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彩色压型钢板屋面-建筑构造

时间:2023-10-14 理论教育 版权反馈
【摘要】:目前我国已大量采用各种彩板作为屋面及墙面材料。单层彩板只有一层薄钢板,用它作屋面时,必须在室内一侧另设保温层。表11-4彩板断面形式彩板规格受原材料和运输等因素的影响。

彩色压型钢板屋面-建筑构造

20世纪30年代,随着连续镀锌法的出现,特别是美国成功地在金属板表面采用涂料层压法后,又研制出了一种防腐蚀性很高的金属板材——彩色压型钢板(简称“彩板”)。彩板问世后,很快便传播到欧洲、日本等世界各地,广泛用于船舶、车辆、家电产品,而最多的则是用于建筑工业,用来制作墙板、屋面板、各种饰面板。目前我国已大量采用各种彩板作为屋面及墙面材料。

图11-44 浙江省体育馆(单位:mm)

1.彩板屋面的优缺点和适用范围

彩板屋面具有下列突出优点。

(1)轻质高强。单层彩板的自重仅50~100N/m2,保温夹芯彩板的自重也只有100~120N/m2,比钢筋混凝土屋面板轻得多,对减轻建筑物自重,尤其是减轻大跨度建筑屋顶的自重具有重要意义。

(2)施工安装方便,速度快。彩板的连接主要采用螺栓连接,不受季节气候影响,在寒冷气候下施工有其优越性。

(3)彩板色彩绚丽,质感强,大大增强了建筑造型的艺术效果。

不过,彩板用于建筑的时间毕竟还很短,产品的质量有待进一步改进。彩板屋面的造价也较高,这也是影响它推广的原因之一。

彩板屋面特别适合于大跨度建筑和高层建筑,对于减轻建筑物和屋面自重具有明显效果。如果在钢结构建筑中采用彩板作屋面和墙面,不但会进一步减轻建筑物自重,而且可以加快建筑安装速度。在地震区和软土地基上采用彩板作围护结构更为有利。

彩板除用于平直坡面的屋顶外,还可根据建筑造型与结构形式的需要,在曲面屋顶上使用,例如拱屋顶、悬索屋顶、薄壳屋顶、曲面网架屋顶等。当在这类屋顶上做彩板屋面时,曲面的最小曲率半径应与彩板的波高相适应,相关规定见表11-3。

表11-3 彩板波高与曲面屋顶最小曲率半径的关系

2.彩板的品种与规格

彩板以0.4 ~1.0mm的薄钢板为基料,表面经过镀锌、涂饰面层,辐压成各种凹凸断面的型材。镀锌可增强表面的防腐蚀性,涂饰面涂料则是进一步作防腐蚀处理和使板材获得各种色彩和质感。彩板的质量很大程度上取决于饰面涂料的质量。当采用醇酸一类价格比较低廉的涂料时,彩板的耐久年限为7~10年(超过此年限,需要进行复涂,以保持其防腐蚀性);当采用聚酯和硅聚酯一类中等饰面涂料时,耐久年限可达12年;当采用聚氟乙烯等高级饰面层时,耐久年限可达到20~30年,若再加一层硅聚酯罩光层,耐久年限可提高至30~40年。

彩板根据功能不同可分为单层彩板和保温夹芯彩板。单层彩板只有一层薄钢板,用它作屋面时,必须在室内一侧另设保温层。保温夹芯彩板为在上下两层彩板中间填充泡沫塑料做成的复合板,其具有防水、保温、饰面等多种功能,不需要另设保温层,对简化屋面构造和加快施工安装速度有利。我国生产的保温夹芯彩板用聚氨酯硬质泡沫塑料作填充层。

彩板根据断面形式不同可分为波形板、梯形板和带肋梯形板等,具体见表11-4。波形板和梯形板是第一代产品,板材的力学性能不够理想,材料用量较大。纵向带肋梯形板是在普通梯形板的上下翼和腹板上增加纵向凹凸槽,起加劲肋的作用,提高了彩板的强度和刚度,属于第二代产品。纵横向带肋梯形板在纵横两个方向都有加劲肋,强度和刚度更好,属于第三代产品。

