房屋建筑构造教案完整第5章.docx

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房屋建筑构造教案完整第5章

第五章屋顶构造（1、2课时）

§1.概述

教学目标：

让学生掌握屋顶构造

教学重点：

屋顶承重结构

教学难点：

屋顶承重结构

教学方法：

启发式

教具：

挂图、多媒体

一.屋顶作用

1.防御自然界的风、雨、雪、太阳和冬季低温的影响；

2.承受屋顶的风荷、雪荷、屋顶自重等荷载。

二.屋顶构成

1.屋面——有一定的抗渗能力；

2.屋顶承重结构——既可是平面结构，也可是空间结构；

3.保温层——防止冬季室内热量透过屋顶散失而设置；

4.隔热层——隔绝太阳辐射热进入室内而设计的；

5.顶棚——屋顶的底面：

抹灰顶棚、吊顶。

三.屋顶设计

1.坚固耐久、防水、排水、保温（隔热）、抵御侵蚀；

2.自重轻、构造简单、施工方便、造价经济；

3.屋顶的防水和排水性能取决于屋面材料和构造处理，屋面材料应具有一定的抗渗透能力，排水应使屋面雨水能迅速排除而不积存。

四.屋顶类型

1.坡屋顶——排水快、保温、隔热性能好，有单坡、双坡、四坡、歇山等多种形式；

2.平屋顶——构造简单、屋面轻巧、便于上人，应采用防水性能好的材料，为了防水也要设置坡度，一般3%以下；

3.曲面屋顶——由各种薄壁结构或悬索结构作为屋顶承重结构的屋顶，能充分发挥材料的力学性能，用于大跨度的大型性建筑。

五.屋顶坡度

为了排水，屋顶应有坡度，而坡度大小又取决于屋面材料的防水性能。

1.瓦屋面——平瓦、茼板瓦、小青瓦、石棉瓦、平板瓦等；

2.波形瓦屋面——石棉水泥瓦、镀锌铁皮波形瓦、钢丝瓦、玻璃钢瓦；

3.油毡防水屋面、现浇混凝土防水屋面

4.钢混凝土构件自防水屋面

（1）采用防水性能好，单块面积大，接缝少的屋石材料，坡度可小一些，如油毡，镀锌铁皮；

（2）采用粘土瓦，小青瓦等单块面积小，接缝多的屋石材料，坡度必须大一些。

训练：

平屋顶

总结：

屋顶承重结构

检测：

波形瓦屋面

作业：

钢混凝土构件自防水屋面

§2.平屋顶（3、4课时）

教学目标：

屋面坡度形成

教学重点：

屋顶承重结构

教学难点：

屋顶承重结构

教学方法：

启发式

教具：

挂图、多媒体

新授：

一.平屋顶作用

1.节约大量木材，

2.提高预制装配化程度，

3.减少建筑体积，便于上人，

4.提高耐久性和耐火等级。

二.平屋顶组成

1.防水层——通过防水材料的性能达到防水的目的。

（1）柔性防水层——油毡、沥青、卷材等；

（2）刚性防水层——防水砂浆、细石混凝土浇筑。

2.保温（隔热）层——设在屋顶的承重结构层与防水层之间，一般采用无机粉状材料和制品块材，如膨胀珍珠岩加气混凝土块等。

3.承重结构层——一般采用钢筋混凝土梁板、空心板、现浇板。

三.平屋顶排水

1.屋面坡度形成

（1）材料找坡——垫置坡度＜3%，材料用量↑，屋顶重量↑。

做法：

屋面板水平搁置，坡度由辅设在屋面板上的厚度有变化的找坡层形成，一般采用轻质材料作找坡层，如炉渣等（室内空间有影响）。

（2）结构找坡——搁置坡度＜3%

做法：

由屋面板倾斜搁置，形成坡度，天棚是倾斜的，结构找坡比材料找坡坡度大，不需另作找坡层（较少使用）。

2.排水方式

（1）无组织排水——雨水经屋檐直接自由下落，称“无组织排水”或“自由落水”；特点：

