谈坡屋面结构计算

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屋面放坡计算公式

屋面放坡计算公式

屋面放坡计算公式在建筑领域中,屋面放坡的计算可是个相当重要的环节呢!这关乎着房屋的排水效果、结构稳定性等等。

咱们先来说说屋面放坡是啥意思。

想象一下,下雨天,雨水要是在屋面上积着排不出去,那得多糟糕呀!所以屋面就得有一定的坡度,让雨水能够顺利地流走。

而计算这个坡度,就需要用到屋面放坡计算公式啦。

一般来说,屋面放坡计算公式常见的有两种。

一种是按照百分比来计算,另一种是按照角度来计算。

先说说百分比的计算方式。

比如说,屋面的坡度是 2%,这意味着在水平方向每前进 100 米,垂直方向就升高 2 米。

假设屋面的水平长度是 10 米,那升高的高度就是 10×2% = 0.2 米。

再来说说按照角度计算的方式。

如果屋面的坡度角度是 30 度,那我们可以通过三角函数来计算高度。

假设水平长度还是 10 米,那升高的高度就是 10×tan30°,大概约等于 5.77 米。

我之前参与过一个小房子的修建项目,就碰到了屋面放坡的问题。

那时候,我们几个工人师傅,拿着图纸,对着屋面比划来比划去。

师傅们嘴里念叨着各种数据,我在旁边听得云里雾里的。

后来师傅给我解释,说这屋面放坡要是没算好,雨水排不出去,屋里就容易受潮,时间长了墙皮都得脱落。

而且要是坡度太大了,材料又得多用,成本就上去了。

我这才明白,原来这小小的屋面放坡里有这么多门道。

在实际操作中,我们还得考虑到屋面的材料、当地的降雨量等因素。

比如说,如果当地降雨量特别大,那屋面的坡度可能就得适当加大,确保雨水能够迅速排走,不造成积水。

还有啊,不同类型的屋面,像平屋面、坡屋面,它们的放坡计算也会有所不同。

平屋面相对简单一些,坡屋面就得考虑更多的角度和长度变化。

总之,屋面放坡计算公式虽然看起来有点复杂,但只要我们搞清楚原理,结合实际情况,多算几次,就能把屋面的坡度设计得妥妥当当,让房子既美观又实用,还能经得起风雨的考验!。

