1、组成：屋面，支承结构,2、形式,一般平面结构：梁、板，屋架,空间结构：折板、壳体、网架、悬索,平屋顶、坡屋顶、曲面屋顶 图9-1,三、屋面的分类与常用坡度,1、分类：,瓦屋面：小青瓦、平板瓦、鸳鸯瓦、筒板瓦等，20300,波形瓦屋面：纤维水泥波瓦、镀锌铁皮波瓦、铝合金波瓦、玻璃钢波瓦、木质纤维波瓦、菱苦土波瓦、压型薄钢板波瓦，1：41：2.5，6001000 x18002800，,平金属皮屋面：镀锌铁皮、涂塑薄钢皮、铝合金钢皮、不锈钢皮1：101：5,平屋面：钢筋混凝土平屋面、卷材防水平屋面、刚性防水平屋面、涂料平屋面 15%,构件自防水屋面；,图9-2,2、屋面的常用坡度和坡度范围,与屋面材料、气候、结构形式、施工方法、构造组合、选型、经济等有关，,图9-3。,合适的坡度既能满足排水要求，有经济节约。,四、屋面防水的“导”与“堵”,导：合理的排水坡度，因势利导，达到防水目的；,堵：形成一个封闭的防水覆盖层，达到防水的目的。,“导”与“堵”是相辅相成和相互关联的。,五、屋面防水等级,根据建筑物的性质、重要程度、使用功能要求、防水层耐用年限、防水层选用材料和设防要求，将屋面防水分为4个等级，,表9-1,第二节 平屋顶构造,一、平屋顶的排水,1、排水坡度：防水卷材、混凝土屋面23%，上人屋面12%,2、排水方式,外檐自由落水：无组织排水，简单经济，但雨水会溅湿勒脚。一般适用于低层和雨水少的地区,外檐沟排水：单坡、双坡、四坡排水，设置排水檐沟，沟内纵坡0.5%图9-4,女儿墙内檐排水：图9-5a,b,内排水：图9-5c,d,3、排水坡度的形成,搁置坡度：结构找坡,不需另加找坡层，荷载轻，施工简便，造价低。但，不另加吊顶棚，顶面倾斜，不美观。,图9-6,垫置坡度：材料找坡,采用价廉、质轻的材料垫置坡度，需要增加材料和荷载，施工复杂，造价高。可用保温层兼做，但顶面平整美观,图9-7。,二、刚性防水屋面,刚性防水屋面是用防水砂浆抹面或密实混凝土浇捣而成的刚性材料屋面防水层。,优点：施工方便，节约材料，造价经济，维修方便。,缺点：对温度变化和结构变化较为敏感，施工技术要求高，易渗漏。,1、刚性防水层的防水构造,普通水泥砂浆和混凝土经过下面措施才能变成刚性防水层：,增加防水剂、采用微膨胀剂、提高密实性。,刚性防水屋面的构造层次有以下四层：,防水层：C20混凝土,隔离层：纸筋灰、砂浆、油毡,找平层：20厚1：3水泥砂浆,结构层：梁、板,2、刚性防水屋面的变形和防止,刚性防水屋面的变形：热胀冷缩、挠曲变形、坐浆收缩、屋面板徐变、材料收缩，最主要的是热胀冷缩图9-8,刚性防水屋面变形的防止：,配筋：防水层厚3545mm，双向配3150，4200，位置为中间偏上，有15mm保护层，图9-9,设置分仓缝（分格缝）,（1）设在温差变形许可范围，结构变形敏感部位；图9-11,（2）1525m2,35m间距在支座轴线处、支承屋面板的墙、梁上设置，进深在10以内，在屋脊设纵向缝；10以上，在坡中增设一道缝，图9-10,图9-11,图9-12,（3）分格缝宽20mm左右，用油膏嵌缝，里面填弹性材料，图9-13a,图9-13a 分仓缝节点构造之一,（4）切割分格缝：缝宽58mm，干铺卷材防水图9-13d,图9-13d 分仓缝节点构造之一,（5）构造做法见图9-13（横向缝），,图9-14（纵向缝）,设置浮筑层,隔离层：防水层与结构层之间，用水泥砂浆找平后，再用废机油、沥青、黏土、石灰砂浆等做隔离层图9-15,设置滑动支座：干铺2层油毡，中间夹滑石粉，图9-16,3、刚性防水屋面的节点构造,泛水：屋面防水层与垂直墙面的交接处。,泛水构造：图9-17，高大于150mm，应注意屋面板伸入墙内和没有伸入墙内两种做法。,檐口构造：自由落水挑檐 图9-18a,檐沟挑檐 现浇、预制两种 图9-19,包檐外排水 图9-20,三、柔性防水屋面,新型防水卷材简介：,将柔性的防水卷材或片材用胶结材料粘贴在屋面上，形成一个大面积的封闭防水覆盖层。以堵为主，能适应结构变形，故称柔性防水屋面。