表11-4 彩板断面形式

彩板规格受原材料和运输等因素的影响。其宽度受薄钢板宽度的限制,一般为500~1500mm,长度受运输条件的限制,不能太长,我国部分彩板规格见表11-5。我国最长的彩板为12m,有的国家将辐轧机安置在施工现场,压型工序在现场完成,就可不受运输限制,只要起吊安装方便,板材就可以做得更长。

表11-5 我国部分彩板规格

续表(www.xing528.com)

3.彩板屋面的连接与接缝构造

彩板屋面大多将屋面板(指彩色压型钢板,下同)直接支承于檩条上,檩条一般为槽钢工字钢或轻钢檩条,檩条间距视屋面板型号而定,一般为1.5~3.0m。彩板屋面的连接与接缝构造如图141-45所示。

屋面板的坡度大小与降雨量、板型、接缝方式有关,一般不宜小于3°。

屋面板与檩条采用各种螺钉、螺栓等紧固件连接,螺钉一般钉在屋面板的波峰上。为了不使连接松动,当屋面板波高超过35mm时,屋面板应先连接在铁架上,铁架再与檩条相连接,如图11-45(a)所示。连接螺钉必须用不锈钢制造,保证钉孔周围的屋面板不被腐蚀,钉帽要用带橡胶垫的不锈钢垫圈,防止钉孔处渗水。

屋面板的纵长方向(即水流方向)最好不出现接缝,当坡面太长而不得不把两块屋面板接起来时,其接头应安排在檩条处,上下屋面板应彼此重叠搭接起来,并用密封胶条嵌缝,采用一道密封胶条时,其搭接长度不小于100mm,采用两道密封胶条时,搭接长度为200~300mm,两道胶条应相隔一定距离,故搭接长度应加长。两道胶条的接缝防水效果比一道胶条的好。

由于受屋面板宽度(500~1500mm)的限制,压型钢板在宽度方向必然出现连接缝。接缝方法既要考虑防水密封性,又要考虑到安装方便和外表美观。通常有以下几种接缝形式。

(1)搭接缝。

搭接缝是将左右两块屋面板在接缝处重叠起来,搭接宽度为板材一个波的大小。为了防止在搭接缝处出现爬水现象,应用密封胶条堵塞缝隙,如图11-45(b)所示。缝口应处于主导风向背风面,防止大风掀开缝口。

(2)卡扣缝。

卡扣缝是在左右两块面板之间用特制的不锈钢卡子卡住屋面板,卡子则通过螺钉固定在檩条上(或木基层上),板与板之间的缝隙用薄钢板制的盖条盖住,如图11-45(c)所示。卡扣缝的连接原理是利用薄钢板型材的弹性,使盖条卡紧屋面板,施工安装很方便,螺钉暗藏在屋面板下,没有外露的钉眼,不受雨水的侵蚀,外表整洁美观,也不影响板材的热胀冷缩。

(3)卷边缝。

卷边缝是在屋面板横向接缝部位先安装固定屋面板用的卡子,然后将左右两块屋面板的边包卷在卡子上,并相互咬合,如图11-45(d)所示。屋面板的咬合工序可以利用小型拼缝机来完成。卷边缝在屋面板上不需要钻孔,也没有钉眼,防水密封性好,也不影响板材的胀缩,外表挺直美观。

4.彩板屋面的细部构造

如图11-46所示为保温夹芯彩板屋面的细部构造,包括檐口、山墙、屋脊、板缝连接等部位的标准做法详图。建筑的主体结构为钢柱钢梁,外围护结构全部为保温彩板,屋面板和外墙板分别固定在轻钢檩条和轻钢墙龙骨上。所用的螺钉、密封条、密封膏、零配件等均为配套产品。这种全钢结构的建筑具有轻型、安装方便快捷、保温、造型美观等优点,可用于民用和工农业建筑。

图11-45 彩板屋面的连接与接缝构造(单位:mm)

(a)彩板与檩条的连接;(b)搭接缝;(c)卡扣缝;(d)卷边缝

图11-46 保温夹芯板屋面细部构造

(a)檐口构造;(b)屋面与山墙交接处构造;(c)屋脊构造;(d)横向板缝构造

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