坡屋面及防水工程量计算规则

坡屋面及防水工程量计算规则

坡屋面及防水工程量计算规则一、坡屋面工程量计算规则:1.坡屋面尺寸计算:根据建筑设计图纸上的尺寸,计算坡屋面的长度、宽度和坡度等参数。

2.坡屋面面积计算:根据坡屋面的尺寸计算出其面积,一般用平方米作为单位。

3.材料计算:-瓦片:根据瓦片的尺寸和面积计算所需数量。

注意考虑到瓦片的浪边和配件的安装。

-防水材料:根据坡屋面的面积和防水层的厚度计算所需防水卷材的长度和宽度。

-线条材料:计算所需线条的长度和宽度。

-鞋钉:根据瓦片的数量和规格计算所需鞋钉的数量。

4.人工计算:根据工作量和施工速度,计算所需人工的时间和人数。

-安装瓦片:根据每平方米瓦片的安装时间,计算所需瓦工的时间和人数。

-防水层施工:根据防水层的厚度和面积,计算所需防水工的时间和人数。

-安装线条:根据线条的长度,计算所需木工的时间和人数。

-其他工作:如清洁、搬运材料等,根据工作量计算所需劳动力和时间。

5.施工条件计算:-脚手架:根据坡屋面的高度和施工条件,计算所需脚手架的数量和材料。

-安全设施:根据坡屋面的倾斜度和施工要求,计算所需安全设施的数量和材料。

-施工时间:根据工期和施工速度,计算完成坡屋面施工所需的时间。

二、防水工程量计算规则:1.防水层尺寸计算:根据建筑设计图纸和施工要求,计算防水层的厚度、长度和宽度等参数。

2.防水层面积计算:根据防水层的尺寸计算出其面积,一般用平方米作为单位。

3.防水材料计算:-防水卷材:根据防水层的面积和厚度,计算所需防水卷材的长度和宽度。

-防水涂料:根据防水层的面积和涂料的耗用量,计算所需防水涂料的重量和桶数。

-其他防水材料:如胶水、胶带等,根据施工要求计算所需数量。

4.人工计算:-防水卷材施工:根据防水层的面积和施工速度,计算所需防水工的时间和人数。

-防水涂料施工:根据防水层的面积和涂料的施工速度,计算所需防水工的时间和人数。

-其他工作:如清洁、预处理、修补等,根据工作量计算所需劳动力和时间。

5.施工条件计算:-施工环境:根据施工现场的条件和需求,计算所需防水材料的保护措施和设备。

坡屋面计算方法范文

坡屋面计算方法范文

坡屋面计算方法范文坡屋面是指屋顶的坡度大于10%的建筑屋顶,通常用来排水,并且可以增加屋顶的稳定性。

在建筑设计中,坡屋面的计算方法是非常重要的一环,它直接关系到屋顶的排水效果、屋顶材料的选择以及整个建筑的安全性。

下面将介绍坡屋面计算方法的一般步骤和具体细节。

一、确定坡屋面的坡度坡屋面的坡度直接决定了其排水效果。

坡度的选择应根据当地的气候条件、降雨量以及建筑的具体需求来决定。

一般而言,屋顶的坡度应控制在2%到5%之间,以达到良好的排水效果。

二、计算屋顶面积各个边的长宽相乘后相加,得到整个屋顶的面积。

屋顶面积的计算是求解坡屋面的基础,需要准确地进行测量和计算,以确保后续的计算工作正确进行。

三、计算坡屋面的坡距坡距是指屋顶的宽度与屋顶高度之比。

计算坡距的目的是为了确定屋顶的坡度,从而实现良好的排水效果。

坡距的计算公式为:坡距=屋顶高度/屋顶宽度。

坡距的值一般介于0.5到1之间。

四、计算坡屋面的坡度坡度是指屋顶的高度与其水平投影长度之比。

坡度的计算公式为:坡度=tan(arcos(1/(1+坡距^2)))。

通过计算坡度,可以确定屋顶的上升高度和水平距离的比值,从而确定屋顶的坡度。

五、确定坡屋面的排水设计排水设计是坡屋面计算的重要环节。

在设计排水系统时,需要考虑到降雨量、降雨强度以及屋顶的具体情况。

常用的排水设计方法有集水排水和线性排水两种。

集水排水是指通过设立槽式排水系统来收集和排水降水,适用于降雨量较大且降雨强度较高的地区。

线性排水是指通过设立排水槽或排水沟来进行排水,适用于降雨量较小的地区。

六、选择合适的屋顶材料在坡屋面的计算中,选择合适的屋顶材料是至关重要的。

常见的屋顶材料有瓦片、沥青瓦和金属屋面等。

在选择屋顶材料时,需要考虑到其防水性能、耐候性能以及美观度等因素,以达到最佳的建筑效果。

七、确定坡屋面的支撑结构坡屋面的支撑结构要能够承受屋顶的重量和外部力的作用。

常用的支撑结构有钢结构、钢筋混凝土结构和木结构等。

浅谈坡屋面结构设计侧向刚度突变问题的解决方案

浅谈坡屋面结构设计侧向刚度突变问题的解决方案

浅谈坡屋面结构设计侧向刚度突变问题的解决方案摘要:坡屋面建筑在实际工程中大量应用。

相对于普通平屋面,坡屋面由于其构造特殊性,目前主流结构设计软件的常规模型建立方式极易出现对结构抗震非常不利的侧向刚度突变问题,使得结构整体指标趋向不合理、构件配筋明显偏大等现象。

本文通过对坡屋面建筑两种结构计算模型建立方式的对比,归纳分析了以“层间梁”方式建模的合理性及可行性,希望能够给坡屋面建筑的结构设计提供具有一定实用价值的参考。

关键词:坡屋面;侧向刚度突变;薄弱层。

1、前言由于建筑专业对外观造型、使用功能等的要求,大量坡屋面应用于住宅建筑、教学建筑、古建筑等工程项目;多高层建筑坡屋面层由竖向构件(框架柱、剪力墙)、斜梁、斜板组成,考虑斜梁、斜板的斜撑作用,坡屋面层侧向刚度远远大于下部楼层侧向刚度,属于竖向不规则类型之一:侧向刚度不规则;竖向刚度突变造成坡屋面层之下一~三层范围内楼层为抗震薄弱层或软弱层,由于薄弱层地震剪力须乘以1.25放大系数,不仅对薄弱层构件配筋产生较大影响,也易使得框架柱核心区受剪截面不满足规范要求,且对结构周期比、层间位移角、抗剪承载力比值等指标也会产生比较大的影响,结构整体计算指标趋于不合理。

