【摘要】鋼結(jié)構(gòu)建筑在我國建筑領域應用越來越廣泛鋼結(jié)構(gòu)屋面保溫棉,工業(yè)廠房采用鋼結(jié)構(gòu)的增加,面積增大,屋面漏水通病的問題在投入使用后需要加強重視。本文從目前市場上常用的鋼結(jié)構(gòu)屋面做法入手,分析工業(yè)廠房鋼結(jié)構(gòu)設計的弊端、分析鋼結(jié)構(gòu)屋面及節(jié)點漏水原因,并提出了鋼結(jié)構(gòu)屋面及節(jié)點防水的措施。
關(guān)鍵詞:工業(yè)廠房;鋼結(jié)構(gòu),節(jié)點防水
中圖分類號:C35文獻標識碼: A
一、前言
隨著建筑技術(shù)的不斷提升,我國工業(yè)廠房的建造已經(jīng)較上世紀有了質(zhì)的飛躍。工業(yè)廠房屬于房屋建筑的一種,它是企業(yè)從事生產(chǎn)經(jīng)營活動的主要場所。目前,在現(xiàn)代化建設的發(fā)展過程中,企業(yè)經(jīng)營規(guī)模不斷擴大,對原有工業(yè)廠房設計進行改造已是大勢所趨。然而,深受我國傳統(tǒng)理念的制約,大多數(shù)企業(yè)在廠房設計方而都會遇到不同的實際問題?,F(xiàn)階段,在國內(nèi)外鋼結(jié)構(gòu)的大力推廣和發(fā)展中,新技術(shù)、新工藝不斷涌現(xiàn),使得鋼結(jié)構(gòu)也漸漸成了現(xiàn)代工業(yè)的建筑范疇,并且發(fā)展速度極為迅速。因此,在建設社會主義和諧社會的新時期,強化對工業(yè)廠房鋼結(jié)構(gòu)屋面及節(jié)點防水的探討,對提高屋面節(jié)點防水有著重要意義。
二、工業(yè)廠房鋼結(jié)構(gòu)屋面構(gòu)成
鋼結(jié)構(gòu)屋面,顧名思義,就是采用壓型鋼板為主要維護材料,并輔以其他材料,如保溫、防水材料等一起組成屋面維護材料。鋼結(jié)構(gòu)屋面由于功能的需要,也可以設置天窗或采光帶、風管以及通風器等,但需要做好相關(guān)節(jié)點的防水工作。目前,我國建筑市場上使用鋼結(jié)構(gòu)屋面的方式主要有以下兩種:
1、雙層壓型鋼板
雙層壓型鋼板一般在上、下壓型鋼板中間設保溫棉,這種鋼結(jié)構(gòu)屋面使用量較大。但是由于廠房屋面長期暴露在空氣中,受到溫度的影響較大,壓型鋼板會產(chǎn)生熱脹冷縮的問題。設計及施工時若沒考慮熱脹冷縮的問題,細微的結(jié)構(gòu)變化都會造成空氣的深入,到下雨時雨水就會沿著空隙流入廠房內(nèi)鋼結(jié)構(gòu)屋面保溫棉,造成廠房的漏雨。
另外,施工過程中沒有注意保護壓型鋼板,造成壓型鋼板自帶的防水層破損,或造成無效的釘孔,這些部位又沒有做防水處理,長此以往,造成壓型鋼板銹蝕,從而造成屋面的漏雨。
2、復合柔性鋼結(jié)構(gòu)屋面
這種鋼結(jié)構(gòu)屋面是由彩鋼板的內(nèi)板、防水層、隔氣層以及保溫層共同組成,其中防水層為卷材防水層。這類型防水層的鋪設是要在建筑屋面鋪設一層柔性的卷材,讓廠房的屋面部分變?yōu)橐粋€較為封閉的系統(tǒng)。這種材料不用考慮到鋼材的收縮問題,且密閉的空間讓雨水無法進入,因此比雙層壓型鋼板的防水效果要好很多。但是,由于這種材料使用了較多的復合性材料共同組成,因此在造價上要遠遠高于雙層壓型鋼板。這也是復合柔性鋼結(jié)構(gòu)屋面無法大量應用于工業(yè)廠房中的最主要原因。
三、工業(yè)廠房鋼結(jié)構(gòu)設計的弊端
1.整體布局
