大跨度建筑屋顶构造 PPT

房屋建筑学-6.屋顶

屋顶的作用和要求
➢良好的围护作用 ➢足够的强度、刚度和稳定性 ➢屋顶形式和细部设计
第第二十二四十页，四编页辑于，星期编日辑：十于四星点四期分五。：十一点五十九分。
良好的围护作用
✓ 能够抵御自然界的风霜雨雪对建筑物的不利影响，保温隔热
✓ 防止雨水渗透是屋顶的基本要求，是屋顶设计
的核心
✓ 我国现行《屋面工程技术规程》将屋面防水划分为四个等级
第第二十二五十页，五编页辑于，星期编日辑：十于四星点四期分五。：十一点五十九分。
7.2屋顶排水设计
➢ 目的：将屋面上的积水迅速排走
➢ 内容：选择屋顶排水坡度
确定排水方式进行屋顶排水组织设计
第第二二十六十页六，页编辑，于编星辑期日于：星十期四点五四：分十。一点五十九分。
屋顶坡度选择
（5）攒尖顶
平面为圆形或多边形，上为锥形的屋顶，没有正脊，有若干屋脊交于上端。一般亭、阁、塔常用此式屋顶。
第第十十三页三，页编，辑于编星辑期于日：星十期四五点：四分十。一点五十九分。
（5）攒尖顶
皇穹宇
中和殿
第第十十四四页页，，编编辑辑于于星星期期日五：：十十四一点点四五分十。九分。
（6）卷棚顶
（1）挑檐沟外排水
屋面雨水汇集到悬挑在墙外的檐沟内，从雨水管排下
第第三三十十六六页，页编，辑编于辑星于期星日期：十五四：点十四一分点。五十九分。
（2）高低跨挑檐沟外排水
建筑物出现高低跨时，可将高跨雨水排至低跨屋面，从低跨挑檐沟内引入雨水管
第第三三十七十页七，页编辑，于编星辑期日于：星十期四点五四：分十。一点五十九分。
✓一根集水管的屋面最大汇水面积不宜大于
200平方米。

国家大剧院建筑结构分析课件

为化学性质稳定常态下不易被氧
化、表面金属光泽极具质感、自
重轻、强度高、耐腐蚀、15年不变颜色。目前在国际上还没有这么大面积在建筑物表面使用钛金
大剧院建筑屋面呈半椭圆型,由钛金属板覆盖,前后两侧有两个类似三角形的渐开式玻璃幕墙切面,整个建筑漂浮于人造水
属板的先例。
面之上.
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从满足功能(防水、保温、声
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各类薄壳结构屋顶
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整个钢壳体共有148
榀梁架，短轴可见区域的梁架截面仅为60mm钢板制作的梁板，不可见区域为上下翼缘不等宽焊接H型钢截面，整体线性屈曲特性值约3.5，按国内规范原是不通过的。按照国内规范用钢远超过 6750t，原设计用钢将达8万吨。这一设计节约了大量钢材。
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·戏剧场
戏剧场是国家大剧院最具
民族特色的剧场，以中国红为主色调，真丝墙面烘托出传统热烈的气氛。主要上演话剧、歌剧、地方戏曲等演出。戏剧场观众厅设有池座一层和楼座三层，共有1035个席位（含站席）。
戏剧场观众厅墙面采用与音乐厅舞台墙面类似的声扩散墙面，看上去象凸凹起伏的、不规则排列的竖条。大量不规则排列的凹凸槽整体上形成声音的扩散反射，可保证室内声场的均匀性，使声音更美妙动听。
——建筑1102
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钢架之间由连杆、斜撑连接，壳
体钢架从外观看似是落在水中，
实际上下部是支撑在3m宽>2m高
的巨大混凝土圈梁上。设计考虑
大剧院建筑屋面呈半椭圆型,由钛金属板
到方便施工及加工周期问题，壳覆盖,前后两侧有两个类似三角形的渐开式体钢结构构件尽量标准化，并易玻璃幕墙切面.

