房屋建筑学第4篇 第2章楼地层、屋盖及阳台雨篷的基本构造

第2章楼地层、屋盖及阳台、雨蓬的基本构造2.1楼地层的基本构造楼板层的作用：楼板层的作用：楼板层的作用：楼板层的作用：楼板层是多层建筑中的水平分隔构件，它首楼板层是多层建筑中的水平分隔构件，它首先起分隔竖向空间作用，并为人们提供活动的平面。另外，先起分隔竖向空间作用，并为人们提供活动的平面。另外，它一方面承受着楼板层上的全部荷载，并将这些荷载传给承它一方面承受着楼板层上的全部荷载，并将这些荷载传给承重墙或柱；另一方面还对墙体起着水平支撑作用，增强建筑重墙或柱；另一方面还对墙体起着水平支撑作用，增强建筑物的整体刚度。物的整体刚度。n楼板层是水平方向的分隔构件，同楼板层是水平方向的分隔构件，同时也是承重构件。时也是承重构件。n应有足够的强度、刚度，满足防火、应有足够的强度、刚度，满足防火、隔声、防水等要求。隔声、防水等要求。n还应考虑到设备管线的安装还应考虑到设备管线的安装。2.1.1 2.1.1 楼层的基本构造楼层的基本构造1、楼层的基本形式、楼层的基本形式板式楼盖板式楼盖楼板内不设置梁，将板直接搁置在墙上楼板内不设置梁，将板直接搁置在墙上的称为板式楼板。的称为板式楼板。楼板上的荷载直接传给墙楼板上的荷载直接传给墙体。体。板式楼板底面平整、美观、施工方便。板式楼板底面平整、美观、施工方便。适用于小跨度房间，如走廊、厕所和厨房等。适用于小跨度房间，如走廊、厕所和厨房等。板式楼板板式楼板梁板式楼板梁板式楼板n板式楼盖梁板式楼板梁板式楼板梁板式楼板是最常见的楼板形式之一，楼板下设梁。楼板上的荷载先由板传给梁，再由梁传给柱或墙由板传给梁，再由梁传给柱或墙。梁有主梁、次梁之分，次梁与主梁一般垂直相交，板搁置在次梁上，次梁搁置在主梁上，主梁搁置在墙或柱上。其主次梁布置对建筑的使用、造价和美观等有很大影响。板有单向板与双向板之分。当板的长边与短边之比大于2时，板基本上沿短边方向传递荷载，这种板称为单向板，板内受力钢筋沿短边方向加置。双向板长边与短边之比不大于2，荷载沿双向传递，短边方向内力较大，长边方向内力较小，受力主筋平行于短边，并摆在下面。承重墙承重墙或梁或梁承重墙承重墙或梁或梁非承重墙非承重墙n 双向板和单向板双向板L2/L12单向板L2/L12n考虑荷载的传递方式，确定单向板或双向板n判断承重构件与非承重构件n肋形梁肋形梁图8-19当房间尺寸较大，并接近正方形时，常沿当房间尺寸较大，并接近正方形时，常沿两个方向布置等距离、等截面高度的梁两个方向布置等距离、等截面高度的梁(不不分主次梁分主次梁)，板为双向板，形成井格形的梁，板为双向板，形成井格形的梁板结构，纵梁和横梁同时承担着由板传递板结构，纵梁和横梁同时承担着由板传递下来的荷载，这种结构称为下来的荷载，这种结构称为井式楼板井式楼板。井。井式楼板的跨度一般为式楼板的跨度一般为10m或或10m以上，板以上，板厚为厚为7080mm，井格边长一般在，井格边长一般在2.5m之内。之内。正井式正井式斜井式斜井式无梁楼盖无梁楼盖以结构柱与楼板结合，取消了柱间及板底的以结构柱与楼板结合，取消了柱间及板底的梁。楼板不设梁，而将楼板直接支承在柱上梁。楼板不设梁，而将楼板直接支承在柱上时，则为无梁楼板。（见图）时，则为无梁楼板。（见图）无梁楼板采用的柱网通常为正方形或接近无梁楼板采用的柱网通常为正方形或接近正方形。无梁楼板顶棚平整，室内的净空大，正方形。无梁楼板顶棚平整，室内的净空大，采光、通风好，视觉效果较好，施工较简单。采光、通风好，视觉效果较好，施工较简单。