摘 要 環(huán)顧當(dāng)前的建筑設(shè)計(jì),對(duì)實(shí)用性和藝術(shù)性的要求越來越高,坡屋面作為建筑藝術(shù)一個(gè)重要的組成部分,在設(shè)計(jì)上需要解決外觀表現(xiàn)、功能要求、節(jié)能低碳和有效防滲等等一系列問題。本文就坡屋面設(shè)計(jì)中常見問題進(jìn)行探討,望能有助于實(shí)際。
關(guān)鍵詞 坡屋面;設(shè)計(jì);排水;防滲;美學(xué)功能;使用功能
環(huán)顧當(dāng)下的建筑市場,屋面造型處理方式上常常采用坡屋面,其設(shè)計(jì)方式有利于增加建筑的空間,豐富了建筑造型,增添了很多亮麗的點(diǎn)綴,增加美感,同時(shí)還能起到節(jié)能低碳的作用。但是,坡屋面在交付使用的過程中,卻常常有各種的問題存在,給業(yè)主帶來不便,影響了施工和設(shè)計(jì)單位的行業(yè)形象,本文從設(shè)計(jì)的角度進(jìn)行觀察,分析容易出現(xiàn)的問題,并對(duì)坡屋面設(shè)計(jì)的要點(diǎn)進(jìn)行探討。
1.坡屋面排水防水設(shè)計(jì)
1.1 問題呈現(xiàn)
(1)設(shè)計(jì)方案的不合理,導(dǎo)致排水速度慢,水在屋面滯留未能及時(shí)排走,導(dǎo)致滲漏。
(2)帶有天溝的坡屋面,結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上屋面、天溝和檐口等重要交接部位的配筋不夠,在天溝部位容易積水,因而多發(fā)滲漏。3)坡屋面的設(shè)計(jì)上采用倒置式屋面方案或是無組織排水方式,如此一來,由于方案結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上的不嚴(yán)密,導(dǎo)致漏水隱患。在坡屋面防水設(shè)計(jì)上,如果采用的是倒置式屋面,也就是說保溫層設(shè)置在防水層的上部,那么為了將保溫層固定必然要穿過防水層為其在結(jié)構(gòu)上預(yù)留鋼筋,這樣勢必造成對(duì)防水層的破壞。
1.2 對(duì)應(yīng)措施
(1)嚴(yán)格把好設(shè)計(jì)方案審核關(guān)
在設(shè)計(jì)上要嚴(yán)格把好設(shè)計(jì)方案審核關(guān),確保選擇的設(shè)計(jì)方案科學(xué)、合理,設(shè)計(jì)方案的首要出發(fā)點(diǎn)應(yīng)該是利于排水,確保雨水能在最短的時(shí)間內(nèi)排走,嚴(yán)格間雨水在屋面的停留時(shí)間控制在一定的范圍之內(nèi),具體的應(yīng)注意以下幾個(gè)部位的設(shè)計(jì):
把握好脊瓦在兩坡面瓦上搭蓋的寬度設(shè)計(jì),大量理論研究和實(shí)踐證明,每邊的寬度設(shè)計(jì)應(yīng) 40mm;瓦伸入檐溝和天溝的長度也要嚴(yán)格控制,通常情況下控制在 mm;在檐溝和天溝的防水層設(shè)計(jì)上,防水層伸入瓦內(nèi)的寬度 mm;瓦頭挑出封檐板的長度應(yīng)控制在 mm;在建筑的設(shè)計(jì)要求上如果有墻必須突出屋面或是煙囪的側(cè)面瓦伸入泛水寬度設(shè)計(jì)上應(yīng)控制 40mm的距離。
(2)排水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)
屋面采用了內(nèi)檐溝排水的形式,避免了檐溝、落水管外露對(duì)建筑立面美觀效果的不利影響,檐溝內(nèi)設(shè)置落水管集中排水。
(3)防水設(shè)計(jì)