针对此种情况,本文对坡屋面结构设计采取了简单且行之有效的方法以避免上述问题。

鉴于以上论述,坡屋面结构设计主要矛盾点集中在坡屋面侧向刚度显著强于下部一层~三层范围内的楼层侧向刚度。

工程实际中可将闷顶层按照坡屋面的夹层方式建模考虑,即在目前主流计算软件PKPM或YJK中,闷顶层梁以“层间梁”方式建入模型,下面以一具体工程项目作为实例,对此方法进行进一步详细阐明及论述。

2 、工程概况实例项目地处镇江市句容地区,建筑功能为教学楼,地上四层(无地下室),抗震设防烈度为7度,设计基本地震加速度为0.10g,设计地震分组为第一组,水平地震影响系数最大值为0.08,建筑场地类别为Ⅱ类,特征周期0.35s。

建筑檐口标高为15.90m,柱跨布置为2跨x2跨,柱距为(12m+12m)x(8.1m+3.6m),框架柱截面为600mmx600mm,框架梁标准截面为300mmx800mm、300mmx400mm,楼板板厚为120mm。

坡屋面坡度计算方法

坡屋面坡度计算方法

坡屋面坡度计算方法在建筑设计和施工中,坡屋面是一种常见的屋顶形式,其具有良好的排水性能和出色的防水性能。

在设计和施工坡屋面时,准确计算坡度非常重要,以确保屋顶能够有效地排水,并防止因排水不畅而导致的房屋破损。

坡屋面的坡度通常用角度或百分比来表示。

角度坡度是指屋面倾斜的角度,而百分比坡度是指屋面倾斜的高度与水平距离的比值。

下面介绍两种常见的坡度计算方法。

角度坡度是常见的坡度计算方式,通过计算屋面倾斜的角度来确定坡度。

1.首先,测量屋顶的水平距离(屋面长度L)和垂直高度(屋面高度H)。

2.使用三角函数的反函数函数,计算角度坡度。

角度坡度的计算公式如下:坡度角度 = arctan(H/L)其中,arctan是反正切函数,H是屋面高度,L是屋面长度。

3.将计算结果转换为度数或百分比格式。

例如,如果计算得到的坡度角度为30度,将其表示为30°,或将其转换为百分比(30°=(L/H)*100%)。

百分比坡度是另一种常见的坡度计算方式,通过计算屋面倾斜的高度与水平距离的比值来确定坡度。

1.首先,测量屋顶的水平距离(屋面长度L)和垂直高度(屋面高度H)。

2.计算百分比坡度。

百分比坡度的计算公式如下:百分比坡度=(H/L)*100%其中,H是屋面高度,L是屋面长度。

3.将计算结果转换为度数或百分比格式。

例如,如果计算得到的百分比坡度为5%,将其表示为5%(5%=(H/L)*100%)。

无论使用角度坡度还是百分比坡度,都可以根据建筑设计或施工要求来计算屋面的坡度。

在实际操作中,还需要考虑其他因素,例如建筑类型、降雨量、建筑材料等,以确保屋面设计和施工的可靠性和安全性。

除了以上两种常见的坡度计算方法外,还可以使用专业的建筑设计软件来自动计算坡度。

这些软件通常具有各种功能和选项,可以根据具体需求对屋顶进行设计和计算。

总结起来,坡屋面坡度的计算非常重要,可以使用角度坡度或百分比坡度的计算方法来确定。

无论使用哪种方法,都需要准确测量屋顶的水平距离和垂直高度,并考虑其他因素来确保设计和施工的可靠性和安全性。

坡屋面工程量计算公式

坡屋面工程量计算公式

