围护系统方案.doc

苏州三星电子家电有限公司厂房钢结构工程围护系统安全施工措施浙江宝业建设集团有限公司苏州三星电子家电有限公司厂房项目部2008年10月20日目录第一节 围护系统构造简介2第二节 咬合金属屋面板系统满足工程要求的特征4第三节 紧固支架温差位移的补偿6第四节 金属屋面板防水性能及排水能力8第五节 金属屋面板系统的抗风性能10第六节 组合维护系统保温性能验算12第七节 屋面板生产加工工艺12第八节 墙面板生产加工工艺14第一节 围护系统构造简介苏州三星电子家电有限公司厂房钢结构工程分为三个单体，其中复合栋厂房屋面覆盖面积最大约为23659、冰箱栋厂房屋面覆盖面积为17120、PO库房屋面覆盖面积为4554，结构跨度大，其中冰箱栋单坡最大长度为42.5m，针对该工程厂房内的设备精密对维护系统在保温隔热及防水性能的高等特性要求，我公司拟定屋面系统方案准备采用面板为0.6厚HV470咬合板+ 100岩棉板（容重100kg/m）+0.5厚HV200镀锌屋面底板为的组合屋面系统，屋面板与热镀锌Z型檩条连接。我公司承揽过众多的HV470屋面板型的钢结构工程，其中较典型的大型工程有广州白云机场、广州会展、长春一汽，竣工至今未出现过防水等质量问题。图示如下：HV200底板板型尺寸图 HV200底板安装式样图2、本工程墙面板系统采用0.5mm厚HV200+0.5厚HV200镀锌钢板，墙面外板涂层采用氟碳喷涂。其中复合栋厂房墙身面积约为12692、冰箱栋厂房墙身面积约为8613、PO库房墙身面积约为2426。板材由工厂加工成型后运到工地现场进行安装，板型采用瓦楞HV-200型，其有效波峰高度为25mm，波距为200mm（如上图HV200板型图所示）。我公司承揽过此墙面板型的钢结构工程有很多，其中较典型的有宁波恒富船业、武汉富士通、台州吉利汽车等，安装后整体感观线条流畅、美观大方，一致得到甲方、监理的好评。图示如下： 第二节 咬合金属屋面板系统满足工程要求的特征1、用了360全咬合边形式的防水,完全消除任何漏水的可能屋顶系统最重要的基本功能是其防水性能,金属屋面的防水性能主要取决于搭接部分,本方案金属屋面板系统面板的搭接方式是全咬边式连接，每两块板之是以子母扣的方式和固定支座咬合，然后用机械的方式加以缝合，使得整个面板系统形成一个整体，天衣无缝；同时通过面板的固定支座的特殊设计完全解决了屋面的热胀冷缩问题。金属屋面板的搭接经历了几代产品的变革：A、传统型：由螺钉直接连接面板和檩条、面板和面板；B、暗扣型：表面无螺钉，屋面板通过加工紧配合公差扣分在支座上；C、松散咬边型：表面屋面板通过卷边方式和支座连接，但面板和面板之间，面板和支座之间都可以相对滑动；D、紧密咬边型：表面屋面板通过卷边方式和支座连接，但面板和面板之间，面板和支座之间都不可以相对滑动；上述每一代产品的防水性能都比上一代先进，但是A、B、C型都有其不足之处：A型由于有螺钉穿过面板，螺钉垫圈，密封性能直接决定了屋面防水性能，一旦钉孔密封不严，雨水就会渗漏，而且屋面在温差的滑移下会将螺孔挤压成长孔，泄露危险极大；B型的屋面板和连接件之间仅靠板边的扣槽扣接，接触面仅12mm，加上屋面板在生产、运输中产生变形，安装后又没有任何进一步机械措施保障扣接的紧密性，对防水和抗风都有极大影响，故该方式只适合于非台风地区；C型由于采用了机械缝合，连接强度有了很大提高，但面板和面板、面板和连接件之间仍然是非常紧密连接；由于片面强调了屋面板的温差位移，牺牲了部分防水性能雨水在强风吹袭之下或毛细管作用下仍能够通过面板和面板之间的缝隙渗漏；因此该种方式只适用于降雨量不大的干燥地区；D型是总结了上述所有产品的基础上开发的革命性屋面产品；在C型的基础上将面板和面板，面板和支座之间的连接变成紧密式，即两块面板和一组连接件以360卷边挤压在一起使得每两块板之间形式整体，最终整个屋面形成一张硕大的金属皮。2、可滑移的紧固支座解决屋面温差位移的问题咬合屋面系统和上述C型屋面相比，采用了不同的方式解决屋面板温差位移，咬合屋面系统并非用屋面板之间的移动来补偿屋面板热胀冷缩的移动，而是通过特殊设计的两件式固定支座来解决问题。大型金属屋面系统必须要考虑的要素之一就是冬天和夏天表面板受太阳热而发生收缩和膨胀时能够自然地被屋面系统本身吸收并补偿掉。咬合屋面系统采用的特殊设计的两件式固定支座连接面板及檩条，将固定的檩条和滑动的屋面板分开，面板在长度方向可以沿着紧固支架上设置的孔自然移动，移动式的系统因此可根据温度变化移动而消解长度方向上的应力。