金属屋面板（共9篇）
金属屋面板 篇1
摘要：以具体工程为例, 介绍了隔热垫式金属合金复合型屋面板的施工工艺流程, 着重对檩条安装、安放天沟、屋面板支座安装等工艺的施工要点进行了分析说明, 并研究了其经济效益, 指出该屋面板安装快捷、简便, 具有吸音、保温、隔热的特点。
关键词：屋面,施工,支座,安装
0 引言
随着国家经济的发展、大型公共建设项目的设计新颖, 市场对高品质的屋面建材和技术系统产生了极大的需求, 隔热垫式支座铝镁锰合金复合型屋面板因其安装快捷、具有极强的造型能力、降低工程费用等优点, 越来越多的被广泛应用于各类建筑。现结合工程实例阐述这项技术的应用和施工方法。
1 工程概况
蒲县奥林匹克体育中心篮球馆屋面系统为隔热垫式支座铝镁锰合金复合型金属屋面, 体育馆平面尺寸117.6 m×79.45 m, 总建筑面积为14 792 m2, 篮球馆建筑面积为2 580.48 m2, 屋面分为高、低屋面, 高屋面设计采光窗, 低屋面设计有圆形采光井。
2 施工流程
铝镁锰屋面板加工→施工定位、测量放线→安装节点支座并复合→安装檩条→安装镀锌压型穿孔钢板底板→安装衬檩和支撑衬檩→安放天沟→安装隔热垫式支座→铺设无纺布→安放吸音棉→安装钢丝网片→安装铺设隔气层→安装保温棉→固定铝镁锰板屋面板→泛水施工→收边收口施工→固定檐口包边板→节点细部处理→其他收边收口施工→竣工验收。
3 施工技术要点
3.1 檩条安装
首先进行屋面的测量放线, 并在焊接檩条时对主檩条的误差进行微调。所有C形檩条与檩条连接件均采用螺接, 檩条连接件采用焊接, 当檩条就位后, 用直径10 mm的拉杆将C形檩条中间位置固定, 必须保证横向C形檩条在一直线上, 整体误差不得超过30 mm, 然后再进行复测, 必须保证檩条顶面和已经安装的相邻檩条顶面在同一水平面, 如偏差超过5 mm, 应及时做相应调整。待相邻檩条顶面高差控制在5 mm以内, 方可进入下道工序施工。
3.2 安放天沟
采光窗和高低屋面处的天沟均采用厚度不小于2 mm的不锈钢板加工、制作, 在天沟和天沟之间采用对接焊连接方式。由工厂定制、加工不锈钢天沟, 然后进行现场拼接;天沟安放完成之后, 必须采用自攻自转螺丝钉, 把天沟牢牢固定于天沟龙骨之上, 连接位置在天沟上口折边处。
1) 安装不锈钢天沟支架。安装不锈钢天沟支架时, 必须保证支架顶面和两侧檩条顶面距离与天沟深度一致, 使天沟支架的顶标高在每一段天沟处都能与天沟支架完全接触, 以保证天沟支架均匀受力。
2) 不锈钢天沟下钢底板、防潮层、保温棉安装。
3) 不锈钢天沟连接。首先将每节不锈钢板天沟的切割口用手砂轮机打磨, 每相邻两节不锈钢天沟板的搭接长度不小于1 cm, 上下板间缝隙不大于1 mm, 正式焊接前先按间距100 mm进行点焊, 符合上述条件后, 即可进行全面焊接连接。实际施工时, 可采用放大样的方法, 在地面上做出1∶1的天沟曲率控制线, 然后在地面上把两节或多节天沟拼接、焊接, 最后采用整体吊装的办法安装就位, 以加快天沟安装进度, 同时保证天沟的连接质量。
4) 焊接检查。安装好不锈钢天沟后, 首先要进行连接焊缝的外观检查, 焊缝应饱满、连续、均匀、一致, 遇到下雨天, 还应从天沟下方用肉眼检查焊缝有无气孔, 如有气孔渗水, 应用手砂轮机打磨干净之后, 重新补焊连接。
5) 天沟排水及落水孔留设。每安放好一段不锈钢板天沟, 应在图纸设计的落水口相应位置先钻孔, 以避免天沟内积水, 而影响施工。待天沟相应部位的屋面板安装好后, 应立即责成安装施工人员立即留设落水孔, 并安装好落水斗。
3.3 无纺布、玻璃棉、防水透气膜的铺设
1) 无纺布铺设。在底板安装后经验收合格后进入无纺布施工程序, 无纺布铺设前将底板上垃圾清理干净, 无纺布按照排水方向铺设, 所有搭接处均保证搭接尺寸不小于30 mm。
2) 玻璃棉、防水透气膜铺设。无纺布铺设完毕, 后进入玻璃棉、防水透气膜铺设工序, 在铺设时须拉直, 所有对接处间隙不得大于10 mm, 保证平整度, 不得高低不平, 施工时必须严密组织、集中施工, 保证施工质量。
3.4 屋面板支座安装
面板支架的安装是本工程的关键工序, 否则会影响到铝合金屋面板的纵向自由伸缩及屋面板的外观。
1) 定位测量放线。采用全站仪确定一条面板安装控制线, 并标注点位, 保证点位之间能相互通视, 然后在已知控制点上架设全站仪, 测设出面板支架的控制线。测设控制线完成后, 再测设2条~3条复核线。施工直板区面板支架时, 可采用控制线为基准线, 使用固定标尺确定各排面板支架的位置, 以减少测设工作量。当支架安装到复核线时, 检查支架位置偏差, 如果偏差在规范允许范围内, 可在以后的面板支架安装时, 将偏差逐步调整到位。
由于屋面板的抗风和抗压能力影响面板支架的数量, 所以面板支架在板长方向布置时, 必须严格按照设计施工图纸布置排数, 同时确保在檩条顶面的中心区域, 使面板支架沿板长方向的位置保持不变。
2) 固定面板支架。面板支架安装时, 必须连同下面的隔热垫一起安装。面板支架的固定采用六角自攻螺丝, 要求每一颗螺丝都必须自带抗老化的密封圈, 将与自攻螺丝相对应的六角套头固定在电钻头上, 再放入自攻螺丝, 把面板支架安放在对应位置, 先打入1颗自攻螺丝, 要保证自攻螺丝与檩条上表面保持垂直, 开启电钻, 控制电钻的转速在2 000 r/min~2 500 r/min, 要一气呵成, 自攻螺丝拧到位之后立即关掉电钻。有时面板支架的位置由于电钻的冲击力会产生一点偏移, 应该重新复核并校正位置后, 才能固定另一侧的自攻螺丝。
3) 面板支架位置的复核。如果面板支架产生较大误差, 就可能导致屋面板在铺装后发生咬边问题, 比如严重影响屋面板的自由伸缩, 或者板肋会在温度应力的反复作用下磨穿, 为此必须复核面板支架的位置。通常采用拉线检查的方法进行复核, 观察每一列面板支架是否在一条直线, 如果面板支架出现较大误差, 应该在铺装屋面板之前调整误差, 直到每一列面板支架均能满足屋面板铺装的要求。
3.5 屋面板安装
1) 复核检查面板支架的安装质量, 能够满足面板施工安装要求时, 再进行铝镁锰合金屋面板的安装。安装前应对施工用的脚手架进行检查和加固, 将脚手架与结构的硬拉结拆除, 以保证墙侧面的屋面板施工质量。
2) 屋面板施工前, 先将屋面板抬到相应安装位置, 然后将板端控制线的屋面板就位, 最后把搭接边用力压入前一块板的搭接边。要保证两块屋面板的搭接边能够紧密接合, 如发现没有紧密搭接, 应找出原因及时处理。另一边要使纵向每一个T码全部扣入到板的小边槽内, 并在规定的位置设置固定点, 以确保屋面板位置。固定点的设置办法采用在板的小肋上沿45°角穿过固定座的梅花头钻一小孔, 然后用11 mm~12 mm的铆钉将屋面板与面板支架牢牢地固定。
3.6 锁边
调整好屋面板位置后, 将准备好的泡沫塑料封条塞入端部面板下, 即可进行锁边施工。锁边施工时, 应要求不能出现扭曲和裂口, 要保证锁边平整和连续。为保证锁边质量, 在锁边机前进1 m范围内, 应派专人用力把两块屋面板搭接边挤紧, 使其紧密接合。两块屋面板搭接边能否紧密接合, 是保证屋面板锁边施工质量的关键之所在。应该注意, 必须采用专用锁边机进行屋面板锁边施工。当天就位的面板应当天完成锁边施工, 以免屋面板在夜间被大风吹坏。本工程面板材料厚度为1 mm, 所以取定锁边直径为21 mm。
3.7 修剪板边
为防止雨水在风力的作用下吹入屋面夹层中, 必须修剪檐口处及天沟处的屋面板板边。应保证修剪后的屋面板伸入天沟的长度不小于标准规定的范围。
3.8 安装檐口的滴水片
对檐口和天沟处的屋面板板边修剪完成后, 才能进行檐口滴水片的安装。修剪时, 先根据板边需伸入天沟等部位的规定尺寸, 在需修剪的部位画出修剪线, 然后用自动切边机沿修剪线进行切割。这样不仅能够保证修剪后整个屋面外形的美观, 同时也保证了屋面板伸入天沟的长度与设计图纸的尺寸一致, 从而有效地防止了雨水在风力作用下吹入屋面夹层中。之后对板头进行折边处理, 处理原则为:折边的角度必须保持一致, 水流入天沟处折边向下, 面板高端处 (屋脊) 折边向上, 避免用力过猛。下弯折边时, 应先安装檐口滴水片, 采用铆钉固定, 每小肋安装一颗钢铆钉。上弯折边后, 应牢固安装屋脊密封件。