坡屋面工程量计算公式1.基础数量的计算:坡屋面基础数量的计算主要包括面积和体积两个方面。

(1)根据设计图纸上的坡屋面平面尺寸,计算出平面面积。

坡屋面的计算一般使用平面面积和放样面积两者之间的较大值。

(2)根据施工要求和图纸上的截面尺寸,计算出坡屋面的体积。

体积的计算一般是将平面面积和坡度进行考虑。

2.屋面材料数量的计算:(1)瓦片的数量计算:根据设计要求、图纸上的瓦片尺寸和坡屋面的面积计算所需瓦片的数量。

(2)油毡的数量计算:根据图纸上的油毡尺寸和坡屋面的面积计算油毡的数量。

(3)栓具的数量计算:根据图纸上的栓具尺寸计算栓具的数量和长度。

(4)檐口的数量计算:根据图纸上的檐口尺寸和坡度计算檐口的数量和长度。

(5)各种辅材的数量计算:如沥青、水泥、沙子等。

根据设计要求和图纸上的详细材料尺寸计算所需辅材的数量。

3.排水设施数量的计算:(1)雨水排水管道的数量计算:根据图纸上的排水管道尺寸和坡屋面的面积计算所需排水管道的数量和长度。

(2)雨水收敛设施的数量计算:根据设计要求和图纸上的收敛设施尺寸计算所需收敛设施的数量和长度。

(3)排水口和排水坑的数量计算:根据图纸上的排水口和排水坑尺寸计算所需排水口和排水坑的数量、面积和容积。

4.其他工程量的计算:(1)屋面保温层的数量计算:根据设计要求和图纸上的保温层尺寸和厚度计算所需保温材料的数量。

(2)屋面防水层的数量计算:根据设计要求和图纸上的防水层尺寸和厚度计算所需防水材料的数量。

(3)屋面层厚度、压膜层和石英砂的数量计算:根据设计要求和图纸上的相关尺寸和材料要求计算所需材料的数量。

总的来说,坡屋面工程量计算需要根据设计要求和图纸上的尺寸、坡度、材料要求等细节进行精确计算,确保工程量的准确性。

上述提到的计算公式和方法是为了提供一个框架和参考,具体细节的计算可以根据实际情况进行调整。

斜坡屋面面积计算公式

斜坡屋面面积计算公式

斜坡屋面面积计算公式屋面是建筑物最外层的覆盖物,它的特性直接决定着建筑的实力以及未来的使用寿命。

其中,斜坡屋面是一种经常见到的屋面类型,它的能耗低,体积小,通常被用在住宅小区、公共建筑中。

因此,斜坡屋面的面积计算公式一直受到建筑设计者们的高度重视。

斜坡屋面的面积计算是通过一些高等数学的理论计算的,以确保计算结果的正确性。

首先,我们要获得斜坡屋面的坡度角,即从开挖基础到顶部的高度差除以长度,公式为:斜坡屋面坡度角=(顶部高度-开挖基础高度)/屋面横向长度其次,我们要计算出斜坡屋面的斜率,即屋面斜面垂直投影长度与水平投影长度的比值,公式为:斜坡斜率=斜面垂直投影/水平投影最后,我们可以计算出斜坡屋面的面积,公式为:斜坡屋面面积=斜率*长方形面积+(斜率*斜率)/2*三角形面积其中,长方形面积=斜面垂直投影*水平投影;三角形面积=斜边长度*顶部高度/2斜坡屋面面积计算公式的使用非常广泛,其简便性和准确性受到众多建筑工程师的青睐。

然而,表达式的确切性要求在进行实际计算时要注意一定的准则。

斜坡角度的准确性对于斜坡屋面面积计算公式的精确性至关重要,而斜率的计算也是关键,因此在计算长方形面积和三角形面积时,必须以精确数值为准,以此来确保斜坡屋面面积计算结果的准确性。