但楼板较厚，当楼面荷载较小时不经济但楼板较厚，当楼面荷载较小时不经济图8n无梁楼盖2.钢筋混凝土楼层的施工工艺及细钢筋混凝土楼层的施工工艺及细部构造部构造现浇整体式施工工艺现浇整体式施工工艺施工现场支模绑扎钢筋浇注混凝土。结构整体刚度好，特别适用于对整体性要求较高的建筑物、有管道穿过楼板的房间及形状不规则的房间。湿作业、工序繁多、混凝土需养护，所以施工周期较长，寒冷地区不能全年施工。板的类型（a）预制板（b）现浇板单向板：板厚取板跨的1/35（简支），1/40（连续）；民用建筑楼板板厚70mm，工业建筑的楼板板厚80mm。双向板：板厚取双向板短跨的1/45（四边皆简支），1/50（四边皆连续）；板厚80mm1.支模板 2.模板有柱通过处.模板要断开 3.梁、柱钢筋连通，开始布板筋 4.完成钢筋工程 5.用商品混凝土整体浇注预制装配式施工工艺预制装配式施工工艺预制装配式楼盖的主要传力路线为：预制板承重墙，或预制板梁承重墙。施工现场湿作业少，工期短。但结构对空间尺寸形状的适应力较差，且结构整体性受到一定影响 1 1）实心平板）实心平板尺寸较小，多用于走道板、平台板、搁板、尺寸较小，多用于走道板、平台板、搁板、盖板。跨度一般在盖板。跨度一般在2.4m2.4m以内为宜，板厚为跨以内为宜，板厚为跨度的度的1/30 1/30，一般为，一般为5080mm5080mm，板宽约为，板宽约为600900mm600900mm。用作楼板时板厚。用作楼板时板厚70mm70mm，用作盖，用作盖板等时板厚板等时板厚50mm50mm。图8-92 2）预制槽形板）预制槽形板槽形板是一种梁板结合的构件，即在实心板两侧设槽形板是一种梁板结合的构件，即在实心板两侧设纵肋，构成槽形截面。它具有自重轻、省材料、造纵肋，构成槽形截面。它具有自重轻、省材料、造价低、便于开孔等优点。价低、便于开孔等优点。铺设方式有正置（肋向下）和倒置（肋向上）两种。铺设方式有正置（肋向下）和倒置（肋向上）两种。图n预制装配式工艺预制槽形板3 3）预制空心板）预制空心板空心板孔洞形状有圆形、长圆形和矩形等，空心板孔洞形状有圆形、长圆形和矩形等，以圆孔板的制作最为方便，应用最广。以圆孔板的制作最为方便，应用最广。多用于楼板、屋面板等。多用于楼板、屋面板等。图n预制装配式工艺预制多孔板n预制装配式工艺预制多孔板n预制多孔板支承端的两端孔内应填塞n注意预制多孔板的搁置方式短边搁置，不能三面搁置图8-14n预制装配式工艺预制空心板n预制多孔板搁置在花篮梁上预制板的结构布置与细部处理板的布置板的布置方式应根据空间的大小，以及尽可能减少板的规格种类等因素综合考虑，以达到结构布置经济、合理的目的。板的支承有板式和梁板式，预制板直接搁置在墙上的称板式布置，若楼板支承在梁上，梁再搁置在墙上的称为梁板式布置在结构布置时，应注意以下几点原则：在结构布置时，应注意以下几点原则：尽量减少板的规格、类型。板的规格过多，不仅尽量减少板的规格、类型。板的规格过多，不仅给板的制作增加麻烦，而且施工也较复杂，甚至容给板的制作增加麻烦，而且施工也较复杂，甚至容易搞错。易搞错。为减少板缝的现浇混凝土量，应优先选用宽板，为减少板缝的现浇混凝土量，应优先选用宽板，窄板作调剂用。窄板作调剂用。板的布置应避免出现三面支承情况，即楼板的长板的布置应避免出现三面支承情况，即楼板的长边不得搁置在梁或砖墙内，否则，在荷载作用下，边不得搁置在梁或砖墙内，否则，在荷载作用下，板会产生裂缝。板会产生裂缝。