平屋頂構(gòu)造做法及平行雙線的電場仿真 (修復(fù)的)

平屋頂構(gòu)造卷材防水屋面有瀝青類卷材防水屋面、高聚物改性瀝青類卷材防水屋面、高分子類卷材防水屋面。卷材防水屋面較能適應(yīng)溫度、振動、不均勻沉陷等因素的變化作用，整體性好，為復(fù)雜，技術(shù)要求較高。卷材防水屋面適用防水等級為I—Ⅳ級的屋面防水。1、卷材（1）瀝青類防水卷材瀝青防水卷材是用原紙、纖維織物、纖維氈等胎體材料浸涂瀝青，表面撤布段狀、粒狀或片狀材料后制成的可卷曲片狀材料，傳統(tǒng)上用得最多的是紙?zhí)ナ蜑r青油氈。紙?zhí)ビ蜌质菍⒓執(zhí)ピ跓釣r青中滲透浸泡兩次后制成，其標號按紙?zhí)ッ縨2的質(zhì)量而定，用于屋面防水工程的標號不宜低于350號。高聚物改性瀝青類防水卷材高聚物改性瀝青類防水卷材是以高分子聚合物改性瀝青為涂蓋層，纖維織物或纖維氈為胎體．粒狀、片狀或薄膜材料為覆面材料制成的可卷曲片狀防水材料，如改性瀝青油氈，再生膠改性瀝青聚酯油氈，鋁箔塑膠聚酯油氈，丁苯橡膠改性瀝青油氈等。(3)合成高分子防水卷材凡以各種合成橡膠、合成樹脂或二者的混合物為主要原料，加入適量化學(xué)助劑和填充料加工制成的彈性或彈塑性卷材，均稱為高分子防水卷材。高分子防水卷材具有重量輕，適用溫度范圍寬（-20～80℃2、卷材防水屋面構(gòu)造構(gòu)造組成卷材防水屋面具有多層次構(gòu)造的特點，其構(gòu)造組成分為基本層次和輔助層次兩類。①基本構(gòu)造層次卷材防水屋面的基本構(gòu)造層次按其作用分別為：結(jié)構(gòu)層、找平層、結(jié)合層、防水層、保護層。結(jié)構(gòu)層：多為剛度好，變形小的各類鋼筋混凝土屋面板。找平層：卷材防水層要求鋪貼在堅固而平整的基層上，以防止卷材凹陷或斷裂，因而在松軟材料及預(yù)制屋面板上鋪設(shè)卷材以前，都須先做找平層。找平層一般采用1︰3水泥砂漿或1︰8瀝青砂漿．整體混凝土結(jié)構(gòu)可以做較薄的找平層(15～20mm)，表面平整度較差的裝配式結(jié)構(gòu)宜做較厚的找平層(20～30mm)。為防止找平層變形開裂而波及卷材防水層，宜在找平層中留設(shè)分格鍵。分格縫的寬度一般為20mm，縱橫間距不大于6m。屋面板為預(yù)制裝配式時，分格縫應(yīng)設(shè)在預(yù)制板的端縫處。分格縫上面應(yīng)覆蓋一層200～300mm寬的附加卷材，用粘結(jié)劑單邊點貼。以使分格縫處的卷材有較大的伸縮余地，避免開裂。結(jié)合層：結(jié)合層的作用是在卷材與基層間形成一層膠質(zhì)薄膜，使卷材與基層膠結(jié)牢固。瀝青類卷材通常用冷底子油作結(jié)合層，高分子卷材則多用配套基層處理劑，也有采用冷底于油或稀釋乳化瀝青作結(jié)合層的。防水層：瀝青卷材防水層(以瀝青油氈防水層為例)：油氈防水層由多層油氈和瀝青瑪蹄脂交替粘合形成。做法為：先在找平層上涂刷冷底于油一道，然后將調(diào)制好的瀝青膠均勻涂刷在找平層上，邊刷邊鋪油氈；鋪好后再刷瀝青膠再鋪油氈。如此交替進行至防水層所需層數(shù)為止，最后一層油氈面上也需刷一層瀝青膠。非永久性的簡易建筑屋面防水層采用兩層油氈和三層瀝青膠，簡稱二氈三油一般民用建筑應(yīng)做三氈四油。