檐部要做成挑檐，主要用于年降雨量较小、次要建筑等。

（2）有组织排水——设置与屋面排水方向垂直的纵向天沟，把雨水汇集起来，经过雨水口和雨水管有组织地排到地面或排入下水系统。

①外排水——沿房屋四周做外檐沟或沿四周做女儿墙，女儿墙与屋面相交形成内檐沟，雨水汇集，经雨水口和室外雨水管排至地面，檐沟底面应向雨水口做纵向坡度：

5%≤坡度≤1%、一般坡度＝1%。

②内排水——雨水由屋面天沟汇集，经雨水口和室内雨水管排入下水系统。

③雨水管间距——工程实践中，雨水管的适用间距：

10～15m设置一个。

§3.平屋顶刚性防水屋面

刚性防水屋面——防水砂浆抹面，密实混凝土浇筑成面层。

1．刚性防水材料

（1）防水砂浆

（2）细石混凝土

构造：

空心板＋钢筋网＋细石混凝土（厚35～45mm）

2.防止防水层开裂措施：

加强防水层整体性

（1）采取双向配筋法——设置Ф4@100mm双向配筋，钢筋位置靠近上表面。

（2）采用浮筑防水层——结构层上：

砂浆找平→沥青，石灰水涂刷→隔离层→刚性防水层（悬浮于结构层上）。

（3）设置分仓（格）缝——设在结构层的支座处

进深＜10m：

屋脊处设纵向分仓缝

进深＞10m：

坡屋中间板缝处设置

3.刚性防水屋面细部构造

（1）檐口——自由落水檐口、现浇钢混凝土檐口板、预制空心板檐口板

檐沟檐口、现浇檐沟、预制檐沟。

（2）泛水——山墙、女儿墙、屋面高度不等处设置泛水。

训练：

排水方式

总结：

刚性防水屋面细部构造

检测：

波形瓦屋面

作业：

檐口

§4.平屋顶柔性防水屋面

教学目标：

掌握平屋顶柔性防水屋面

教学重点：

卷材防水屋面组成

教学难点：

防水卷材

教学方法：

启发式

教具：

挂图、多媒体

新授：

一． 概述

1.构成：

以防水卷材、沥青胶结材料分层粘贴而成。

2.防水卷材：

油毡、油纸、玻璃布等纤维卷材、再生橡胶卷材、合成橡胶卷材等；

3.沥青胶结材料：

热沥青、沥青玛碲脂、冷沥青胶结材料等；

4.使用期限：

10～15年

二.卷材防水屋面组成

1.基层

（1）找平层——在结构层或保温层上做1：

3水泥砂浆找平层，厚为13～30mm。

干燥后作为卷材屋面的基层。

（2）结合层——为使沥青与找平层粘接牢固，要在找平层上预先涂刷一层能与沥青粘结的溶剂——冷底子油：

柴油、汽油等。

2.蒸汽扩散层

（1）概念——采取相应构造措施，使在防水层下形成的蒸汽有个较大的扩散场所。

（2）做法——在第一层卷材与基层间采取点状或条状粘贴法，保留蒸汽扩散流动的间隙，将蒸汽集中排除，避免形成鼓泡。

3.防水面层——由沥青胶结材料和卷材交替粘合而成，沥青胶结材料粘附在卷材的上下表面所形成的层，既是粘合层，也是防水层，即屋面防水覆盖层。

1mm≤沥青厚度≤2mm

4.防水层保护层

（1）上人屋面

（2）不上人屋面——在防水层上表面用热沥青粘结一层3～5mm粗砂（绿豆混凝土），防水层表面为黑色，能大量吸收太阳辐射热，故要设置保护层。

三.卷材防水屋面的细部构造

1.泛水

屋面防水层与垂直墙面相交处的构造处理，称为泛水。

女儿墙，出屋面的水箱室，出屋面的楼梯间等与屋石相交部分，均应做泛水。

泛水的做法：

与屋石相交处的基层，用水泥砂浆或混凝土做成圆弧，或钝角，泛水上口由墙内挑出1/4砖，用砂浆抹出坡石并做滴水，以排除上部墙石下流的雨水。