,优点：造价经济，有一定的防水能力；,缺点：热施工，污染环境，低温脆裂，高温流淌，78年要重修。,（1）沥青玻璃布油毡、沥青玻璃纤维油毡、石油沥青麻布油毡,特点：抗拉强度高，柔韧性好，耐腐蚀性强；,适用：防水层、耐久性、耐腐蚀性要求较高的工程，管道工程以及基层结构有变形和结构外形较复杂的防水工程及部位。,（2）再生胶油毡,特点：油毡延伸性大，低温柔性好，耐腐蚀性强，耐水性及热稳定性好。,适用：屋面及地下做接缝和满堂铺设的防水层，尤其适用于基层沉降较大或沉降不均匀的建筑物变形缝的防水处理。,（3）三元乙丙橡胶防水卷材,特点：耐老化，耐低温，耐腐蚀，弹性及抗拉强度高。,适用：冷施工等一系列优良性质。可在-601200C条件使用，可达3050年。用合成橡胶类胶结剂粘贴。,（4）聚氯乙烯防水卷材 有S型、P型两类；,特点：低温柔性，耐腐蚀性和耐老化性良好。,常见的防水卷材有：APP改性沥青卷材,三元丁橡胶防水卷材,OMP改性沥青卷材,氯丁橡胶卷材,氯化聚乙烯-橡胶共混防水卷材,水貂LYX-603防水卷材,铝箔面油毡,优点：冷施工，弹性好，寿命长，但价格高,节点构造，图9-21,1、油毡防水屋面,（1）防水层：三毡四油、四毡五油 图9-22,油毡上下左右搭接,平屋顶油毡铺设，一般由檐口到屋脊一层层向上铺设，上下搭接80120mm，左右100150mm，上下应错缝，图9-23,（2）找平层和结合层：,1：3水泥砂浆找平层，1520mm厚；,冷底子油：40%石油沥青+60%煤油,30%石油沥青+70%汽油,第一层沥青胶应注意油毡鼓包：蒸汽渗透,基层湿度 图9-24,为了使油毡防水层与基层之间有蒸汽扩散，可采用,点状或条状粘贴 图9-25,专用油毡：带波状油毡、带沙砾并点状开、洞,（3）保护层,60800C时，沥青胶流淌和老化，在表面沥青胶粘着一层36mm粒径的粗砂保护层，俗称绿豆或豆石。,上人屋面，浇3040mm厚细石混凝土面层，每2m分格；,砂填层，预制混凝土块、大阶砖 架空 图9-27,2、油毡防水屋面的节点构造,泛水构造：转角做弧形R=50100mm，常见高250mm，加铺一层 油毡，图9-28，29。,檐口构造：主要是油毡防水层在檐口处的收头,图9-31,雨水口构造 图9-32,四、涂料防水和粉剂防水屋面,1、涂料防水屋面：涂膜防水屋面,乳化沥青类、氯丁橡胶类、丙烯酸树脂类、聚氨脂类、焦油酸性类,基层应平整干燥，含水率89%，,基层中空鼓、缺陷和表面裂缝应休整后用聚合物砂浆修补缺陷，,纤维性增强材料加固接头、接缝处,做细砂保护层 节点构造,图9-33,上人屋面或楼地面，在防水层上涂抹一层510mm厚聚合物水泥砂浆，干燥厚再抹水泥砂浆面层，图9-34,2、粉沫防水屋面,拒水粉防水 图9-35,第三节 坡屋顶构造,一、坡屋顶的形式与组成,1、形式 双坡顶：悬山屋顶、硬山屋顶、出山屋顶,四坡顶：图9-36,2、坡屋顶的坡面组织和名称,屋脊、斜脊、斜沟、檐口、内天沟、泛水 图9-37,3、坡屋顶的组成 图9-38,承重结构：椽子、檩条、屋架；,屋面：挂瓦条、屋面板,保温、隔热层及顶棚等,4、坡屋顶的屋面盖料,小青瓦、平瓦、波形瓦、平板金属瓦、草顶、灰土顶等。,二、坡屋顶的结构系统,三类支承结构系统：檩式、椽式、板式,1、檩式屋顶结构,檩条作为屋面主要支承结构的结构系统，搁置在屋架或山墙的屋面支承梁。上面铺设屋面板或椽子。图9-39,檩条类型 间距700900mm（屋面板）,11.5m（椽子）,圆木、方木；预制钢筋混凝土；轻钢,注意木檩条的防腐处理 图9-40,檩式屋顶的支承体系 山墙支承 图9-41,屋架支承 图9-42,图9-43,图9-44,梁架支承 图9-45,2、椽式屋顶结构体系,椽式是以椽架为主，小间距布置的屋面承重方式。椽架的间距一般为4001200mm，间距小，用料省。