保護層：設(shè)置保護層的目的是保護防水層，使卷材不致因光照和氣候等的作用迅速老化，防止瀝青類卷材的瀝青過熱流淌或受到暴雨的沖刷。保護層的構(gòu)造做法視屋面的利用情況而定。不上人時，瀝青油氈防水屋畫一般在防水層撤粒徑3～5mm的小石子作為保護層，稱為綠豆砂保護層；高分子卷材如三元乙丙橡膠防水屋面等通常是在卷樹畫上涂刷水溶型或溶劑型的淺色保護著色刑，如氯丁銀粉膠等。上人屋面的保護層又是樓面面層，故要求保護層平整耐磨。做法通常有：用瀝青砂漿鋪貼缸磚、大階磚、混凝土板等塊材；在防水層上現(xiàn)澆30～40mm厚的細石混凝土。塊材或整體保護層均應(yīng)設(shè)分格縫，位置是：屋頂坡面的轉(zhuǎn)折處，屋面與突出屋面的女兒墻，煙囪等的交接處。保護層分格縫應(yīng)盡量與找平層分格縫錯開。②細部構(gòu)造僅僅做好大面積屋面部位的卷材防水各構(gòu)造層，還不能完全確保屋頂不滲不漏。如果屋頂開設(shè)有孔洞，有管道出屋頂，屋頂邊緣封閉不牢等，都有可能破壞卷材屋面的整體性，造成防水的薄弱環(huán)節(jié)，因而還應(yīng)該通過正確地處理細部構(gòu)造來完善屋頂?shù)姆浪?。屋頂細部是指屋面上的泛水、天溝、雨水口、格口、變形縫等部位。泛水構(gòu)造泛水指屋頂上沿所有垂直面所設(shè)的防水構(gòu)造，突出于屋面之上的女兒墻、煙囪、樓梯間、變形縫、檢修孔、立管等的壁面與屋頂?shù)慕唤犹幨亲钊菀茁┧牡胤?。必須將屋面防水層延伸到這些垂直面上，形成立鋪的防水層，稱為泛水。泛水指屋頂上沿著所有垂直面所設(shè)的防水構(gòu)造，其做法及構(gòu)造要點如下：將屋面的卷材防水層繼續(xù)鋪至垂直面上，其上再加鋪一層附加卷材，泛水高度不得小于250mm。②屋面與垂直面交接處應(yīng)將卷材下的砂漿找平層抹成直徑不小于150mm的圓弧形或45°斜面。③做好泛水上口的卷材收頭固定。挑檐口構(gòu)造挑檐口分為無組織排水和有組織排水兩種做法。無組織排水挑檐口無組織排水挑檐口不宜直接采用屋面板外挑，因其溫度變形大，易使檐口抹灰砂漿開裂，引起爬水和尿墻現(xiàn)象。比較理想的是采用與圈梁整澆的混凝土挑板。挑檐口構(gòu)造的要點是檐口800mm范圍內(nèi)卷材應(yīng)采取滿貼法，為防止卷材收頭處粘貼不牢，出現(xiàn)“張口”漏水。在混凝土挑口上用細石混凝土或水泥砂漿先做一凹槽，然后將卷材貼在槽內(nèi)，將卷材收頭用水泥釘釘牢，上面用防水油膏嵌填。有組織排水挑檐口有組織排水挑檐口常常將檐溝布置在出挑部位，現(xiàn)澆鋼筋混凝土檐溝板可與圈梁連成整體。預(yù)制檐溝板則須擱置在鋼筋混凝土屋架挑牛腿上。挑檐溝構(gòu)造的要點是：①檐溝加鋪1～2層附加卷材；②溝內(nèi)轉(zhuǎn)角部位的找平層應(yīng)做成圓弧形或45°斜面；③為了防止檐溝壁面上的卷材下滑，應(yīng)做好收頭處理。天溝構(gòu)造屋面上的排水溝稱為天溝，有兩種設(shè)置方式:三角形天溝女兒墻外排水的民用建筑采用三角形天溝的較為普遍。矩形天溝多雨地區(qū)或跨度大的房屋常采用斷面為矩形的天溝。天溝處用專門的鋼筋混凝土預(yù)制天溝板取代屋面板。雨水口構(gòu)造雨水口是用來將屋面雨水排至雨水管而在檐口處或檐溝內(nèi)開設(shè)的洞口。有組織外排水常用的有檐溝雨水口及女兒墻雨水口兩種形式。