3.9 打密封胶
先在要打胶的部位两侧粘贴纸胶带, 然后将要打密封胶的部位清理干净, 就可以进行打胶施工。特别应注意打完密封胶后, 在有夹角的部位, 用较光滑的圆头物体把密封胶刮一遍, 使胶线顺直、密实、均匀。
3.1 0 泛水安装和收边收口
在屋面板安装之前, 先施工安装天沟两侧的底泛水。泛水搭接采用硅胶进行可靠粘结。屋面板泛水安装的同时, 填塞泡沫塑料封条, 要求填塞顺直。泡沫塑料封条应与屋面板、泛水紧密接合, 以防止下雨时进水。
4 效益分析
隔热垫式支座铝镁锰合金复合型屋面板安装快捷、简便, 具有极强的造型能力、降低了工程费用。屋面施工完后, 最大限度满足了体育场馆吸音、保温、隔热要求。经工程实体检测, 各项指标均达到设计及建设单位要求, 受到业主单位高度评价。
金属屋面板 篇2
彩石金属瓦是由镀铝锌钢板作为基材、彩色砂粒、底漆和丙烯酸树脂构成。其中镀铝锌钢板基材是由55%铝，43.4%锌和1.6%硅组成的电镀液经电镀而成的，其加工性、涂装性与镀锌钢板基本相同。彩色砂粒是金属瓦的装饰层也是保护层，它是由一定粒径的颗粒经高科技着色工艺和高温烤制而成的（也叫陶化法，次方法使得彩石永不掉色）。
圣戈邦彩石金属瓦具有十五种颜色，可耐紫外线照射，能减轻雨水给金属瓦造成的噪音，使彩色钢板瓦色彩丰富庄重，装饰性更好，这是一般彩色压型钢板所不具备，也是不能比的。底漆作为瓦的特殊材料，它是使镀铝锌钢板与彩色砂粒进行良好粘结的材料，作用大。而丙烯酸树脂作为表面的保护层，防止细部雨水渗漏，能延长砂粒色彩的寿命。
圣戈邦彩色金属瓦有5中形状，其它配材齐全，彩砂更有15种颜色。圣戈邦彩石金属瓦本身固有的耐候性、耐湿性、耐盐水喷雾性、耐冲击性、耐酸性、耐碱性、耐热性、不燃性扥特性。该产品以镀铝锌钢板为基材，并有多层保护膜处理，可经受严寒、冰雹、暴风、雨雪、和酷热、地震等恶劣气候以及自然灾害的袭击，具有很好的耐火性，不会因此而开裂、老化、遇火燃烧、风掀，具有很长的使用寿命。
金属屋面板 篇3
关键词:金属压型板材屋面 女儿墙檐沟 渗漏事故 处理措施
1 工程概况
某厂房,结构形式为三层钢筋混凝土框排架,局部屋面采用100mm厚双层夹心保温屋面板,屋面坡度为10%,屋面排水采用有组织内排水,按照图纸要求共设置6根φ100UPVC内排水雨水管,该屋面的水平投影面积为1600平米,女儿墙檐沟构造参照05J5-1的1/41,檐沟构造如下图所示,檐沟施工所用材料按照图集中檐沟构造要求,檐沟长度为80米,施工时间在4月份,女儿墙檐沟距离室内地面高度为20.3米,该厂房檐高30.6米,安装檐沟时采用内脚手架,施工完成后,内脚手架拆除,经历春季时,发现檐沟渗漏严重。
2 事故现象
屋面檐沟内多处积水,雨水口处却无积水,室内观察,檐沟内多处滴水,滴水部位在屋面檐沟积水部位、檐沟钢板接缝(抽芯铆钉)部位,檐沟钢板接缝处密封材料有间断未全部封闭的现象,另外檐沟钢板底部受雨水的重量影响,檐沟钢板底部不平,呈下垂状。
3 事故原因分析
3.1 内排水雨水管数量设置少,致使雨水在檐沟内淤积,无法及时排出,按照《屋面技术规范(GB50345-2004)》要求,水落管直径不应小于100mm,其最大汇水面积宜小于200m2,本工程中汇水面积为1600m2,设置6根内排水雨水管,水落管数量少,并且如果雨量再大些的话,雨水会从檐沟侧壁与夹芯屋面板接缝处溢出。
3.2 图集中所示,檐沟钢板采用0.8mm厚,钢板平面刚度不足,从雨后屋面檐沟的情况看,檐沟呈现向上鼓、向下塌的现象,致使檐沟内积水,无法顺利排出,檐沟侧壁与底边呈明显钝角状,经采用加大檐沟钢板厚度的方法,采用1.2mm的钢板来加工,经实践检验,未发现檐沟底部上鼓、下塌的现象。
3.3 檐沟支架数量少,图集要求每一米设置一个,檐沟支架采用钢带4mm×50mm,檐沟支架尺寸按照与檐沟尺寸相同,因女儿墙墙厚为250mm,主体结构每6米或12米设置了800×400(mm)的排架柱,柱的截面比女儿墙的墙厚大150mm,这就要求檐沟在每个排架柱的部位单独加工,檐沟支架在每个排架柱两侧均应设置一个,与其余檐沟做可靠的连接。
3.4 檐沟坡度无法保证,如按图集施工,在分水线处,檐沟钢板的侧壁高度为200mm,檐沟坡度为1%,这样的话,每块檐沟钢板的侧壁高度均在不断变化,这样的话,对于檐沟钢板加工将非常困难,檐沟的排水坡度无法保证,甚至出现反坡,积聚在檐沟内的雨水无法及时排出。
3.5 檐沟钢板加工应分块进行,因檐沟长度为80米,无法一次加工成型,受到实际加工机具及成品钢板的限制,并且必须考虑钢板处于外露环境下的腐蚀,所以檐沟钢板折弯加工时,沿长度方向一般为1.25m每块或1.5m每块,檐沟钢板交接处进行重叠、密封,檐沟重叠部位接缝的增多,增大了渗漏的隐患部位,重叠部位檐沟钢板未用双面胶进行密封,只是在外露部分用密封胶密封,另外密封胶质量差,因为该部分为外露部分,要经受日光照射、雨雪冲刷、气温变化的影响,所以檐沟重叠部分采用双面胶,接缝外露部分应用耐候密封胶进行密封。
4 处理措施
对于已渗漏破坏的檐沟进行拆除,全部檐沟重新加工,檐沟改用1.2mm的镀锌钢板加工,檐沟尺寸按照现场尺寸进行加工,女儿墙处、屋面排架柱的部位,分别加工。
4.1 对于内排水雨水管,经与设计单位协商,增加2根内排水雨水管,位置重新均匀布置,这样每根内排水雨水管的汇水面积为200m2,符合《屋面工程技术规范(GB50345-2004)》的要求。
4.2 对于损坏严重的进行拆除,损坏程度不大的予以整修,并全部重新加工檐沟,檐沟钢板厚度采用1.2mm的镀锌钢板,镀锌钢板能够有效的防止钢板受到腐蚀,对于屋面排架柱的部位,檐沟尺寸按照现场尺寸放样,充分考虑每块檐沟的搭接长度,檐沟侧壁的高度进行统一,檐沟侧壁高度=分水线处侧壁高度+檐沟排水坡度×分水线至内排水管的距离。
4.3 重新布置檐沟支架,在檐沟搭接部位、屋面排架柱的两侧均布置支架,并且檐沟支架的固定,安排有责任心的作业人员负责。
4.4 檐沟安装,檐沟搭接位置处,下部的檐沟靠近内排水雨水管,并且檐沟侧壁上沿依水平线进行安装,檐沟重叠部位用6mm的双面贴粘接,用4×13mm的铝制抽芯铆钉固定,铆钉间距小于150mm,檐沟外露搭接部分用耐候密封胶封闭,外露铆钉部位也用密封胶密封。
4.5 最后,檐沟内部采用材料找坡,排水坡度达到设计要求。
5 结语
通过加强对施工过程各工序的管理,檐沟安装完成后,对屋面进行淋水试验,檐沟未发现渗漏,并且经
泵房金属保温屋面施工方案 篇4
泵房位于1#汽机东面, 由1#和2#机组组成。泵房车间长109.10m、宽17.0m, 标高96.00m和100.00m以上为双层金属保温墙板、单坡双层立缝金属保温屋面, 屋面高点标高112.123m, 低点标高111.953m, 坡向PA至PB轴, 坡度1%在厂房PB轴侧设有一道天沟, 配备九根落水管向地面排水。泵房西侧另有一边跨, 从98.8m以上为单层金属墙板, 单坡单层金属屋面, 屋面高点标高111.304m, 低点标高110.302m, 坡向由东向西, 坡度11.72%, 在西侧设有一道天沟, 配备二根落水管向地面排水。
泵房屋面板由BUTLER (上海) 有限公司提供, 工厂预制现场安装。屋面的内衬板为26号 (厚0.55mm) 镀锌彩钢板, 外板为24号 (厚0.7mm) 镀锌彩钢板, 屋面板中间为140mm厚玻璃纤维覆盖棉。单层金属屋面板为24号 (厚0.7mm) 镀锌彩钢板。Z形和C形檩条 (或围梁) 支撑, 檩条 (或围梁) 通过檩托 (或梁托) 与钢柱、屋架连接。屋面天沟为100W×75H的标准外天沟, 落水管规格为50×75mm。
2、施工准备
2.1 主要安装用工具
