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壓型鋼板屋面高低跨屋脊節(jié)點優(yōu)化設計分析

2024-01-08 10:46:40
大眾標準化 2023年24期
關鍵詞:詳圖屋脊壓型

孔 偉

(中鐵建設集團有限公司,北京 100040)

壓型鋼板本身具有一定的強度、剛度和防腐性能,自身一般不存在漏水可能。因此,屋面壓型鋼板的連接是屋面圍護系統(tǒng)中最為重要的環(huán)節(jié),節(jié)點構(gòu)造措施與節(jié)點接縫設計、安裝、處理是造成壓型鋼板漏水的主要原因。

高低跨屋脊位置節(jié)點在鋼結(jié)構(gòu)屋面連接設計中有著其特殊性。①此位置節(jié)點是墻面板與層面板兩種不同體系的板構(gòu)件連接;②不同體系的板受環(huán)境影響伸縮的方向和伸縮量不同;③兩種體系所要達到的建筑使用功能存在一定差異。

1 工程概況

某單層工業(yè)廠房,局部二層辦公。建筑面積15 782.9 m2,長度為112.8 m,跨度為131.15 m,建筑高度1 8.1 5 m,耐火等級Ⅱ級,鋼屋面防水等級Ⅱ級,彩板自防水,使用年限為15 年。

屋面排水為內(nèi)天溝組織排水,天溝采用1.5 mm厚304 不銹鋼材料制作。

屋面板外板采用YX51-380-760,厚度0.6 mm;墻面及雨棚板采用YX35-280-840,厚度0.5 mm;屋面墻面內(nèi)襯板采用YX15-225-900,厚度0.5 mm;鋼板鍍層:冷軋鋼板經(jīng)連續(xù)熱浸鍍鋁鋅處理,其鍍鋁鋅量為150 g/cm2(雙面)。

廠房結(jié)構(gòu)跨度方向為131.15 m,根據(jù)設計圖紙要求,3 連主跨位置為生產(chǎn)車間,與生產(chǎn)車間東側(cè)縱墻相接高低跨局域為配電房,配電房屋頂標高為6 m,單坡坡度為5%。建筑設計圖紙中要求,此高低跨屋脊節(jié)點參照17J925-1《壓型金屬板建筑構(gòu)造》圖集中2-24 頁屋1-1 山墻、高低跨或女兒墻中的節(jié)點13 施工。經(jīng)與設計溝通,此節(jié)點可以在圖集節(jié)點基礎上進行優(yōu)化,優(yōu)化后的節(jié)點需報設計同意后方可進行工程施工。

2 壓型鋼板屋面高低跨屋脊構(gòu)造圖集中節(jié)點分析

2.1 17J925-1 第2-24 頁節(jié)點13 構(gòu)造詳圖與優(yōu)化后節(jié)點詳圖比較

(1)17J925-1 圖集中高低跨屋脊構(gòu)造節(jié)點,詳見圖1。

圖1 17J925-1 第2-24 頁節(jié)點13 構(gòu)造詳圖

(2)壓型鋼板屋面高低跨屋脊構(gòu)造節(jié)點優(yōu)化設計構(gòu)造詳圖,詳見圖2。

圖2 壓型鋼板屋面高低跨屋脊構(gòu)造節(jié)點優(yōu)化設計構(gòu)造詳圖

2.2 17J925-1 第2-24 頁節(jié)點13 分析

(1)高低跨屋脊節(jié)點構(gòu)造優(yōu)點。①高低跨屋脊節(jié)點泛水板造型簡單,用普通設備就可在工地折彎成型,加工成本低,便于現(xiàn)場施工。②高低跨屋脊節(jié)點泛水板與屋面板連接部位設置了擋水板,對從墻面流入到屋面的雨水起到倒返水止水作用,降低了屋面滲漏水隱患。

(2)高低跨屋脊節(jié)點構(gòu)造缺點。①高低跨屋脊節(jié)點泛水板造型單一,未考慮到外墻面和屋面兩種體系受環(huán)境溫度影響產(chǎn)生的熱脹冷縮變形作用對泛水板造成的破壞。②外墻板、泛水板與墻面檁條連接采用自攻螺釘,三者間未采取有效防腐、防滲漏措施,構(gòu)造層間存在很大滲漏和層間構(gòu)造板銹蝕隱患,時間長了會造成整個外墻系統(tǒng)的破壞。③泛水板、屋面板、擋水板三者間采用拉鉚釘進行連接,不同構(gòu)造層間未采取有效防腐、防滲漏措施,構(gòu)造層間存在很大滲漏和層間構(gòu)造板銹蝕隱患,久而久之會造成整個屋面系統(tǒng)的整體破壞和失效。17J925-1 圖集中高低跨屋脊構(gòu)造節(jié)點,詳見圖1。

