工業(yè)廠房裝配式屋面技術(shù)研究與設(shè)計(jì)應(yīng)用

成禹

合肥工大建設(shè)監(jiān)理有限責(zé)任公司 安徽合肥 230001

1 工程概述

該工業(yè)廠房主要結(jié)構(gòu)形式為鋼結(jié)構(gòu)柱、鋼結(jié)構(gòu)屋面梁、鋼吊車梁。廠房跨度18m×2跨，柱間距7.5m，檐口高度11.5m，14.2m；總建筑面積達(dá)1.5萬m2。

2 主要設(shè)計(jì)技術(shù)方案分析

2.1 裝配式鋼桁架輕型屋面板技術(shù)方案

該加工廠房屋面結(jié)構(gòu)采用裝配式鋼桁架輕型屋面板的技術(shù)方案。鋼桁架輕型板是隨著國家大力發(fā)展裝配式建筑的新型建筑材料構(gòu)配件，是解決大型鋼結(jié)構(gòu)廠房或排架廠房屋面材料的新興技術(shù)，摒棄了傳統(tǒng)混凝土現(xiàn)澆板造價(jià)高、重量大的缺點(diǎn)，克服了混凝土槽形板或屋面板自身重量大、耐久性差等問題，能實(shí)現(xiàn)輕質(zhì)、結(jié)構(gòu)耐久性強(qiáng)、使用壽命長(zhǎng)久、環(huán)保節(jié)能的目標(biāo)。在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上，還能解決安裝節(jié)點(diǎn)處理的技術(shù)難題，由于輕質(zhì)、強(qiáng)度高能有效解決抗震問題。由于采用鋼骨架和無機(jī)材料復(fù)合制作，板材本身輕質(zhì)化，承載力性能、防火性能非常優(yōu)異，隔熱性能、防水抗?jié)B性能卓越，同時(shí)復(fù)合性能具備最大程度發(fā)揮隔聲、隔熱節(jié)能、泄爆、抗風(fēng)壓的優(yōu)勢(shì)；安裝節(jié)點(diǎn)處理方便、設(shè)計(jì)簡(jiǎn)潔明了，所以實(shí)現(xiàn)了屋面板與不同主體結(jié)構(gòu)之間快速、牢固的安裝連接。按照產(chǎn)品使用部位不同，板材一般分為屋面輕型板（各種跨度）、樓承板、棧橋板、網(wǎng)架板、內(nèi)外墻板等產(chǎn)品系列，按照特殊功能性一般分為泄爆板、防火墻板、高強(qiáng)度隔聲板等。同時(shí)滿足廠房屋面承重要求與實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)合理性，滿足大柱距跨度要求，降低廠房鋼結(jié)構(gòu)的重量、取消C形鋼檁條，工廠化加工，裝配式施工，施工工序簡(jiǎn)單可控，施工速度快[1]。①突出實(shí)現(xiàn)建筑結(jié)構(gòu)可靠性、結(jié)構(gòu)的安全性和耐久性。同時(shí)在實(shí)現(xiàn)輕質(zhì)和多功能需求，實(shí)用性強(qiáng)。②屋面板適用于軌道交通、工業(yè)廠房、倉儲(chǔ)物流、大型公共建筑、體育場(chǎng)館等建筑的屋面，能與各種結(jié)構(gòu)形式完美連接配套，適用性廣泛。

2.2 技術(shù)特點(diǎn)