從大的方而來分析,作為企業(yè)生產(chǎn)區(qū)域的重要模塊,鋼結(jié)構(gòu)廠房的布局需要與企業(yè)生產(chǎn)的整體布局協(xié)調(diào)一致。然而,目前鋼結(jié)構(gòu)工來廠房的整體布局極不合理,即大多數(shù)企業(yè)在設計鋼結(jié)構(gòu)廠房時,根本沒有顧全大局,在設計思路上,往往具有較強的隨意性,比如:廠房位置的劃分非常含糊,難以對企業(yè)生產(chǎn)區(qū)域的面積加以充分利用。
2.內(nèi)部結(jié)構(gòu)
相比傳統(tǒng)廠房,鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)廠房的內(nèi)部裝置比較先進,比如:增加了鋼支撐裝置;內(nèi)部結(jié)構(gòu)承受的荷載大小也有了不同程度的提升等等。也就是說,合理規(guī)劃廠房的受重情況,已經(jīng)成了整個工業(yè)廠房設計的重中之重。盡管如此,我國當前的鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)廠房設計方而仍然存在許多不良現(xiàn)象,具體表現(xiàn)為:鋼支架的分布不科學;墻體的高度、厚度、寬度指標嚴重不足等一系列的內(nèi)部結(jié)構(gòu)問題。
3.成本造價
對于工業(yè)建筑設計而言,需要充分考慮成本造價,其成本造價的高低與多少決定著企業(yè)收益的大小,即成本造價也是工程設計中的一個關(guān)鍵環(huán)節(jié)。由于工業(yè)廠房設計方案決定著后期施工的成本投資情況,而當前成本控制失效屬于廠房設計中司空見慣的不良現(xiàn)象。比如:在鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)廠房中,沒有科學地對空間結(jié)構(gòu)進行設計,直接導致廠房使用性能不達標,從而大大增加了返工返修的次數(shù)等等。
四、廠房屋面漏水原因分析
1、屋面鋼板施工問題
漏雨普遍是由彩鋼板變形以及采光窗安裝部位密封不牢固引起的。彩鋼板變形主要是因為彩鋼板主要依靠螺絲、抽芯鉚釘固定在屋面檁條上,屋面板受熱膨脹,或遇冷收縮,屋面板不能自由伸縮引起變形以及彩鋼板本身搭接不良引起的;采光窗的不牢固安裝主要表現(xiàn)在安裝四周用于防水固定的防雨膠脫落。實際施工中,個別施工隊采用建筑密封膏代替防水膠,根本就沒有防水的作用;若防雨膠也由于耐候性差,由于在屋頂上白天受太陽暴曬,夜晚溫度急劇下降造成溫度變化差異過大引起的防水膠脫落,從而造成漏雨。
2、建筑材料引起的漏水
(一)金屬板的導熱系數(shù)比較大,因此在外界溫度發(fā)生變化的時候,金屬板會快速的產(chǎn)生溫度上的變化,造成鋼板的細微收縮變形。鋼板的變形在經(jīng)過一段時間之后變形會加大,從而讓其在接口處發(fā)生一定程度的位移變形。位移變形的產(chǎn)生就是漏水的真正原因。
(二)特殊部位漏水
由于屋面部分與墻體部分在材料上并不統(tǒng)一,因此在鋼板跟女兒墻的連接部位,墻體與屋面的采光部位的連接處,會因為應力作用的變化導致墻體與屋面的連接部位內(nèi)外受力程度不同,造成墻體產(chǎn)生裂縫。墻體間的裂縫在一開始只是表現(xiàn)為橫向或是縱向的縫隙,這樣一來,空氣中的水分會滲進到混凝土中,造成混凝土的收縮。長時間的收縮容易引起裂縫縫隙的增大,雨季時雨水進入到縫隙又無法及時排出,一段時間后就會滲進建筑內(nèi)部,造成漏水現(xiàn)象。因此要加強建筑墻體連接處的處理工作,在澆筑完成后要進行二次護理。
五、鋼結(jié)構(gòu)屋面節(jié)點防水優(yōu)化策略
1、加強雙層彩鋼屋面防水
在屋面的鋼板鋪設上,彩鋼屋面上鋪設防水材料是保障節(jié)點防水的有效措施。因此,設計人員應該加強在這方面的節(jié)點防水設計,并進行不斷地創(chuàng)新研究。現(xiàn)有防水設計并不能滿足節(jié)點防水的要求。
在設計上,要考慮到彩鋼屋面在工業(yè)廠房上側(cè)向的強度比平鋪的要低,不能夠長時間的抵抗來自水平方向的力。因此,設計人員要加強屋面在側(cè)面受力能力上的研究,盡可能的減少因側(cè)向受力產(chǎn)生的位移。同時,還可以進行廠房的防震設計,將多層鋼結(jié)構(gòu)運用到設計理念中,提高屋面及節(jié)點支撐能力,保障建筑質(zhì)量,減少屋面裂縫的產(chǎn)生,防止漏水現(xiàn)象。
2、屋頂構(gòu)造防水
廠房的屋頂部分承受著來自縱向的壓力,這類壓力較大,因此屋頂?shù)脑O計要符合高強度、高承載力的要求,保障屋頂能夠承載較大壓力,保障其性能。在工業(yè)廠房的設計上,無論是使用雙層壓型鋼板還是復合柔性鋼屋面,都應盡量減少鋼材的使用量,提升樓房的經(jīng)濟效益。
建造前應事先對廠房屋面需要承受的壓力以及結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性、抗震性等方面進行詳細的分析,設計人員應該利用高科技計算機軟件來優(yōu)化屋面參數(shù)的計算,為屋面的防水設計提供強有力的參考。在材料的選用上,通常選用預制板疊合成組合與壓型鋼板組合這兩種方式,在加強防水性能的同時還能夠減少鋼材的使用量,降低建造成本。
3、復合柔性鋼屋面系統(tǒng)在防水方面效果顯著,但在造價上讓普通工業(yè)廠房難以承受,因此要想加強節(jié)點上的防水能力,可以采用防水涂層來進行防水工作。在使用這種方法時,應該用編制聚酯布形成非防水膜進行輔助,保障防水層是一個整體。各層分離的防水系統(tǒng)不具有透氣功能,因此不能保障防水層的使用壽命。
結(jié)束語
工業(yè)廠房鋼結(jié)構(gòu)屋面及節(jié)點防水工作是一項長期研究的過程,不可一蹴而就。用中。針對鋼結(jié)構(gòu)設計中的存在問題,需要根據(jù)實際需求,不斷優(yōu)化工業(yè)廠房鋼結(jié)構(gòu)的設計方案,從而更新工藝技術(shù),提高廠房的安全性、穩(wěn)定性,以便提高節(jié)點防水能力。
參考文獻
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倫特萊(廣州)新材料有限公司(Vinylon),是一家以保溫材料為核心業(yè)務,專業(yè)從事建筑節(jié)能保溫體系,為客戶提供綠色環(huán)保保溫建材方案和產(chǎn)品的專業(yè)建筑材料公司。公司是上海煬和新材料科技有限公司(東方雨虹控股公司 股票代碼 002271)授權(quán)的中國華南區(qū)代理,負責其優(yōu)秀產(chǎn)品鋼結(jié)構(gòu)專用玻璃棉氈、暖通空調(diào)系統(tǒng)專用玻璃棉板、熱網(wǎng)高溫專用玻璃棉、高強度屋面巖棉板、外墻外保溫巖棉板/帶、幕墻/樓板/隔斷巖棉,橡塑等具有極低 VOC 排放等保溫節(jié)能產(chǎn)品的推廣、銷售、技術(shù)支援。為客戶提供更經(jīng)濟的節(jié)能解決方案,更全面的專業(yè)服務。