3 壓型鋼板屋面高低跨屋脊構(gòu)造節(jié)點優(yōu)化設計分析

通過以上對圖集中壓型鋼板屋面高低跨屋脊節(jié)點構(gòu)造優(yōu)劣分析比較,以經(jīng)濟實用、滿足結(jié)構(gòu)在環(huán)境溫差變化下自由伸縮、保證節(jié)點不滲漏、保證墻面系統(tǒng)和屋面系統(tǒng)設計使用壽命等為原則,在高低跨屋脊節(jié)點構(gòu)造滿足設計要求的結(jié)構(gòu)安全性和使用功能的基礎上,對此節(jié)點構(gòu)造進行了優(yōu)化。優(yōu)化內(nèi)容如下:改進了泛水板的造型、增加了泛水板轉(zhuǎn)換件、改進了泛水板和墻面板的連接方式、改進了泛水板和屋面板的連接方式、改進了屋面板端部止水方式、增加了止水措施等。優(yōu)化設計后壓型鋼板屋面高低跨屋脊節(jié)點構(gòu)造見圖2。

(1)改進了泛水板的造型??紤]到墻面系統(tǒng)和屋面系統(tǒng)在環(huán)境溫度影響下產(chǎn)生的伸縮變形,故將泛水板造型增設了一道直角彎折。這樣在外界溫度變化時,泛水板在彎折部位可以自由伸縮,大大減少了伸縮拉伸力對泛水板與墻面和屋面連接節(jié)點處的破壞,更能保證墻面系統(tǒng)和屋面系統(tǒng)的使用功能和使用壽命。改進后的泛水板詳見圖3。

圖3 改進泛水板詳圖

(2)增加了泛水板轉(zhuǎn)換件。增加泛水板轉(zhuǎn)換件目的是為了讓泛水板不直接與屋面板進行連接,而是通過此轉(zhuǎn)換件將泛水板和屋面板波峰處間接連接在一起。起到的效果是:①轉(zhuǎn)換件在泛水板下方,泛水板可以有效把屋面板下雨水進行隔離。②泛水板與轉(zhuǎn)換件側(cè)面用防水拉鉚釘(間距235 mm)進行固定,雨水不會倒流至屋面上。③因轉(zhuǎn)換件在泛水板下方,這樣就將轉(zhuǎn)換件和屋面板與雨水進行有效隔離。轉(zhuǎn)換件用結(jié)構(gòu)釘固定在屋面板波峰處,并在轉(zhuǎn)換件和屋面板間用柔性防水材料(膠泥)進行密封,增強防滲漏效果。④因轉(zhuǎn)換件與屋面板是在無雨水的環(huán)境中進行連接,這樣不用考慮雨水對層面板連接節(jié)點部位的銹蝕,保證了屋面板使用壽命。泛水板轉(zhuǎn)換件詳見圖4。

圖4 泛水板轉(zhuǎn)換件詳圖

(3)改進了泛水板和墻面板的連接方式。墻面板、泛水板與墻面檁條連接部位通過增設塑料材質(zhì)內(nèi)堵頭進行三者連接。安裝時先將內(nèi)堵頭用結(jié)構(gòu)釘與墻面檁條可靠連接在一起,然后將外墻板扣壓在內(nèi)堵頭上。這樣有效阻止了雨水通過連接節(jié)點處進入泛水板內(nèi),起到了很好的防滲漏效果。并且結(jié)構(gòu)釘沒有穿過墻面板,不會在連接位置對墻面板進行破壞,可不考慮雨水對節(jié)點位置銹蝕影響,保證了墻板使用壽命。泛水板與墻面連接節(jié)點詳見圖5。

圖5 泛水板與墻面連接節(jié)點詳圖

(4)改進了屋面板端部止水方式。屋面板屋脊檐口端部在施工現(xiàn)場用手虎鉗向上彎折50 mm。如果外界雨水較大時,飛濺到泛水板下屋面板上的少量雨水也不會流入廠房內(nèi),此做法起到很好的止水、截水效果。將在用手虎鉗彎折屋面板時損壞的屋面板涂刷防腐涂料,避免屋面板被雨水銹蝕。屋面板端部彎折做法詳見圖6。

圖6 屋面板端部彎折做法詳圖

4 結(jié)束語

通過對壓型鋼板屋面高低跨屋脊構(gòu)造節(jié)點在圖集基礎上進行改進優(yōu)化,經(jīng)過本工業(yè)廠房安裝使用實踐證明,此改進優(yōu)化后的節(jié)點能夠有效解決節(jié)點處滲漏水技術(shù)難題,并大大減少了后期墻面系統(tǒng)和屋面系統(tǒng)維護維修成本,更能保證建筑的使用壽命。此節(jié)點的應用,也為以后類似工業(yè)廠房高低跨屋脊屋面在構(gòu)造節(jié)點設計、工法施工、質(zhì)量保證提供了寶貴經(jīng)驗。

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