自动螺钉枪;屋面缝边机;电剪刀;切割钳;拉铆枪;水平尺;铅锤。
2.2 现场堆放
2.2.1 屋面板以叠板的方式包装后供货, 以便于起吊与装卸。
材料进场时须根据厂家提供的材料清单进行清点验收。
2.2.2 屋面板集中堆放在器材公司的材
料堆场内, 现场施工时随用随领, 尽量避免现场堆放。若要现场堆放时, 须根据安装进度尽可能堆放在需安装的区域附近, 减少二次倒运的距离。
2.2.3 堆放场地须牢固平坦, 排水良好。
堆放时, 应保持屋面板干燥, 上部须进行覆盖, 底部嵌入聚苯乙烯或木条, 且略有倾斜, 以便排放任何凝聚液及积水。
2.2.4 包装好的屋面板堆放不得高于三
层, 包装上的支撑上下要对齐, 若无法对齐时, 在各层之间插入隔板。
2.2.5 若当天工作结束而打开的包装箱内屋面板未安装完时, 用聚乙烯 (或相似材料) 覆盖。
2.2.6 尽可能做到随用随进货, 减少屋面板在现场的堆放时间, 堆放最多不得超过四个月。
2.3 屋面板的搬运
2.3.1 屋面板包装箱在使用机械吊运
时, 必须保持平衡, 吊索采用尼龙绳 (或相似材料) 捆绑, 并在箱顶及底与绳之间嵌入木板, 以保护板边缘。
2.3.2 在进行人工搬运时, 应将抓住板边缘从包装中竖直提起, 切勿拖曳、平抬扭转, 以免板变形。
2.3.3 墙板的垂直运输采用4#或5#塔吊, 塔吊在厂房的东西两侧移动进行吊运。
2.4 屋面板的安装
2.4.1 屋面板的安装应在钢柱和屋架吊
装完成并且钢柱和屋架安装的ITP计划关闭、屋面板安装的ITP计划已处于准备状态时才能进行, 屋面板安装必须按设计施工图中相关节点和详图进行。
2.4.2 安装前清除板材搭接处和打自攻螺钉处的保护膜及板面上任何杂物。
2.4.3 对边线及中心线进行弹线定位。
2.4.4 准备好安装用工具及零配件。
3、施工部署
3.1 屋面板施工顺序
3.1.1 双层保温屋面板安装工艺顺序:
檩托→檩条→金属屋面内衬板→调节连接件→次檩条→玻璃纤维覆盖棉保温板→屋面板连接件→金属屋面外面板→锁边。
3.1.2 单层非保温屋面板安装工艺顺序:檩托→檩条→金属屋面外面板→锁边。
3.1.3 屋面板铺设方向:
双层保温屋面由PB轴向PA铺设;单层金属屋面, 由东向西铺设。在坡度方向上由低端向高端铺设, 即板的端部搭接保证高点处的板压在低点处的板上。
3.2 安装用脚手架的搭设
3.2.1 安装用脚手架为室外脚手架, 搭设在室外EL96.
0m和EL100.0m地面上, 一次性整体搭设完成。
3.2.2 脚手架采用φ48×3.
5钢管进行搭设, 双排架, 架子宽为1.2 m, 里排架距外墙边线350~400mm, 立杆纵距和步距均为1.8m, 每三至五跨内设置一道剪刀撑。每隔三步架、三或四跨与钢柱或梁进行软拉结, 拉结点尽量利用墙面上的洞口处。每层架子在施工时外侧需设一道1.2m高的防护栏杆和0.3m高的踢脚板, 保证施工人员安装操作时的安全。
3.2.3 每层架子在使用时必须满铺脚手板。
在每侧外脚手架内设一道宽600mm的便携式钢挂梯作为施工人员上下通道, 钢挂梯随层设置安全护栏。
4、屋面主要施工方法
4.1 双层保温屋面的施工方法
4.1.1 屋面的组成
双层保温屋面由檩条、内衬板、调节连接件、次檩条、保温棉、外板组成。
4.1.2 檩条安装
4.1.2. 1 檩条与钢屋架之间由檩托进行
连接, 檩托用6mm厚Q345的镀锌钢板冷弯成角钢, 规格为8 0×2 0 0 m m, 长1 5 5 m m。檩托与屋面梁焊接, 檩条用螺栓与檩托连接。檩托与屋面梁的焊缝检测方法为100%目视检测和15%磁粉检测, 补漆采用被批准的卡宝拉因90铝油漆, 按批准的程序进行。
4.1.2. 2 根据厂家施工图在屋面梁顶进
行定位放线, 必须注意第一根檩条的安装位置及Z形檩条的安装方向。双层保温屋面檩条高240mm, 标准间距为1505mm, 檩条之间加檩撑进行加固, 檩撑位于檩条上部。
4.1.2. 3 屋面檐口的檩条安装完成后,
在檩条上安装屋檐角钢, 以固定天沟、檐口饰边及山墙饰边, 在檩条下部安装墙面内衬板支撑角钢, 以固定墙面内衬板。
4.1.3 内衬板安装
4.1.3. 1 在对安装好的檩条验收合格后即可进行内衬板的安装。
4.1.3. 2 根据厂家施工图进行排版, 安
装时按屋面板铺设方向铺设内衬板。
4.1.3. 3 内衬板用自攻螺钉与檩条连
接, 板端部搭接在檩条上, 搭接长度150mm。内衬板侧向将凸沿重叠搭接, 板与板之间用自攻螺钉固定。
4.1.4 调节连接件和次檩条安装
4.1.4. 1 在内衬板上沿檩条安装51mm
高的调节连接件, 连接件标准间距6 0 0 m m, 用铆钉安装在檩条上。
4.1.4. 2 将次檩条安装在调节连接件上, 与调节连接件之间用自攻螺栓进行固定。
4.1.4. 3 调节连接件和次檩条的安装位置参见图1。
4.1.5 保温板安装
4.1.5. 1 对安装完的次檩条进行校准后, 即可进行保温板安装。保温板铺设方向与屋面坡度方向一致。
4.1.5. 2 保温板铺设时, 先用双面胶条
将保温板粘在次檩条上, 待屋面连接件安装和屋面外板安装时再固定。
4.1.5. 3 保温板的接缝为对接接缝, 接缝处的密封处理按厂家标准进行。
接缝必须控制在单块屋面外板内, 且南北向接缝在围梁上, 与屋面外板接缝错开, 避免重缝。
4.1.5. 4 保温板安装时, 将保温板略微拉平绷直, 防止局部堆积。
4.1.6 屋面连接件和屋面外板安装
4.1.6. 1 按屋面铺设方向安装屋面外板。
屋面板坡度误差为每6 m不超过6mm, 接缝面和搭合面误差为3mm。
4.1.6. 2 根据屋面板布置图进行屋面外板安装。
首先进行第一块板的定位, 再用定位销杆找出第一块板在屋檐次檩条上的孔位, 将泡沫堵头用薄胶粘于第一块板的端部, 再将板同泡沫堵头一起用螺栓固定在次檩条上。安装时, 须将外板雄边上的自带胶保护膜撕掉。
4.1.6. 3 在进行侧向的第二块板安装前, 必须安装好屋面连接件。
先用冲头销杆找出并确定位于次檩条上的孔位, 将屋面连接件的脚钩勾在第一块屋面外板的在雄边上, 用定位销杆临时固定在预先找出的孔位上, 调整连接件确认无误后, 用螺钉将屋面连接件与次檩条固定。在山墙端的次檩条上安装饰边连接件。
4.1.6. 4 安装好的屋面连接件必须保证其脚钩位于连接件的中间部位。
屋面连接件的间距同外面板宽度相等。
4.1.6. 5 屋面连接件安装完毕, 即可进行侧向的第二块板的安装。
侧向搭接时, 将第一块板的雄边和屋面连接件的脚钩插入第二块板的雌边内, 并在板的雄边两端部涂上厂家提供的管状密封胶。
4.1.6. 6 在两块屋面外板侧向搭接完成
后, 需用厂家提供的专用屋面缝边机对屋面外板侧缝进行锁边处理。具体操作见厂家标准施工图。
4.1.6. 7 屋面外板的端部用厂家提供的连接板进行连接。
连接板底板上已焊四个剪力钉, 将剪力钉先穿过需连接的低端板孔, 调整好位置后, 沿板端将密封胶带中心对齐剪力钉压下, 撕掉胶带上的保护膜, 在密封胶带内侧并延伸至板侧连接处涂上管状密封胶, 再放置高端板压紧, 最后放置连接板压条, 并用手动扳手将法兰螺母拧在剪力钉上。
4.2 单层非保温屋面的施工方法
4.2.1 单层非保温屋面仅由檩条、屋面连接件和屋面外板组成。檩条的安装同双层保温屋面的檩条安装。
4.2.2 屋面外板安装方法与双层保温屋
面的外板基本相同, 屋面连接件直接安装在檩条上, 再安装外板, 最后进行锁边处理。
4.3 屋面洞口的留设
4.3.1 根据厂家施工图位置并参考BECHTEL设计图纸进行洞口预留。
4.3.2 根据厂家施工图在洞口部位设置
H型和C型加强檩条, 待内外板均铺设完后安装收边板、排水板, 并按厂家标准用密封胶进行防水处理。
5、檐口处天沟及饰边施工方法
5.1 天沟的安装
5.1.1 屋面和墙面在低檐处的板安装完成后, 立即安装天沟。
5.1.2 在天沟安装到屋顶前, 需将单块天沟板 (长3.
