第2章 屋盖结构2.1 屋面概述2.1.1 几种屋面材料2.1.2 几种屋面建筑构造2.2 压型钢板2.2.1 压型钢板的选用2.2.2 压型钢板的侵蚀级别2.3 压型钢板屋面2.3.1 压型钢板的计算2.3.2 压型钢板的构造2.3.3 常用压型钢板及夹芯板的板型及檩距2.3.4 屋面坡度与排水2.3.5 压型钢板屋面节点构造2.3.6 压型钢板屋面的腐蚀处理2.3.7 压型钢板的安装2.4 太空板屋面2.4.1 太空板简述2.4.2 太空板屋面2.4.3 太空屋面板的节点构造2.5 普通钢屋架设计2.5.1 屋架的形式及其规定2.5.2 普通钢屋架的设计计算2.5.3 屋架的构造与设计2.1 屋面概述2.1.1 几种屋面材料大型钢筋混凝土屋面板等重型屋面一般使用于无檩屋盖钢结构时，将屋面板直接放在屋架或天窗架上轻型钢结构屋面的材料，宜采用轻质高强、耐火、防火、保温和隔热好、构造简单、施工方便，并能工业化生产的建筑材料，如压型钢板、瓦楞铁和各种石棉水泥瓦在我国，由于受条件限制，有时还需沿用传统的黏土瓦或水泥瓦轻型屋面一般使用于有檩屋盖钢结构几种国内采用的屋面材料参见表 2-1-1表2-1-1 国内采用的几种屋面材料序号屋面材料特点使用情况1黏土瓦或水泥 平瓦这种屋面瓦的自重0.55kN/m2，是一种传统性材料。
由于取材、运输、施工都较方便，适应性强，因此，目前还有一定的应用价值特别适用于零星分散的、机械化施工水平不高的建 设项目和地方性工程2木质纤维波形 瓦这种屋面瓦的自重约0.08kN/m2它是在木质纤维内 加酚醛树脂和石蜡乳化防水剂后预压成形，再经高温、高压制成的其特点是能充分利用边角料，具有轻质高强、耐冲击和一定的防水性能，运输和装卸无损耗缺点是易老化，耐久性差适用于料棚、仓库和临时性建筑对屋面定时使用 涂料进行维护保养，一般可使用10年左右3石棉水泥波形 瓦这种屋面瓦自重0.20kN/m2它在国内外都属于广泛 采用的传统性材料;具有自重轻、美观、施工简便等特点;但脆性大，易开裂破损，因吸水而产生收缩龟裂和挠曲变形等缺陷适用于工业和民用建筑的屋面材料外，还可以做墙 体围护材料国外通过对原材料成分的控制、掺加附加剂，进行饰面处理和改革生产工艺等，可使石棉瓦有较好的技术性能4加筋石棉水泥 中波瓦这种屋面瓦自重0.20kN/m2，是继过去试制的加筋小 波瓦发展起来的新品种它是全部利用短纤维石棉加一层φ1.4mm×15mm×15mm钢丝网(合2kg/m2)制成的，提高了其力学性能，也减少了运输安装过程中的损耗率。
它的最大支点距离可达1.5m，是不加筋石棉瓦的近2倍可适用于高温和振动较大的车间这是一种有发展 前途的瓦材，但在我国目前成本仍稍高5压型钢板压型钢板是目前轻型屋面有檩体系中应用最广泛的屋 面材料，重量为0.10～0.18kN/m2它具有轻质高强、美观耐用、施工简便、抗震防火的特点可用作建筑屋面及墙面围护材料，它的加工和安装 已经达到标准化、工厂化、装配化6太空板其自重为0.45～0.85kN/m2太空板具有刚度好、强 度高、延性好等特点，有良好的结构性能和工程应用前途可用作屋面板和墙板续表序号屋面材料特点使用情况7钢丝网水泥波 形瓦这种屋面瓦自重为0.40～0.50kN/m2瓦厚平均15mm 左右，瓦形类似石棉水泥大波瓦这种瓦生产设备简单，施工方便，技术经济指标好但尚存在以下问题，制作时钢丝网易回弹露筋，起模运输吊装过程中易产生裂缝且损耗较多，以及在长期使用过程中因大气作用而出现钢丝网锈蚀和砂浆起皮脱壳等现象用作屋面，在保证操作要求的情况下，瓦的质量和 耐久性能符合一般工业房屋的使用要求8预应力混凝土 槽瓦这种屋面瓦自重0.85～1.0kN/m2它的最大优点是 构造简单，施工方便，能长线叠层生产可用于一般保温和隔热要求不高的工业和民用建筑9加气混凝土屋 面板这种屋面板自重0.75～1.0kN/m2。
它具有重量轻、 保温效能高、吸声好等优点板的尺寸准确，表面平整，一般可直接在板上铺设卷材防水，施工方便目前国外多作为屋面和墙体材料10瓦楞铁自重0.05kN/m2，属于传统的建筑材料，具有自重 轻、美观、施工简便等特点瓦材规格尚未定型，工程中使用的多为自行压制制 作11塑料瓦较柔软，安装不便，老化问题较严重多用于临时性建筑12夹芯板夹芯板的自重为0.12～0.25kN/m2，是一种保温和隔 热与面板一次成形的双层压型钢板由于保温和隔热芯材的存在，芯材的上、下均需加设钢板上层为小波的压型钢板，下层为小肋的平板芯材可采用聚氨酯、聚苯或岩棉，芯材与上下面板一次成形也有在现场在上下两层压型钢板间增设玻璃棉保温和隔热层的做法，但这种做法仍属加设保温层的压型钢板系列一般采用长尺，板长不超过12m，板的纵向可不搭 接，也适用于平坡的梯形屋架和门式刚架13GRC板GRC(Glass FiberReinforced Cement)是指用玻璃纤维 增强的水泥制品目前GRC网架板的面板是用水泥砂浆作基材、玻璃纤维作增强材料的无机复合材料，肋部仍为配筋的混凝土市场上有两种产品：一种GRC复合板，仅面板为玻 璃纤维与水泥砂浆的复合，无隔热层需在面板上另设隔热、找平及防水层。
