大跨度無梁拱形彩鋼屋面施工工藝與應(yīng)用
大跨度無梁拱形彩鋼波紋屋面是一種由薄型彩色鍍鋅鋼板通過屋頂成型機(jī)連續(xù)冷模滾壓成形的建筑覆蓋體系，它采用梯形槽型截面設(shè)計，可適用多個跨度的屋面需求，是現(xiàn)代工業(yè)與民用建筑的有效解決方案。
技術(shù)背景與發(fā)展歷程
大跨度無梁柱彩鋼拱形建筑是美國MIC工業(yè)公司為軍事應(yīng)用開發(fā)的快速建筑系統(tǒng)，已獲得廣泛應(yīng)用。該產(chǎn)品建造的建筑頂部呈拱形，內(nèi)部無需任何橫梁和支柱進(jìn)行支撐，目前全世界有38個國家和地區(qū)在應(yīng)用此技術(shù)。
我國應(yīng)用發(fā)展
- 九十年代初引入此項技術(shù)
- 在火車站臺、糧倉、露天煤倉、大型車庫、倉庫應(yīng)用
- 展覽館、體育館、集貿(mào)市場等工程廣泛采用
- 已成為現(xiàn)代建筑覆蓋體系的主流選擇
項目工程概況
平煤葉縣工業(yè)園項目工程位于河南省葉縣葉廉路南側(cè)，鹽倉軸線尺寸為229000mm×63000mm，由散鹽倉、袋鹽倉、包裝間三部分構(gòu)成。屋蓋系統(tǒng)設(shè)計采用30.8M兩連跨和21M三連跨的彩鋼屋蓋結(jié)構(gòu)體系，屋面面積約12509m2。
工程規(guī)模
- 建筑面積：14427m2
- 屋面面積：約12509m2
- 屋蓋跨度：30.8M兩連跨、21M三連跨
- 單層排架結(jié)構(gòu)體系
金屬拱形波紋屋頂結(jié)構(gòu)特征
無梁拱形彩鋼波紋屋面由很薄（0.6～1.5mm）的彩色鍍鋅或鍍鋁鋅鋼板通過屋頂成型機(jī)連續(xù)冷模滾壓成直形槽板和帶有橫向波紋的拱形槽板，用自動封邊機(jī)將若干槽板連接拼裝形成整體，再用起吊機(jī)械將拼裝成型的槽板吊至屋頂圈梁位置進(jìn)行固定。
拱形屋面的主要優(yōu)點
- 無梁、無柱、無檁條，空間開闊，增加使用面積
- 低造價、投資少，經(jīng)濟(jì)實惠，使用年限達(dá)30年
- 施工方便，工期短，每天可建造1000m2屋面
- 耐用性好，高速機(jī)械咬合鎖邊，防水且無滲漏
- 自重輕，抗風(fēng)抗雪能力強(qiáng)，可抵抗160km/h強(qiáng)風(fēng)和承受148kg/m2雪載
- 功能齊全，梁板合二為一，集保溫、隔熱、通風(fēng)、采光于一體
- 造型美觀，色彩鮮艷、新穎且富有動感
屋蓋制作與安裝工藝
屋蓋的制作與安裝是保證工程質(zhì)量的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，現(xiàn)場要求對工程周邊有選擇地選取一塊地皮作為進(jìn)場機(jī)械設(shè)備用地，該場地必須平整且施工用電方便。
施工場地要求
- 場地必須平整
- 施工用電方便，配備專用配電箱
- 場區(qū)寬大，具有排水溝
- 進(jìn)場設(shè)備需符合施工需要
工藝流程
- 彩板進(jìn)場吊裝就位
- 直槽板成型
- 彎槽板成型
- 分塊槽板地面分組咬合
- 分組編號吊裝就位
- 圈梁分組固定到位
- 屋面咬合成整體
工藝要求與構(gòu)造設(shè)計
對拱形波紋鋼屋蓋結(jié)構(gòu)采用的彩涂板牌號、基板厚度、鍍層重量、涂層要求和外觀質(zhì)量等，必須符合設(shè)計要求及《拱形波紋鋼屋蓋結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》(CECS167:2004)的規(guī)定。
屋蓋連接與孔洞處理
- 拱腳處連接采用鉸接方式，便于屋蓋傳力和維修
- 拱腳與連接角鋼的連接件數(shù)量，單元板每端不少于四個
- 螺釘或螺栓固定間距不應(yīng)小于直徑的四倍
- 屋蓋因通風(fēng)和采光需要時，單元板開孔面積不應(yīng)大于表面積的5%
- 屋蓋孔洞面積之和不宜大于整個屋蓋面積的3%
常見問題
為什么選擇拱形設(shè)計而不是平板？
拱形設(shè)計的拱腳處能形成鉸接，有利于屋蓋整體傳力，提高結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性和安全性。拱形的曲線也提升了建筑的視覺效果，并能更好地排水。
如何保證屋面防水效果？
通過高速機(jī)械咬合鎖邊技術(shù)，各單元板相互咬合成整體，形成密閉的防水系統(tǒng)。同時彩涂板的鍍層和涂層保護(hù)使鋼板不易生銹，防水壽命達(dá)30年以上。
施工周期能否進(jìn)一步加快？
該屋面體系施工效率已很高，每天可建造1000m2。通過優(yōu)化施工組織、提前準(zhǔn)備進(jìn)場場地和機(jī)械，可進(jìn)一步縮短工期，但不能突破材料成型和安裝的時間約束。
小結(jié)
大跨度無梁拱形彩鋼波紋屋面具有造價經(jīng)濟(jì)、工期短、功能完善、外形美觀的特點，已成為工業(yè)與民用建筑的優(yōu)選覆蓋體系。江蘇杰達(dá)鋼結(jié)構(gòu)工程有限公司擁有豐富的該類型屋面工程設(shè)計和施工經(jīng)驗，能夠為糧食儲備庫、工業(yè)廠房等各類建筑提供專業(yè)的屋面解決方案。