坡屋顶形式及构成

➢ 纵向搭接处上下两块板均应伸至支架上，并做到顺水搭接，横向搭接应与主导风向一致。
➢ 连接紧固件一般要设在波峰上，外露钉头或螺栓帽均
需做防水处理。
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2.金属压型屋面细部构造
（1）檐口与檐沟（2）泛水（3）屋脊（4）板的搭结
（1）檐口与檐沟
图8-42 金属压型钢板屋面檐口与檐沟的构造
P186图8-54 （2）泛水
1.压型板的铺设
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2.金属压型屋面细部构造
图8-41 金属压型钢板屋面
单层彩板
彩色压型钢板屋面
1.压型板的铺设
金属压型板应根据板型和设计的配板图铺设。
➢ 铺设时应先在檩条上安装固定支架，然后用螺栓、拉铆钉或自攻螺栓连接固定。
➢ 板的铺设应采用错缝法，错开一到两波，以避免纵横重叠四块板的搭接。
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。见下页图
块瓦的固定方式
块瓦
水泥砂浆块瓦
木挂瓦条
块瓦
钢挂瓦条
水泥砂浆卧瓦木挂瓦条挂瓦钢挂瓦条挂瓦
钢筋混凝土板瓦屋面
图8-32 混凝土屋面板铺瓦
2.檐口构造
檐口按位置可分为纵墙檐口和山墙檐口。 1. （1）纵墙檐口
➢ 油毡瓦在混凝土基层上的铺设：可直接铺于找平层上，也可在基层上先用改性沥青卷材做防水层，再将油毡瓦热粘在防水层上，压实后用水泥钉固定，见下页图。
图8-37 油毡瓦的铺设
平行屋脊，顺水搭接，垂直屋脊，顺凤搭接
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2.油毡瓦屋面的细部构造
（1）檐口 ➢ 自由落水檐口：油毡瓦要伸出封檐板10∼20mm，首排

大跨度建筑的结构类型及造型

桁架拱网架网壳膜材仅为表皮使用自身结构承载作用不能得到充分发挥结构跨度造型也受到支撑骨架的限制上海八万人体育上海八万人体育场与它前面的场与它前面的老上海万人体育老上海万人体育场场充气膜结构充气膜结构利用膜材料制成气囊充气后总利用膜材料制成气囊充气后总是以曲线和曲面来构成自己独特外是以曲线和曲面来构成自己独特外薄膜结构兼有承重和维护功能简薄膜结构兼有承重和维护功能简化建筑构造

薄壳结构形式
筒壳圆顶壳双曲扁壳双曲抛物面壳

双曲扁壳与双曲抛物面壳
北京火车站——双曲扁壳
薄壳结构的建筑造型

建筑造型是以各种几何曲面图形为基本，有圆筒形、圆球形、双曲抛物面形。不简单重复上述基本形式，而是巧妙地运用交贯、切割、改变参数等方法，重新组合再创造。造型独特新颖，突出建筑个性。
巴黎国家工业与技术中心陈列馆
三束锥状双曲面薄壳交汇于屋顶中心，立面呈抛物线形，上下双层壳板组成空腔壳体，平均厚度18CM,仅为跨度的 1/144。
美国麻省理工学院礼堂

埃罗· 沙里宁，1/8球面薄壳，平面为曲边三角形，边梁向上卷起，传递荷载至三个支座，地下埋设水平拉杆，平衡推力，铜板覆盖，玻璃幕墙曲面外墙。
肯尼迪机场候机楼
四片双曲面钢砼薄壳合围成屋顶，展翅飞翔的大鸟。采光带分开四部分，边梁朝支座逐渐加宽，适应增大的内力。模型实验，艺术与结构的完美结合，没有生硬的几何图形痕迹。
空间网格结构
多根杆件
以一定规律节点连接
平板网架曲面网壳空间结构形式
1、多向受力结构，整体性强，稳定，刚度大； 2、杆件主要承受轴向拉、压力，符合材料特性，节省； 3、结构高度小，有效利用空间； 4、杆件规格统一，易于生产。