直管式雨水口直管式雨水口有多種型號，根據(jù)降雨量和匯水面積加以選擇。這里以民用建筑常用的UPVC塑料雨水口為例介紹直管式雨水口的構(gòu)造。彎管式雨水口彎管式雨水口呈90°彎曲狀。屋面檢修孔、屋面出入口構(gòu)造不上人屋面須設(shè)屋面檢修孔。屋面出入口處的構(gòu)造類同于泛水構(gòu)造。卷材防水屋面變形縫構(gòu)造高低屋面變形縫則是在低側(cè)屋面板上砌筑矮墻。當(dāng)變形縫寬度較小時，可用鍍鋅鐵皮蓋縫并固定在高側(cè)墻上，做法同泛水構(gòu)造；也可以從高側(cè)墻上懸挑鋼筋混凝土板蓋縫。二、剛性屋面剛性防水屋面是指用細石混凝土做防水層的屋面，因混凝土用于脆性材料，抗拉強度較低，故而稱為剛性防水屋面。剛性防水屋面的主要優(yōu)點是構(gòu)造簡單，施工方便，造價較低；缺點是易開裂，對氣溫變化和屋面基層變形的適應(yīng)性較差，所以剛性防水多用于日溫差較小的我國南方地區(qū)防水等級為Ⅰ級的屋面防水，也可用作防水等級為I、Ⅱ級的屋面多道設(shè)防中的一道防水層。1、剛性防水屬面的構(gòu)造層次及做法剛性防水屋面的構(gòu)造層一般有：防水層、隔離層找平層、結(jié)構(gòu)層等，剛性防水屋面應(yīng)盡量采用結(jié)構(gòu)找坡。防水層常用的措施：增加防水劑、采用微膨脹劑、提高密實性。防水層采用不低于C20的細石混凝土整體現(xiàn)澆而成．其厚度不小于40mm，并應(yīng)配置直徑為4～6.5mm，間距為100～200mm的雙向鋼筋網(wǎng)片。為提高防水層的抗裂和抗?jié)B性能，可在細石混凝土中摻人適量的外加劑，如膨脹劑、減水刑、防水劑等。隔離層：隔離層位于防水層與結(jié)構(gòu)層之間，其作用是減少結(jié)構(gòu)變形對防水層的不利影響。結(jié)構(gòu)層在荷載作用下產(chǎn)生撓曲變形，在溫度變化作用下產(chǎn)生脹縮變形。由于結(jié)構(gòu)層較防水層厚，剛度相應(yīng)也較大，當(dāng)結(jié)構(gòu)產(chǎn)生上述變形時容易將剛度較小的防水層拉裂。因此，宜在結(jié)構(gòu)層與防水層間設(shè)一隔離層使二者脫開。隔離層可采用鋪紙筋灰、低標號砂漿，或薄砂層上于鋪一層油氈等做法。(3)找平層當(dāng)結(jié)構(gòu)層為預(yù)制鋼筋混凝土板時澆混凝土結(jié)構(gòu)時則可不設(shè)找平層。(4)結(jié)構(gòu)層屋面結(jié)構(gòu)層一般采用預(yù)制或現(xiàn)澆的鋼筋混凝土屋面板，結(jié)構(gòu)層應(yīng)有足夠的剛度，以免結(jié)構(gòu)變形過大而引起防水層開裂。2、混凝土剛性防水屋面的細部構(gòu)造與卷材防水屋面一樣，剛性防水屋面也需處理好泛水水層的分格縫構(gòu)造。分格縫的作用設(shè)置一定數(shù)量的分格縫可將單塊混凝土防水層的面積減小，從而減少其因伸縮和翹曲變形，可有效地防止和限制裂縫的產(chǎn)生。分格縫的設(shè)置位置分格縫應(yīng)設(shè)置在裝配式結(jié)構(gòu)屋面板的支承端、屋面轉(zhuǎn)折處、與立墻的交接處。分格縫的縱橫間距不宜>6m。分格縫的位置可如圖所示：屋脊處應(yīng)設(shè)一縱向分格縫；橫向分格縫每開間設(shè)一道，并與裝配式屋面板的板縫對齊；沿女兒墻四周也應(yīng)設(shè)分隔縫。其它突出屋面的結(jié)構(gòu)物四周均應(yīng)設(shè)置分格縫。(1)分格縫構(gòu)造