此外,斜坡屋面面积计算公式在运用时还要注意一些其他因素,比如屋面厚度、屋面形状等。

以上所述的斜坡屋面面积计算公式只是权衡了水平和垂直投影长度的结果,因此当屋面较厚或非长方形时,计算结果可能就会有所出入。

本文介绍了斜坡屋面面积计算公式,此公式简单、准确,也是最常用的一种计算方法之一。

但是在实际应用中,斜坡屋面面积计算公式还需要结合一些其他因素来确保算法的准确性,这也是我们在实际应用中需要注意的问题。

两坡屋面计算方法

两坡屋面计算方法

两坡屋面计算方法宝子们,今天咱们来唠唠两坡屋面的计算方法呀。

两坡屋面呢,它有一些关键的部分要搞清楚哦。

咱先来说说屋面面积的计算。

如果知道屋面的水平投影长度和宽度,那计算面积就简单多啦。

对于两坡屋面,它的面积可不是简单的长乘宽哦。

假设屋面的水平投影长度是L,宽度是W,屋面的坡度系数是k(这个坡度系数可是很重要的小宝贝,它和屋面的坡度有关呢),那屋面的实际面积S = L×W×k。

这个k值怎么来的呢?一般是根据屋面的坡度角算出来的,要是你知道屋面的高度和水平长度的比值,通过一些三角函数就能算出这个k值啦。

再来说说两坡屋面的一些构件计算。

比如说椽子,椽子的长度计算就和屋面的坡度有关。

如果屋面坡度比较缓,椽子的长度就相对短一点;坡度陡呢,长度就长啦。

假设从屋脊到屋檐的水平距离是a,屋面的高度是h,那椽子的长度l = √(a² + h ²)。

这就像是在算直角三角形的斜边一样有趣呢。

还有啊,两坡屋面的排水计算也很重要哦。

排水的坡度要合适,要是坡度太小了,水就排得不利索,容易积水;坡度太大呢,又可能会导致水流太急,对屋面的冲刷比较厉害。

一般来说,排水坡度在2% - 5%之间比较合适。

咱们可以根据屋面的面积和当地的降雨量来确定排水管的数量和管径。

比如说,如果屋面面积比较大,那肯定要多安排一些排水管,管径也要大一点,这样才能让雨水顺利地排走,就像给屋面的雨水安排好畅通的道路一样。

宝子们,两坡屋面的计算虽然有点小复杂,但只要咱们把这些关键的点搞清楚,就像解开一个个小谜题一样有趣。

不管是自己盖个小房子,还是做建筑相关的工作,掌握这些计算方法都很有用呢。

可别被这些小数字和公式吓倒啦,多琢磨琢磨,就会发现其中的乐趣啦。

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谈坡屋面结构计算文章摘要:由于现版的许多结构计算软件对坡屋面计算的局限性,加上手算的复杂性,结构师在对坡屋面进行计算时,一般都简化为平屋面来计算,当坡度较小时,计算结果与实际情况的误差是在可接受范围内;但当坡度较大时,简化计算就对结构设计带来了很大的安全隐患。