6 m) 按每跨长度进行装配, 天板间搭接为114mm, 末端按需要现场切割, 每跨天沟两端安装端部盖板。装配时, 在两块天沟板之间涂密封胶后搭接, 现场钻孔用铆钉固定。每跨天沟板间设置伸缩缝, 搭接114mm, 不用紧固件连接。每跨天沟板用支撑槽钢进行加固, 槽钢间距600, 位置与屋面外板接缝相配合。
5.1.3 将装配好的天沟板吊至所需位置与屋面板进行连接。
沿天沟翼缘通长粘密封胶带, 与屋面板平板相连处用屋面外板端部搭接方法进行连接, 在屋面板皱折处需塞密封堵头, 并在堵头凹槽内满涂密封条进行防水处理, 并将吊钩一端插在屋面板立缝上并用铆钉与屋面外板固定, 另一端用螺栓与天沟上的支撑槽钢连接。
5.2 山墙与檐口饰边板的安装
屋檐支撑角钢在檩条安装时, 已同屋檐檩条一起安装完成。山墙饰边板安装必须在屋面外板和墙面外板安装完成后立即进行。
6、质量保证措施
6.1 安装前, 对参与屋面板安装工人进行技术培训, 使之熟悉屋面板安装工作。
6.2 施工前, 及时做好放线技术复核工作, 技术员及工长要进行施工技术和安全技术交底。
6.3 认真做好每道工序的施工, 做到
随安装随检查, 自检与互检共同进行, 上道工序验收后才可进行下道工序施工。墙板施工时注意保护螺钉垫片, 一旦受损立即更换。
6.4 适时清除金属面板外露表面上的保护层, 并注意保护面漆不受损伤。
6.5 屋面板各组成部分安装时必须严格
按照厂家的施工图相关要求进行, 并按图要求进行选料搭配, 不得随意更改。
6.6 对安装好的屋板要做好成品保护, 直至最后交工验收。
6.7 所有工程用材料均需符合规范要求方可使用, 及时做好技术资料的收集归档工作。
7、安全保证措施
7.1 施工人员进入现场必须正确佩戴安全帽、穿工作服和防护皮鞋, 高空作业人员必须系好安全带。
7.2 脚手架搭设完毕必须经过相关人员的验收合格后方可投入使用。
严禁在架子上向下抛掷物品。严禁操作平台上堆料超载。
7.3 按安全规程要求搭设安全网, 做好高空操作的安全防护工作。
7.4 汽车吊操作人员及配合人员应严格按照指挥员的口令进行操作。
7.5 特种人员上岗必须佩戴特种工操作证, 严禁未进行培训人员进行特业施工。
7.6 风速达6级以上时禁止高空作业。
7.7 及时清除已安装好的屋面内外板上的雨水, 防止施工人员滑倒。
参考文献
[1] 建筑材料与饰物技术规范98-20000-TS-401 (R4)
金属屋面种植工程技术探讨 篇5
本文探讨了金属屋面种植工程的荷载设计要求和各构造层次的选材要点,重点介绍了女儿墙、落水口和出屋面构件节点的防水处理措施。
1 金属屋面种植工程的设计及选材
1.1 金属屋面种植工程的荷载设计
在屋顶上进行绿化造园,首先要考虑的是建筑物屋顶能否承受由于屋顶绿化的各项构造和园林工程所增加的荷载。种植屋面的荷载,包括恒载与活荷载两部分。恒载包括隔汽层、保温层、防水层、排蓄水层(含排水板蓄满水)、饱水情况下的土壤、植被以及其他附属设施的重量;活荷载包含施工、养护等上人荷载。根据目前常用的植被、介质情况,金属屋面种植工程通常的荷载要求如下:1)种植景天科植物的屋面,恒载需≥1.0 kN/m2,活荷载需≥0.5 kN/m2;2)种植植被类植物的屋面,恒载需≥1.5 kN/m2,活荷载需≥0.5 kN/m2;3)种植灌木类植物的屋面,恒载需≥2.5 k N/m2,活荷载需≥0.5 kN/m2。
1.2 金属屋面种植工程构造层次设计及选材
金属屋面种植工程的设计除了荷载计算外,还需考虑科学的防水保温排水构造、合理的材料选择、防风处理、节点构造、排水坡度等问题,金属屋面种植工程常见的构造层次见图1。
1.2.1 压型钢板
金属屋面种植工程对排水的要求较高,压型钢板基层的坡度是能否快速排水的关键因素之一。同时,防水材料和其他固定件通常会固定在压型钢板上,因此对压型钢板的强度、厚度都有特殊要求。一般来讲,金属屋面种植工程对压型钢板基层的要求如下:坡度>2%,厚度>0.8 mm,挠度
1.2.2 隔汽层
为了更好地隔绝湿气、潮气,避免保温材料吸潮、降低甚至失去保温隔热功能,同时减少屋顶返潮引起的钉口锈蚀,并起到承上启下的作用,确保系统的整体性,金属屋面种植工程设计时压型钢板上通常设有一层隔汽层。
SKD耐酸碱腐蚀铝箔面层SBS改性沥青自粘卷材(图2)的上表面为特殊处理过的铝箔,隔汽效果突出;下表面为自粘SBS涂层,可以直接与钢板粘接。该材料能将波谷间的气体隔绝,保证不窜气,同时在钉口位置有较好的自密性能,是一种较为理想的隔汽层材料。
1.2.3 保温层
金属屋面种植工程对保温层的抗压强度有比较高的要求,同时要求保温层需具有憎水性。由于压型钢板具有一定的挠度,类似泡沫玻璃等脆性保温材料不适合用于压型钢板上。金属屋面种植工程可选用的保温材料,有EPS保温板、XPS保温板以及聚氨酯保温板三种,具体要求如下:1)EPS保温板,满足设计要求的厚度,同时要求密度>30 kg/m3,导热系数≤0.038 W/(m·K),压缩强度≥60 kPa,吸水率≤6%;2)XPS保温板,满足设计要求的厚度,同时要求密度>40kg/m3,导热系数≤0.030 W/(m·K),压缩强度≥250kPa,吸水率≤1.5%;3)聚氨酯保温板:满足设计要求的厚度,同时要求密度>35 kg/m3,导热系数≤0.024W/(m·K),压缩强度≥150 kPa,吸水率≤3%。
1.2.4 普通防水层
普通防水层采用的材料需与耐根穿刺防水材料为同一类别的产品,以便搭接边错缝搭接,使防水的保险系数更大。通常采用的4 mm厚PYEⅡ型改性沥青防水卷材是一种以长纤聚酯布为胎体、纯SBS改性沥青为涂层的防水材料,防水性能突出,并具有较强的力学性能和延展性。
1.2.5 耐根穿刺防水层
对于金属屋面种植工程来说,耐根穿刺防水材料的选用极其重要,不仅要求其具有超强的耐老化性能、优质的防水性能,同时还要起到耐根穿刺的作用,否则植物根系会破坏防水层、保温层等,造成渗漏。屋面一旦漏水,不仅会带来室内装修的损失,还会加剧压型钢板的腐蚀。4 mm厚WSI铜离子复合胎基改性沥青耐根穿刺防水卷材的胎基上表面渗透着铜离子,当植物根系接触到铜离子时,就会改变生长方向,不会继续破坏防水层。该材料采用纯SBS改性沥青,耐久性能大大增强,还具有以下特点:1)采用欧洲专利技术,寿命超过50年,耐根穿刺性能和环保性能都通过了德国园林协会(FLL)的试验验证;2)不影响植物生长,只改变根系生长方向;3)高耐折力,延伸率>40%;4)低温柔性好,耐老化性能突出;5)抗紫外线能力强。
1.2.6 排蓄水过滤层
排蓄水层的设置能有效实现过多雨水的顺利排出,以免荷载由于下雨而暴增,也可避免植物因根系泡水而死亡,同时还具有一定的蓄水功能,减少屋面的养护次数。目前PVC排蓄水板、HDPE排蓄水板等均可用于种植屋面工程。
超轻型种植屋面还可采用营养基蓄排水毯(图3)。该材料为一种特殊的聚酯材料(形状类似海绵),含有植物生长所需的营养元素,可以当作土壤来用,由于材料下层做成了凹凸的鸡蛋壳形状,又可实现排蓄水功能,如果种植佛甲草等景天科植物,该材料厚度仅需2 cm,可以减轻20 kg/m2的荷载。上海市政府大楼的屋顶花园(2005年建成)就采用了该材料,至今使用效果良好[2]。