總體排水設(shè)計(jì):在防水方案設(shè)計(jì)上,應(yīng)盡量采用防水層在保溫層上面的傳統(tǒng)屋面;同樣檐口設(shè)計(jì)盡量采用有組織排水方式,確保水流通暢,減少阻水現(xiàn)象的發(fā)生,有效減少屋面滲漏隱患。通常采用的是柔性與剛性結(jié)合的復(fù)合防水,柔性防水層采用聚氨酯防水涂膜加網(wǎng)紋布(一布四油),剛性防水層采用40mm厚細(xì)石混凝土,內(nèi)設(shè) @250雙向鋼筋網(wǎng)。
內(nèi)檐溝防水設(shè)計(jì):內(nèi)檐溝防水采用2mm厚聚氨酯涂膜,15mm厚防水保護(hù)層內(nèi)鋪鋼絲網(wǎng),細(xì)石混凝土找坡(最小厚度不小于20mm)。
2.屋頂結(jié)構(gòu)的剛度和抗力設(shè)計(jì)
1.1 坡屋面板
由于坡屋面板的空間作用和平面內(nèi)外的綜合受力,坡屋面板配置鋼筋不僅僅要考慮板平面的抗彎,而且要考慮其軸向受力(當(dāng)然也包括溫度、收縮等引起的軸向受力)。因此,坡屋面板應(yīng)雙層雙向通長配筋,并適當(dāng)加密鋼筋間距。
2.2 屋脊
屋脊通常是兩個(gè)或多個(gè)方向梁或板的交匯部位。所以其結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)從坡屋面受力的特殊性出發(fā):
(1)僅僅當(dāng)板交匯時(shí),宜將板鋼筋交叉搭接錨固,見圖1所示:
(2)當(dāng)板以受軸向力為主時(shí),交接部位的截面尺度宜適當(dāng)加大,并設(shè)置縱向鋼筋和箍筋,例如,坡度很陡的鐘樓屋面板如圖2所示。
(3)如果為多個(gè)方向的屋面梁匯交時(shí),除了匯交節(jié)點(diǎn)必須專門計(jì)算外,還要尤其注意匯交節(jié)點(diǎn)的鋼筋錨固。
2.3 屋脊梁
從結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)實(shí)際上看,屋脊梁的構(gòu)造應(yīng)該涉及到橫向框架梁和縱向梁以及斜向屋脊梁幾個(gè)方面。相關(guān)理論研究和實(shí)驗(yàn)表明,橫向坡屋面梁在跨中的內(nèi)力很小,所有在具體的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)實(shí)踐中,為了保證橫向框架梁的整體性和連續(xù)性,在滿足抗力計(jì)算的前題下,可僅在橫向屋脊節(jié)點(diǎn)布置縱向貫通構(gòu)造鋼筋,并適當(dāng)加密箍筋。
縱向屋脊梁從結(jié)構(gòu)上看是坡屋面板的支承點(diǎn)。由于縱向梁兩側(cè)的屋面板與縱向梁都呈一定夾角。所以,在縱向梁結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的計(jì)算過程中,兩側(cè)屋面板對(duì)其抗彎貢獻(xiàn)不需要計(jì)算。并且,由于屋面板起著事實(shí)上軸向傳荷的作用,應(yīng)按抗拉要求將屋面板鋼筋錨固在屋脊縱向梁內(nèi)。
2.4 坡屋面的梁柱交接部位
從結(jié)構(gòu)上講,該部位在一定程度上就是梁柱的連續(xù)過渡區(qū)。相關(guān)理論研究和實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,坡屋面梁在跨中的內(nèi)力很小,其受力也主要集中在梁柱交接部位。因此,該交接部位的抗彎、抗剪和抗裂均很重要,箍筋設(shè)置尤應(yīng)加強(qiáng)。不過,作為某種程度上的梁柱連續(xù)過渡區(qū),在滿足各作用組合的抗力計(jì)算前提下,對(duì)該區(qū)域的梁柱縱向鋼筋沒必要一定強(qiáng)調(diào)對(duì)稱配筋,以減少節(jié)點(diǎn)內(nèi)過大的縱向配筋率。
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