分格縫是一種設(shè)置在剛性防水層中的變形縫，其作用有二種：(1)大面積的整體現(xiàn)燒混凝土防水層受氣溫影響產(chǎn)生的溫度變形較大，容易導(dǎo)致混凝土開裂。設(shè)置一定數(shù)量的分格縫將單塊混凝土防水層的面積成小，從而減少其伸縮變形，可有效地防止和限制裂縫的產(chǎn)生。(2)在荷載作用下屋面板會產(chǎn)生撓曲變形，支承端翹起，易于引起混凝土防水層開裂，如在這些部位預(yù)留分格縫就可避免防水層開裂。涂膜防水屋面涂膜防水屋面是用防水材料刷在屋面基層上，利用涂料干燥或固化以后的不透水性來達到防水的目的。涂膜防水主要適用于防水等級為Ⅲ、Ⅳ級的屋面防水，也可用作Ⅰ、Ⅱ級屋面多道防水設(shè)防中的一道防水。涂膜防水材料①涂料

防水涂料按其溶劑或稀釋劑的類型可分為溶劑型、水溶性、乳液型等種類；按施工時涂料液化方法的不同則可分為熱熔型、常溫型等種類。涂膜防水屋面的構(gòu)造及做法目前，使用較多的胎體增強材料為0.1×6×4或0.1×7×7的中性玻璃纖維網(wǎng)格布或中堿玻璃布、聚酯無紡布等。

涂膜防水屋面的構(gòu)造及做法氯丁膠乳瀝青防水涂料屋面氯丁膠瀝青防水涂料以氯丁膠乳和石油瀝青為主要原料，選用陽離子乳化劑和其它助劑，經(jīng)軟化和乳化而成，是一種水乳型涂料。焦油聚氨酯防水涂料又名851涂膜防水膠，做法是：將找平以后的基層面吹掃干凈待其干燥后，用配制好的涂液（甲、乙二液的重量比為1:2）均勻涂刷在基層上。不上人屋面可待涂層干后在其表面刷銀灰色保護涂料；上人屋面在最后一遍涂料未干時撒上綠豆砂，三天后在其上做水泥砂漿或澆混凝土貼地磚的保護層。塑料油膏防水屋面涂膜防水屋面的細部構(gòu)造要求及做法。題目概述內(nèi)容1.1.1設(shè)計目的電磁場與電磁波課程理論抽象、數(shù)學(xué)計算繁雜，將Maxwell軟件引入教學(xué)中，通過對典型電磁產(chǎn)品的仿真設(shè)計，并模擬電磁場的特性，將理論與實踐有效結(jié)合，強化學(xué)生對電磁場與電磁波的理解和應(yīng)用，提高教學(xué)質(zhì)量1.1.2設(shè)計作用電磁場與電磁波主要介紹電磁場與電磁波的發(fā)展歷史、基本理論、基本概念、基本方法以及在現(xiàn)實生活中的應(yīng)用，內(nèi)容包括電磁場與電磁波理論建立的歷史意義、靜電場與恒流電場、電磁場的邊值問題、靜磁場、時變場和麥克斯韋方程組、準靜態(tài)場、平面電磁波的傳播、導(dǎo)行電磁波以及諧振器原理等。全書沿著電磁場與電磁波理論和實踐發(fā)展的歷史脈絡(luò)，將歷史發(fā)展的趣味性與理論敘述和推導(dǎo)有機結(jié)合，同時介紹了電磁場與電磁波在日常生活、經(jīng)濟社會以及科學(xué)研究中的廣泛應(yīng)用。書中的大量例題強調(diào)了基本概念并說明分析和解決典型問題的方法；每章末的思考題用于測驗學(xué)生對本章內(nèi)容的記憶和理解程度；每章的習(xí)題可增強學(xué)生對于公式中不同物理量的相互關(guān)系的理解，同時也可培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用公式分析和解決問題的能力。