金属屋面施工屋面深化设计方案

4.1设计前期准备 14.2深化设计流程 14.3设计人员安排及设计软件 24.3.1深化人员投入 24.3.2深化设计软件投入 44.4深化设计质量保证措施 74.4.1深化设计遵循的原则 74.5深化设计重点 84.5.1屋面板防水、防渗设计 84.5.2抗风设计 104.1设计前期准备由于本工程涉及的专业多、材料多，因此深化设计必须考虑与各专业之间的配合及选择适合的材料以适应当地的自然条件，达到满足屋面功能的要求。对深化设计人员来说，首先必须熟悉设计院相关图纸，掌握本工程金属屋面系统特性，并根据施工工序要求，及时与设计院就深化设计图进行沟通、确认，圆满完成本工程深化设计工作。为使深化设计完全符合建筑设计院对金属屋面设计的相关图纸及技术要求，深化设计初，首先应充分理解设计图纸内容，对各项材料、构件、成品件的材料及力学特性，防水、防火、节能保温、声学性能全面掌握，并合理应用于本工程，保证屋面工程保温、防火、防腐、气密性、水密性、防潮、隔声符合施工图及国家、行业相关技术规范、规程、标准。由于本工程屋面面积大，工期紧，质量要求高，深化设计应与施工组织同时考虑，编制设计进度计划表，分部分项分阶段完成。对每一阶段的深化设计及时反馈给设计院，并派本公司设计人员与建筑设计院设计师对设计内容进行充分沟通，对不符合的内容及时调整，尽快确认，按计划完成各阶段深化设计内容。4.2深化设计流程4.3设计人员安排及设计软件4.3.1深化人员投入为保障现场施工及整体工期顺利得以实现，我们计划就本工程安排设计人员。深化设计是屋面工程实施的源头，针对宜昌三峡机场屋面工程，由总工程师亲自兼任深化设计负责人，对设计方案编制、审批、执行等环节进行全过程管控，为工程的顺利实施打下坚实的基础。深化设计总负责人深化设计总负责人计算分析组详图设计出图组工艺负责人工厂、现场配合组成员成员成员成员深化设计组织架构本工程设计管理方法采取分层次管理：第一级管理由总负责人对本工程设计配合、详图设计、工艺及协调工作进行宏观监控，通过每周召开相关协调例会和巡视，制定宏观计划目标。第二级管理由设计配合负责人、详图设计负责人、工艺负责人、协调管理负责人组成，对本工程设计配合、详图设计、工艺及协调工作进行全面展开。1、深化设计总负责人负责设计配合组、详图设计组、工艺技术组及协调组的技术质量工作，对本工程设计配合、详图设计、工艺及协调工作进行宏观监控，通过每周召开相关协调例会和巡视，制定宏观计划目标。负责本工程节点设计方案、深化设计技术方案、工艺技术方案的审核。对设计配合负责人、详图设计负责人、工艺负责人、协调管理负责人进行管理。同时做好与工厂制作和现场安装的协调工作。2、计算分析组负责本工程屋面复杂节点计算分析工作，参与屋面的深化设计工作，提出相关优化建议。参与图纸会审，方案讨论，深化设计图纸送审等，并解决相关技术质量问题。接受总负责人管理。3、详图设计出图组负责本工程屋面深化设计工作，对详图的深化设计进行管理，参与图纸会审，方案讨论，深化设计图纸送审等。动态管理深化设计的计划进度，确保本工程深化设计工作如期完成。接受总负责人管理。4、工艺负责人负责工艺技术部的技术质量工作，对工艺技术进行管理，负责本工程工艺方案的审核，焊接工艺评定方案审核，重要复杂构件的指导作业书审核，图纸会审，复杂加工质量问题处理，各种技术、质量问题的处理配合等。接受总负责人管理。5、工厂、现场配合组由协调管理负责人负责，与工厂、现场及其他专业深化设计工作进行技术协调。接受总负责人管理。4.3.2深化设计软件投入本工程屋面系统深化设计采用AutoCAD绘图软件、MCIS设计软件、Aobeaftereffects视频剪辑和设计软件、Rhinoceros6.0建模软件、3DStudioMax三维动画渲染和制作软件及同济大学3D3S结构计算软件。软件名称1.Autodesk3dsmax2014软件简介3DStudioMax，常简称为3dsMax[1]或MAX，是Discreet公司开发的（后被Autodesk公司合并）基于PC系统的三维动画渲染和制作软件。其前身是基于DOS操作系统的3DStudio系列软件。