咬合屋面系统屋面板之间相互连接的部位设计为特殊的梯型结构，该结构加上面板的加强肋可以有效解决横向屋面温差变化的问题。3、金属屋面板系统的荷载承受能力完全符合工程要求本方案的金属屋面板系统对各种荷载的安全性经过了科学的验算和长期实践的考验，可以保证在各种不同荷载作用下的安全可靠。处于台风泛滥的华南地区，本工程在荷载承受能力方面的要求应该最严格的，而本方案对于有关的结构承载能力以及各种荷载的作用都有严谨的演算，保证能达到工程的要求，从而为整个建筑的安全性提供了很全面的保障。第三节 紧固支架温差位移的补偿1、连接件构造说明本工程的金属屋面板采用紧固支架连接，紧固支架分为底部和顶部两个部分，紧固支架与檩条的连接采用自钻螺钉通过紧固支座底部的螺钉孔与檩条连接；紧固支架的顶部连接在固定支架的底部中间的一个滑槽上，使紧固支架的顶部在一定范围内有相对的纵向位移，当屋面受温差而在纵向有热胀冷缩时，屋面板应力使紧固支架上下部之间移动，从而实现补偿温差的效果。2、横向温差变化的收容能力2.1基本条件适用产品：HV470面板产品材质：镀锌压型钢板（热膨胀系数17.310-6cm/cm/）温度差：50本方案HV470面板横向幅度：470mm2.2横向收缩膨胀距离的测算 横向收缩膨胀距离（L）=热膨胀系数（a）板幅（L）温差（T）=17.310-6cm/cm/47.5cm50=0.041cm2.3横向温度差的收容能力结论 温度差引起的横向长度变化约为0.4mm，是很微小的。为此本方案系统板型设计成：令其锁边咬合部分左右两侧呈梯形，板材与紧贴紧固件的板型相比可容纳横向长度的变化。面板的中间部分还设有小的加强肋以相应地适应温度的变化。3、长度方向温度差的收容能力3.1基本条件 适用产品：咬合屋面板HV475 产品材质：镀锌压型钢板（热膨胀系数17.310-6cm/cm/ 温度差：50 咬合屋面板HV470固定支架的最大收缩，膨胀吸收长度：9cm12cm，面板连续最大长度：42m3.2屋面板长度方向收缩膨胀距离计算屋面的长度方向收缩膨胀距离(L)=热膨胀系数(a)面板长度(L)温度差(L)=17.310-6cm/cm/4200cm50=3.6cm3.3长度方向温度差滑移时的阻力验算 a温度差滑移时的阻力计算板宽=470mm，展开宽度=600mm，板厚=0.6mm截面积A=0.06cm60cm=3.6cm2弹性系数K=2.1106kg/cm热膨胀收缩力F=（LAK）/L =3.63.62.1106/4200=6480kgb摩擦阻力计算摩擦阻力：为摩擦系数（01）N：为静荷载现取=1（为最大时）则：F=13420.470=59.2kgc结果按膨胀收缩力F=5446kg摩擦阻力F=136kg3.4长度方向温度差的收容能力结论本方案采用面板中间处固定座为不可移动的，而其它地方的固定座为可移动的即把板的伸缩分成两段，每段为8.3/2=4.151600满足2.5按挠度计算的最大无支撑跨度(以双跨)由r=0.00541LL3524mm ,L=16003524满足。 第六节 组合维护系统保温性能验算维护系统保温材料选用100mm厚岩棉保温板，容重100kg/m3，导热系数0.05W/(m2.k)。热阻值计算公式：R=L:材料厚度（m）K:材料导热系数W/(m2.k)热阻值R=2 第七节 屋面板生产加工工艺1、压制设备介绍本工程屋面板的制作设备，将采用先进的屋面板成型设备进行现场加工制作。制作直立缝咬合屋面板的专门的金属屋面板加工设备。压型设备主要由放料架、冷轧成形机、剪切部分、成品出料装置、传动部分、电气控制部分及安全防护部分组成。外型尺寸：11.52.5m；成型板厚度：0.6mm；成型板有效宽度：470mm；模具轴直径：&75mm；工件角度误差：*+1.5；工件直线度误差：3cm（工件长度50M）；工作速度：10m-16m/min；电源电压：380V；a、放料架：用于存放卷料并给冷轧成型部分提供板料。b、冷轧成形机组成：c、导料装置：为一个板料的导向装置，以保证板料平直，对中进入成形部分。对因板宽误差引起的间隙可自由调节。d、成型部分：成型部分主要由机架、侧板、模具（轧辘）支承部分和滚压模具组成。e、剪切部分，采用液压动力剪切工作。f、成品出料装置：使成型好的工件顺利导出。