1.1.3設(shè)計任務(wù)及要求平行雙線的電場仿真，如圖1.1所示，兩長直導(dǎo)線相距400mm，導(dǎo)線半徑20mm，其材料(material)是鐵（iron），場域中介質(zhì)是空氣（air）(,)。其中：一支導(dǎo)線電勢為1000V，另一支導(dǎo)線電勢為-500V；求：計算平行雙線周圍的電場分布，并計算單位長電容。圖1.11.2所用Maxwell軟件環(huán)境介紹1.2.1Maxwell軟件環(huán)境：AnsoftMaxwell是低頻電磁場有限元仿真軟件，在工程電磁領(lǐng)域有廣泛的應(yīng)用。它基于麥克斯韋微分方程，采用有限元離散形式，將工程中的電磁場計算轉(zhuǎn)變?yōu)辇嫶蟮木仃嚽蠼?，使用領(lǐng)域遍及電器、機械、石油化工、汽車、冶金、水利水電、航空航天、船舶、電子、核工業(yè)、兵器等眾多行業(yè)，為各領(lǐng)域的科學(xué)研究和工程應(yīng)用作出了巨大的貢獻.功能分析2.1電磁場公式分析設(shè)導(dǎo)線表面單位長度帶電+λ，-λ，則兩線間任意點P的場強：E=式（2.1）U=式（2.2）單位長度電容：式（2.3）2.2設(shè)計指標已知兩長直導(dǎo)線相距400mm，導(dǎo)線半徑20mm，其材料屬性是鐵，場域中介質(zhì)是空氣(,)。其中：一支導(dǎo)線電勢為1000V，另一支導(dǎo)線電勢為-500V。參數(shù)設(shè)置完成后，利用Maxwell軟件，觀察在其繪制出的電壓變化曲線圖、電場強度變化曲線圖、電位移密度變化曲線圖和能量變化曲線圖，分別分析各個圖譜中電壓V、場強E、電位移密度和能量W的變化趨勢。設(shè)計與仿真3.1總體設(shè)計Project>InsertMaxwell2DDesignFile>Saveas>wds（工程命名為“wds”），見圖3.1圖3.1選擇求解器類型：Maxwell>SolutionType>Electric>Electrostatic見圖3.2圖3.2創(chuàng)建左導(dǎo)線Draw>Circle左導(dǎo)線起點：（X,Y,Z）=（0,0,0）坐標偏置：（dX,dY,dY）=（20,20,0），見圖3.3圖3.3AssignMaterial>鐵（iron），見圖3.4圖3.4創(chuàng)建右導(dǎo)線Draw>Circle右導(dǎo)線起點：（X,Y，Z）=（400,0,0）坐標偏置：（dX,dY,dZ）=（20,20,0），見圖3.5圖3.5AssignMaterial>鐵（iron），見圖3.6圖3.6創(chuàng)建場域中介質(zhì)Draw>Rectangle場域起點：（X,Y,Z）=（400,100,0）坐標偏置：（dX,dY,dZ）=（-400,-100,0），見圖3.7圖3.7AssignMaterial>空氣（air）(,)。