坡屋顶承重结构有哪些种类？

§7.4　坡屋顶设计

所谓坡屋顶是指屋面坡度在10%以上的屋顶。与平屋顶相比较，坡屋顶的屋面坡度大，因而其屋面构造及屋面防水方式均与平屋顶不同。

7.4.1　坡屋顶的承重结构

1.承重类型

坡屋顶中常用的承重结构有横墙承重、屋架承重和梁架承重，如图7-29所示。

(1)横墙承重(硬山搁檩)。

横墙间距较小的坡屋面房屋，可以把横墙上部砌成三角形，直接把檩条支承在三角形横墙上，称为横墙承重，也称为硬山搁檩。

檩条可以用木材、预应力钢筋混凝土、轻钢桁架、型钢等材料。檩条的斜距不得超过1.2m。木质檩条常选用Ⅰ级杉圆木，木檩条与墙体交接段应进行防腐处理，常用方法是在山墙上垫上一层油毡，并在檩条端部涂刷沥青。

(2)屋架承重。

当坡屋面房屋内部需要较大空间时，可以把部分横向山墙取消，用屋架作为承重构件。坡屋面的屋架多为三角形(分豪式和芬克式两种)。屋架可以选用木材(Ⅰ级杉圆木)、型钢(角钢或槽钢)制作，也可以用钢木混合制作(屋架中受压杆件为木材，受拉杆件为钢材)，或钢筋混凝土制作。若房屋内部有一道或两道纵向承重墙，可以考虑选用三点支承或四点支承屋架。

图7-29　坡屋顶的承重结构类型

(3)梁架承檩式屋架。

为了防止屋架的倾覆，提高屋架及屋面结构的空间稳定性，屋架之间应设置支撑。屋架支撑主要有垂直剪刀撑和水平系杆等。

房屋的平面有凸出部分时，屋面承重结构有两种做法。当凸出部分的跨度比主体跨度小时，可以把凸出部分的檩条搁置在主体部分屋面檩条上，也可以在屋面斜天沟处设置斜梁，把凸出部分檩条搭接在斜梁上。当凸出部分跨度比主体部分跨度大时，可以采用半屋架。半屋架的一端支承在外墙上，另一端支承在内墙上;当无内墙时，支承在中间屋架上。对于四坡形屋顶，当跨度较小时，在四坡屋顶的斜屋脊下设斜梁，用于搭接屋面檩条;当跨度较大时，可以选用半屋架或梯形屋架，以增加斜梁的支承点。

2.承重结构构件

(1)屋架。

屋架形式常为三角形，由上弦、下弦及腹杆组成，所用材料有木材、钢材及钢筋混凝土等。木屋架一般用于跨度不超过12m的建筑物。将木屋架中受拉力的下弦及直腹杆件用钢筋或型钢代替，这种屋架称为钢木屋架，钢木组合屋架一般用于跨度不超过18m的建筑物。当跨度更大时需采用预应力钢筋混凝土屋架或钢屋架。

(2)檩条。

檩条所用材料可以为木材、钢材及钢筋混凝土，檩条材料的选用一般与屋架所用材料相同，使两者的耐久性接近。

3.承重结构布置

坡屋顶承重结构布置主要是指屋架和檩条的布置，其布置方式视屋顶形式而定，如图7-30所示。

7.4.2　坡屋顶屋面

1.平瓦屋面

坡屋顶屋面一般是利用各种瓦材，如平瓦、波形瓦、小青瓦等作为屋面防水材料。近些年来还有不少采用金属瓦屋面、彩色压型钢板屋面等。平瓦屋面根据基层的不同有冷摊瓦屋面、木望板平瓦屋面和钢筋混凝土板瓦屋面三种做法。

