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1、第六章 围护材料及其连接构造轻型钢结构建筑的屋面是指由金属屋面板、檩条及保温隔热层组成的屋面围护系统。一方面，屋面对建筑物起防水和保温隔热的作用，另一方面，由于压型钢板形状各异、颜色五彩缤纷图6-1，屋面可使建筑物充满新意。图6-1 不种形状和颜色的金属屋面板第一节 金属屋面的主要类型随着金属屋面的广泛使用，其防水和保温隔热的功能得到不断的改良和完善。从防水方面考虑，从原先的低波纹屋面板，开展到现在的高波纹屋面；从原先的采用自攻螺丝的连接方法开展到现在的暗扣式连接方式。从保温隔热方面考虑，从单板开展到复合板。以上几个方面的开展，逐步满足了业主对选择金属屋面的要求，从而进一步推动了金属屋面的应用
2、和开展。低波纹屋面和高波纹屋面按板型构造分类，金属屋面板可分为低波纹屋面板如图6-2a和高波纹屋面板如图6-2b。这两者的区别在于肋高不同，从而排水效果也不同。高波纹屋面板由于屋面板板肋较高，排水比拟通畅，一般适用于屋面坡度比拟平缓的屋面，通常屋面坡度为120左右，最小坡度可以做到140。而低波纹屋面板一般用于屋面坡度较陡的屋面，常见的屋面坡度在110左右。屋面的漏水是金属屋面系统中的隐患问题，也是一个比拟棘手的问题。轻钢结构与普通钢结构的不同之处，在于其允许结构产生较大的变形，主要表达在梁的挠度和柱的侧移。一方面，如果梁的挠度太大，会导致屋面积水，而积水现象的发生，又进一步加剧了梁的挠度，从
3、而导致漏水更加严重。另一方面柱顶侧移太大，会导致屋面板的连接部位发生错位现象，从而引发漏水，漏水的部位很难确定，并且可能改变，所以维修十分困难。针对这些情况，为防止金属屋面板的漏水，最好采用高波纹屋面板，或尽量使屋面坡度大一点。(a) 低波纹屋面板 (b) 高波纹屋面板图6-2 金属屋面板常用型式螺丝暴露式屋面和暗扣式屋面按连接形式分类，金属屋面板可分为螺丝暴露式屋面和暗扣式屋面。螺丝暴露式屋面中，屋面板通过自攻螺丝与檩条固定在一起，并在自攻螺丝周围涂上密封胶如图6-3a。这种连接方式存在以下几个问题：第一，自攻螺丝暴露在外面，会出现生锈现象，影响屋面美观；第二，施工时由于数量较多，很难发现密
4、封胶漏涂现象，从而导致该处漏水；第三，由于密封胶老化问题，时间一长就会出现漏水；第四，屋面板侧向连接顺着流水方向，与屋面板横向连接相比，更易造成漏水。实际应用情况说明，这种连接的屋面，根本上都会出现漏水现象。为解决这一问题，最近几年出现了暗扣式连接的屋面板，屋面板侧向连接直接用配件将金属屋面板固定于檩条上，而板与板之间以及板与配件之间通过夹具夹紧如图6-3b，从而根本消除金属屋面漏水这一隐患问题，所以这种屋面板很快得到了广泛采用。(a) 螺丝暴露式屋面(b) 暗扣式屋面图6-3 屋面板常用的施工方法单层压型钢板屋面和复合板屋面从保温隔热角度考虑，金属屋面板既可以采用单层压型钢板，也可以采用复合
5、板。压型钢板是目前轻钢结构最常用的屋面材料，采用热涂锌钢板或彩色涂锌钢板，经辊压冷弯成各种波形，具有轻质、高强、抗震、防火、施工方便等优点。但单层压型钢板很薄，包括涂层在内，厚度也仅为0.50.6左右，常见的型式就是前述的低波纹和高波纹屋面板两类图6-2，这样的板不能满足保温隔热要求。假设在设计时选用这样的屋面板，必须在屋面板下面另设保温层，下托不锈钢丝网片，或者再设计一层屋面内板，在屋面内外板之间再填塞保温材料，例如玻璃纤维保温棉、岩棉等，一般保温棉的容重为，厚度应根据保温要求由热工计算确定。对于一般的工业厂房，可选用50100mm的厚度，对于有较高隔热要求的生产车间或办公楼，还可以考虑吊顶
6、；对于冷库或保鲜库等对隔热有特殊要求的建筑，应适当增加保温棉厚度。满足保温隔热的另一个措施是直接选择保温隔热比拟好的复合板。(a) 工字铝连接式(b) 企口插入式图6-4 复合板型式复合板有工字铝连接式(图6-4a)和企口插入式图6-4b两种。这种板材外层是高强度镀锌彩板或镀铝锌彩色钢板，芯材为阻燃性聚苯乙烯、玻璃棉或岩棉，通过自动成型机，用高强度粘合剂将二者粘合一体，经加压、修边、开槽、落料而形成的复合板。它具有一般建筑材料所不能具备的优良性能，既具有隔热、隔音等物理性能；又具备较好的抗弯和抗剪的力学性能。具体性能指标见表6-1。 表6-1 复合板的性能指标板厚507510015020025
7、0板重(/m2)10.511.011.512.513.514.5传热系数(k/h.c)0.6630.4420.3310.2210.1660.133平均隔音量R(db)20222527复合板的主要特点表现在以下几个方面：重量轻，体积小，与传统的砖石结构、钢筋混凝土结构相比，重量减轻1530倍，体积减少25倍。复合板面层及夹芯保温材料均为非燃材料，采用阻燃粘结剂，具有良好的耐火性。复合板的隔音性能优越，其隔音强度可到达4156分贝，随夹芯保温材料及厚度的不同而变化，而普通的砖、砼的隔音强度仅为3844分贝。复合板的夹芯保温材料的低导热系数，决定了复合板具有良好的保温隔热性能，寒冷地区或对保温隔热有