1.2.7 种植系统
金属屋面种植工程植物的选择是屋顶绿化的重要部分,影响屋顶绿化植物选择的因素很多(图4)。
由于屋顶具有光照好、风大、空气湿度小、植物病虫害少、荷载受限制、土层薄等特点,冬季植物易遭冻害,夏季易受灼晒。植物的配制必须根据地域性差异和绿化功能的不同,选择那些喜光照、根系浅、叶小、茎抗风、植株抗寒能力强的树种。在选择植物时,应尽量注意四季花卉的搭配,同时选择一些四季常绿型植被,以防止因季节变迁而导致屋顶花园的观赏功能下降。同时,要运用丰富多彩的地被植物,合理组织,创造鲜明、活泼的底层空间。
1.2.8 屋面养护
金属屋面种植工程一般采用低荷载、免修剪、薄土壤类型的植物,以耐寒耐旱的景天科植物为主,此类植物一般怕踩踏,面积较大的屋面,可设置一些踏步供养护时使用。应根据所选择的植物类型、屋面大小、布局和当地的气候条件,决定采用哪种浇灌系统,可选择自动浇灌系统、半自动浇灌系统或人工浇灌。
2 金属屋面种植工程主要节点的防水处理
细节往往可以决定成败,对于金属屋面种植工程系统,细部节点的防水处理尤为重要,因为相对于混凝土屋面,钢结构的变形系数较大,材料容易随之被拉断。以下将重点介绍金属屋面种植工程几个主要节点的防水处理措施。
2.1 女儿墙
金属屋面种植工程女儿墙的防水处理,见图5。大面卷材铺至女儿墙根部,采用U型压条、螺钉和焊绳将其与保温层一起固定在基层上。底部搭接在大面,并与大面卷材进行热风焊接,再用密封胶密封以确保防水安全。在女儿墙周围25 cm范围内设置卵石作为缓冲带,避免土壤下雨或者结冰后膨胀,影响结构的稳定。
2.2 落水口
落水口也是金属屋面种植工程防水中非常关键的部位。普通的落水口一般采用配套的垫圈压住防水卷材,并用密封胶密封。该做法主要依靠密封胶防水,但密封胶在水中长期浸泡后容易失效,从而导致渗漏。建议金属种植屋面采用喇叭口的落水设计,让防水卷材与落水的喇叭位置粘接面加大,提高防水的安全性。落水口的防水处理示意,见图6。
2.3 出屋面构件
金属屋面种植工程中出屋面构件的防水处理,见图7。防水卷材的收口高度,要求高出土壤层高度150 mm。先将防水卷材包裹在管壁上,再将包裹用的防水卷材与大面防水卷材热熔焊接成为整体,在顶部用不锈钢金属箍箍紧,并用密封胶密封。
3 结语
对于金属屋面种植工程而言,在整体系统的选择上,应选用自重轻、使用寿命长的产品;对于土质和植物而言,应根据荷载允许的范围来决定。科学的设计、优质的材料组成、精密的施工、全方位的管理,是金属屋面种植工程质量的保障。
参考文献
[1]卢嫔婷,葛兆.上海世博会瑞士展馆种植屋面的设计及施工[J].中国建筑防水,2010(11):1-4.
金属屋面板 篇6
1 工程概况
内蒙古科技馆新馆位于呼和浩特市新华东街北侧, 总建筑高度50.15 m, 地下1层、地上6层, 总建筑面积约48 300 m2, 主要功能区有多个, 包括常设展厅等。该项目由中国航空规划建设发展有限公司完成建筑设计和施工图设计。
内蒙古科技馆新馆的建筑设计, 由于使用功能的要求, 使得结构的空间跨度很大, 采用了钢筋混凝土框架剪力墙结构及钢结构形式的受力体系。建筑造型像一条白色的哈达, 它代表着内蒙古人民热情好客, 同时它又是展示最新科技成果的圣殿 (图1) 。
本工程金属屋面最外侧部分几乎全为异形铝合金板拼成的曲面。如何控制好建筑造型, 实现建筑效果, 是工程的关键。该项目金属屋面工程包括外层装饰铝单板 (3mm) 、内层直立锁边、压型钢板防水屋面以及TPO柔性防水屋面三大系统, 其中铝单板面积约30 000 m2, 包括平板、单曲及双曲面板;内层压型钢板及直立锁边屋面板约8 000 m2。
2 异形金属屋面设计
2.1 分析
异形金属屋面设计是所有工作的基础。而外层金属板设计的基础则是由设计单位提供的三维模型, 用犀牛软件进行曲面的曲率分析, 结果如图2所示。
在黎曼几何上, 根据曲面在两个主曲率方向的乘积, 可将曲面分为正高斯曲率、零高斯曲率和负高斯曲率。正高斯曲面的两个主曲率半径均位于曲面的同侧, 如球面;零高斯曲面的两个主曲率方向中有一个方向的曲率为零, 如柱面;负高斯曲面的两个主曲率方向位于曲面的两侧, 如马鞍面。经过这两项对比分析可得出结论:将占总面积75%的铝单板加工成平板即可, 图2中右侧部分区域则需加工成单曲面板和双曲面板。
2.2 划区
按照平板、单曲面板及双曲面板的位置及比例, 并兼顾在蓝图上能够表达清楚, 将三维模型划分为9个区域, 如图3所示。
这样分区, 有了统一的对话平台, 方便设计师内部沟通, 也有利于现场施工人员理解。
2.3 三维坐标点确定
三维坐标的确定, 是本工程的核心工作。要确定三维坐标点, 首先要确定全局坐标原点和用户坐标原点, 以方便设计人员用软件出图。由于本工程体量超大, 因此设定了2个全局坐标原点, 分别控制9个分区的用户坐标原点。全局坐标原点1通用区域含A区、D区、E区、H区, 全局坐标原点2通用区域含B区、C区、F区、G区、J区, 见图4所示。
本工程需要确定三维坐标点的系统很多, 包括屋面铝单板定位、钢龙骨的安装控制、钢龙骨与主体钢结构连接支点、直立锁边屋面檩托板等, 这些三维坐标点均由用户坐标原点生成。下面以A区为例, 分别介绍这些三维定位点的生成。
1) 确定铝单板安装的三维坐标点
将已分区的犀牛模型进行处理, 并将曲线转化为直线并相互打断, 然后保存为dxf文件, 并将用户坐标系原点与CAD文件内的世界坐标系原点重合。随后, 导入midas计算软件, 由软件生成节点的三维坐标点, 这就得到了铝单板面材分格交点的三维坐标控制点, 如图5所示。
2) 确定铝单板龙骨的三维坐标控制点
将A区的犀牛曲线模型沿曲线的法线方向向下偏移200 mm, 就得到了龙骨的线模型。注意, 这里的龙骨线模型是钢龙骨的上皮中心线。随后, 保存为dxf格式。在CAD中, 将模型中用户坐标原点与世界坐标系原点对齐, 最后导入midas计算软件, 再赋予构件的截面属性, 就得到了龙骨的节点坐标及杆件的长度及重量。由于本工程造型极其不规则, 预算人员也无法统计总的用钢量。采用软件后, 设计人员既得到了准确的控制点, 同时也为预算人员提供了必要的信息 (图6) 。
3) 确定铝单板龙骨的支点坐标
屋面外围护结构要在主体钢结构上生根, 根据本工程的实际工况, 采用Φ150 mm的钢管作为铝单板钢龙骨的支撑构件, 见图7所示。钢管上皮的中心点坐标通过下法获得:将铝单板的曲面沿法线方向偏移200 mm, 获得龙骨的曲面;将水平方向的铝单板分格线投影到龙骨的曲面, 随后将垂直于水平分格线的轴线 (轴线间距8 400 mm) 投影到龙骨曲面, 便得到了支点在龙骨上皮的竖向投影点。将模型导入midas软件, 便得到了投影点的坐标, 将Z向坐标再减去300mm (X、Y向坐标保持不变) , 就得到了支撑钢管的上皮中心点坐标。
4) A区屋面直立锁边造型的确定