建筑大跨度结构案例分析

8.1膜结构：内蒙古达拉特旗第五中学膜结构看台
8.2膜结构
9.1管桁结构：广州丫髻沙大桥主桥
大跨度桁架式钢管混凝土拱桥的非线性稳定控制指标，采用的竖转结构体系、 “变角度、变索力”的液压同步提升技术和平转、竖转相结合的施工控制技术
9.2管桁结构：成灌快铁犀浦站
犀浦站采用高站台建筑，为管桁结构加网片结构，就是水立方的建筑技术
1.2园拱屋顶结构：天津西站
金属编织状的屋面，跨度114米，施工人员先在空中10 米高架层上分组进行屋面拼接，然后再整体提升到50米，即站房的主体结构整个屋顶长度是386.15米，重量接近7万吨。在拱顶拼接完后，采取液压千斤顶群提升，整体提起来，再与两侧进行拼接，最终形成整个的拱结构
2.1刚架结构
悉尼歌剧院
6.2:薄壳结构：黄石新体育馆
该体育馆造型具有不规则、多面、薄壳结构的特点，是全国第二座薄壳结构设计建筑——第一座是广州歌剧院。该体育馆的最大跨度为111 米
6.3薄壳结构：广州歌剧院
广州歌剧院钢结构外壳采用空间组合折板式三向斜交网壳结构，钢结构总重约 10000吨，其中铸钢节点约 1100吨。整个结构为空间极不规则壳体结构，结构相互关系错综复杂，造型别具一格，宛如置于平缓山丘上的两块美丽的石头，静静地卧在珠江之畔。其中，“大石头”是1800座的大剧场及其配套的设备用房、剧务用房、演出用房、行政用房、录音棚和艺术展览厅；“小石头” 则是400座的多功能剧场及配套餐厅。两者皆为屋盖、幕墙一体化的结构，整体外壳最大长度约120米，高度43 米。
2.2门式刚架结构
• 门式刚架是目前国内应用最为广泛的轻型钢结构。近年来本公司研究人员结合工程设计对门式刚架结构受力性能、结构体系布置、节点变形性能、吊车梁优化设计和结构抗震性能等进行了系统研究，部分研究成果已为国家相关规范所采用。本公司开发的杆系结构分析设计软件 BSSAP含有门式刚架结构设计模块，已成功用于百余项门式刚架结构工程设计。本公司受施工单位委托完成的数十项门式刚架结构工程优化设计，优化后经济效益均十分显著，既为建设商节约了大笔资金，也为施工单位赢得了利润空间

房屋建筑学课件第九章

外排水
内排水
③ 排水方式的选择
无组织排水高度较低的简单建筑,为控制造价；积灰多的屋面；有腐蚀性介质的工业建筑；有组织排水在降雨量大的地区或房屋较高，雨水自由滴落，会造
成随意飘落的情况下；临街建筑的雨水排向人行道时；为了建筑形象美观，需设置女儿墙或复杂檐口时；寒冷地区，雪雨季，无组织排水易于结成冰柱，融化
(a) 构造找坡
(b) 结构找坡
⑵ 排水方式的选择
屋顶排水方式分为无组织排水和有组织排水。
① 无组织排水，又称自由落水，是指屋顶雨水顺坡排至挑檐板处自由落到室外地面的排水方式。
这种方式构造简单、经济，但雨水下落时对墙面造成污染和潮湿，对地面产生冲刷。常用于建筑标准较低的低层建筑或雨水较少的地区。
无组织排水
② 有组织排水，又称檐沟或天沟排水，是将屋面划分成若干排水区，按一定的排水坡度把屋面雨水有组织地排到檐沟或雨水口，通过雨水管排泄到散水或明沟中。
有组织排水有利于保护墙面和地面，消除了屋顶雨水对环境的影响。绝大多数建筑都采用有组织排水。
雨水管处易出现堵塞和漏雨，构造复杂，造价较高。
③ 找平层。为了使柔性防水层和隔气层有一个平整坚实的基层，一般在结构层上或保温层上做15～30厚 1：3水泥砂浆找平层，一是保证隔气层的完整性，二是避免柔性防水层凹陷或被剌破。找平层要求平整、密实、干净、干燥（含水率不大于9%），不允许起砂、掉灰。
为防止找平层变形开裂而波及卷材防水层，宜在找平层中间留设分隔缝。分隔缝一般为20mm，纵横间距不大于6m，屋面板为预制装配式时，分隔缝应设在预制板的端缝处。
隔离层可用强度等级较低的水泥砂浆或薄砂上干铺一层油毡等做法。当防水层中加有膨胀剂时，其抗裂性

2024建筑构造第六版课件

建筑构造第六版课件•建筑构造概述•建筑材料与性能•建筑结构体系与类型目•基础与地下室构造•墙体构造与保温隔热录•楼板层与地面构造•屋顶构造与防水排水•门窗与遮阳设施目•建筑节能与绿色建筑录建筑构造定义与目的定义建筑构造是研究建筑物的构成、各组成部分的组合原理和构造方法的学科。

