浙江铁路车站金属屋面工程初步深化设计介绍

2011年07月06日XXXX金属屋面工程初步深化设计介绍目录一、本次初步深化内容介绍二、金属屋面工程设计理念、典型安装方案三、可供参照的工程图片一、本次初步深化内容介绍1、针对本工程的设计思路本工程中，应着重考虑以下方面及部位的设计内容。1）屋面抗风设计2）屋面系统节能设计3）屋面排水组织设计4）屋面檐口系统设计5）站房屋面采光顶设计6）站房采光顶下部建筑吊挂效果实现7）站房屋面与下部吊顶接口8）站房屋面局部交接部位的隔断设置9）雨棚屋面吊顶设计10）雨棚屋面吊顶与四周檐口的交接11）屋面防雷设计12）局部屋面弯弧部位的处理2、本次初步深化介绍1）、站房屋面横剖构造图2）、站房屋面纵剖构造图73）、站房屋面天沟节点W600/W80084）、站房屋面屋脊节点95）、站房屋面檐口节点106）、站站房屋面面采光窗窗交接节节点117）、站站房屋面面采光窗窗交接节节点128）、站站台雨篷篷屋面纵纵剖构造造图139）、站站台雨篷篷屋面屋屋脊节点点1410）、、站台雨雨篷屋面面檐口天天沟节点点1511）、、站台雨雨篷屋面面山墙檐檐口节点点1612）、、屋面防防雷节点点17二、金属属屋面工工程设计计理念、、典型安安装方案案18（一）、、设计方方案金属屋面面系统设设计方案案说明1、金属屋屋面系统统的设计计方案主主要从屋屋面构造造、材料料性能、、防水、、抗风、、抗变形形、保温温、隔音音、排水水、防雷雷、防火火等方面面进行深深化设计计，以保保证技术术要求和和使用功功能。2.材料主要要性能指指标项目技术指标备注铝合金化学成份铝镁锰合金

铝合金牌号3004

密度2700Kg/m3

设计屈服强度185

MPa

极限抗拉强度220

MPa

弹性模量70000N/mm2

延伸率3.0%

热膨胀系数24cm/(cm.K.106)

热传导率293364

W/(m.K)

电传导率4152m/(.mm2)