在WindowsNT出现以前，工业级的CG制作被SGI图形工作站所垄断。3DStudioMax+WindowsNT组合的出现降低了CG制作的门槛，首先运用在电脑游戏中的动画制作，后更进一步参与影视片的特效制作，后正式更名为Autodesk3dsMax最新版本是3dsmax2019。广泛应用于广告、影视、工业设计、建筑设计、三维动画、多媒体制作、游戏、辅助教学以及工程可视化等领域。软件示意图软件名称2.AdobePhotoshop软件简介AdobePhotoshopCS5Extended是电影、视频和多媒体领域的专业人士,使用3D和动画的图形和Web设计人员,以及工程和科学领域的专业人士的理想选择。呈现3D图像并将它合并到2D复合图像中。轻松编辑视频图层上的动画图形,让时间停下来。以及使用测量、计数和可视化工具,探查您的图像。软件示意图软件名称3.Rhinoceros6.0建模软件软件简介Rhino，又叫犀牛，是一款超强的三维建模工具，它包含了所有的NURBS建模功能，用它建模感觉非常流畅，导出高精度模型给其他三维软件使用。提供所有NURBS功能，丰富的辅助工具，如实时渲染、层的控制、对象的显示状态等。可以定制自己的命令集；还提供命令行的输入方法，用户可以输入命令的名称和参数。在渲染方面提供了材质等较多的控制。可以输出许多种格式的文件。可以直接输出NURBS模型到3DMax、Softimage3D等软件中，另外也可以把NURBS转换为多边形组成的物体，供其他软件调用。软件示意图软件名称6.TEKLA建模软件软件简介TeklaStructures是Tekla公司出品的钢结构详图设计软件。TeklaStructures的功能包括3D实体结构模型与结构分析完全整合、3D钢结构细部设计、3D钢筋混凝土设计、专案管理、自动ShopDrawing、BOM表自动产生系统。软件示意图4.4深化设计质量保证措施4.4.1深化设计遵循的原则金属屋面深化设计是整个屋面系统施工的基础，很大程度上决定了整个屋面系统的施工速度、安装难度及安装质量，必须严格遵循屋面细化的原则，保证整个工程施工满足要求，其具体原则如下:1、按照业主提供的施工蓝图进行细化2、对屋面的整体安全性和各重要节点进行验算，确保屋面系统满足细化要求，确保屋面的防水、保温、采光等要求。3、整个屋面的细化，除了必须满足结构刚度、强度、稳定性等指标外，必须同时考虑并满足现场施工要求。4、屋面节点细化尽可能响应原设计，如发现原设计确实需要更改则提出合理化建议，由原设计审核后方可按合理化建议的节点进行更改。5、将原施工图纸转换为标准的加工安装图纸过程中，板材和节点根据每个分区进行归类编号，加工及安装形成流水作业以提高加工及安装的精度和进度。4.4.2深化设计质量保证措施加强设计过程质量控制,始终贯彻“预防为主，防检结合”的深化设计原则,落实各级岗位责任制和三级审核制。1、整个工程全部采用计算机三维实体模拟建模，应用专业软件自动生成深化设计细部图纸和相关尺寸数据；2、重点与设计院、加工车间、安装部门协调沟通，充分了解掌握加工车间和安装部门的需求，使设计成果与具体需求吻合，将设计、加工、安装问题发现和解决在初期阶段，少走深化设计弯路；3、做好深化设计应急预案，妥善解决各种突发情况；4、制定严格、科学的设计思路和实施方案；5、将各岗位人员全部纳入全面质量管理体制活动中并处于受控状态，按岗位责任制的规定，围绕质量开展深化设计。6、深化设计图纸采用自审、互审、专业审核的三级审核制，项目设计人负责自审，项目设计人之间互审，由专家顾问组对钢结构深化过程出现的重大问题进行讨论把关；审核内容：原设计图及变更资料、计算模型、深化设计三维模型、深化施工图纸等，包括如下细部：（1）结构及节点计算模型；（2）轴线及标高尺寸；（3）型材及板材规格尺寸；（4）材质；（5）连接节点的正确性及合理性；（6）焊缝的正确、合理性；（7）视图对应关系及表达的完整性；（8）与原设计的对应关系；（9）设计变更资料的处理；（10）图面排布和整套图纸的完整性4.5深化设计重点4.5.1屋面板防水、防渗设计1、屋面板防水设计水在重力作用下总是向下运动的，但是在某些特殊情况下也有例外。