目的主要任务是提供满足建筑使用功能要求的、技术合理的构造方案，作为建筑设计中综合解决技术问题及进行施工图设计的依据。

建筑构造历史与发展历史建筑构造的发展经历了从简单到复杂、从低级到高级的过程，其进步与建筑材料的发展和建筑施工技术的改进密切相联。

发展随着新材料、新技术、新工艺的不断出现，建筑构造技术也在不断发展和创新，为建筑设计提供了更多的可能性和自由度。

满足建筑使用功能要求01建筑物的使用性质和所处条件、环境的不同，则对建筑构造设计有不同的要求。

为满足不同的使用功能需要，必须采取相应的构造措施。

有利于结构安全02建筑物除根据荷载大小、结构的要求确定构件的必须尺度外，对一些零部件的设计都必须在有利于结构整体安全性的前提下进行构造设计。

适应建筑工业化的需要03建筑构造应尽量采用先进的技术和构造方案，将预制构件、机械化施工等应用到建筑构造中去，以适应建筑工业化的需要，提高建设速度，改善建筑质量。

注重经济、社会和环境效益建筑构造设计应综合考虑经济效益、社会效益和环境效益，选择合理的构造方案，降低建筑造价，减少材料消耗和能源消耗，提高建筑物的使用效益。

同时，还应注意保护环境，防止环境污染。

符合建筑模数协调标准建筑构造设计应符合《建筑模数协调标准》的规定，确定建筑及构配件的尺寸和公差，实现建筑工业化大规模生产，提高建筑工业化的水平。

水泥混凝土钢材木材常用建筑材料介绍普通硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥、火山灰质硅酸盐水泥等，各类型水泥的性能及应用范围。

建筑钢材的种类、性能、规格及选用，包括碳素结构钢、低合金结构钢、不锈钢等。

混凝土的组成、性能、分类及应用，包括普通混凝土、高强混凝土、轻骨料混凝土等。

15屋顶构造

图6-9
等高屋面变形缝
图6-10
高低屋面变形缝
5、屋面检修孔、屋面出入口构造
不上人屋面的检修孔：检修孔四周的孔壁可用砖立砌，也可在现浇屋面板时将混凝土上翻制成，高度一般为300mm。壁外的防水层应做成泛水并将卷材用镀锌薄钢板盖缝并压钉好，如图6-11所示。屋面出入口：楼梯间的室内地坪最好与屋面间留有足够的高差，以利防水，否则需在出入口处设门槛挡水。屋面出入口处的构造与泛水构造类同，参见图6-12所示。
平屋顶：屋面坡度小于5％的屋顶，常用坡度为2％-3 ％。这种屋顶是目前应用最广泛的一种形式，主要原因是采用平屋顶可以节省材料，扩大建筑空间，提高预制安装程
度，同时屋顶上面可以作为固定的活动场所，如做成露台、
屋顶花园、屋顶养鱼池等。坡屋顶：屋面坡度较陡的屋顶，其坡度一般大于10％。其它形式的屋顶：如拱屋盖、薄壳屋盖、折板屋盖、悬索屋盖、网架屋盖等（如图6-1）。这类屋顶多用于较大跨度
式；屋面排水方式分为有组织排水和无组织排水两种。无组织排水方式主要适用于少雨地区或一般低层建筑，不宜用于临街建筑和高度较高的建筑；有组织排水方案可分为外排水和内排水两种基本形式。常用外排水方式有女儿墙外排水、檐沟外排水、女儿墙檐沟外排水三种。
§6-3 平屋顶构造一、柔性防水屋面概念：用防水卷材与胶粘剂结合在一起，形成连续致密的构造层，从而达到防水的目的。由于卷材防水层具有一定的延伸性和适应变形的能力，故而被称为柔性防水屋面。特点：较能适应温度、振动、不均匀沉陷因素的变化作用，能承受一定的水压，整体性好，不易渗漏。适用于防水等级为Ⅰ-Ⅳ级的屋面防水。按卷材的常见类型有沥青卷材防水屋面、高聚物改性沥青类防水屋面、高分子类卷材防水屋面。