熔点660℃

3.防防水性能能防水性能能是屋面面系统最最基本也也是最重重要的功功能，它它的好坏坏直接影影响到工工程的形形象和声声誉，铝铝合金屋屋面系统统采取如如下措施施来确保保铝合金金屋面系系统的防防水性能能。3.1材材质屋面材料料的腐蚀蚀是导致致金属屋屋面渗漏漏的一个个重要原原因，同同时它也也是影响响屋面美美观性和和耐久性性的重要要因素。。铝合金金屋面采采用铝镁镁锰合金金卷材，，以确保保屋面板板的抗腐腐蚀性能能，并从从产品质质量和供供货周期期上得到到有力保保障。选用3004牌牌号铝镁镁锰合金金卷材制制作屋面面板，该该产品除除具有重重量轻(容重2.7吨吨/m3，仅为为钢材容容重的1/3)、强度度高(设设计强度度185MPa)的优优点，更更具有比比普通铝铝合金更更好的防防腐性和和耐久性性。左图：3004铝合金与普通铝合金25年防腐性能对比3.2固定方式铝合金屋面系统采采用先进的直立锁锁边固定方式，从从根本上杜绝了传传统螺钉穿透固定定方式带来的漏水水隐患。直立锁边边屋面板的固定，，首先是将铝合金金固定座用不锈钢钢螺钉固定于镀锌锌檩条，再将屋面面板扣在铝合金固固定座的梅花头上上，最后用电动锁锁边机将屋面板的的搭接边咬合在一一起。由于采用了了直立锁边固定方方式，屋面没有螺螺钉外露，整个屋屋面不但美观、整整洁，而且杜绝了了成千上万个螺钉钉孔造成的漏水隐隐患。另外该屋面面系统可配合独有有的铝合金或不锈锈钢配件，使得客客户可以方便地在在屋面板上设置太太阳能收集器、安安全走道、安全缆缆绳、广告牌、装装饰灯、避雷带、、装饰板等多种设设施而无需用穿透透屋面板，因而不不会留下任何漏水水隐患。屋面板固定方式示示意图屋面板锁边示意图图3.3生产方式直立锁边屋面板可可采用现场压型生生产方式，其生产产设备仅为一个20英尺集装箱，，所以能够非常方方便灵活地搬运和和移动，并在工地地现场根据工程的的实际需要生产任任意长度的屋面板板，不受运输条件件限制，使得屋面面板在纵向没有搭搭接，从而减少了了漏水的机会，提提高屋面的整体性性和美观性。上图：压型机现场场生产3.4板型铝合金屋面系统采采用的是直立锁边边屋面板型，板肋肋直立，使得其排排水断面几乎不受受板肋影响，所以以有效排水截面较较普通板型更大，，加之板肋较高(达65mm)，，更能保证屋面板板在坡度平缓情况况下的防水性能，，同时对双向弯曲曲的屋面适应性更更强。直立锁边板型排水水截面普通板型排水截面面直立锁边板型排水截面普通板型排水截面3.5连接构造设设计3.5.1铝合金金屋面板与固定座座的连接采用的是是直立锁边的固定定方式，屋面板不不需要螺钉连接，，也不需要用打胶胶的方式来防水，，用直立锁边的连连接方式就可以防防备由于螺钉连接接和打胶防水的方方式所带来的漏水水隐患，具体的连连接方式见下图：：3.5.2铝合金金固定座与屋面次次檩条是用不锈钢钢螺钉进行连接。。因为固定座是铝铝合金的，如果使使用普通的碳钢自自攻螺钉连接，容容易产生电化学反反应。重要的是，，屋面板上所受的的力都要通过固定定座传递给螺钉，，螺钉再传递给次次檩条，所以螺钉钉在整个屋面系统统中起着很重要的的传力作用，需要要承受很大的荷载载。所以，采用不不锈钢螺钉是最好好的选择。铝合金固定座不锈钢螺钉3.6节点设计金属屋面系统设计计方案对各个节点点的处理充分考虑虑施工中可能出现现的各种不利因素素，通过构造上的的合理性化解危险险因素，提高防水水抗渗性能。3.6.1檐口对于任何形状的金金属压型板来说，，在檐口板肋下不不可避免地会出缝缝隙，本方案在屋屋面板檐口端部设设通长铝合金滴水水片，一方面可增增强板端波谷的整整体刚度，另一方方面可形成檐口滴滴水，使屋面雨水水顺其滴入天沟，，而不会渗入室内内。在滴水片与屋屋面板之间，塞入入与屋面板板型一一致的泡沫密封条条，使板肋形成的的缝隙能够被完全全密封，防止因风风吹灌入雨水。檐口滴水片片檐口密封条条3.7反毛毛细水措施施水在重力作作用下总是是向下运动动的，但是是在某些特特殊情况下下也有例外外。在两个个物体之间间，如果物物体表面的的空隙较小小，则水的的表面张力力大于重力力，水在张张力的作用用下会向上上运动，这这就是通常常所说的毛毛细现象。。为防止雨雨水被风吹吹入横向搭搭接缝后在在两块板之之间形成毛毛细作用，，屋面板的的板肋已设设计了反毛毛细凹槽，，即在小肋肋的侧部设设置一个凹凹槽，使大大肋与小肋肋之间存在在一个空腔腔，减小了了水的表面面张力，从从而阻止了了毛细水向向上运动渗渗入室内。。3.8屋屋面系统透透气性能我们知道，，空气中是是含有水份份的，水份份的含量即即湿度在一一年四季甚甚至每天都都在变化，，有时高有有时低，这这些水份都都是以汽态态方式存在在，但高湿湿度的热空空气在遇到到冷的界面面时，空气气中的水份份就会由气气态变为液液态，形成成冷凝水。。