对于较大坡度的坡屋面在进行整体计算后,还应该进行单榀框架的验算,从而得出准确的计算结果。

文章主题:坡屋面坡度简化计算弯矩剪力配筋文章内容:谈坡屋面结构计算余海洋摘要由于现版的许多结构计算软件对坡屋面计算的局限性,/3::-算的复杂性,结构师在对坡屋面进行计算时,~般都简化为平屋面来计算,当坡度较小时,计算结果与实际情况的误差是在可接受范围内;但当坡度较大时.简化计算就对结构设计带来了很大的安全隐患.对于较大坡度的坡屋面在进行整体计算后,还应该进行单榀框架的验算.从而得出准确的计算结果.关键词:坡屋面坡度简化计算弯矩剪力配筋1前言由于建筑造型,建筑物保温隔热及大面积屋面排水功能等方面的需要,坡屋面设计广泛应用于民用建筑以及工业厂房中.然而现版结构计算软件在整体计算过程中,很难体现坡度的影响,结构师一般把坡屋面简化为平屋面来计算,但这些处理未经验证,给结构留下了一定的安全隐患,因此坡屋面的合理设计应引起结构师的重视.2坡屋面在结构计算中的两个误区2.1把坡面的荷载叠加到下一层进行计算在计算过程中,坡屋面不参与建模计算,仅把这层的荷载导算到下一层的梁板上,这种计算,对于竖向荷载的导算是正确的,但是计算模型的计算高度要比建筑物的实际高度小,因此建筑物受到的水平荷载(风荷载以及地震荷载)要比实际情况小,计算出的水平位移就将比实际情况小,这样就存在安全隐患.2.2把坡屋面作为平屋面计算一般把山墙高度的一半处作为建筑物的屋面标高进行建模计算,这样计算,对地震和风荷载的导算基本是正确的.由于坡屋面的斜梁和框架柱形成了一个拱,斜梁会给框架柱一水平推力,这样框架柱受力状态与平屋面的框架柱受力状态不完全一致,但是模型是按照普通平屋面结构进行计算的,因此这样简化计算也存在安全隐患.?36?3工程实例分析3.1自然条件地震设防烈度:8度,设计地震基本加速度取0.2,设计地震分组为第一组.结构构件安全等级:二级重要性系数:1.0框架抗震等级:2级建筑场地类别:ⅱ类地基土类别:中软土基本风压:0.452地面粗糙度:类基本雪压:0.4/2标准冻深:0.83.2计算数据计算跨度:12单跨迎风面的宽度:12坡屋面柱顶的标高为=6.000坡屋面恒载标准值:6.0/坡屋面活载标准值:0.5/23.3计算模型方案(一)!方案(一)方案(二)方案(二)第67期余海洋:谈坡屋面结构计算 3.4计算过程当斜屋面角度为30.时,=(∑/)8=[(0+0.5)×1.03.455]×0.4512=9.330()当斜屋面角度为20.时,=(∑/)=[(-0.4+0.5)1.02.178]0.452=1.176当斜屋面角度为5.时,=(∑)=[(一0.6+0.5)1.01.602]0.4512=一0.865当斜屋面角度为0.时,=(∑/)=[(-.6+0.5)1.01.053]×0.452=一0.569当斜屋面角度为5.时,=(∑)0日=[(一0.6+0.5)1..521]×0.452=-0.281当斜屋面角度为3.时,:(∑/)0日=[(一0.6+0.5)1..309]×0.452=-0.167柱迎风面的=/=1..81..452--4.32()柱背风面的=/=1.00.51.00.4512=2.70(/)3.5计算结果4结论通过上列的数据比较分析可知:(1)把坡屋面简化成平屋面计算,屋面坡度越大,拱的作用就越大,梁拱对框架柱的水平推力就越大,相对于简化为平屋面的方案,引起的柱顶弯矩和剪力的变化越大,尤其当坡屋面的角度较大时,这样的计算是不可靠的.只有当角度小于3.弯矩和剪力误差均小于5%时,简化计算基本可靠.(2)当角度小于30.时,按坡屋面计算得出的钢筋用量和按简化成平屋面计算得出的钢筋用量基本是吻合的,这两种计算对工程造价没有太大的影响,但配筋方案有着很大的差别.(3)坡屋面中框架梁和柱形成的结构拱使得柱受到较大的水平推力,这样简化计算所得出的结果就小于柱的实际配筋,同时简化计算出的梁的钢筋量大于实际配筋量.参考文献[1]建筑结构荷载规范(50009—2001)[2]一,二级注册结构工程师专业考应试指南.施岚清角度()302051053()345521781602105352309/2()1727108985272655●+/2()7727708968016527626655左风盘盘盘.8.8盘左风-0.4-0.6-0.6-0.6-0.6左风-0.5-0.5-0.5-0.5-0.5-0.5左风-0.5-0.5-0.5-0.5-0.5-0.5右风-0.5-0.5-0.5-0.5-0.5-0.5右风-0.5-0.5-0.5-0.5-0.5-0.5右风-0.4-0.6-0.6-0.6-0.6右风盘盘盘盘()(杜顶集中力)9.3301.176-0.865-0.569-0-28-0.167?37?核工程研究与设计2007年9月梁柱弯矩及剪力(.;)角度()302015153方案(一)柱顶805.9755.8735.5718.2703.3697.9弯矩1/剪力1246.0226.5218.221.8203.9201.3方案(二)柱顶499.2639.5652.1664.7677.4682.7弯矩2/剪力2105.6155164.7174.8185.7190.3(2--1)/21/(2--1)/2-61%/一133%~18%/一46%一13%/一33%一8%/一21%一4%/一9%一2%_/一5%方案(一)柱底670603574546.8520.559.9弯矩掳力3246226.5218.2210.8203.9201.3方案(二)柱底317459468.1476485.3488弯矩4剪力4109.7155164.7174.8185.719-3(4-3)/41/(4-3),4一11%/一124%一31%/一46%-23%/一32%一15%/一2%一7%_/一1%一4%/一5%方案(一)梁负弯矩5805.9755.8735.5718.2703.3698方案(二)梁负弯矩6499.2639.5652.1664.7677.4682.7(6一55-61%一18%一13%一8%一4%一2%方案(一)梁917.11052斜坡屋面的设计构造(1)摘要:斜坡屋面结构,首先应选用合理的结构方案,在结构设计时,应建立合理的结构模型,尤其是在采用pkpm结构软件设计时,荷载输入时一定要输入倾斜构件沿水平或垂直方向的荷载分布集度,而并不是倾斜构件沿斜长方向的荷载分布(单位面积、单位长度内的荷载)。

