第六章 屋顶课件

1、第六章 屋 顶第一节 屋顶概述一、屋顶的作用1、承重作用；2、围护作用；3、装饰建筑作用。结构要求 能抵御风、霜、雨、雪的侵袭建筑艺术要求二、屋顶的类型按照外形分类（一）平屋顶 平屋顶的屋面坡度小于10，常用的坡度范围为23。平屋顶的形式(a)挑檐；(b)女儿墙；(c)挑檐女儿墙；(d)盝（盒）顶v盝 l ，中国传统屋顶之一，为中国古代建筑的一种屋顶样式，顶部有四个正脊围成为平顶，顶部是平顶的屋顶四周加上一圈外檐。（二）坡屋顶 屋面坡度大于10的屋顶。有单坡、双坡、四坡、歇山等多种形式。 单坡顶用于小跨度的房屋，双坡和四坡顶用于跨度较大的房屋。优点：排水快，保温、隔热性能好。缺点：自重较大，施

2、工难度也较大。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)圆攒尖顶歇山顶（九脊顶）卷棚顶（三）曲面屋顶 由各种空间结构作为屋顶承重结构的屋顶，如薄壳结构、悬索结构、张拉膜结构、网架结构等。优点：内力分布合理，能充分发挥材料的力学性能，因而能节约材料。缺点：施工复杂，故常用于大跨度的公共建筑。曲面屋顶的形式按照防水材料分类（一）柔性防水屋顶 用沥青油毡、橡胶卷材、合成高分子卷材等防水卷材或制品。有一定柔韧性。（二）刚性防水屋顶 用细石混凝土等刚性材料。柔韧性较差，易产生裂缝而渗漏。（三）其他防水屋顶 瓦屋面；波形瓦

3、屋面；涂料防水屋面；玻璃屋面。三、屋顶的组成 屋顶一般由屋面、承重结构、顶棚三个基本部分组成。 屋顶应根据功能（防水、保温、隔热、隔声、防火、是否上人等）考虑设置附加层。1、屋面作用：（1）承受荷载（2）抵抗自然因素 因此，应具有一定的强度、良好的防水性和耐久性能。2、承重结构作用：承受屋面传来的各种荷载。 按照屋顶的型式不同，承重结构也有所不同：（1）平屋顶：一般采用钢筋砼屋面板（2）坡屋顶：采用屋架、横墙、木构架；（3）曲面屋顶：采用空间结构承重。3、顶棚 位于屋顶的底部，用来满足室内对顶部的平整度和美观要求。 一般分为：直接式和悬吊式顶棚。4、保温隔热层保温层：在寒冷地区，为防止室内热量

4、透过屋顶散失而设置的构造层。隔热层：炎热地区的夏季，太阳辐射强，为隔绝太阳辐射进入室内而设置的构造层。四、坡度的表示方法及影响坡度的因素 常见的屋顶坡度表示方法有斜率法、百分比法和角度法三种。1、斜率法：用屋顶高度与坡面的水平方向投影长度之比表示，多用于坡屋顶。2、百分比法：用屋顶高度与坡面的水平方向投影长度之比的百分比表示，多用于平屋顶。3、角度法：以坡面与水平面所构成的夹角表示，在实际工程中较少采用。表11-1 坡度表示法影响坡度的因素 屋顶坡度的确定与屋顶防水材料、地区降雨量大小、建筑造型要求以及经济条件等因素有关。1、防水材料 防水材料的防水性能越好，屋顶的坡度可越小。对于尺寸小的屋顶

5、防水材料，屋顶接缝越多，漏水的可能性会越大，其坡度应大一些，以便迅速排除雨水，减少漏水的机会。图11-5 防水材料与坡度关系2、地区降雨量的大小 降雨量大的地区，漏水的可能性大，为防止雨水积水过深，水压力增大引起渗漏，因此屋顶坡度应适当增加。3、建筑造型 结构造型不同，可决定建筑屋顶形成较大坡度甚至反坡等。五、屋面的防水等级 根据建筑物的性质、重要程度、使用功能、防水层耐用年限、防水层选用材料和设防要求，将屋面防水分为四个等级。表11-2屋面防水等级第二节 平屋顶构造一、平屋顶排水（1）平屋顶排水坡度的形成 从排水方面考虑：排水坡度愈大愈好；从经济、结构、施工以及屋面利用等综合方面考虑：对坡度

6、值的选择必须有所限制。 坡度的形成方法：材料找坡和结构找坡1、材料找坡（又叫垫置坡度） 一般用于坡度较小的屋面。做法：屋面板水平搁置，在板上用轻质材料垫置坡度。即利用垫置材料在板上的厚度不一，形成一定的排水坡度。位置：位于结构层和保温层之间。找坡材料：轻质材料如水泥焦渣、石灰炉渣等。若设置保温层，也可用保温材料来垫置坡度。优点：就是室内可得平整的顶棚；缺点：是找坡层会增加屋顶结构荷载。适用：排水坡度为5%以内的平屋顶。2、结构找坡（搁置找坡）做法：将屋面板倾斜搁置，利用结构本身起坡至所需坡度，不在屋面上另加找坡材料。优点：省工、省料、构造简单；缺点：室内顶棚是倾斜的；适用范围：室内美观要求不高

7、或设有吊顶的建筑。图图11-7 11-7 结构找坡结构找坡（2）平屋顶排水方式1、无组织排水 又称自由落水，指屋面雨水自由地从檐口滴落至室外地面。优点：构造简单、造价低、不易漏雨和堵塞。 缺点：屋面雨水自由落下会溅湿墙面。适用范围：适用于少雨地区或低层建筑；对于标准较高的低层建筑或临街建筑，不宜采用该种排水方式。图11-8 无组织排水方式2、有组织排水 是在屋顶设置与屋面排水方向垂直的纵向天沟，汇集雨水后，将雨水由雨水口、雨水管有组织地排到室外地面或室内地下排水系统。特点：构造复杂，造价高，但避免了雨水自由下落对墙面和地面的冲刷和污染。 按照雨水管的位置，可分为外排水和内排水。1）外排水 外排

8、水是屋顶雨水由室外雨水管排到室外的排水方式。这种排水方式构造简单，造价较低，应用最广。图图11-8 外排水方式外排水方式2）内排水 内排水是屋顶雨水由设在室内的雨水管排到地下排水系统的排水方式。特点：构造复杂，造价及维修费用高，而且雨水管占室内空间，适用范围：大跨度建筑、高层建筑、严寒地区及对建筑立面有特殊要求的建筑。(a) 中间内天沟内排水；中间内天沟内排水；(b) 外墙内天沟内排水；外墙内天沟内排水；(c) 内天沟内落外排水内天沟内落外排水图图11-10 11-10 内排水方式内排水方式（3）平屋顶排水组织设计主要任务：将屋面划分成若干排水区，分别将各区的雨水引向雨水管，做到排水线路简捷、

9、落水管负荷均匀、排水流畅、避免屋面积水而引起渗漏。屋面排水组织设计的内容：适当的排水坡度，必要的天沟、落水管，并合理的确定这些排水装置的规格、数量和位置，最后将他标绘在屋顶平面图上。步骤：1、确定排水坡面的数目（分坡）2、划分排水区3、确定天沟参数4、确定落水管规格及间距二、平屋顶柔性防水屋面柔性防水屋面：用具有良好的延伸性、能较好地适应结构变形和温度变化的材料做防水层的屋面，包括卷材防水屋面和涂膜防水屋面。 卷材防水屋面是将柔性的防水卷材相互搭接用胶结料粘贴在屋面基层上形成防水能力的，由于卷材有一定的柔性，能适应部分屋面变形，应用最为广泛。三、卷材防水屋面构造 卷材防水屋面：是将柔性的防水卷

10、材或片材用胶结材料粘贴在屋面上形成连续致密的封闭防水覆盖层。 按其使用卷材材料可分为卷材防水屋面、高聚物改性沥青类卷材防水屋面、高分子类卷材防水屋面。 柔性防水屋面：用具有良好的延伸性、能较好地适应结构变形和温度变化的材料做防水层的屋面，包括卷材防水屋面和涂膜防水屋面。(1)卷材防水屋面的材料1、防水卷材的类型1）沥青类防水卷材：用原纸、纤维织物、纤维毡等胎体材料浸涂沥青，表面撒布粉状、粒状或片状材料后制成的可卷曲片状材料。2）高聚物改性沥青类防水卷材：以高分子聚合物改性沥青为涂盖层，纤维织物或纤维毡为胎体，粉状、粒状、片状或薄膜材料为覆面材料制成的可卷曲片状防水材料；3）合成高分子类防水卷材

