鋼結(jié)構(gòu)瓦屋面是建筑行業(yè)中常用的一種屋頂結(jié)構(gòu)形式,它主要由鋼制瓦片和支架組成。這種屋面具有重量輕、強(qiáng)度高、施工方便等優(yōu)點(diǎn),廣泛應(yīng)用于工業(yè)廠房、倉庫、體育館等建筑中。鋼結(jié)構(gòu)瓦屋面的優(yōu)點(diǎn)是自重輕,抗震性能好,使用壽命長,維護(hù)成本低,適合各種氣候條件。其缺點(diǎn)是需要專業(yè)的設(shè)計(jì)和施工團(tuán)隊(duì)來確保安裝質(zhì)量,且在惡劣天氣條件下可能需要額外的保護(hù)措施。
一、鋼結(jié)構(gòu)瓦屋面概述
鋼結(jié)構(gòu)瓦屋面是一種常見的屋面構(gòu)造形式,它將鋼結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度和穩(wěn)定性與瓦片的多種功能特性相結(jié)合。這種屋面形式廣泛應(yīng)用于工業(yè)建筑、民用住宅(如別墅)、商業(yè)建筑等多種建筑類型中。
(一)常見的鋼結(jié)構(gòu)瓦屋面材料
- 彩石金屬瓦:
- 材質(zhì)與結(jié)構(gòu):以0.4mm厚的鍍鋁鋅鋼板為基層,表面覆著經(jīng)高溫陶化上色工藝的彩色蛭石,多層復(fù)合加工而成。也有以防腐性能優(yōu)異的鍍鋁鋅鋼板為基板,以耐候性的丙烯酸樹脂為黏合劑,以彩色天然沙礫為面層的類型。還有以壓型彩鋼板為基板,以水性高分子樹脂為粘合劑,以彩色天然石粒為面層,經(jīng)特殊工藝加工制成的情況。這種瓦材不僅美觀、輕巧、環(huán)保,而且重量輕,對(duì)建筑物的承重要求相對(duì)較低,例如其每平方重量約2.6kg,每平方用量約2.08片。適用于多種屋面結(jié)構(gòu),如混凝土屋面、木結(jié)構(gòu)和鋼結(jié)構(gòu)屋面。對(duì)于鋼結(jié)構(gòu)屋面,若結(jié)構(gòu)層用歐松板或是其他板材做的需加做一道防水卷材,用彩鋼板做的話可以直接掛瓦;龍骨選材上金屬龍骨和木龍骨均可,但金屬龍骨要確保不生銹,木龍骨建議防腐處理。
- 性能優(yōu)勢(shì):具有良好的耐久性、耐熱性、熱反射性。其總體設(shè)計(jì)符合大眾審美,有一定的人性化升級(jí),實(shí)用性較強(qiáng)。在面對(duì)大風(fēng)、大雨、大雪等惡劣天氣時(shí),屋面系統(tǒng)能有較強(qiáng)的抵御能力。并且在隔熱、抵抗高溫、防止腐蝕、避免雨水入侵等方面表現(xiàn)較好,同時(shí)在自然沖擊高壓的高溫下,能減少色彩褪色過于嚴(yán)重的狀況以及高溫隔熱設(shè)備中負(fù)擔(dān)過高的狀況。
- 合成樹脂瓦:
- 材質(zhì)與結(jié)構(gòu):采用高新化學(xué)化工技術(shù)研制而成。例如森顥樹脂瓦,具有重量輕、強(qiáng)度大的特點(diǎn)。
- 性能優(yōu)勢(shì):在阻燃、防水防潮及隔音方面有著突出的優(yōu)勢(shì),適用于平改坡工程、私人別墅、園林樓閣、公共大型工程等屋面領(lǐng)域。
- 瀝青瓦:
- 材質(zhì)與結(jié)構(gòu):主要由瀝青等復(fù)雜小分子混合物組成,在制作過程中有的會(huì)與聚合物混合使結(jié)合力更穩(wěn)定。
- 性能優(yōu)勢(shì):具有較好的防水性能,適用于多雨地區(qū)或?qū)Ψ浪筝^高的建筑。瀝青瓦主要依靠上層瓦把下層瓦密封起來以防止其被風(fēng)掀開,SBS改性瀝青瓦具有在風(fēng)壓下彎曲然后恢復(fù)原狀的能力,減少了被風(fēng)掀起的可能性。并且瀝青瓦有各種顏色、形狀和尺寸規(guī)格,美觀性較好,同時(shí)正確選擇和施工瀝青瓦屋面,一般很少需要維護(hù),一旦損壞修復(fù)也較為方便。
(二)鋼結(jié)構(gòu)瓦屋面的優(yōu)勢(shì)
- 結(jié)構(gòu)性能方面