关键词:斜坡屋面荷载集度构造钢筋分隔缝一、引言由于我国经济的不断发展,人民的生活水平的提高,因此,对生活环境的要求也越来越高,人们对方盒子建筑早已厌烦了,因此越来越的造型优美的别墅建筑也如也后春笋般地出现了。

甚至普通住宅楼也方盒子变成了斜坡屋面、造型女儿墙啦。

但对于斜构件的设计及构造做法,规范、手册里所提较少,且根据常用结构分析计算软件pkpm系列软件所提供的资料来看,该软件对这部分的处理,是需要设计人员自行处理的,所以,作为一个结构设计人员,搞好这部分的设计、构造,也是非常重要的。

二、结构方案坡屋面的做法一般有两种,一是顶部直接做成斜板,该斜板兼作屋面板(此方案后面简称方案一);二是先做一层水平板做屋面板,倾斜部分按造屋面造型做(此方案后面简称方案二)。

这两种方案,前者结构造价相对低,但屋面保温、隔热及防水做法较为麻烦。

后一种结构造价相对较高,但屋面防水、保温隔热便于施工;同时砖混结构在地震区结构层数达到规范规定的上限、总高度也将超过规范的规定时,可采用此方案,但超出屋面部分的面积不得超过顶层的30%,且高度不应太高。

在框架结构中,这两种结构方案,均可以在斜坡的最低点处设置水平框架梁(方案一该处无屋面板,方案二有屋面板),然后采用梁托小柱支承倾斜部分。

在柱网尺寸不太大的时候,方案一可不设置水平框架梁,但对框架柱的设计应充分考虑三角拱结构对框架柱顶产生的水平推力。

三、斜坡屋面构件的设计计算设计计算包括抗震验算和静力计算两部分。

这里先说抗震验算。

结构方案采用方案一时,抗震验算时顶层层高可取顶层倾斜屋面顶点高度的2/3作为该层的结构高度;结构方案采用方案二时,抗震验算时作为屋面造型部分的仅以屋面荷载作用在顶层屋面板处,不单独作为一个质点考虑。

接下来在说说静力计算问题。

这里以四边简支的单向板为例来讨论倾斜构件的荷载特点。

对于一个倾斜构件,其荷载g’ q’为沿斜向板长每延一米的屋面自重(包括防水层、找平层、保温层、结构板自重、板底抹灰、吊顶等)和使用活荷载的设计值。

为计算斜板的内力,应将g’ q’分解为垂直与板面和平行于板面的两个分量(如图b所示),以其中垂直于板面的荷载分量g’’ q’’=(g’ q’)·cosα为荷载,可求得斜板跨中最大弯矩为:式中:l’—斜板斜向的实际计算跨度;l—斜板斜向计算长度的水平投影长度,l=l’·cosαg q—作用于斜板上的计算荷载沿水平方向的荷载集度,;α—斜板的倾角。

对于的理解由附图e可以看得比较清楚,即沿水平方向取出单位长一段,则作用于此段内的实际竖向荷载总和应为。

其中为水平投影长度为1的斜向板长,可见g q即为在单位1水平投影长度范围内作用于斜板上的荷载值。

由于pkpm系列软件中,对斜屋面可以通过定义节点高度、梁的左右节点标高、层简斜撑等来完成倾斜构件、楼层的定义,从而建出与工程实际一致的结构模型来,但根据pkpm系列软件所提供的资料来分析,该软件提供的荷载类型中仅有倾斜构件沿水平或垂直方向的分布集度简图(如右附图a所示);因此,要求用户输入的倾斜构件的荷载是倾斜构件沿水平或垂直方向的分布集度,并不是倾斜构件沿斜长方向的荷载分布(单位面积、单位长度内的荷载)。

事实上,许多设计者并未这样做,仅仅输入了倾斜构件沿斜长方向的荷载分布(单位面积、单位长度内的荷载),这就导致了程序算出来的倾斜构件的配筋结果偏小,给结构带来隐患。

在设计过程中,本人曾在设计倾斜屋面的过程中发现:采取升、降节点办法,使模型变成坡形,其计算出来的弯矩、配筋等与不降的结果一样。

所以,结构人员在设计倾斜构件时,应特别注意这个问题。

四、倾斜构件的构造要求1、钢筋板的钢筋的构造由于倾斜构件,尤其是屋面板,我们通常是双向双层配筋的,这样做虽偏于安全,可也实在浪费。

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