11、：以各种合成橡胶、合成树脂或两者的混合物为主要原料，加入适量化学辅助剂和填充料加工制成的弹性或弹塑性卷材，均称为高分子防水卷材。2、卷材的粘合剂1）冷底子油：将沥青稀释溶解在煤油、轻柴油或汽油中制成，涂刷在水泥砂浆或混凝土基层面作打底用。2）沥青胶（玛蹄脂）：在沥青中加入填充料如滑石粉、云母粉、石棉粉、粉煤灰等加工制成。石油沥青胶适用于粘结石油沥青类卷材；煤沥青胶适用于粘结煤沥青类卷材。3）溶剂型胶粘剂：用于高聚物改性沥青防水卷材和高分子防水卷材的粘合剂，主要为各种与卷材配套使用的各种溶剂型胶粘剂。(2)卷材防水屋面的构造 卷材防水屋面构造组成按其作用分别为：结构层、找坡层、找平层、结合层、防

12、水层、保护层等。结构层 各种类型的砼屋面板均可作为柔性防水屋面的结构层。 但应注意，结构层为装配式钢筋混凝土板时，应采用细石混凝土灌缝，其强度等级不应小于C20。找坡层 一般为轻质材料。 若用材料找坡时，一般位于结构层之上，常用1：6-1：8的水泥焦渣或水泥膨胀蛭石垫置形成坡度，厚度不小于30mm。 若采用结构找坡，则不需要设置找坡层。找平层 为避免卷材凹陷或被穿刺，必须在找坡层或结构层上设置找平层。 找平层表面应压实平整，一般用13的水泥砂浆或细石混凝土做，厚度为20mm30mm。 结合层 结合层的作用是使卷材与基层胶结牢固。沥青类卷材冷底子油作高分子卷材配套基层处理剂 防水层 防水层主要采

13、用沥青类卷材、高聚物改性沥青防水卷材和合成高分子防水卷材三类。 由于沥青油毡强度低、耐老化能力差，施工复杂，因此现在较少使用。卷材防水层在铺贴时的注意事项：卷材与基层的粘贴方法：满贴法、点贴法和条粘法。图图11-15 卷材与基层的粘贴卷材与基层的粘贴材的铺设方向： 当屋面坡度不大于3%时，宜平行于屋脊铺设，且从檐口至屋脊逐层向上铺设； 当屋面坡度在3%5%时可平行或垂直屋脊铺设； 当坡度大于15%或屋面受振动时，应垂直屋脊铺设。图图11-16 卷材的铺设卷材的铺设卷材搭接方式及长度上下层及相邻两幅卷材的搭接缝应错开，卷材端头搭接缝应顺年最大频率风向搭接要求。 图图11-17 卷材接缝构造卷材接

14、缝构造卷材防水层保护层 高温会加速卷材的老化，并且为了避免后期的碰撞破坏，一般要在防水层上设置保护层。 分为：不上人屋面和上人屋面两种。A、不上人屋面：用粒径36mm的小石子，称为绿豆砂保护层。绿豆砂要求耐风化、颗粒均匀、色浅。B、上人屋面：要承受人的活动荷载，应具有一定的强度和耐磨度。 在防水层上用水泥砂浆或沥青砂浆铺贴缸砖、大阶砖、预制混凝土板等，或在防水层上浇筑40mm厚C20细石混凝土。四、刚性防水屋面构造定义：是用刚性防水材料（如防水砂浆、细石混凝土、配筋的细石混凝土等）做防水层的屋面，屋面坡度宜为23，并应采用结构找坡。构造特点：构造简单，施工方便，造价低廉，但对湿度变化和结构变形

15、较敏感，容易产生裂缝而渗漏。适用范围：不宜用于湿度变化大，有振动荷载和基础有较大不均匀沉降的建筑。一般用于南方地区的建筑。（1）刚性防水屋面的基本构造结构层：一般采用现浇钢筋砼屋面板。 找平层：在结构层上用20mm厚13的水泥砂浆找平。隔离层：一般采用麻刀灰、纸筋灰、低强度等级水泥砂浆或干铺一层油毡等做法。 防水层：刚性防水层一般采用配筋的细石砼形成。刚性防水屋面构造刚性防水屋面构造（2）刚性防水屋面应对开裂的措施 刚性防水屋面最大的问题是容易开裂。1、屋面在昼夜温差的作用下周而复始地热胀冷缩，需要防水材料能够随这些变化而伸缩、回缩。2、建筑因沉降不均与也会造成屋面结构的轻微变形。(a)屋面板

16、支撑端；屋面板支撑端；(b)屋面板支撑方向不同处；屋面板支撑方向不同处；(c)现浇板与预制板交接处；现浇板与预制板交接处；(d)简支与三边搁置板交接处简支与三边搁置板交接处图图11-21 屋面变形敏感部位屋面变形敏感部位常见的解决措施：预留分仓缝在刚性防水层上预先留设的缝，也称分格缝。将大面积整体浇筑混凝土防水层分割成可以独立变形的单元，防止刚性防水层热胀冷缩裂缝和屋面板产生挠曲变形引起的防水层开裂。 图图11- 22刚性屋面分仓缝的划分刚性屋面分仓缝的划分图图11-23分仓缝构造分仓缝构造设置隔离层由于结构层在荷载作用下产生挠曲变形，在温度变化时产生胀缩变形，结构层较防水层厚，刚度也大，当结