在两个物体之间，如果物体表面的空隙较小，则水的表面张力大于重力，水在张力的作用下会向上运动，这就是通常所说的毛细现象。为防止雨水被风吹入横向搭接缝后在两块板之间形成毛细作用，屋面板的板肋已设计了反毛细凹槽，即在小肋的侧部设置一个凹槽，使大肋与小肋之间存在一个空腔，减小了水的表面张力，从而阻止了毛细水向上运动渗入室内。（如下图所示）2、收口节点防水设计对于任何形状的金属压型板来说，在檐口板肋下不可避免地会出缝隙，本方案在屋面板下口端部设通长铝合金滴水片，一方面可增强板端波谷的整体刚度，另一方面可形成滴水，使屋面雨水顺其滴入天沟，而不会渗入室内。在滴水片与屋面板之间，固定与屋面板板型一致的泡沫密封条，密封板肋形成的缝隙，防止因风吹灌入雨水。3、防渗设计屋面材料的腐蚀是导致金属屋面渗漏的一个重要原因，同时它也是影响屋面美观性和耐久性的决定性因素。鉴于本工程的重要性，本方案采用优质的铝镁锰合金原料，以确保屋面板的抗腐蚀性能。选用知名公司生产的铝合金卷材，必定能从产品质量和供货周期上得到有力保障。在材料的选择上，本方案选用的铝镁锰合金卷材，该产品除具有重量轻(容重2.7t/m3，仅为钢材重量的1/3)、强度高的优点，更具有比普通铝合金更好的防腐性和耐久性，经权威机构测试，采用该材料制作的屋面板在正常环境下使用寿命超过30年，其材质及物理力学指标也经过国内外权威质检单位检验认可。本方案采用的是采直立锁边屋面板型，板肋直立，使得其排水断面几乎不受板肋影响，所以有效排水截面较普通板型更大，再有就是此种板型板肋较高(达65mm)，更能保证屋面板在超长屋面情况下的防水性能。本屋面板先进的板型设计,可自然弯曲或机械加工成双曲、穹拱曲及扇形屋面等复杂造形满足建筑造形的要求。根据本工程要求面板必须形成光滑顺势的弧线，不得有折线段。本工程采用直立锁边固定方式：首先将固定座用螺钉固定在檩条上，再将屋面板扣在固定座的梅花头上，最后用电动锁边机将屋面板的搭接边咬合在一起。由于采用了暗扣式直立锁边的固定方式，屋面没有螺钉外露，整个屋面不但美观而且从根本上杜绝了螺钉造成的漏水隐患。4.5.2抗风设计由于屋面板的重量轻，因此对屋面系统的抗风性能要求很高，该屋面系统采取以下措施保证屋面体系的安全。1、铺板方向在考虑抗风设计的时候，首先应考虑铺板的方向，根据建筑的屋面造型，屋面板宽度方向的坡度大于5%时，采用屋面板顺水搭接的施工方式，铺板时应从低向高处依次进行屋面板安装；屋面板宽度方向的坡度小于5%时，根据当地的季风风向，铺板时应让母肋背对风向。2、抗风措施a、天沟处屋面板的收口、咬合是薄弱点，极易被强风撕裂。对该区域屋面板进行多次的收边咬合，先人工咬合，再机械咬合，确保此部位屋面板咬口紧密，且咬合完毕后马上安装通长角铝进行端部抗风件的固定，确保天沟悬挑区域形成整体抗风。b、对屋脊部位的屋面板进行加强处理，具体详见屋脊构造；c、按结构荷载规范的最不利值进行验算，满足屋面薄弱区域在风吸力作用下的抗风要求。d、斜坡屋面板由于热胀冷缩有向下滑动的趋势，故在屋面最高点设置固定点，同时也提高了屋面板的抗风强度。e、变形要求：e-1、屋面板伸缩变形设计：由于屋面板的热涨冷缩受固定方式影响最大，着重从这方面加以解决。选用的屋面板由于采用直立锁边固定方式，固定座仅限制屋面板在板宽方向和上下方向的移动，并不限制屋面板沿板长方向的自由度，因此屋面板在温度变化时能够在固定座上自由滑动伸缩，不会产生温度应力，这样便有效解决了其他板型难以克服的温度变形问题，保证了屋面板各项性能的可靠性。并且为了避免热膨胀引起屋面板下滑而在一些位置设置“固定点”。在导光系统及天沟边屋面板被切断形成了自由边，采用铆钉直接将板端与高强铝合金支座固定，形成“固定点”固定方式表：金属材质材料受温度影响比较大，本工程中主要材料为铝材及钢材。热膨胀系数简表：材料膨胀系数α(mm/mk)铝0.024结构钢0.012材料膨胀系数a(mm/mk)铝0.024结构钢0.012从表中可以得知，铝受温度影响大于钢材。通过采用合理的基材、涂层以及合理的屋面构造，来有效的降低温度的影响，保证构件的正常应用。本板型采用的支座强度高、表面光滑、支座头的两个角成圆角，为保证屋面板伸缩在天沟处留有板伸缩距离，使屋面板不会因伸缩引起的板面撕裂以及固