按支承楼板的墙或梁的净尺寸计算楼板的块数，按支承楼板的墙或梁的净尺寸计算楼板的块数，不够整块数的尺寸可通过调整板缝或于墙边挑砖或不够整块数的尺寸可通过调整板缝或于墙边挑砖或增加局部现浇板等办法来解决。增加局部现浇板等办法来解决。遇有上下管线、烟道、通风道穿过楼板时，为防遇有上下管线、烟道、通风道穿过楼板时，为防止圆孔板开洞过多，应尽量将该处楼板现浇。止圆孔板开洞过多，应尽量将该处楼板现浇。板的搁置及板缝处理预制板直接搁置在砖墙或梁上时，均应有足够的支承长度。支承于梁上支承于梁上时其搁置长度不小于80mm80mm；支承于墙上支承于墙上时其搁置长度不小于100mm100mm，并在梁或墙上坐坐M5M5水泥砂浆，厚度水泥砂浆，厚度为为20mm20mm，以保证板的平稳，传力均匀。另外，为增加建筑物的整体刚度，板与墙、梁之间板与墙、梁之间或板与板之间常用钢筋拉结或板与板之间常用钢筋拉结，拉结程度随抗震要求和对建筑物整体性要求不同而异。拉结钢筋配置后浇入楼面整筑层内。图图图装配整体式施工工艺装配整体式施工工艺1）预制薄板叠合楼板预制薄板叠合楼板预制薄板与现浇混凝土面层叠合而成的装预制薄板与现浇混凝土面层叠合而成的装配整体式楼板，或称叠合式楼板，既省模板，配整体式楼板，或称叠合式楼板，既省模板，整体性又较好，但施工麻烦。叠合式楼板的整体性又较好，但施工麻烦。叠合式楼板的预制钢筋混凝土薄板既是预制钢筋混凝土薄板既是永久性模板永久性模板承受施承受施工荷载，也是整个楼板结构的一个组成部分。工荷载，也是整个楼板结构的一个组成部分。为了保证预制薄板与叠合层有较好的连接，为了保证预制薄板与叠合层有较好的连接，薄板上表面需做处理，常见的有两种。一是薄板上表面需做处理，常见的有两种。一是在上表面做刻槽处理；另一种是在薄板上表在上表面做刻槽处理；另一种是在薄板上表面露出较规则的三角形状的结合钢筋。面露出较规则的三角形状的结合钢筋。预制薄板跨度一般为预制薄板跨度一般为46m46m，最大可达到，最大可达到9m9m，5.4m5.4m以内较为经济。以内较为经济。板宽为板宽为1.11.8m1.11.8m；板厚板厚5070mm5070mm。现浇叠合层采用现浇叠合层采用C20C20混凝土，厚度一般为混凝土，厚度一般为70120mm70120mm，楼板厚度以大于或等于薄板厚度的，楼板厚度以大于或等于薄板厚度的两倍为宜。叠合楼板的总厚度一般为两倍为宜。叠合楼板的总厚度一般为150250mm 150250mm。图叠合楼板叠合楼板2 2）压型钢板组合楼板）压型钢板组合楼板特点：特点：压型钢板组合楼板的基本构造形式见压型钢板组合楼板的基本构造形式见图图4-2-1-164-2-1-16、4-2-1-174-2-1-17，它是由钢梁、压型，它是由钢梁、压型钢板和现浇混凝土三部分组成。钢板和现浇混凝土三部分组成。压型钢板组合楼板的整体连接是由栓钉(又称抗剪螺钉)将钢筋混凝土、压型钢板和钢梁组合成整体。栓钉是组合楼板的抗剪连接件，楼面的水平荷载通过它传递到梁、柱上，所以又称剪力螺栓，其规格和数量是按楼板与钢梁连接的剪力大小确定的。栓钉应与钢梁焊接 2.1.2 2.1.2 地层的基本构造地层的基本构造建筑物的地层构造可分为实铺地面和架空建筑物的地层构造可分为实铺地面和架空地面两种。地面两种。地坪层的组成1.实铺地面实铺地面地坪层构造地坪层构造地坪层由面层、结构层、垫层和素土夯实层地坪层由面层、结构层、垫层和素土夯实层构成。根据需要还可以设各种附加构造层，如找构成。根据需要还可以设各种附加构造层，如找平层、结合层、防潮层、保温层、管道敷设层等。平层、结合层、防潮层、保温层、管道敷设层等。