粘贴高度≥250mm，一般为300mm。

2.檐口

（1）自由落水檐口

（2）外挑檐沟檐口

（3）女儿墙内檐沟檐口

构造：

①檐口较小：

用砖叠砌挑出

②檐口较大：

用现浇或预混凝土挑出

③檐口处要做滴水线：

1：

3水泥砂浆抹面、镀锌铁皮挑出

3.雨水口

作用：

主要用于有组织排水

4.管道出屋面

管道出屋面时，将卷材卷起，其高度≥250mm。

5.屋面检查口

屋面检查口要突出屋面之上，周边卷材卷起≥250mm，并固定在检查口的框上，检查口上盖应向四周挑出，以遮挡卷材的边缘。

训练：

排水方式

总结：

刚性防水屋面细部构造

检测：

防水卷材

作业：

檐口

§5.平屋顶的保温与隔热

教学目标：

平屋顶的保温与隔热

教学重点：

卷材防水屋面组成

教学难点：

保温层

教学方法：

启发式

教具：

挂图、多媒体

新授：

一.保温

1.保温层

（1）保温层位置——设在温度较低一侧，对于屋顶设在结构层之上。

（2）保温材料——轻质、多孔松散材料，或轻质块材：

膨胀珍珠岩，矿渣，炉渣，加气混凝土土块等。

2.隔汽层

（1）作用——当水蒸汽透过结构层进入保温层后，保温层含水率↑，导热系数↑，保温能力↓，故要设隔汽层。

（2）做法　　

（3）位置——保温层下设隔蒸汽层

3.透气层（双层屋顶）

（1）作用——通风层与室外空气连通，通过空气流动将保温层中的水分排泄出去。

（2）作法——在原结构层上砌混凝土墩，预制混凝土块作垫块，在此基础上，铺设钢筋混凝土预制平板。

（3）位置——在保温层和防水层之间设置透气层。

二.隔热

1.实体材料隔热屋顶

构造：

（1）大阶砖或混凝土板实铺屋面

（2）堆土屋石，其上植草

（3）砾石层屋面

（4）蓄水屋面

2.通风降温屋顶

作用：

通风层设在防水层之上，保护防水层。

3.屋面反射降温

（1）作用：

利用屋面材料表面的颜色和光滑程度对辐射热的反射作用，可降低屋顶底面的温度。

（2）材料：

石灰水、浅色砾石等。

训练：

保温层位置

总结：

通风降温屋顶

检测：

屋面反射降温

作业：

实体材料隔热屋顶

§6.坡屋顶构造

教学目标：

掌握坡屋顶构造

教学重点：

硬山搁檩

教学难点：

硬山封檐

教学方法：

启发式

教具：

挂图、多媒体

新授：

一.形式与组成

1.形式——双坡、四坡屋顶

2.组成——承重结构、屋面、顶棚、保温与隔热层

二.结构类型

1.硬山搁檩

（1）概念：

当建筑横墙间距较小，可把横墙上部砌成三角形，直接搁置檩条以支承屋顶荷载，叫硬山搁檩。

（2）概构造：

木檩条应涂沥青作防腐处理，并与砖墙或混凝土垫块接触处垫一层油毡。

2.屋架

（1）作用：

屋架间要设支撑，以防止屋架倾斜和使屋架稳定。

（2）形式：

三角形垳架，用以支承檩条及其上的屋面荷载。

3.梁架

概念：

梁架也称为木构架，由立柱和横梁组成，檩条把一排元梁架连系起来，形成一个整体骨架，梁架结构的内、外墙均填充在骨架之间。

4.椽架

（1）组成：

由椽木、栏杆（横木），立柱、斜撑、横梁、卧梁等组成。

（2）作用：

椽架采用小间距布置椽子的屋面承重方式，布置较灵活。

三.坡屋面构造

1.平瓦屋面

水泥瓦、粘土瓦：

尺寸：

400×220mm，15块/m2.坡度≥26º34¹

（1）冷摊瓦屋面

结构：

在屋架上端上或椽木、椽条上直接钉挂瓦条，在挂瓦条上挂瓦。

缺点：

易渗漏，保温效果差。

（2）屋面板油毡平瓦屋面

在檩条或椽条上钉屋面板，屋面板上钉顺水条和挂瓦条挂瓦的屋面。

结构：

屋面板→油毡→顺水固定卷材→挂瓦条钉在顺水条→挂瓦

（3）钢筋混凝土挂瓦板平瓦屋面

结构：

挂瓦板套入屋架→预埋铁杆焊接→挂瓦板之间→铁丝扎牢→水泥砂浆填实。

（4）柴泥贴平瓦屋面

2.小青瓦屋面

（1）概念：

小青瓦断面呈弧形，平面形状一头较窄。

（2）铺设方式：

将瓦：

仰俯铺排，覆盖成垅；仰铺成沟，盖瓦搭在底瓦上1/3左右。

（3）上、下瓦搭接长度：

少雨地区搭六露四、多雨地区搭七露三。

3.钢筋混凝土坡屋面

（1）现浇钢混凝土坡屋面——自防水混凝土+防水砂浆

（2）空心板坡屋面——刚性防水层

四.坡屋面细部构造（平瓦屋面）

1.纵墙挑檐

（1）砖挑檐——挑出长度为墙厚的1/2，≤240mm，第一排瓦伸出50mm。

（2）椽木挑檐——出檐长度300～500mm，出檐部分顶棚做成斜面，檐口处可钉封檐板。

（3）屋架下端附木或挑屋檐木挑檐——出檐长度500～800mm，当需要较大的出檐时，可将木屋架下端的附木延长，支承挑出的屋檐。

在附木之间钉屋檐顶棚搁棚，做抹灰顶棚或板条露空顶棚。

（4）钢混凝土梁挑檐和现浇挑檐——主要用于钢混凝土挂瓦板结构。

（5）女儿墙檐沟——当檐墙砌出屋面形成女儿墙时，要做檐沟，屋面内板上用镀锌铁皮做防水层。

2.山墙

（1）山墙挑檐——悬山

构造：

把屋面挑出山墙之外，常用檩条挑出，檩条端钉木版，封闭形成博风板，檩条下面钉木条做檐口顶棚。

（2）硬山封檐——硬山

构造：

山墙与屋面等高或高出屋面形成山墙女儿墙。

①山墙与屋面等高时：

山墙砌至屋面高度时，按屋面坡度砌筑，铺瓦时瓦片应盖过山墙，用水泥麻刀石灰砂浆嵌填。

②山墙高出屋面：

形成山墙女儿墙，女儿墙与屋面相交要做成泛水。

（3）斜天沟

概念：

坡屋面两斜面相交形成的斜天沟，用镀锌铁皮固定在天沟屋面板上作为防水层，防止溢水。

（4）檐沟和雨水管——在有组织排水时，平瓦屋面多采用外排水。

檐沟和雨水管用镀锌铁皮，石棉水泥，玻璃钢等材料制作，最常用的是PVC管、镀锌铁皮等。

（5）屋脊——砂浆＋脊瓦、细石混凝土＋水泥石灰麻刀砂浆＋脊瓦

五.坡屋顶的顶棚、保温、隔热与通风

1.顶棚

概念：

通常做成水平顶棚，顶棚多吊挂在屋顶承重结构上。

（1）屋架间距较大时：

在屋架下玄上吊主搁栅，钉顶棚搁栅，再钉灰板条抹灰＋抹灰天棚、板材＋板材天棚。

（2）屋架间距较小时：

从屋架下端上吊挂顶棚搁栅，再做抹灰天棚或板材天棚。

（3）屋架承重系统为硬山搁檩时，从檩子上向下吊挂顶棚。

（4）挂瓦板屋面：

板底→粉刷顶。

2.保温

有顶棚的屋顶，保温层设在吊顶棚上。

构造：

顶棚搁栅上→铺木板→附油毡→油毡上铺保温材料

松散材料：

锯木屑、膨胀珍珠岩石等

纤维材料：

玻璃棉、矿棉等

不设吊顶棚的坡屋顶，保温层设在屋面层中间、檩条之间、檩条之下。

3.隔热与通风

（1）通风屋面

屋面做双层，檐部进风，屋脊排风，空气流动带走热量。

（2）吊顶棚隔热通风

通风口一般设在檐口，屋脊，山墙等处，还开设老虎窗。

训练：

女儿墙檐沟

总结：

隔热与通风

检测：

山墙挑檐

作业：

硬山封檐