見圖3.8圖3.83.2參數(shù)的設(shè)置與改變選中左導(dǎo)線Maxwell2D>Excitations>Assign>Voltage>1000V見圖3.9圖3.9選中右導(dǎo)線Maxwell2D>Excitations>Assign>Voltage>-500V見圖3.10圖3.10設(shè)計與仿真4.1參數(shù)的設(shè)置4.1.1設(shè)置計算參數(shù)：Maxwell2D>Parameters>Assign>Matrix>Voltage1,Voltage2見圖4.1圖4.14.1.2設(shè)置自適應(yīng)計算參數(shù)：Maxwell2D>AnalysisSetup>AddSolutionSetup最大迭代次數(shù)： Maximumnumberofpasses>10誤差要求： PercentError>1%每次迭代加密剖分單元比例： RefinementperPass>30%見圖4.2和圖4.3圖4.2圖4.34.2檢查并運行Maxwell2D>AnalyzeAll，然后計算機就開始進行計算。見圖4.4圖4.44.3軟件仿真結(jié)果4.3.1Voltage，E，D及Energy的分布檢查完畢后，Maxwell2D>Fields>Fields,分別選擇Voltage,E,D,還有Other>Energy.見圖4.5圖4.54.3.2雙導(dǎo)線中心連線的電場分析繪制雙導(dǎo)線中心連線，Draw>Line,以左邊導(dǎo)線的中心為起點，右邊導(dǎo)線中心為中點繪制中心連線。見圖4.6圖4.6Maxwell2D>Results>CreateFieldsReport>RectangularPlot,Geometry>Polyine1,再分別選擇Voltage,E,D,Energy。圖4.7由上面電壓變化曲線圖4.7可知：從左邊導(dǎo)線中心到28mm時候，電壓保持在1000V，沒有發(fā)生改變；從372mm處到400mm之間，電壓保持在-500V不變;而在28mm到372mm之間，電壓隨距離的變化呈線性遞減。圖4.8圖4.9圖4.10圖4.8，圖4.9，圖4.10分別為場強，電位移密度，能量變化圖。有以上圖可以明顯的看出：在從左邊導(dǎo)線中心到28mm之間，以上三值均為0；從372mm處到400mm之間，以上三值也均為0；而從28mm到372mm之間，三條曲線均保持同一個變化規(guī)律：先遞減，中間有一段平衡距離，隨后遞增。4.3.3計算單位長電容Maxwell2D>Fields>Calcalator,Input>Quantity>Energy,Geoemtry>AllOblects,Scalar的積分號，Output>Eval.見圖4.11圖4.11由圖可知，能量為0.00006429J，計算出電容值為C=5.7055pF。五、設(shè)計總結(jié)和體會通過這次課程設(shè)計，使我對電磁場電磁波這門課又重新的認識，其并不僅僅是書本上的死知識，而是與生活緊密相連，就好比一個簡單地平行直導(dǎo)線，電壓，電位移分布并不僅僅是看上去那么簡單。經(jīng)過這次課程設(shè)計后，使我懂得：理論與實際相結(jié)合的重要性，只有這樣，才能使得我們更好的掌握和運用所學(xué)的知識，從而提高學(xué)習(xí)興趣。六、參考文獻：[1]蘇東林，陳愛新，謝樹果.電磁場與電磁波.北京：高等教育出版社，2009[2]謝處方，饒克謹.電磁場與電磁波[M].4版.北京：高等教育出版社，2006目錄一、題目概述 …11.1內(nèi)容……………………..11.1.1設(shè)計目