素土夯实层素土夯实层 素土夯实层是地坪的基层，也称地基。素土素土夯实层是地坪的基层，也称地基。素土即为不含杂质的砂质粘土，经夯实后，才能承受即为不含杂质的砂质粘土，经夯实后，才能承受垫层传下来的地面荷载。垫层传下来的地面荷载。垫层垫层垫层是承受并传递荷载给地基的结构层，垫垫层是承受并传递荷载给地基的结构层，垫层有刚性垫层和非刚性垫层之分。刚性垫层常用层有刚性垫层和非刚性垫层之分。刚性垫层常用低标号混凝土，一般采用低标号混凝土，一般采用C10C10混凝土，其厚度为混凝土，其厚度为8080l00mml00mm；非刚性垫层，常用的有：；非刚性垫层，常用的有：50mm50mm厚砂垫层、厚砂垫层、8080100mm100mm厚碎石灌浆、厚碎石灌浆、505070mm70mm厚石灰炉渣、厚石灰炉渣、7070120mm120mm厚三合土（石灰、炉渣、碎石）。厚三合土（石灰、炉渣、碎石）。结构层结构层素混凝土素混凝土2.2.架空地面架空地面用预制板将底层室内地层架空，使地层以用预制板将底层室内地层架空，使地层以下回填土同地层结构之间保留一定距离，下回填土同地层结构之间保留一定距离，互不接触；同时利用建筑室内外高差，在互不接触；同时利用建筑室内外高差，在接近室外地面的墙上留出通风洞，使得土接近室外地面的墙上留出通风洞，使得土中潮气不容易直接对建筑底层地面造成影中潮气不容易直接对建筑底层地面造成影响。响。2.2 2.2 屋盖系统的基本构造屋盖系统的基本构造屋面屋面支承结构支承结构顶棚顶棚平面结构（梁板、屋架）平面结构（梁板、屋架）空空间间结结构构（折折板板、壳壳体体、网网架架、悬索等）悬索等）2、形式：形式：平屋顶平屋顶坡度小于坡度小于1/10 1/10 坡屋顶坡屋顶坡度大于坡度大于1/10 1/10 曲面屋顶曲面屋顶2.2.1坡屋顶的基本构造坡屋顶支承方式梁架支承 山墙、斜梁或屋架、椽架支承空间结构构件支承坡屋顶：防水材料一般为瓦材，坡度在坡屋顶：防水材料一般为瓦材，坡度在10%10%以上。以上。1.1.坡屋顶坡度的形成及屋面支承系统坡屋顶坡度的形成及屋面支承系统坡屋顶表示方法坡屋顶表示方法梁架支承系统的坡屋顶梁架支承系统的坡屋顶2.2.1.1坡屋顶坡度的形成及屋面支承系统n梁架找坡梁架找坡椽子椽子檩条檩条梁梁2.2.1.1坡屋顶坡度的形成及屋面支承系统n传统梁架支承坡屋顶山墙支撑山墙支撑山墙指房屋的横墙。顶端作成山尖状。山墙指房屋的横墙。顶端作成山尖状。2.2.1.1坡屋顶坡度的形成及屋面支承系统n山墙支承坡屋顶山墙支承坡屋顶n屋架支承坡屋顶屋架支承坡屋顶屋架支承屋架支承屋架布置示意屋架布置示意檩式系统檩式系统 用檩条或檩上架椽支撑屋面的体系叫做檩式系统。对木质构件来说，不用椽子时，檩条间距约为700900mm；檩条上架设椽子时，檩条间距可适当放大至10001500mm。对于钢筋砼屋架，常配以矩形、L形和T形等截面的预制钢筋混凝土檩条，为了在檩条上钉屋面板，常在上面设置木条，木条断面呈梯形。对于钢屋架，则多采用轻钢檩条，形式为冷轧薄壁型钢或是小形角钢与钢筋焊接的平面或空间的桁架式檩条。椽式系统椽式系统椽式系统椽式系统是将两根呈人字形的椽子和一道横木(或拉杆)组成一个椽架，跨度小的可直接支承在外墙上，跨度大的可再增加支座。为适应木屋面板的跨度，其间距一般为4001200mm。可以将椽架看成是折线形的肋梁。由不同屋顶结构构件出挑，可以使屋顶檐口伸出墙面，减少雨水对外墙的侵害。2.坡屋顶的屋面板坡屋顶的屋面板不需基层的做法不需基层的做法冷摊瓦屋面冷摊瓦屋面在椽子上钉挂瓦条后直接挂瓦。