图7-30　屋架和檩条布置示意图

平瓦屋面的主要优点是瓦本身具有防水性，不需特别设置屋面防水层，瓦块之间搭接构造简单，施工方便。其缺点是屋面接缝多，若不设屋面板，雨、雪易从瓦缝中飘进屋内，造成漏水。为保证有效排水，瓦屋面坡度不得小于1∶2(26°34')。在屋脊处需盖上鞍形脊瓦，在屋面天沟下需放上镀锌铁皮，以防漏水。平瓦屋面的构造方式有下列几种:

(1)椽条、屋面板平瓦屋面。在屋面檩条上放置椽条，椽条上稀铺或满铺厚度为8～12mm的木板(稀铺时在板面沙锅内还可以铺芦席等)，板面(或芦席)上方平行于屋脊方向铺干油毡一层，钉顺水条和挂瓦条，安装机制平瓦。采用这种构造方案，屋面板受力较小，因而其厚度较薄。

(2)冷摊瓦屋面。这是一种构造简单的瓦屋面，在檩条上钉断面为35mm×60mm，中距为500mm的椽条，在椽条上钉挂瓦条(注意挂瓦条间距符合瓦的标志长度)，在挂瓦条上直接铺瓦。由于构造简单，冷摊瓦屋面只用于简易建筑物或临时建筑物，如图7-31(a)所示。

(3)木望板瓦屋面。在檩条上钉厚度为15～25mm的屋面板(板缝不超过20mm)平行于屋脊方向铺油毡一层，钉顺水条和挂瓦条，安装机制平瓦。这种方案将屋面板与檩条垂直布置为受力构件，因而厚度较大，如图7-31(b)所示。

图7-31　平瓦屋面示意图

2.波形瓦屋面

波形瓦屋面包括水泥石棉波形瓦、钢丝网水泥瓦、玻璃钢瓦、钙塑瓦、金属钢板瓦、石棉菱苦土瓦等。根据波形瓦的波形大小可以分为大波瓦、中波瓦和小波瓦三种。波形瓦具有重量轻，耐火性能好等优点，但易折断破裂，其强度较低。

3.小青瓦屋面

小青瓦屋面在我国传统房屋中采用较多，目前有些地方仍然采用。小青瓦断面呈弧形，尺寸及规格不统一。铺设时分别将小青瓦仰、俯铺排，覆盖成垅。仰铺瓦成沟，俯铺瓦盖于仰铺瓦纵向交接处，与仰铺瓦之间搭接瓦长左右。上、下瓦之间的搭接长在少雨地区为搭六露四，在多雨地区为搭七露三。小青瓦可以直接铺设于椽条上，也可以铺于望板(屋面板)上。

4.钢筋混凝土坡屋顶

由于建筑技术的进步，传统坡屋顶已很少在城市建筑中采用。但因坡屋顶具有其特有的造型特征，因此近年来民用建筑中多采用钢筋混凝土坡屋顶。

瓦屋面由于保温、防火或造型等的需要，可以将钢筋混凝土板作为瓦屋面的基层盖瓦。盖瓦的方式有两种:一种是在找平层上铺油毡一层，用压毡条钉在嵌在板缝内的木楔上，再钉挂瓦条挂瓦;另一种是在屋面板上直接粉刷防水水泥砂浆并贴瓦，或贴陶瓷面砖，或贴平瓦。在仿古建筑中也常常采用钢筋混凝土板瓦屋面，如图7-32所示。

7.4.3　坡屋面的细部构造

1.檐口

(1)纵墙檐口。

纵墙檐口根据造型要求做成挑檐或封檐，如图7-33所示。

①砖挑檐。砖挑檐一般不超过墙体厚度的，且大于240mm。每层砖挑长为60mm，砖可以平挑出，也可以把砖斜放，用砖角挑出，挑檐砖上方瓦伸出50mm。

图7-32　钢筋混凝土板瓦屋面构造示意图

图7-33　平瓦屋面纵墙檐口构造示意图(单位:mm)

②椽木挑檐。当屋面有椽木时，可以用椽木出挑，以支承挑出部分的屋面。挑出部分的椽条，外侧可以钉封檐板，底部可以钉木条并油漆。

③屋架端部附木挑檐或挑檐木挑檐。若需要较大挑长的挑檐，可以沿屋架下弦伸出附木，支承挑出的檐口木，并在附木外侧面钉封檐板，在附木底部做檐口吊顶。对于不设屋架的房屋，可以在其横向承重墙内压砌砖挑檐木并外挑，用挑檐木支承挑出的檐口。

④钢筋混凝土挑天沟。当房屋屋面集水面积大、檐口高度高、降雨量大时，坡屋面的檐口可以设钢筋混凝土天沟，并采用有组织排水。

(2)山墙檐口。

山墙檐口按屋顶形式分为硬山檐口与悬山檐口两种。硬山檐口构造，将山墙升起包住檐口，女儿墙与屋面交接处应作泛水处理。女儿墙顶应作压顶板，以保护泛水，如图7-34所示。

图7-34　山墙檐口构造示意图(单位:mm)

悬山屋顶的山墙檐口构造，先将檩条外挑形成悬山，檩条端部钉木封檐板，沿山墙挑檐的一行瓦，应用1∶2.5的水泥砂浆做出披水线，将瓦封固，如图7-35所示。

图7-35　悬山檐口封檐示意图(单位:mm)

2.山墙

双坡屋面的山墙有硬山山墙和悬山山墙两种。硬山山墙是指山墙与屋面等高或高于屋面成女儿墙。悬山山墙是把屋面挑出山墙之外。

3.天沟和斜沟构造

在等高跨或高低跨相交处，常常出现天沟，而两个相互垂直的屋面相交处则形成斜沟。沟应有足够的断面面积，上口宽度不宜小于300～500mm，一般用镀锌铁皮铺于木基层上，镀锌铁皮伸入瓦片下面至少150mm。高低跨和包檐天沟若采用镀锌铁皮防水层，应从天沟内延伸至立墙(女儿墙)上形成泛水。

坡屋面的房屋平面形状有凸出部分，屋面上会出现斜天沟。构造上常采用镀锌铁皮折成槽状，依势固定在斜天沟下的屋面板上，以作防水层，如图7-36所示。

图7-36　天沟、斜沟构造示意图(单位:mm)

4.烟囱出屋面构造

烟囱出屋面应注意防水和防火。因屋面木基与烟囱接触，容易引起火灾，故相关建筑防火规范要求木基层距烟囱保持一定的距离，一般不小于370mm。烟囱四周应做泛水，以防止雨水的渗漏。一种做法是镀锌铁皮泛水，将镀锌铁皮固定在烟囱四周的预埋件上，向下排水。在靠近屋脊的一侧，铁皮伸入瓦下，在靠近檐口的一侧，铁皮盖在瓦面上。另一种做法是用水泥砂浆或水泥石灰麻刀砂浆做抹灰泛水，如图7-37所示。

7.4.4　其他屋面构成

1.金属瓦屋面

金属瓦屋面是用镀锌铁皮或铝合金瓦做防水层的一种屋面，金属瓦屋面自重轻、防水性能好、使用年限长，主要用于大跨度建筑物的屋面。

金属瓦的厚度很薄(厚度在1mm以内)，铺设这样薄的瓦材必须用钉子固定在木望板上，木望板则支撑在檩条上，为防止雨水渗漏，瓦材下应干铺一层油毡。所有的金属瓦必须相互连通导电，并与避雷针或避雷带连接。

2.彩色压型钢板屋面

彩色压型钢板屋面简称为彩板屋面，是近十多年来在大跨度建筑物中广泛采用的高效能屋面，彩色压型钢板屋面不仅自重轻强度高且施工安装方便。彩板的连接主要采用螺栓连接，不受季节气候影响。彩板色彩绚丽，质感好，大大增强了建筑物的艺术效果。彩板除用于平直坡面的屋顶外，还可以根据造型与结构的形式需要，在曲面屋顶上使用。

图7-37　烟囱出屋面构造示意图(单位:mm)