- 強(qiáng)度高:鋼結(jié)構(gòu)本身具有較高的強(qiáng)度和穩(wěn)定性,能夠承受較大的荷載,包括風(fēng)荷載、雪荷載等。在一些大型工業(yè)廠房、倉庫等建筑中,鋼結(jié)構(gòu)瓦屋面可以輕松應(yīng)對(duì)大跨度空間的結(jié)構(gòu)需求,確保屋面的安全性和可靠性。
- 抗震性能好:鋼結(jié)構(gòu)在地震作用下具有較好的延性和耗能能力,能夠有效地減輕地震對(duì)建筑物的破壞。對(duì)于處于地震多發(fā)地區(qū)的建筑,采用鋼結(jié)構(gòu)瓦屋面可以提高建筑物的抗震性能。
- 屋面功能方面
- 防水性能:不同類型的瓦片(如彩石金屬瓦、瀝青瓦等)本身具有一定的防水能力,再加上鋼結(jié)構(gòu)屋面可以進(jìn)行合理的坡度設(shè)計(jì)和排水構(gòu)造設(shè)置,能夠有效地防止雨水滲漏,保證建筑物內(nèi)部的干燥和正常使用。
- 美觀性:瓦片有多種顏色、形狀和樣式可供選擇,能夠滿足不同建筑風(fēng)格的需求。無論是傳統(tǒng)風(fēng)格的建筑還是現(xiàn)代風(fēng)格的建筑,都可以通過選擇合適的鋼結(jié)構(gòu)瓦屋面來提升建筑的整體美觀度。例如,陶瓷瓦具有優(yōu)美的外觀,適用于對(duì)美觀度要求較高的建筑;瀝青瓦有各種顏色、形狀和尺寸規(guī)格,使屋面輪廓分明,能為建筑增添獨(dú)特的視覺效果。
- 耐久性:像彩石金屬瓦采用的鍍鋁鋅鋼板基層具有良好的耐久性,鋼結(jié)構(gòu)經(jīng)過適當(dāng)?shù)姆栏幚砗笠材苡休^長的使用壽命,兩者相結(jié)合可以使屋面系統(tǒng)在長期使用過程中保持較好的性能。
(三)鋼結(jié)構(gòu)瓦屋面的設(shè)計(jì)與施工要點(diǎn)
- 設(shè)計(jì)要點(diǎn)
- 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì):
- 荷載計(jì)算:根據(jù)建筑所在地區(qū)的氣候條件(如最大風(fēng)壓、雪壓等)和建筑的使用功能,準(zhǔn)確計(jì)算屋面所承受的荷載,包括恒荷載(如瓦片自重、鋼結(jié)構(gòu)自重等)和活荷載(如風(fēng)荷載、雪荷載、人員檢修荷載等),為鋼結(jié)構(gòu)的選型和設(shè)計(jì)提供依據(jù)。
- 鋼結(jié)構(gòu)選型:選擇合適的鋼結(jié)構(gòu)形式,如輕鋼框架結(jié)構(gòu)、門式剛架結(jié)構(gòu)等,考慮結(jié)構(gòu)的受力性能、經(jīng)濟(jì)性和施工便利性等因素。同時(shí),要根據(jù)屋面的跨度、坡度等要求確定鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件的截面尺寸和連接方式。
- 排水設(shè)計(jì):
- 坡度設(shè)置:合理確定屋面的坡度,一般來說,鋼結(jié)構(gòu)瓦屋面的坡度應(yīng)根據(jù)瓦片的類型、屋面面積大小和當(dāng)?shù)氐慕涤昵闆r等因素來確定。例如,瀝青瓦屋面的坡度一般不應(yīng)小于20%,以保證雨水能夠順利排出。
- 天溝和落水管設(shè)計(jì):設(shè)置天溝收集雨水,并根據(jù)屋面面積和降雨量計(jì)算落水管的數(shù)量和管徑,確保排水系統(tǒng)的暢通。天溝的材質(zhì)應(yīng)選擇具有一定強(qiáng)度和耐腐蝕性的材料,如不銹鋼天溝、鍍鋅鋼板天溝等。
- 瓦片選型與布局:
- 根據(jù)建筑風(fēng)格選型:如果是歐式風(fēng)格建筑,可以選擇具有古典造型的瓦片,如彩色水泥瓦或部分造型獨(dú)特的彩石金屬瓦;如果是現(xiàn)代簡約風(fēng)格建筑,則可以選擇簡潔大方的瓦片,如平板型的合成樹脂瓦或?yàn)r青瓦。
- 考慮瓦片的規(guī)格與拼接方式:不同規(guī)格的瓦片在鋪設(shè)時(shí)的拼接方式和覆蓋面積不同,要根據(jù)屋面的實(shí)際尺寸進(jìn)行合理布局,盡量減少瓦片的切割和浪費(fèi),同時(shí)保證屋面的美觀性
和
- 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì):