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直立锁边金属屋面工程
设计方案总说明
一、工程概况
二、设计依据
1.项目筹建处招标文件。
2.项目筹建处招标补充说明。
4.《建筑设计防火规范》 GBJ16-87。
5. 《建筑防雷设计规范》 GB50057。
6. 《钢结构设计规范》 GB17。
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7. 《钢结构工程施工及验收规范》GB50205-2001。
8. 《冷弯薄壁型钢结构技术规范》GBJ18-87。
9. 《钢结构工程质量检验评定标准》GB50221-2001。
10. 《钢结构高强度螺栓连接的设计、施工及验收规范》JGJ82-91。
11. 《建筑钢结构焊接规程》JGJ81-91。
12. 《压型金属板设计施工规范》YBJ216。
13. 《压型金属板设计和安装规范》AS1562。
14. 《铝合金建筑型材》GB/T5237。
15. 《铝及铝合金阳极氧化，阳极氧化膜的总规范》GB8013。
16. 《碳素结构钢》GB700。
17. 《低合金高强度结构钢》GB1597。
18. 投标单位对本工程的深化设计图纸。
19. 屋面系统材料公司技术数据和安装指导书。
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20. 现行国家有关工程施工规范、规程及技术标准。
21. 投标单位类似工程施工经验。
22. 荷载：
22.1 屋面恒载（含屋面结构自重）：1.2kn/m2;
22.2 屋面活载：0.5kn/m2；
22.3 基本雪压：0.5kn/m2；
22.4 基本风压：0.5kn/m2；
22.5 天沟积水荷载：2.0kn/m2；
22.6 施工阶段（无维护结构）时屋面风载：2.0kn/m2；
22.7 水平地震荷载：地震基本烈度：6度 基本加速度指值0.05g。
22.8 气温：温度参数，最高气温＝38.9℃；最低温度＝－10.1℃。最大温差近50℃。
22. 9 降水：年平均降雨量1132.3mm；年最大积雪深度14mm；一日最大降雨量204.4mm。
22.10 建筑结构安全等级：一级
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三、设计原则
1. 屋面使用功能及构件强度与变形的充分保证
金属屋面系统发展到今天，已远远超越其本身挡风遮雨、保温隔热的原始功能，其在结构上起到连接固定屋面檩条的功能，建筑风格上又体现整个建筑物的造型与颜色。
2. 设计师在建筑造型上的充分体现与保证本屋面工程主体采用钢结构，屋面以双坡大弧形造型为主导，这种造型
的组合给人产生一种较强的动感视觉效果的同时，又可以使体型巨大的建筑形成一种轻盈的氛围。
3. 经济合理的选择屋面材料与系统完美结合设计在绝对满足屋面使用功能及安全的前提下，应同时充分考虑将来
的屋面免维护，故在屋面选材方面要谨慎从事，充分发挥材料的特性，加强节约意识，以最大限度的做到经济合理。
4. 结构的合理性及可操作性是工程质量与工期的保证结构设计的合理程度，特别是屋面檐口、天沟构造节点设设
的合理程度，直接影响工程的质量与实际操作的可行性，也是工期保障的前提。
杭州特盾建筑材料有限公司专注建筑之顶 0571－82728276 技术共享推动发展 四、本屋面设计
结合建筑物功能和造型特点，考虑到建设单位的投资规模和设计要求，我们提出直立锁边点支撑金属屋面系统主选构造方案，供建设单位选择，其屋面系统做法立体感较强，其基本构成为：
1. 钢结构主檩条上安装Z型副檩条，间距1.5m，垂直于桁架，通过檩托和连接板固定。
2. 副檩条下安装YX900*255*15，t=0.6mm压型底板，用自攻螺丝固定于副檩条之上。压型底板上放置防尘无纺布
及吸音玻璃棉16kg/m3，t=30mm。
3. 在Z型副檩条上安装镀锌钢丝网上铺设保温玻璃棉16kg/m3,t:100mm,穿过T码支座。
4. 透过屋面压型底板安装固定165mm高带隔热垫的铝合金T码支座于Z型檩檩条上，T码支座间距400mm，T形码
固定支座采用高强铝合金材料。
5. 在码支座上安装金属屋面板PVDF预辊涂铝锰镁合金屋面板400/65,t=0.9mm。
6. 65/400型金属复扣咬合板肋具有抗毛细水功能，密水性强，不需打胶，暗扣方式固定，表面无外露螺钉。系统
雨水渗透性能和空气渗透性能均达到DIN 1052，1055，4113，18 800（德标）的要求。
7. 屋面板块宽度设计为400mm（立边距），立边高65mm, 整个屋面沿高低方向直立锁边连接。
杭州特盾建筑材料有限公司专注建筑之顶 0571－82728276 技术共享推动发展8. 组织排水：沿最有利排水方向设计放置金属板块，板块之间采用立边咬和防水构造，立边之间将雨水分隔流入
排水天沟。屋面排水天沟采用304#1.5mm厚不锈钢制作。
9. 屋面体系与结构整体防雷体系紧密连接，充分解除雷电破坏、静电积留的问题。 本系统屋面的金属板块均为良
好的建筑外维护系统材料，铝锰镁合金都是良好的导体。
五、设计重点及特点
1. 屋面防渗漏处理
由于本项目是极为重要的公共建筑，其特珠的使用功能及其特殊的地理位置，使得其在国内外都具有较高的知名度和影响力，而屋面系统的防水效果又是最重要最直观的质量指标，为此，屋面系统的防水性能也是本公司最为关注的方面之一，此次设计特从金属屋面容易出现的问题的几个薄弱环节入手，结合大量多年的实际成功经验，对本屋面系统的防水提出以下解决方案，以确保本工程达到滴水不渗漏的效果。
1.1屋面系统及板型选择
直立锁边接缝点支撑屋面系统，使用专门的立边和自动咬合设备，将两块沿板条长度方向整体向上立边的预制
杭州特盾建筑材料有限公司专注建筑之顶 0571－82728276 技术共享推动发展型板块，通过咬合锁定而使屋面连接成为一个整体。这种源于锌和铜板传统技术的接口方式，具有以下特点：
典雅美观，屋面线条纤细并且不影响屋面设计效果；
整体结构性防水、排水功能；
结构简洁、轻巧、安全，在台风、暴雨地区尤其适用；
水密性强
金属屋面板块的咬合方式为依靠机械力量自动咬合，板块吻合紧密，水密性强，能有效防止毛细雨入侵。无须化学嵌缝胶密封防水，免除胶体老化带来的污染和漏水问题。
2．抗风处理
本屋面系统在面板的固定方式上有着根本的不同，本系统综合其几十年的成功经验，采用系统专用铝合金T码支座，将面板通过支座用防水自攻螺钉固定于屋面支座帽形檩条之上，每个支座固定4颗自攻钉，支座纵向间距不大于2000 mm，然后用专用的自动直立锁边机将相邻板块立边与扣件套锁在一起上，这就是目前金属压型屋面板，行业最先进的直立锁边接缝技术固定方式。这种固定方式不需固定件穿透板面，因而屋面板没有任何损伤，同时板
杭州特盾建筑材料有限公司专注建筑之顶 0571－82728276 技术共享推动发展块又可通过支座进行一定范围的自由位移，当然也就不会产生应力集中的问题。
3．温度变形处理
所有的金属屋面板都存在着温度变形的问题。炎炎夏日屋面板上的温度可达50 0C~70 0C, 而在寒冷的冬天，屋面板上的温度则可达-10 0C左右，这么大的温差，必然导致屋面板有较大的温度变形。压型钢板式屋面由于采用螺钉穿透固定方式，屋面板在热胀冷缩时被螺钉限制，不能自由伸缩，因而屋面板的钉孔处和螺钉均有温度应力存在，在其反复作用下，屋面板的钉孔会越来越大，最终导致屋面出现漏水，甚至面板松脱的严重后果。
而本直立锁边系统屋面板由于采用直立锁边固定方式，铝质支座仅限制屋面板在板宽方向的移动，其屋面板的立边与支座的套扣可使屋面板沿板块长度方向有一定的移动量，不会产生温度应力；这样便有效解决了其他构造难以克服的温度变形问题，保证了屋面性能的可靠性。
同时，本次我设计师专门设计了支座底绝缘隔热胶垫，充分解决了金属屋面系统的热传导问题，使一直困扰金属屋面的热传导性能和电化腐蚀的难题得以解决。
4.防雷措施
杭州特盾建筑材料有限公司专注建筑之顶 0571－82728276 技术共享推动发展屋面体系与结构整体防雷体系紧密连接，充分解除雷电破坏、静电积留的问题。本系统屋面的金属板块均为良好的建筑外维护系统材料，铝镁锰合金都是良好的导体。
单一的整块板块不仅仅提供水密性，而且是良好的导体，即便在有搭接的部位仍不影响其雷电保护性能。
实际施工方法是：在金属屋面纵向、横向每隔6米的屋面板下隐藏做一个接地，在接地点安装角码，一头固定在檩条上，另一头固定在T型码支座上。固定在檩条上的接地可以连接其他单位施工的防雷系统。
六、各主材的材质性能说明
本方案根据构件的作用和环境，在满足技术要求的前提下选择最经济的材料，以降低工程造价，提高屋面系统的性能价格比。
1. 屋面铝锰镁合金板
本工程采用0.9mm铝锰镁合金屋面板，合金牌号为：AA3004-H44，其成份为高纯铝及少量的金属锰、镁、钛、铜、锌等形成的高级合金，具有较强抗紫外线、抗风化性能，同时在强烈的阳光照射和多种环境因素影响下，也不
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2. 铝合金支座
本屋面系统所采用的铝合金支座依据ASTM B 209标准，牌号为6061 T 6；支座支点考虑极端条件的正负风压、施工荷载以及长期使用过程中金属板块热胀冷缩产生的巨大温度应力变化，专门设计特型的截面，充分保证屋面系统的安全性能。
本屋面工程支座还专门设计了支座的绝缘垫块，充分解决金属屋面热传导的问题，使一直困扰金属屋面的热传导性能和电化腐蚀问题得以解决；
3. 保温玻璃棉
本工程设计采用国产的优质玻璃丝棉，t=100mm厚，密度为16Kg/m3,24°C时导热系数"K"值为0.043W/（m°C）防火等级为A级，重量轻，保温效果好。
6．自攻螺钉
螺钉是很重要的紧固件，因此其耐久性必须与屋面系统耐久性相符甚至更长。根据这一要求，本方案选择优质
杭州特盾建筑材料有限公司专注建筑之顶 0571－82728276 技术共享推动发展的带防水胶圈的不锈螺钉作为压型钢板与副檩连接的螺钉；
此不锈螺钉为广泛用于市政、桥梁、铁路工程的专用高强度螺钉，具有很好的抗腐性能，而采用普通涂层保护碳钢螺钉，因其攻丝时极易破坏涂层，防腐性能无法保证；