①產(chǎn)品結(jié)構(gòu)。鋼桁架輕型板由輕型桁架、高強(qiáng)度鋼絲網(wǎng)、專有技術(shù)的輕質(zhì)芯材、專有技術(shù)的防水耐磨抗沖擊面層等組成，采用定制成型工藝澆筑而成。主要受力骨架為根據(jù)荷載和跨度等設(shè)計(jì)的小型鋼鋼桁架，能有效傳遞水平荷載，可根據(jù)柱距、跨度等進(jìn)行調(diào)整；無機(jī)芯材和各種專有功能的復(fù)合層按照合理工藝組合，確保各項(xiàng)性能指標(biāo)和使用功能。②結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。鋼桁架輕型板骨架受力體系設(shè)計(jì)非常合理，板塊、連接節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)合理，有規(guī)范圖集標(biāo)準(zhǔn)，形狀、尺寸可定制，根據(jù)建筑空間、建筑布局進(jìn)、施工圖行分解設(shè)計(jì)，確定板型尺寸；板材芯材可實(shí)現(xiàn)鋸、釘、鉆、切割。適用于各類工業(yè)廠房，各類公共建筑等，與各種結(jié)構(gòu)類型、跨度類型的建筑配套使用[2]。③環(huán)境適用性。鋼桁架輕型板具有輕質(zhì)高強(qiáng)、保溫隔熱、高溫防結(jié)露特性、耐腐蝕耐久性、耐水防潮等特性。如100mm厚保溫性能超過570mm厚磚墻，導(dǎo)熱系數(shù)低，整板傳熱系數(shù)0.1～0.55W/（m·K），適用于南北方所有建筑環(huán)境。④施工安裝優(yōu)勢(shì)。鋼桁架輕型板安裝簡(jiǎn)單方便，屋面和樓面部位采用吊裝焊接法，墻板采用節(jié)點(diǎn)拼裝焊接法，然后處理板縫即可，節(jié)約大體量腳手架工程、鋼筋模板工程施工周期，屋面和樓板施工工期是現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)的1/10，墻面板施工工期是磚墻的1/6。⑤功能性良好。鋼桁架輕型板一般普通板材的隔聲能力達(dá)45dB，耐火極限不小于2.5h；具有自防水功能和防潮性，同時(shí)還能實(shí)現(xiàn)附加找平層及防水層等，形成多道復(fù)合防水體系，加強(qiáng)防水性能；檢測(cè)抗凍融循環(huán)25次以上。⑥重量輕、抗震性能好。連接性能優(yōu)異、整體重量輕，抗震性能優(yōu)良，有效傳遞水平力。墻板和屋面板重量是現(xiàn)在普通磚的25%以下，與混凝土相比更輕，能解決結(jié)構(gòu)構(gòu)件截面大、重量高的問題。適合于任何類型的建筑結(jié)構(gòu)?？蚣苁竭B接具有良好的抗震性能和質(zhì)量輕的特點(diǎn)，能滿足8度抗震設(shè)防，避免地震造成的次生傷害[3]。⑦外觀美觀性。由于板材采用工廠化制作，并進(jìn)行表面處理，外形規(guī)矩、表面平整高，所以表面可裝飾性強(qiáng)，縫隙處理技術(shù)配套性好，能實(shí)現(xiàn)表面鑲貼、涂刷等外觀裝飾施工。⑧降低工程投資。上部荷載小，無需大體量腳手架工程和鋼筋、模板工程，實(shí)現(xiàn)大幅度降低基礎(chǔ)、結(jié)構(gòu)主體投資目標(biāo)，如墻面板相比粘土磚、加氣混凝土砌塊等降低工程總價(jià)的20%以上。施工快速，周期短[4]。

2.3 鋼桁架輕型屋面板技術(shù)規(guī)格

厚度一般為100～350mm，可根據(jù)承載要求和功能參數(shù)等調(diào)整。外形尺寸實(shí)現(xiàn)定制化目標(biāo)，可以做到單板跨度最大12m。

2.4 安裝施工要點(diǎn)

安裝簡(jiǎn)捷，現(xiàn)場(chǎng)施工環(huán)節(jié)少，單班安裝可達(dá)2000m2/d。就位：按設(shè)計(jì)要求將板吊裝就位后與屋架或網(wǎng)架支托焊接固定。嵌縫：采用保溫砂漿灌縫后，用BAS復(fù)合抗?jié)B耐磨涂層封閉。防水：按設(shè)計(jì)要求可在板面直接鋪貼防水卷材。

3 結(jié)語

本文著重對(duì)廠房結(jié)構(gòu)的屋面類型、屋面坡度和南北兩跨高差等設(shè)計(jì)技術(shù)要素進(jìn)行了研究和討論。裝配式建筑技術(shù)是建筑科技發(fā)展前沿技術(shù)，國家大力推廣和技術(shù)革新，必須進(jìn)行技術(shù)攻關(guān)和掌握，創(chuàng)造性的解決疑難技術(shù)問題。滿足生產(chǎn)工藝需求，實(shí)現(xiàn)屋面結(jié)構(gòu)安全性和耐久性；降低一次性建設(shè)投資，降低使用維護(hù)維修費(fèi)用。