8、特殊要求的建筑物，可根据需要增加保温材料的厚度。随着钢结构市场的扩大，特别是住宅钢结构的开展，对金属屋面的材料及使用功能不断提出新的要求，从而进一步推进了新型板材的研制和新工艺的开发，总的开展趋势是轻质高强，同时又具有良好的防水性能和较高的保温、隔热和隔音效果，另外还须美观耐用、施工方便。第二节 压型钢板的构造和规格压型钢板是近三十年国际上迅速开展起来的一种新型建筑材料，在我国生产和应用也有十多年的历史。目前，压型钢板是轻型钢结构的主要维护材料。压型钢板应采用热涂锌钢板或彩色涂锌钢板制作，其力学性能、工艺性能、涂层性能应符合现行国家标准?建筑压型钢板?的规定。钢板的钢材宜采用现行国家标准?碳素
9、结构钢?GB700-88规定的钢和钢，有可靠依据时，也可采用其它钢号。压型钢板最大允许檩距可根据板型、支承条件和受荷情况综合考虑，一般情况下在1.5m左右。压型钢板自重很轻，大概在左右，假设包括保温棉和屋面檩条在内，整个金属屋面的重量也仅为。一、屋面压型钢板有关构造13压型钢板选择应考虑到屋面坡度，当坡度较小时，由于屋面排水并不通畅，应尽量采用高波纹屋面板。压型钢板腹板与翼缘水平面之间的夹角不宜小于。压型钢板宜采用长尺板材，以减少板横向搭接数量，有利于屋面防水。压型钢板横向搭接应与檩条有可靠连接，搭接长度须满足标准要求，波高大于70mm的高波纹压型钢板，搭接长度不宜小于350mm, 波高小于7
10、0mm的低波纹压型钢板，搭接长度不宜小于250mm，且在搭接处须涂密封胶带。压型钢板侧向连接有不同方式，详见本章第四节。为防止屋面漏水，有条件尽量采用暗扣式连接。屋面板侧向搭接时，搭接宽度应视压型钢板形状、规格而定，一般不小于半波，搭接方向应与主导风向一致。对于波高小于70mm低波纹压型钢板，可不设固定支架，而对于波高大于70mm高波纹压型钢板，须设固定支架。压型钢板横向和侧向连接时均须有可靠连接，以防止屋面板发生错动和滑动现象。考虑到国产密封材料性能较差，易于老化开裂，施工时连接件尽量设置在波峰处，以便防水。二、屋面压型钢板规格目前，压型钢板制作和安装已到达标准化、工厂化程度，大多数制作单位
11、均有自身一套完整的板材生产线，因而不同厂家有不同的压型钢板类型。下面给出几种常用压型钢板产品规格8W600型YX130-300-600表6-2 压型板规格断面根本尺寸mm有效宽度展开宽度有效利用率600100060%表6-3 压型板重量及截面特性板厚(mm)每米板重kg/m每平米板重kg/有效截面特性钢铝钢铝0.604.991.658.312.75195.4930.30.806.552.2010.923.67275.9941.501.008.132.7513.544.58358.0952.711.209.703.3016.165.50441.3463.95表6-4 压型板最大允许檩距控制挠度为
12、L/300芯板厚度支撑条件荷 载kN/0.501.001.502.002.503.003.50钢板铝板钢板铝板钢板铝板钢板铝板钢板铝板钢板铝板钢板铝板0.6悬臂2.81.92.21.51.91.31.71.1.61.11.51.01.41.0简支6.04.14.73.34.12.83.72.63.52.43.32.23.12.1连续7.14.95.63.94.93.44.43.14.12.83.92.73.72.50.8悬臂3.12.12.51.72.11.51.91.31.81.21.71.21.61.1简支6.74.65.33.74.63.24.22.93.92.73.62.53.52.4
13、连续7.95.56.34.35.53.85.03.44.63.24.33.04.12.81.0悬臂3.42.32.71.82.31.62.11.52.01.31.81.31.81.2简支7.35.05.84.05.03.54.63.24.22.94.02.73.82.6连续8.66.06.84.76.04.15.43.75.03.54.73.34.53.11.2悬臂3.62.52.92.02.51.72.31.62.11.42.01.41.91.3简支7.85.46.24.35.43.74.93.44.53.14.32.94.02.8连续9.26.47.35.16.44.45.84.05.43.75.13.54.83.3W600型YX75-200-600表6-5 压型板规格断面根本尺寸mm有效宽度展开宽度有效利用率600100060%表6-6 压型板重量及截面特性板厚(mm)每米板重kg/m