17、构产生变形时，就会将防水层拉裂。故将防水层和结构层两者分离，以适应各自的变形，即在结构层与防水层之间设置隔离层。图图11-24 设隔离层设隔离层设置滑动支座 在装配结构中，屋面板的支承处最好做成滑动支座。即在准备搁置楼板的墙或梁上，先用水泥砂浆找平，再干铺两层油毡，中间夹滑石粉，再搁置预制板。图图11-25滑动支座滑动支座五、涂膜防水屋面构造 涂膜防水屋面（涂料防水屋面）：指用可塑性和粘结力较强的高分子防水涂料，直接涂刷在屋面基层上形成一层不透水的薄膜层以达到防水目的的一种屋面做法。 防水涂料有塑料、橡胶和改性沥青三大类，常用的有塑料油膏、氯丁胶乳沥青涂料和焦油聚氨酯防水涂膜等。这些材料多数具

18、有防水性好、粘结力强、延伸性大、耐腐蚀、不易老化、施工方便、容易维修等优点。近年来应用较为广泛。 涂膜防水主要适用于防水等级为、级的屋面，也可用作、 级屋面多道防水设防中的一道防水层。 涂膜防水屋面的构造层次与柔性防水屋面相同，由结构层、找坡层、找平层、结合层、防水层和保护层组成。图图11-26涂膜防水屋面构造涂膜防水屋面构造 涂膜防水只能提高屋面的防水能力，但对温度和结构引起的较为严重的变形，仍无能为力。因此，涂膜防水屋面同样需设分仓缝，如图11-27所示。图图11-27涂膜防水屋面分仓缝构造涂膜防水屋面分仓缝构造 第三节 坡屋顶的构造 坡屋顶建筑为我国传统的建筑形式，主要由屋面、承重结构和

19、顶棚等主要部分组成。根据使用功能的不同，有些还需设保温层、隔热层等。坡屋顶的构造平屋顶坡屋顶 根据坡面组织的不同，坡屋顶形式主要有单坡、双坡及四坡等。 根据檐口和山墙处理方式的不同，双坡屋顶又可分为悬山屋顶、硬山屋顶和出山屋顶。悬山屋顶：山墙挑檐的双坡屋顶。挑檐可保护墙身，有利于排水，并有一定遮阳作用，常用于南方多雨地区。如图11-29(a)所示。硬山屋顶：山墙不出檐的双坡屋顶，北方少雨地区采用较广，如图11-29(b)所示。出山屋顶：山墙超出屋顶，可作为防火墙或装饰之用。根据防火规范，山墙超出屋顶500mm以上，易燃体不砌入墙内可作为防火墙。如图11-29(c)所示。图图11-29 双坡屋顶

20、形式双坡屋顶形式 四坡顶亦叫四落水屋顶，古代宫殿庙宇中的四坡顶称为庑殿顶，四面挑檐利于保护墙身。四坡顶两面形成两个小山尖，古代称歇山，山尖处可设百叶窗，有利于屋顶通风。(a)四坡顶四坡顶 (b)庑殿顶庑殿顶 (c)歇山顶歇山顶图图11-30 四屋顶形式四屋顶形式一、坡屋顶的承重结构（1）横墙承重 横墙作为屋顶承重结构，多用于房屋开间较小的建筑。这种建筑是在横墙上搁檩条、檩条上钉椽子，再铺屋面面板；或在山墙上直接搁钢筋混凝土板，然后铺瓦。优点：节约木材和钢材，构造简单，施工方便，隔声性能较好。缺点：房屋开间尺寸受限制。适用范围： 横墙承重结构一般用于小型、较简易的建筑。檩条檩条椽子椽子图图11-

21、31 横墙承重横墙承重（2）屋架承重 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。 屋架承重体系的主要优点是建筑物内部可以形成较大的空间结构，布置灵活，通用性大。图图11-33 屋架承重屋架承重图图11-32 屋架的形式屋架的形式（3）梁架承重 梁架结构是我国古代建筑的主要结构形式，它一般由立柱和横梁组成梁架支撑骨架，檩条把一排排梁架联系起来形成整体骨架。特点：墙不承重，仅起分割和围护作用。墙倒，屋不塌！图图11-34木构架承重木构架承重（4）钢筋混凝土屋面板承重 在墙或柱上倾斜搁置现浇或预制钢筋混凝土屋面板来作为坡屋顶的承重结构，可分为预制装

22、配式和现浇整体式。 预制装配式即在山墙、屋面梁或屋架上放置屋面板作为结构层，一般用于坡度较小的坡顶； 现浇整体式采用现浇的板式或梁板式结构，能形成较大的坡度。v屋面梁是指在屋面结构中承受来自檩条、屋面板压屋面梁是指在屋面结构中承受来自檩条、屋面板压力的主要结构构件力的主要结构构件 。v屋面梁分类屋面梁分类v1、木梁：现主要存在于古建筑和农村、木梁：现主要存在于古建筑和农村80年代的瓦年代的瓦屋或平房中。屋或平房中。v2、钢筋砼梁：在现代建筑中占有很大席位，一般、钢筋砼梁：在现代建筑中占有很大席位，一般有矩形梁、有矩形梁、T形梁、薄腹梁、屋架；矩形梁和形梁、薄腹梁、屋架；矩形梁和T形梁形梁适于现

23、浇钢筋砼结构，薄腹梁和屋架均由现场预制适于现浇钢筋砼结构，薄腹梁和屋架均由现场预制或由预制厂家预制，采用机械进行吊装；钢筋砼梁或由预制厂家预制，采用机械进行吊装；钢筋砼梁又有预应力和非预应力之分。又有预应力和非预应力之分。v3、钢架梁：钢架结构在厂房和大跨度建筑结构中、钢架梁：钢架结构在厂房和大跨度建筑结构中比较常见，由型钢杆件采用焊接、螺栓链接拼装在比较常见，由型钢杆件采用焊接、螺栓链接拼装在一起屋架结构。一起屋架结构。二、坡屋顶的面材 坡屋面分为基层和屋面盖料 基层有檩条、椽条、顺水条、挂瓦条等组成； 屋面盖料种类较多，我国目前采用的有弧形瓦(或称小青瓦)、平瓦、油毡瓦、西式陶瓦；英红瓦、

24、波形瓦、金属瓦、彩色压型钢板等。v顺水条：即屋面瓦挂瓦条下面与挂瓦条垂直相交的木条，用来固定挂瓦条、架空屋面瓦下面，有利于屋顶通风。 1、平瓦屋面 平瓦，即粘土瓦又称机平瓦，是根据防水和排水需要用粘土模压制成凹凸楞纹后焙烧而成的瓦片。、冷摊瓦屋面 是在椽子上钉挂瓦条后直接挂瓦的一种瓦屋面构造做法。优点：简单经济。缺点：瓦缝容易渗漏雨雪，保温效果差。 木望板平瓦屋面 是在檩条或椽子上钉木望板，板上平行屋脊方向铺一层油毡，上钉顺水条（又称压毡条），再钉挂瓦条挂瓦。优点：防水、保温效果好。注：木望板(亦称屋面板),接承受屋面荷载的板。 房屋的屋顶,一般使用铝镁锰或合金等金属制成 钢筋混凝土挂瓦板平瓦

25、屋面 常将T形或F形的挂瓦板，固定在横墙或屋架上，然后在挂瓦板的板肋上直接挂瓦。优点：构造层次少，节省木材。缺点：挂瓦板屋面板与板，板与支座的连接对抗地震不利。图图11-39钢筋混凝土挂瓦板平瓦屋面钢筋混凝土挂瓦板平瓦屋面钢筋混凝土板平瓦屋面 将钢筋混凝土板既作为结构层又作为屋面基层，上面盖瓦。 瓦的铺设可以根据屋面坡度选用窝瓦或挂瓦。窝瓦：在屋面板上抹水泥砂浆或石灰砂浆或麦秸泥将瓦粘结；挂瓦：坡度较大屋顶用挂瓦条挂瓦，构造做法是钢筋混凝土屋面板上用水泥钉钉挂瓦条，平瓦钻孔用双股铜丝绑于挂瓦条上，瓦下坐混合砂浆。注：麦秸泥：黄绵土与麦秸按一定比例加水掺在一起，就成了麦秸泥。 水泥钉：也称为钢钉，通常是用碳素钢制作的，硬度大，粗而短，穿透力强。 (a)窝瓦窝瓦 (b) 挂瓦挂瓦图图11-40钢筋混凝土板平瓦屋面钢筋混凝土板平瓦屋面2、油毡瓦屋面 油毡瓦是以玻璃纤维为胎基，经浸涂石油沥青后，面层热压各色采砂，背面撒以隔离材料而制成的瓦状材料，形状有方形和半圆形