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第十章--屋顶讲述
第十章 屋顶
屋顶是房屋最上层的外围护结构,其主要作用是用:一是抵御自然界的风吹雨打及太阳辐射等,以利于屋顶下的空间冬暖夏凉。二是承受作用于屋顶上的风荷载、雪荷载和屋顶自重等。因此,屋顶设计必须满足坚固耐久、防水排水、保温隔热、低于侵蚀、自重轻、构造简单、便于就地取材、施工方便和造价经济的要求。
第一节 屋顶的组成与形式
一、屋顶的组成(图10-1)
屋顶是由面层、承重结构、保温隔热层和顶棚等部分组成。
面层要有一定的防水性能、满足强度要求和耐久度。
承重结构满足强度和建筑特征。
保温隔热层要满足使用要求和气候特点,同时要考虑防水的问题。
顶棚要满足光滑、光泽、室内高度和美观。
二、屋顶的形式(图10-2)
屋顶的形式与建筑的使用功能、屋面材料、结构类型以及建筑造型要求等有关。
1、平屋顶
平屋顶通常是指排水坡度小于5%的屋顶,常用坡度为2%~3%。平屋顶的优点是节约材料、构造简单、屋面便于利用。
平屋顶的形式
(a)挑檐;(b)女儿墙;(c)挑檐女儿墙;(d)盝(盒)顶
2、坡屋顶
坡屋顶通常是指由斜屋面组成,屋面坡度大于10%。按照其坡面的数目可分为单坡顶、双坡顶、四坡顶。双坡屋顶有硬山和悬山之分。硬山指房屋两端山墙高出屋面,山墙封住屋面。悬山指屋顶的两端排出山墙外面。
坡屋顶的形式
(a)单坡顶;(b)硬山两坡顶;(c)悬山两坡顶;(d)四坡顶;
(e)卷棚顶;(f)庑殿顶;(g)歇山顶;(h)圆攒尖顶
三、其它形式的屋顶
随着科学技术的发展,出现了许多新型的屋顶结构形式,如拱结构、薄壳结构、悬索结构、网架结构屋顶等。这类屋顶多用于较大跨度的公共建筑。
其它形式的屋顶
(a)双曲拱屋顶;(b)砖石拱屋顶;(c)球形网壳屋顶;(d) V形网壳屋顶;
(e)筒壳屋顶;(f)扁壳屋顶;(g)车轮形悬索屋顶;(h)鞍形悬索屋顶
三、屋顶的设计要求
一、要求屋顶起良好的围护作用,具有防水、保温和隔热性能。其中防止雨水渗漏是屋顶的基本功能要求,也是屋顶设计的核心。
二、要求具有足够的强度、刚度和稳定性。能承受风、雨、雪、施工、上人等荷载,地震区还应考虑地震荷载对它的影响,满足抗震的要求,并力求做到自重轻、构造层次简单;就地取材、施工方便;造价经济、便于维修。
三、满足人们对建筑艺术即美观方面的需求。屋顶是建筑造型的重要组成部分,中国古建筑的重要特征之一就是有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设计。
第二节 屋顶的排水设计
为了迅速排除屋面雨水,需进行周密的排水设计,其内容包括:选择屋顶排水坡度,确定排水方式,进行屋顶排水组织设计。
一、屋顶坡度选择
(一)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。坡屋顶多采用斜率法,平屋顶多采用百分比法,角度法应用较少。
(二)影响屋顶坡度的因素
1、屋面防水材料与排水坡度的关系
防水材料如尺寸较小,接缝必然就较多,容易产生缝隙渗漏,因而屋面应有较大的排水坡度,以便将屋面积水迅速排除。如果屋面的防水材料覆盖面积大,接缝少而且严密,屋面的排水坡度就可以小一些。
2、降雨量大小与坡度的关系
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。
(三)屋顶坡度的形成方法
1、材料找坡
材料找坡是指屋顶坡度由垫坡材料形成,一般用于坡向长度较小的屋面。为了减轻屋面荷载,应选用轻质材料找坡,如水泥炉渣、石灰炉渣等。找坡层的厚度最薄处不小于20mm 。平屋顶材料找坡的坡度宜为2%。
2、结构找坡
结构找坡是屋顶结构自身带有排水坡度,平屋顶结构找坡的坡度宜为3%。
材料找坡的屋面板可以水平放置,天棚面平整,但材料找坡增加屋面荷载,材料和人工消耗较多;结构找坡无须在屋面上另加找坡材料,构造简单,不增加荷载,但天棚顶倾斜,室内空间不够规整。这两种方法在工程实践中均有广泛的运用。
屋顶坡度的形成
二、屋顶排水方式
(一)排水方式
1、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。主要适用于少雨地区或一般低层建筑,相邻屋面高差小于4m;不宜用于临街建筑和较高的建筑。
2、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。在建筑工程中应用广泛。
(二)排水方式选择
确定屋顶排水方式应根据气候条件、建筑物的高度、质量等级、使用
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