g、传动部分：是该设备成形动力的输送部分，其动力由电机通过皮带传递到减速箱，再由减速箱通过链轮组输送到每个主动轮上，主动轮通过齿轮传动，使得上下轧辘同步。h、电器控制系统：整机采用优质的电器执行元件，可靠的接触及断开动作，保证了整个系统的协调，安装布置合理、稳定。金属屋面板成型加工设备通过多组轧轮轧制，可制作光滑的立边板块。本系统屋面板加工设备是可移动的，可将板块的加工设备安排到屋面水平高度进行加工，可在施工现场完成板块加工，从而大大降低运输成本和难度。为了便于屋面板的垂直运输，采取不同的加工形式进行加工，并在加工过程中，配备一辆5T的叉车运送彩板卷。2、屋面板制作工艺屋面板的长度准确是屋面板制作成败的关键。屋面板应在钢结构偏差调整后的尺寸的基础上得出每块板材的加工尺寸。屋面板在正式安装以前，可在部分已安装钢结构进行试拼装，并进行验收，认可后方可大批量制作。2.1 首块板材的确认在板材箱式压型机进行后进行设备的调试，并进行首件产品的加工，经调试并对外形尺寸、压型后的涂装质量等情况自检合格后的板材作为首件产品上报业主、监理检验认可，并作加工中的质量标准的一部分。2.2单块板材加工工艺流程根据屋面板的板型尺寸及屋板外形尺寸，屋面板的基本工艺顺序为：上料定尺寸输入数据参数压制成型出板裁切搬移检验堆放。2.3板材的压型板材在加工前需对彩板卷的打卷质量进行检查，对不齐，卷孔太大的重新打卷,并符合彩钢卷上料的要求。压型板材时，将彩卷平板伸入主机上，由滚动轮进行渐变式轧制成型。全机采用电脑制作，当板材达到一定长度后，由切断装置进行自动切断，送入成品托架。板材从压型机的辊轴出来后，应有足够的成品托架，以防止板材折坏。在板刚压出时，必须由抬板人员抬着板引导板沿着辊轴往前行走，而后可由板自动沿辊轴往前行走。当生产出的屋面板超过10米时，须由屋面抬板人员抬着向前走，直至生产出足够长的彩钢板，当彩钢板长度达到设计的板长时，停止压板并切割。面板长度宜比设计略长100mm，便于将来板端切割调整。在设备的出板方向处应有足够长的空地，以保证按图纸要求生产出通长的板为保证屋面板的质量，要求对生产出的屋面板板宽和大小肋进行严格检查，如生产流程发现不合格的屋面板，不能安装。压板机就位后，必须根据压板工艺的要求，调整好两者之间的位置和角度。2.4 面板的加工要求为保证屋面板的质量，要求对生产出的屋面板板宽和大小肋进行严格检查，如发现不合格的屋面板，不能使用于本工程。面板加工宽度允许误差： 1.0mm ；压板机就位调试，试生产上料出板；面板大小肋高度允许误差: 1.0mm ；调试、试生产面板大小肋卷边直径允许误差: 0.5mm ；第八节 墙面板生产加工工艺1、压型钢板制作本工程墙立面高度最大约为10米，所有HV200压型板材（含屋面、墙面底板）在工厂里加工好后成型板运到工地安装，这样大大减少了现场的工作量，并且工厂里加工能更好的保证加工进度和质量。公司以国际标准ISO9001 标准为依据组织质量保证体系。以国家钢结构生产规范钢结构施工及验收规范（GB50205）及检验标准钢结构工程质量检验评定标准（GB50221-2001）为依据进行钢结构生产和质量控制。质量保证能力从管理体制到技术规范，工艺规程等建立了一整套完整的质保体系，质量控制能力达到了一流的水平。设备准备：调整压型机的辊间隙、水平度和中线位置：检查电源情况：擦净辊上的油污，以免过程中粘污装修漆面的外观。检查长度测量仪器或工具是否准确。在工地现场加工时应注意设备放置在坚固平整的场地上，并应有遮雨措施。调整好压型机后应经过试压，试压后测量产品是否达到建筑用压型钢板（GB/T 12755-91）规定后才能成批生产。其压型加工过程如下图所示：彩钢卷墙面板压型过程图施工文件的准备：加工前应具备加工清单。加工清单中注明板型、板厚、板长、块数、色彩及色彩所在正面与反面，需斜切时应注明余切的角度或始末点的距离。压型板原材料的准备：按加工压型板的总面积计算压型板的总重量，并准备适当的余量以备不足。彩板卷应放在干燥的地方并有遮雨措施。检查每个彩卷的内标签货号、色彩号、厚度等是否相同，当每卷有长度标记时应抄录下，并计算总长度，以核算总用长度数。2、加工注意事项：压型设备的选择宜首先成型后剪切的设备，以减少压型板的首末端喇叭口现象。当使用压前剪时应使用剪板剪切，剪切机的刀刃需与钢板中心线垂直，以保证安装时不出现压型板的板边锯齿口排列现象。压型板卷装入开卷架时要用专用工具，以保证不损坏钢卷外圈和内圈的几圈彩板边沿不被破坏。开卷架应与压型机辊道的中心线相垂直