屋面板上上下的空气气交换有助助于使屋面面板上下的的空气湿度度保持一致致，避免一一侧的湿度度过高在遇遇温度突变变时产生冷冷凝现象，，尤其是要要防止屋面面板底的湿湿度太高。。有时在翻翻开一些压压型钢板屋屋面时，会会发现板的的表面没有有被锈蚀，，但板底已已锈迹斑斑斑，这就是是由于在板板底的湿汽汽太多又排排不出去，，加速了板板的氧化。。金属屋面系系统的板型型，其板肋肋的搭接既既可防止雨雨水和毛细细水的浸入入，但又不不妨碍空气气的自然流流通，使屋屋面板底的的空气能够够流动，屋屋面系统就就如同可以以呼吸换气气一样，不不会将湿汽汽闷在板内内。4.抗风性能金属屋面重重量较轻，，因此对屋屋面系统的的抗风性能能也提出了了很高要求求，铝合金金屋面系统统主要从以以下几方面面采取措施施以确保铝铝合金屋面面的安全。。4.1固定方式作为传统的的压型金属属板屋面来来说，其落落后的固定定方式决定定了其抗风风性能的不不足，比如如采用螺钉钉穿透式固固定的屋面面板，螺钉钉帽与屋面面板的接触触面积很小小，在遭遇遇大风时，，由于反复复承受正负负风压，屋屋面板在钉钉孔处产生生应力集中中导致撕裂裂，虽然螺螺钉仍然留留在檩条上上，但屋面面板却已被被吹飞。本本方案采用用的屋面系系统在固定定方式上有有根本的不不同，其采采用铸压铝铝合金固定定座与檩条条固定，再再将屋面板板卡在固定定座的梅花花头上，然然后用电动动锁边机将将板肋锁在在固定座上上，这种固固定方式不不需穿透板板面，因而而屋面板没没有任何损损伤，当然然也就不会会产生应力力集中问题题。本方案案采用的铝铝合金屋面面系统曾在在国内权威威检测机构构进行过抗抗风试验，，在7.0KPa的反复受荷荷试验中，，试件(包括屋面板板、固定座座、螺钉)无损坏，证证明了这一一屋面系统统抗风性能能的优越。。4.2计算参数压型铝板属属于板状受受力构件，，其破坏状状态受多种种因素影响响，除强度度、刚度外外，其稳定定性和连接接可靠性也也极为关键键，因此其其截面参数数根本无法法用纯理论论计算获得得。正规生生产厂家往往往投入大大量财力物物力，对其其生产板型型的各种规规格进行无无数次不同同跨度的受受荷试验，，再将试验验数据进行行统计分析析，从而得得出符合实实际受力模模式的截面面参数作为为设计计算算依据，并并且所有试试验及数据据均呈权威威机构认证证批准。铝合金屋面面系统已有有40年的应用历历史，该系系统每5年就接受一一次权威科科研机构的的严格认证证，认证报报告中对屋屋面板板型型、厚度规规格、所用用材质(铝合金牌号号、状态)、设计强度度等均有严严格的定义义，在此基基础上规定定各型号屋屋面板分别别在承受正正压和负压压时的截面面参数，因因此其计算算参数具有有足够的安安全性和可可靠性。4.3配件选用为保证屋面面系统的安安全性，铝铝合金屋面面系统在配配件的选择择上特别是是受力构件件的选择上上精益求精精。如固定定座，采用用6061牌号T6铝合金挤材材，设计强强度达220MPa，能够满足足受力计算算需要。固固定座的固固定螺钉选选用进口304不锈钢螺钉钉，可以避避免日久天天长产生腐腐蚀导致连连接失效，，威胁到屋屋面系统的的安全。此此外系统中中使用的自自攻螺钉均均属同类产产品中的优优质品牌，，具有较高高的可靠性性。5.温度变变形性能任何材料都都会有热涨涨冷缩的现现象，对金金属屋面而而言普遍存存在着如何何解决温度度变形和温温度应力的的难题，处处理不好必必然带来屋屋面板起拱拱、漏水等等一系列问问题，因此此必须认真真对待。由于屋面板板的热涨冷冷缩受固定定方式影响响最大，铝铝合金屋面面系统着重重从这方面面加以解决决。本工程程铝合金屋屋面板由于于采用直立立锁边固定定方式，铝铝合金固定定座仅限制制屋面板在在板宽方向向和上下方方向的移动动，并不限限制屋面板板沿板长方方向的自由由度，因此此屋面板在在温度变化化时能够在在固定座上上自由滑动动伸缩，不不会产生温温度应力，，这样便有有效解决了了其他板型型难以克服服的温度变变形问题，，保证了屋屋面板各项项性能的可可靠性。左图：屋面面板伸缩示示意图6.保温性性能由于金属之之间的导热热率较高，，本方案在在铝合金固固定座下设设塑料隔热热垫，使铝铝合金固定定座与檩条条之间的热热传导被隔隔断，杜绝绝了屋面冷冷桥效应的的产生，避避免冷凝现现象的出现现。7.隔音吸吸声性能铝合金屋面面系统采取取了隔音降降噪措施，，以期在建建筑物使用用过程中室室内声学环环境达到设设计指标。。8.排水设设计屋面板排水水是依靠板板肋阻水，，使其不能能从两块屋屋面板之间间的搭接边边渗入室内内，并顺纵纵向坡度流流入天沟，，由于直立立锁边铝合合金屋面系系统采用的的屋面板板板肋较高，，且为直立立，所以有有更好的排排水截面，，雨水不会会超过这个个截面。8.防雷设设计根据国家《《建筑物防防雷设计规规范》（GB50057－94）第4.1.4条的规定定，除第一一类防雷建建筑物外，，金属屋面面的建筑物物宜利用其其屋面作为为闪接器，，但应符合合下列要求求：a.金属板板之间采用用搭接时，