,两种结构形式的椽架：人字形椽子和一道横木组成，图9-46,简易三角形屋架,3、板式结构屋顶体系,以预制钢筋混凝土屋面板为屋面基层结构的体系，分为间接防水和直接防水两大类，常见三种结构形式，,图9-47,屋面板铺瓦 图9-48,屋面板砂浆嵌缝，找平后用草泥或煤渣灰窝瓦；,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。,在屋面板上直接粉防水水泥砂浆并贴瓦,挂瓦板挂瓦：挂瓦板是把檩条、屋面板、挂瓦条和斜顶棚几个功能结合的倒T形预制钢筋混凝土构件。基本形式有双T、单T和F形三中。,图9-49,构件自防水屋面：,三、平瓦屋面,平瓦，即粘土瓦，机平瓦，图9-50，38042024050,1、平瓦屋面的基层构造 图9-51,冷摊瓦屋面：椽子上钉挂瓦条直接挂瓦,屋面板做基层的平瓦屋面：,纤维板或芦苇做基层的平瓦屋面：,2、平瓦屋面的节点构造,（1）纵墙檐口,用屋面板出挑檐口、挑檩檐口、挑椽檐口,挑檐 图9-52,挑檐顶棚构造 图9-53,包檐 压檐墙：女儿墙将檐口包住，图9-54,（2）山墙檐口,山墙挑檐：悬山、檩条出挑 图9-55,山墙封檐：硬山、出山 图9-56,泛水做法：图9-57 挑砖抹灰泛水、坐灰窝瓦泛水、镀锌铁皮泛水,（3）斜天沟 用镀锌铁皮制成，图9-58,（4）烟囱泛水：做镀锌铁皮，图9-59,（5）檐沟和水落管,图9-60 表9-2,镀锌铁皮、纤维水泥、玻璃钢、塑料、缸瓦、菱苦土；有圆形、矩形。,第四节 屋顶的保温与隔热,一、屋顶的保温,保温材料和构造方法根据使用要求、气候条件、屋顶结构形式、防水处理方法、材料种类和施工方法等综合考虑。,1、屋顶保温体系：三种体系,热屋顶保温体系；防水层保温层结构层,图9-61a,b,c,多用于平屋顶,保温材料：散状：炉渣、矿渣 图9-61d,e,现浇轻质混凝土：炉渣、矿渣、陶粒、蛭石、珍珠岩等混凝土，图9-61f,板状：预制膨胀珍珠岩、膨胀蛭石板、加气混凝土块、泡沫塑料，图9-61g,冷屋顶保温体系：防水层空气间层保温层,可用于平屋顶、坡屋顶，图9-62，63,图9-63,倒铺保温屋顶体系：保温层防水层结构层图9-64,优点：防水层不受太阳辐射和剧烈气候变化的直接影响，全年热温差小，不易受外来的损伤；,缺点；选用吸湿性低，耐气候性强的保温材料，聚氨脂、聚苯乙烯发泡。,2、屋顶层的蒸汽渗透,蒸汽凝结示意，图9-66,在保温层下、结构层的找平层上作隔蒸汽层。,根据表9-3选用隔蒸汽层,设隔蒸汽层后，有可能隔蒸汽层油毡出现移位、裂隙、老化和腐烂等现象。原因在于保温层内湿气排不出来，结构层产生凝结现象。解决办法是,隔蒸汽层下设透气层，,图9-25,图9-67,保温层设透气层，图9-68；,保温层上设架空通风透气层，即冷屋顶保温体系，图9-62d,e,f,二、屋顶的隔热和降温,隔热降温的形式有：,1、实体材料隔热屋面 图9-69,可延迟35h，只能适合于夜间不使用的房间。有：大阶砖或混凝土板实铺，可上人；堆土屋面或植草；砾石；蓄水等。,2、通风层降温屋顶,图9-70,通风层设在结构层下面 图9-71,通风层设在结构层上面 图9-72,架空预制板和曲面 图9-73,3、反射降温屋顶 图9-74,3、反射降温屋顶 图9-75,4、蒸发散热降温屋顶 淋水屋面 喷雾 图9-76,一、平屋顶建筑构造GJBT-510 99J201(一),1、适用范围,防水等级为、级民用及工业建筑；,现浇或装配式钢筋混凝土板；,屋面坡度为2%3%的平屋面。,2、屋面类型,上人及不上人的保温隔热和非保温隔热屋面；,上人及不上人的带架空隔热层的屋面；,细石防水混凝土和卷材或涂料相结合的复合屋面；,防水层设于保温隔热之下的倒置式屋面；,现浇喷涂成型的硬质聚氨脂泡沫塑料防水保温合一屋面。,3、屋面构造组成,防水层、找平层、保温隔热层、隔汽层、找坡层、保护层、隔离层。,标注：,例如：,二、坡屋面建筑构造GJBT-551 01J202-2。,1、适用范围,有檩体系坡屋面 瓦的种类：波形瓦、彩色混凝土瓦、水泥机平瓦、多彩沥青油毡瓦、鱼鳞瓦、彩钢板瓦、彩钢压型板、彩钢压型夹芯板,2、索引：,再见,