本工程有一部分的屋面铝单板是外包在直立锁边金属屋面上的。根据前期确定的方案, 直立锁边外包铝单板的完成面距离直立锁边的龙骨上皮为固定尺寸 (本工程为496 mm) , 换言之, 直立锁边屋面的完成面直接决定了上层铝单板的造型。为了既保证造型又能满足现场施工的方便, 就要对固定直立锁边龙骨的檩托板上下端点进行精确定位, 见图8。
3 屋面坐标系的相互转换及实际安装使用
3.1 屋面坐标系的相互转换
测量放线是贯穿整个施工的核心工作, 也是基础工作, 施工前要依据图纸建立屋面工程的坐标系并确定控制点。由于本工程的其他两个施工单位 (总包和钢结构安装单位) 都有自己的独立坐标系, 首先要按两个单位各自提供的坐标原点和工地周围控制点的坐标在图纸上放样, 校核两单位的控制点是否能重合 (为设计与施工方便, 一些屋面钢梁的安装还要用到钢结构安装单位的坐标系) ;随后将全局坐标原点定在图纸上确定的位置, 得出屋面铝单板、龙骨与支点安装需要的控制点, 见图9。
3.2 实际安装使用
工程实际施工中, 依据上述方法进行龙骨的安装和屋面铝板加工图的翻样工作, 基本上达到了预期效果。
4 结语
计算机软件只是设计的辅助工具, 通过运用这些软件可提高整个工作效率, 解决传统的二维平面所不能解决的设计问题, 从而为内蒙古科技馆新馆超大异形金属屋面屋面板的精确设计与快速施工提供了方便。
参考文献
[1]SGBZ—0408金属板材屋面施工工艺标准[S].
金属屋面板 篇7
1 首都机场T3航站楼主楼金属屋面及其风揭掀顶
1.1 T3A主楼金属屋面
T3A主楼金属屋面表面颜色在设计时,根据屋顶不同位置由黄-橙-红三种渐变色彩组成。从高空鸟瞰,该渐变色彩的屋面就像一条腾飞的巨龙(题图),非常壮观。
T3A主楼金属屋面构造形式:T3A主楼金属屋面系由钢承底板、保温层、气密层、吸音层、防尘层和屋面板组成,钢承底板采用两肋穿孔、孔直径为2 mm的彩色钢底板。金属屋面投影面积达16万m2,铝锰镁金属屋面板呈琉璃瓦色,表面氟碳烤漆(图1)。该屋面板型为构造防水型的直立锁边贝母板,依靠板与板之间的锁扣扣在一起,形成牢固、防雨、可伸缩滑动的连接(图2)。保温层采用150 mm厚的玻璃棉,气密层为铝塑夹筋薄膜,吸音层为100 mm厚吸音玻璃棉,而防尘层则采用无纺布。有孔的钢承底板与保温层、气密层、吸音层和防尘层,共同构成了屋顶保温、吸音、防尘体统。
1.2 T3航站楼金属屋顶三次被风掀
1)第1次
2010年12月10日,北京地区遭遇大风天气,首都机场风速最高达26 m/s,最大风力为10级。该天气造成首都机场T3航站楼屋面局部金属板被强风掀开。
机场扩建指挥部负责人分析事故原因时表示,T3航站楼的建设标准超过了国家的设计标准,发生这一事故,乃是因为设计的抗风能力是实验室得出的数据,不能完全说明问题;另外,破损部位发生在航站楼屋面的弧形段,受到特殊地形的影响,该处瞬间风力可能会超过建设标准。
2)第2次
2011年11月22日18时55分,首都机场风速最高达24 m/s,20时15分,T3航站楼D区屋顶局部被强风掀开。
对于此次事故,中方总设计师表示,机场建筑设计本身没有问题,风揭可能是供应商提供的建材质量不合格,或个别建材没有安装妥当所致。
3)第3次
2013年3月9日11时40分,首都机场风速高达30 m/s,风力达11级。11时46分,T3航站楼国际区东北角屋面局部被瞬间超过11级以上的强旋风掀开,屋面系统中的玻璃棉被大风吹落满地。
1.3 国内其他三起金属屋面风揭破坏类似案例
1)武汉天河机场屋面破坏
2007年7月27日20时30分左右,一场突如其来的大风造成武汉机场二期工程主候机楼屋顶破坏,面板约有100 m2被掀起,屋面内部的上部PC板几乎被吹落或掀起。该候机楼屋顶按GB 50009—2006版《建筑结构荷载规范》要求的50年一遇基本风压设计,原设计能抗12级大风。武汉机场航站气象台记录的当时风速为29 m/s,相当于11级大风,破坏时风压超过设计风压。面板破坏处T形件、主次檩条连接均良好,风揭是由于立边锁扣负风压强度不够而被拉脱所致。
2)沪宁城际苏州园区站金属屋面遭“8·8”强台风“海葵”破环
2012年8月8日13时许,因受台风“海葵”影响,苏州市有8~10级大风。受此台风袭击,沪宁城际苏州园区站金属屋面共有15块1.0 mm厚铝镁锰合金直立锁边屋面板遭到破坏。该金属屋面按GB50009—2006年版标准要求设计,应能抗12级大风,之所以在10级大风下就破损,主要是立边锁扣负风压强度不够所致。
3)河南省体育中心金属屋面遭9级风破坏
在一次大风的袭击下,河南省体育中心金属屋面中间位置最高处铝塑板和固定槽钢被风撕裂并吹落100 m远,3副30 m2的大型采光窗被整体吹落,雨篷吊顶被吹坏,主体结构倒没什么大碍。根据当初的设计要求,该金属屋面应能抵抗10级大风,但按当天气象局观测点的大风最高时速为24.7 m/s,仅相当于9级风。分析原因,破坏基本上是由负风压引起。
以上列举的是金属屋面被大风掀开案例中极少的部分,我国每年因强风造成屋面受损的直接经济和间接经济损失达亿元以上。开展金属屋面抗风能力系统研究迫在眉睫。
2 金属屋面风损原因探讨
2.1 首都机场T3航站楼金属屋面按GB 50009—2006版标准设计的负风压偏低
1)设计计算值
首都机场T3航站楼是超大跨度空间屋盖结构。T3A航站楼长约960 m,最宽处约780 m,最高处45 m。T3B航站楼长约960 m,最宽处约780 m,最高处44.5 m。两个屋盖结构相距约1 000 m。T3A和T3B航站楼屋面均为复杂的双曲面状,表面附有采光三角天窗,体型独特;而且屋面跨度又特别大,结构具有质量轻、柔性大、阻尼小等特点,均是典型的风敏感结构,风荷载是控制结构设计的主要荷载之一。对挑檐结构安全的主要威胁来自负风压。当年设计时,国际建筑设计大师诺曼·福斯特和中国专家也意识到了这一点,做了相应计算和抗风力试验。文献[1]提供了航站楼屋面各区详细的等效静力风荷载数据。0°风向角时,屋面各区等效静力风荷载(50年重现期)在-1.57~0.08 k Pa。
2)高度z处金属屋面按GB 50009—2006版标准计算的风荷载标准值Wk
计算公式为:
式中:βgz为高度z处的阵风系数,取1;μsl为风荷载局部体型系数,取-2.0;μz为风压高度45 m(B)变化系数,取1.615;w0为基本风压,100年重现期取0.50k Pa,50年重现期取0.45 k Pa。
上述数据代入(1)式,计算得到100年重现期风荷载标准值Wk=-1.615 k Pa,50年重现期风荷载标准值Wk=-1.454 k Pa。
文献[1]提供的首都机场T3航站楼等效静力风荷载为-1.57 k Pa,介于上述计算值100年重现期和50年重现期风荷载标准值Wk之间,即相当于10级风的风荷载标准值。
3)高度45 m处金属屋面按GB 50009—2006版标准计算的风荷载标准值
高度45 m(B)处的阵风系数βgz=1.56,则:
100年重现期风荷载标准值Wk=-1.615×1.56k Pa=-2.51 k Pa;
50年重现期风荷载标准值Wk=-1.454×1.56k Pa=-2.27 k Pa;
(100年重现期12级风的最小风压)/(50年重现期12级风的最小风压)=1.736;