第二种GRC复合夹芯板，是将隔热层贴于面板下面或在上下面板的中间，具有隔热作用，使用时只需在面板上部设防水层对于保温的GRC板，其全部荷载比上述另加保温层的第一种GRC板为轻14混凝土屋面板混凝土屋面板需另设找平和隔热层，加上铺小石子的 油毡防水层，重量为2.5～3kN/m2板跨小于4m的网架板可采用周边带肋的槽形板、 田字板或井字板板跨为6m的工业房屋中一般采用1.5m×6.0m的预应力混凝土大型屋面板2.1.2 几种屋面建筑构造各种屋面材料的设计参数和结构形式参见表2-1-2采用上节所述各种瓦(板)材的屋面的构造要求及一些需注意的问题参见表2-1-3屋面建筑构造随瓦型和材质的不同而有不同的特点和要求几种材料屋面的建筑构造见表2-1-4，压型钢板屋面及太空板屋面的设计请见后续章节表 2-1-2 常用的屋面材料设计参数和结构形式序 号名称长/mm宽/mm厚/mm弧(肋) 高/mm弧(肋) 数/个屋面 坡度i(%)标准檩距 /m线重量 /(kN/m)结构 形式1石棉水泥 大波瓦2800 1650994 9948.0 8.050 506 61/3～1/2.51.9 1.40.2三角形屋架、三 铰拱屋架及门式刚架2石棉水泥 中波瓦2400 18001200745 7457456.5 6.06.033 33337.5 7.57.51.1 0.81.03石棉 水泥小波瓦1820 1820720 7206.0 8.014～1711.5 11.50.84石棉水泥 脊瓦850 780180×2 230×28.0 6.0———5加筋石棉 水泥中波瓦18007457～83361.50.086木质纤维 波形瓦17007656.0404.51.57黏土瓦 (水泥平瓦)挂瓦条(木望板或檩条)1/2.5～ 1/2.00.80～1.10.55三角形屋架、三 铰拱屋架8瓦楞铁1820 1/6～ 1/30.80～1.10.05同序号1～69压型钢板按需要定550～9300.6～1.014～1301～61/20～1/8见表2-3-60.07～0.14网架、梯形屋架 及门式刚架10钢丝网 水泥波形瓦1700830148031/31.50.4～0.5三角形屋架11预应力 混凝土槽瓦3300980～99025～30120～13011/33.00.85～1.0三角形屋架12GRC条形板30001500120——1/20～ 1/83.00.5～0.6网架、梯形屋架 及门式刚架13发泡水泥 复合条形板30001500120——1/20～ 1/83.00.6同序号1214夹芯板按需要定100050～15092～1952.31/20～ 1/8见表2-3-70.12～0.25同序号12注：表2-1-2为有檩体系屋面的设计参数，无檩体系屋面相关参数如下： (1) 发泡水泥复合网架板和大型屋面板，板重0.6～0.75kN/m2。
(2) 加气混凝土板，板重0.75～1.0kN/m2 (3) GRC大型屋面板，不保温，板重0.5～0.6kN/m2 (4) 各种混凝土屋面板，不保温，板重0.75～1.4kN/m2; 当用卷材防水时其坡度i不宜小于2%按板的尺寸不同宜用于网架、梯形屋架及门式刚架中表2-3-6 常用压型钢板板型及檩距续表续表注：表中屋面板的荷载为标准值，含板自重，其檩距按挠跨比1/300确定;若按1/250考虑时可将表中数值乘以1.06，按1/200考虑时乘以1.15表中墙板檩距按挠跨比1/200确定表 2-1-3 瓦材屋面的构造要求及应注意的问题序号项目问题及要求1屋面坡度屋面坡度与所采用的瓦型有关坡度太大，瓦材容易下滑，应使屋面瓦材与檩条有较好的连接;坡度太小，屋 面容易渗漏，应做好屋面防水处理对于常用各种屋面瓦材较合理的屋面坡度，可按表2-1-2选用，设计时可酌情选用2防水在一般瓦屋面中容易引起漏水的部位是在瓦材接缝、天沟、山墙、天窗侧壁及通风屋脊等处，其放水构造应注 意以下几点(1)根据屋面的坡度，构件间的搭接应保证有适当的长度，不用砂浆满铺或填塞缝隙，以免引起爬水现象(2)瓦与山墙和高低跨处的连接应做薄钢板泛水或挑砖粉滴水线盖缝(3)当采用混凝土天沟支承屋面瓦，在天沟防水油毡施工时上口不易做的严密，可采用将天沟改为自承重而另增设檩条承重屋面，也采用可取消天沟内的油毡而改为抹压乳化沥青防水或采用自防水天沟等做法的;混凝土天沟每6m长接缝处应涂优质油膏，保证柔性连接。
雨水斗的布置要合理，并应考虑它周围的防水，施工时尤要精细严密在内天沟处采用桁架式钢檩时，由于檩条端部高度小，不能满足天沟必要的积水和找坡深度，应变换屋架形式，采用上弦端节间处向下弯折的上折式三角形屋架，以增加天沟的高度(4)为避免屋脊部位进风、进雨水的问题，脊瓦应有足够的遮挡深度波形瓦的波谷深处应用砂。