简单经济，但雨雪在椽子上钉挂瓦条后直接挂瓦。简单经济，但雨雪容易飘入。容易飘入。冷摊瓦屋面冷摊瓦屋面木望板瓦屋面木望板瓦屋面图图钢筋混凝土挂瓦板平瓦屋面钢筋混凝土挂瓦板平瓦屋面图图屋面板盖瓦构造屋面板盖瓦构造波形瓦屋面小型钢筋混凝土异型屋面板夹芯钢板瓦屋面预设屋面基层的做法预设屋面基层的做法先在坡屋面的结构支承构件上面铺设各类板材，完成对建筑物顶部空间的封闭，然后再进行相关的防水、热工方面的处理。冷摊瓦屋面冷摊瓦屋面木望板瓦屋面木望板瓦屋面n设置基层屋面板的坡屋面设置基层屋面板的坡屋面以钢筋混凝土做屋面板的坡屋面以预制钢筋混凝土屋面板为屋面基层结构的体系。2.2.2 2.2.2 平屋顶的基本构造平屋顶的基本构造平屋面的基层构造与楼面基本相同。只是作为外维护结构。屋面板还应具有良好的防水与热工性能。2.2.3 2.2.3 空间结构曲面屋顶的基本空间结构曲面屋顶的基本构造构造空间结构的曲面屋顶大多可分解成近似平面的小局部。屋顶的结构支承构件多为钢杆件，通常会在结构杆件上布置薄壁轻钢檩条，后覆盖压型钢板面材。n大跨空间结构屋顶大跨空间结构屋顶金属瓦屋面板金属瓦屋面板2.2.1.2坡屋顶的屋面板n空间结构玻璃屋顶空间结构玻璃屋顶n人造高分子透光材料的膜结构屋面人造高分子透光材料的膜结构屋面2.2.1.2坡屋顶的屋面板2.3 2.3 阳台、雨篷等部件的基本构造阳台、雨篷等部件的基本构造阳台阳台有楼层的建筑物中人可直接到达的向室外有楼层的建筑物中人可直接到达的向室外开敞的平台。按阳台与外墙的相对位置关系，可分开敞的平台。按阳台与外墙的相对位置关系，可分为挑阳台、凹阳台和半挑半凹阳台等几种形式。为挑阳台、凹阳台和半挑半凹阳台等几种形式。雨篷雨篷建筑物入口处位于外门上部用以遮挡雨水、建筑物入口处位于外门上部用以遮挡雨水、保护外门免受雨水侵害的水平构件保护外门免受雨水侵害的水平构件。遮阳遮阳设置在外窗的外部，用来遮挡直射阳光设置在外窗的外部，用来遮挡直射阳光2.3.1悬挑的阳台、雨蓬、遮阳的基本构造悬挑阳台板即阳台的承重结构是由楼板挑出构成阳台板。此种方式阳台板底平整，造型简洁，阳台长度可以任意调整，但施工较麻烦。挑梁搭板即在阳台两端设置挑梁，挑梁上搁板。此种方式构造简单、施工方便，阳台板与楼板规格一致，是较常采用的一种方式。在处理挑梁与板的关系上有几种方式：第一种是挑梁外露，阳台正立面上露出挑梁梁头；第二种是在挑梁梁头设置边梁，在阳台外侧边上加一边梁封住挑梁梁头，阳台底边平整，使阳台外形较简洁；第三种是设置L形挑梁，梁上搁置卡口板，使阳台底面平整，外形简洁、轻巧、美观。n挑梁与挑板的阳台比较挑梁与挑板的阳台比较A.住宅阳台挑出长度住宅阳台挑出长度1.51.8m。B.挑梁压在墙中的长度为挑出长度的挑梁压在墙中的长度为挑出长度的1.5倍。倍。C.挑板式阳台挑出长度挑板式阳台挑出长度1.2m。雨篷雨篷根据雨篷板的支承不同，有采用门洞过梁悬挑板的方式，也有采用墙或柱支承的。其中最简单的是过梁悬挑。n钢筋混凝土悬挑雨篷（梁上翻）钢筋混凝土悬挑雨篷（梁上翻）n注意悬臂梁与立柱的位置关系注意悬臂梁与立柱的位置关系n向两侧悬挑的向两侧悬挑的钢筋混凝土阳台兼进口雨篷钢筋混凝土阳台兼进口雨篷n悬挑的玻璃雨篷悬挑的玻璃雨篷遮阳遮阳2.3.2悬挂的阳台、雨蓬、遮阳的基本构造n悬挂的雨篷构件悬挂的雨篷构件比较悬挂构件与悬挑构比较悬挂构件与悬挑构件在连接节点上的不同件在连接节点上的不同n悬挑构件为刚节点悬挑构件为刚节点n悬挂构件为铰节点悬挂构件为铰节点本本章章结结束束