(100年重现期12级风的最大风压)/(50年重现期12级风的最大风压)=1.7。
2.2 2012年前国内金属屋面按GB 50009—2006版标准设计的负风压标准值偏低
GB 50009《建筑结构荷载规范》2006版所载屋面12级风压标准值,大约相当于2012年版的10级风压标准值。金属屋面结构在遇到9、10、11级风压时,尽管设计负风压偏低,一般不会导致整体结构破坏,因为整体结构重力荷载降低了负风压的作用;而金属屋面表层薄板金属自重很轻,不能起到降低负风压的作用,因而往往被掀揭而破坏。
GB 50009—2012版标准,系考虑到近几年来轻型屋面围护结构(含薄板金属屋面)发生风灾破坏的事件较多而作出的修订。
3 金属屋面抗风揭能力测试和分析
3.1 金属屋面风揭破坏
在一个铝镁锰金属屋面系统中,影响面板抗风性能的薄弱部位主要有山墙、屋脊和T型支座。从以上一些破怀案例中可看出,金属屋面系统抗风性能的降低,首先是从屋脊节点和山墙节点等局部位置开始,再向整个屋面系统蔓延并最终损害该屋面系统的。
金属屋面产生破坏主要表现在以下几个方面:
1)金属屋面抵抗强风力作用的强度不够,导致屋面破坏。
2)金属屋面系统的T码与檩条的连接强度不够,在强风作用下屋面破坏。
3)支座处锁缝分离,板与板非支座处分离,滑动支座破坏,紧固件被拔出。
增强金属屋面的抗风能力,主要应改善屋面系统上述三方面的受力性能,其中第3)点是问题的关键。某直立锁缝金属屋面系统抗风揭试验结果(表1及图3),证实了这一结论。
3.2 直立锁缝金属屋面系统受力分析
直立锁缝金属屋面承载面积,与板宽和支座间距成正比(图4)。屋面各组成单元的传力途径为:风载—屋面板—屋面锁缝—屋面支座—屋面紧固件—檩条。
3.3 金属屋面系统极限抗风拔力
可以通过金属屋面系统各组成单元的平衡搭配,获得有效的抗风拔力系统。从其失效模式:紧固件拔脱、滑动支座破坏、支座处锁缝分离和板与板锁缝分离,可分析得到系统最优组成单元平衡搭配方案:
式中:F1为支座处锁缝极限承载能力,k N;F2为非支座处锁缝极限承载能力,k N;F3为支座极限承载能力,k N;F4为紧固件连接极限承载能力,k N;F为系统中最薄弱组件能力,k N;Croof为该系统极限承载能力,k N/m2;S为支座间距;W为屋面板宽度。
3.4 金属屋面系统传力机制目前尚无成熟的研究理论可作依据
目前,金属屋面板通过扣合或咬边连接的金属屋面工程越来越多,但由于设计规范相对滞后,以及应用单位与设计人员的认识程度不够等原因,对金属板屋面的研究大多集中在保温、隔声、防水等领域,对力学性能的研究也多集中于外露式的搭接方法,而对金属屋面上层屋面板板肋与T码之间的咬合破坏研究甚少。咬边连接是通过板与板、板与T码之间的相互咬合来连接,其抗剪和抗弯承载力是通过相互之间的摩擦力来传递,传力机制明显不同于紧固件连接,其在风吸力作用下的传力机制目前还没有成熟的研究理论可作为依据。本文拟对金属屋面板与T码之间的咬合破坏力学特征作一探讨分析。
1)金属屋面系统的薄弱区
在屋面板与T码的咬合处,由于负风压的作用,风会对屋面板产生向上的风吸力作用。风吸力反复不断地对屋面板向上作用,导致上层屋面板板肋与T码之间咬合破坏,破坏时面板与T码脱开上拱,然后带动其他位置的屋面板一起拱起,致使屋面板最终被撕裂而破坏(图5)。
2)金属屋面板强度及屋面板与T码咬合部位强度计算
这两类强度受材料性质及连接构造等许多因素影响,其计算目前尚无精确的理论可循,需根据试验确定。
压型金属板属于板状受力构件,其破坏状态受多种因素影响,除强度、刚度外,其稳定性和连接可靠性也极为关键,因此其截面参数无法用纯理论计算获得。正规生产厂家都会对其生产板型的各种规格反复进行不同跨度的受荷试验,再将试验数据进行统计分析,从而得出符合实际受力模式的截面参数,作为设计计算依据,并将所有试验及数据提交权威机构认证批准。必要时,也可参考下列方法进行计算。
结构计算模型:考虑屋面板承受竖向荷载、水平荷载,强度和挠度应按受弯构件计算,并考虑温度和地震效应的影响;强度和挠度可按弹性五跨连续梁模型计算内力;截面则按薄壁构件验算。
设计所采用计算方法及公式,按荷载组合及所受内力分述如下。
荷载组合:当活荷载≥雪荷载时,为恒荷载+活荷载;当活荷载<雪荷载时,为恒荷载+活荷载;考虑风荷载的最不利组合时,为恒荷载+风荷载;考虑检修荷载组合时,为恒荷载+检修荷载。
内力分析:在活荷载作用下,应考虑活荷载的最不利布置;在雪荷载作用下,应考虑满跨布置,并考虑积雪效应;检修荷载需考虑作用在跨中,并沿板纵向(铺板方向)换算成一个波峰宽方向的线荷载后,再按集中荷载计算。
计算单元及计算简图:取一板宽作为计算单元,见图6所示。金属屋面板的强度可取一个波距的有效截面,以檩条或T形支托为梁的支座,按受弯构件进行计算:
式中:M为截面所承受的最大弯矩,可按图7所示的面板计算模型求得;Mu为截面的受弯承载力设计值;Wef为有效截面模量,按现行国家标准GB 50429《铝合金结构设计规范》的规定进行计算。
3)屋面板受力
金属屋面板通过T型支座连接在檩条上,由T型支座支撑,屋面板的受力为多跨连续梁的形式(图8)。
4)屋面板T形支托的强度
应按下式计算:
式中:σ为正应力,N/mm2;f为支托材料的抗拉和抗压强度设计值,N/mm2;R为支座反力,N;Aen为有效净截面面积,mm2;t1为支托腹板最小厚度,mm;Ls为支托长度,mm。
5)屋面板与T码咬合部位最大抗力值R抗力与强度
目前尚无精确的计算理论,需根据试验确定连接强度。必要时也可参考下式计算(图9):
R=(0.607+0.536)q·L·B≤Ra(8)
铝锰镁金属屋面安装应用技术 篇8
浙江工业大学屏峰校区体育馆工程位于杭州市西湖区小和山高教园区内, 框架结构, 由比赛馆和训练馆组成, 地上三层, 地下一层, 总建筑面积16134平方米。
比赛馆、训练馆平面形状为圆形, 上部采用球冠状网架结构, 其中比赛馆球冠的跨度91.5米, 训练馆球冠的跨度64米, 网架最高点标高25.775米。
比赛馆、训练馆屋面均采用铝锰镁金属屋面板。
2、铝锰镁合金屋面板特点及施工
2.1 铝锰镁合金屋面板的特点
铝锰镁合金压型屋面板是一种新型建筑围护系统, 在轻质、节能、防水等方面有着无可比拟的优势, 同普通的屋面板相比, 其主要特点如下:
(1) 看重轻:
铝锰镁金属屋面板的主要组成材料为铝锰镁合金、岩棉、玻璃纤维吸音棉、PVC膜等。铝锰镁合金总厚度仅2mm左右, 总重量约5.5 kg/m2, 岩棉、玻璃纤维吸音棉均为密度很低的材料, 自然备件下的密度分别为80kg/m3和12 kg/m3, 由这些材料组成的面板自重也很轻, 一般常用的板自重约15kg/m2, 远远低于普通屋面板。
(2) 自防水:
铝锰镁屋面板具有自防水功能, 起防水作用的为铝锰镁金属板, 防水可靠, 不必再做防水层, 节约防水层费用, 减轻屋面层的重量。
(3) 自保温:
组成铝锰镁屋面板的岩棉、玻璃纤维吸音棉均为保温性能很好的材料, 可根据建筑节能设计的要求适当调整岩棉花及玻璃纤维吸音棉的厚度, 满足不同的节能保温设计要求, 不必再另做保温层。
2.2 铝锰镁合金屋面板的构造做法
体育馆屋面采用AST-65直立锁边铝锰镁合金屋面系统, 屋面板材料为铝锰镁合金, 标号为3004, 内填充材料为岩棉和玻璃纤维吸音棉。
构造特点及技术处理措施:
(1) 利用屋面板自身形状进行有组织排水:
本工程屋面铝锰镁压型屋面板采用点支撑结构, 为便于有组织排水且提高屋面板的强度, 面层屋面扳采用钝角高肋板型, 相邻板面采用咬合搭接方式连接。
(2) “放”与“抗”相结合, 应对温度应力:
本工程地处杭州, 为夏热冬冷地区, 一年四季温差较大, 为应对屋面板在温度变化时产生的温度应力, 设计时在纵向采取“放”的方式处理, 使屋面板体系在纵向可在结构固定支架上轻松滑动、移位;横向采取“抗”的方式处理, 即加强每块板两边的高肋的强度, 使每块板因温度变化引起的横向位移被两边高起且坚硬的高肋阻断, 而不会波及相邻的屋面板。
(3) 保温措施:
采用100mm厚的岩棉做保温层, 经设计计算, 满足屋面节能保温要求。针对江南多雨, 特别时梅雨季节空气湿度大的特点, 为防止岩棉吸水后保温性能降低, 在岩棉下方设一层PVC隔气层。
2.3 铝锰镁合金屋面板的加工及安装
铝锰镁合金屋面板面积大, 刚度小, 不利于运输, 经综合考虑, 本工程所用的铝锰镁合金屋面板全部在现场加工。为保证现场加工的质量, 采取出如下措施:
(1) 专门购买AST-65型铝合金屋面扇形板压型机, 用C20混凝土浇捣了1500平方米的加工场地。
(2) 所用的加工人员, 全部由生产厂家直接派出, 要求全部为从事加工工作二年以上的熟练技术工人。
(3) 由技术人员根据设计图, 对每一块板先用电脑进行排版、放样, 绘制加工图, 以此作为加工生产的依据。
本工程屋面为球冠状, 加工出的每一块屋面板均为不规则的形状, 又加上屋面板为薄板结构, 很容易变形。为保证在运输、安装过程中不变形, 我们采取了如下措施:
(1) 制作专用支架, 用来临时堆放及吊装屋面板, 要求支架的弧度与屋面板的弧度一致, 屋面板搁在支架上时为面支撑而不是点支撑。
(2) 屋面板临时堆放时, 不得超过三层, 堆放在支撑架上时, 除支撑架以外, 屋面板不应接触任何其它物体。
(3) 吊装时, 吊索只能绑扎在支撑架上。
3、铝锰镁合金屋面板屋面的技术质量要求
压型板截面尺寸的偏差不应超过下表限值
压型板截面尺寸的允许偏差不应超过下限值
扇形金属屋面板的垂直度、相邻面板安装肋高允许偏差限值
4、结束语
通过大家的共同努力, 我们成功地完成了比赛馆及训练馆网架及铝锰镁合金屋面板的加工及安装任务, 经现场检测, 各项技术质量指标都符合要求, 取得了较好的成绩。
摘要：本文介绍了浙江工业大学屏峰校区体育馆屋面铝锰镁金属屋面板的做法及施工安装技术。该工程由比赛馆和训练馆两部分组成, 屋顶球冠直径分别为91.5米和52米, 屋面板采用铝锰镁金属屋面板, 施工工艺复杂、安装难度大。
钢结构金属坡屋面漏水解决对策 篇9
屋面是建筑物的顶部围护结构, 阻挡风吹日晒和雨雪等对建筑物的侵蚀, 需具有防水、保温和隔热等功能。不同地区和不同类型的建筑物对屋面有不同要求。本文主要探讨钢结构金属坡屋面的漏水解决对策。
一、防渗漏的措施
以往在钢结构金属坡屋面出现漏水现象, 由于彩钢板处表面镀有一层热镀锌涂层, 不能采用SBS攻性沥青防水卷材热熔性粘接, 所以人们常用硅胶对易漏水的部位进行填充, 比如屋面锁缝板咬合部位、屋面各式收边、平面搭接处、屋面风机以及管道开孔等处。但是由于硅胶不能与彩钢板表面粘接处同步移动, 在经历温度变化、风载与雪载等外力作用下, 容易发生弹性变形, 在连接部位产生位移, 或应力不同步而造成结合部位出现裂缝。下雨时的虹吸效应也可能出现漏水, 以致经常上演“一年一修”的现象。
我们在一个三角形桁架钢结构金属弧形屋面工程中, 采用一种1.2厚的自粘性铝箔面层沥青隔热气层卷材, 取得了不错的效果。经检测它不透水性能够满足0.2 Mpa, 120分钟不透水。耐热度可达80度, 且加热两小时无气泡无滑动。柔度为-20度, Φ20毫米没有裂纹。它的适应温度区间是零下30度到零上100度。断裂延伸率为纵向712%, 横向740%。这样的材质的弹性和粘性不仅提高了屋面整体性能并使得材料具有自密封性能和抗钉拔力, 保质期限可以达到20年左右。
二、新建钢结构彩板屋面的施工工艺
1根据彩板板型、接合部位的间隙和接缝宽度选择不同规格的双面粘结卷材。
2将彩板结合部位擦拭干净。
3从彩板一端开始, 将双面粘结卷材下卖弄隔离纸慢慢打开, 并沿接缝处将密封胶带粘于下层彩板的搭接处, 然后用辊子压实, 使其与彩板粘结牢固。
4撕掉双面粘结卷材上面的隔离纸, 将接口上层的彩板压入结合处, 粘合后用辊子顺序挤压接缝处, 使接缝粘结牢固。
5将固定螺钉拧紧, 使粘结卷材上下粘结面粘结密实。
三、修复工程的施工工艺
通常先采用普通密封胶对屋面板咬合缝、屋面各式收边、平面搭接处和风机管道开孔边缘进行填充并凝固。那么工艺也可分为以下四个具体步骤。
1清理表面。使用拖布毛巾等工具把即将要进行施工的表面擦拭干净。对于局部残留物用铲刀铲除干净, 而对于有油污的部位用清洗剂处理干净, 保证基面不得有浮尘和污物等杂质。
2平铺卷材。先在施工表面涂刷一遍专用的冷底子油。待其晾干到起黏结作用时, 将自粘性铝箔面层沥青隔汽层卷材依次序撕掉内隔离纸。然后平铺在屋面板咬合缝、搭接处等留缝位置并保证留缝两边至少十五公分宽。随后立刻用辊子压实。
3检查施工。卷材施工完成后, 仔细检查是否有漏粘和粘结不实以及起鼓的部位。每一寸都应该认真检查并及时压实贴平以确保粘贴无误。检查施工这一步骤常常在具体操作过程中被忽视而草率完成, 进而对防水的质量有很大影响。所以, 像检查这样细节的处理尤为重要。
4封口成形。在卷材粘结精确无误后, 用封胶将边缘涂制均匀封口, 并做成斜坡型以便利于排水。
在以上施工过程中, 有以下几点需要特别注意:第一, 可以根据实际情况决定是否粘贴双层卷材。如有必要, 施工的步骤同上。第二, 自粘性铝箔面层沥青隔汽层卷材属于冷施工自粘型胶带, 故应一次粘接到位, 不可反复粘贴。第三, 与样体连接部分, 将彩板与水泥样面接合处擦拭干净, 要求水泥样面不得起砂。必要时涂刷基层处理剂聚氨脂:苯=1:2 (容积) 。
四、天沟的防水处理
在天沟进行防腐处理后, 用水泥基防水涂料向落水管口找坡, 坡度应为1%。落水口应选用较高突起的, 因为平缓篦笼容易被堵。如果天沟的纵向坡度及沟的尺寸较小, 可以采用虹吸式水落口。它的排水效率高, 且可以加速沟中雨水流速。
参考文献
[1]包永刚、钱武鑫:《建筑施工技术》中国水利水电出版社2007年3月第一版[1]包永刚、钱武鑫:《建筑施工技术》中国水利水电出版社2007年3月第一版
[2]黄晓明、赵永利、高英:《土木工程材料》东南大学出版社2001年10月第一版[2]黄晓明、赵永利、高英:《土木工程材料》东南大学出版社2001年10月第一版
[3]上官子昌:《钢结构设计禁忌手册》机械工业出版社2008年5月第一版[3]上官子昌:《钢结构设计禁忌手册》机械工业出版社2008年5月第一版