1、压型钢板屋面工程应用中的关键问题摘要：随着工业化进程的加快，压型钢板是目前轻型屋面应用最广泛的屋面材料，使用压型钢板屋面的建筑物可使结构自重大为减轻，主要的承重用材亦可随之减少，整个工程的工作量可大大减少，有良好的综合经济效益。本文分析论述了压型钢板屋面防渗漏、抗风、抗两极温差等关键问题，提出了有关设计及施工措施。 关键词：轻钢结构压型钢板防渗漏抗风抗两极温差 中图分类号：TU391 文献标识码： A 文章编号： 随着工业化进程的加快，压型钢板屋面成为轻钢结构应用的重要领域，在城市新建的住宅、体育场、菜市场、展览馆等各类场馆中得到大量应用。采用压型钢板屋面的建筑不仅经济适用，而且外形简洁美观，
2、与城市环境协调和谐，大受人们欢迎，但是诸如防渗漏、抗风、抗两极温差等关键问题仍然没有统一的标准，困扰着压型钢板屋面的应用拓展。一、压型屋面钢板的连接方式 要探讨压型钢板屋面有关问题，有必要先认识压型屋面钢板的连接方式。 （一）屋面压型钢板的长向连接 屋面压型钢板的长向连接主要是搭接，即上坡板压下坡板搭接处设置防水密封胶带。搭接端必须位于支承构件上，搭接的两块板均应用连接件与支承构件相连接以增强屋面或墙面的整体性。屋面压型钢板的长向搭接，应将靠近屋脊方向的板件置于上方，并在搭接部位设置防水密封带以利防水。搭接长度需满足一定的限值要求，通常屋面压型钢板 的搭接长度为 300mm500mm 之间。
3、（二）屋面压型钢板的侧向连接 屋面侧向连接目前主要有 4 种，20 世纪 90 年代中期以前均以搭接为主。随着压型钢板连接技术的发展，搭接的比例越来越少，而重要的屋面系统则会采用咬合、扣盖、暗扣等连接方式。 二、屋面的防渗漏问题 压型钢板屋面切忌渗漏，其防渗问题涉及的因素很多，其中的一两个环节处理不好，就可能导致屋面防漏的失败总的来看，应从设计、施工这两方面进行把关。 （一）设计方面 1.在多台风多暴雨的地区，屋面压型钢板应根据给排水设计规范和给排水有关设计手册中规定的设计和计算方法，针对屋面排水坡度进行排水量计算，并提供计算书确定压型钢板的波高和波宽、确定排水沟的宽度和深度、确定落水管的管径
4、，如果排水不畅造成雨水满沟将引起屋面渗漏。 2.压型板及其连接的选择问题。屋面板的承载力必须满足设计要求。在运输和吊装条件允许的情况下应尽量用长尺压型钢板，以减少甚至避免压型钢板的长向施工搭接缝。对于屋面压型板连接的选择，长向连接主要还是搭接。侧向连接中扣盖式连接与暗扣式连接是两种较为理想的连结形式。暗扣式连结对板型和固定支座的设计与生产精度要求很高压型板与固定支座必须扣合严密，钢板必须采用高强钢。根据我国目前的国情，采用扣盖式连接更为现实经济。基于使用寿命的要求考虑应采用镀铝锌钢板为基材的压型钢板作为屋面板。 当侧向采用扣合式或咬合式连接时，其横向搭接采用 180。36O。的卷边做法可有效地
5、防止渗漏，但必须在檩条上设置与钢浪板波形相配套的专门固定支座，固定支座与檩条采用自攻螺钉连接。扣合式连接方式要求高强度的基板(至少 Q420 以上的钢板)，且不能考虑蒙皮效应，否则风吸力较大时由于基板强度和刚度不足导致钢浪板会从扣中被拔起。目前我国市面上没有高强度的基板，因此不宜采用扣合式。咬合式连接的专门固定支座与檩条可采用沿板长方向可移动的装置，能有效的解决钢浪板温度伸缩的问题，又能有效的防水是应予以采用和推广的连接方式。 3.连接用配件材料的选择问题。 优质的连接配件材料也是屋面防渗漏的重要保证，其中螺钉和硅胶在屋面防渗漏问题上均扮演着重要的角色。目前国际市场上常使用超量镀锌螺钉，通过加
6、大镀锌层的厚度来提高螺钉的抗腐蚀能力，或在镀锌基础上加有特殊化合物涂层的螺钉，其使用寿命比普通镀锌螺钉增加 46 倍。屋面硅胶必须是中性的，硅胶还必须具有极好的抗紫外线能力及抗两极温度的能力，以保证 硅胶在高温和严寒情况下的有效性。 4.屋面设计的其他细节问题。压型板屋面坡度设计以不低于 3 度为宜，屋面一般不宜开洞，若无法避免，应使孔洞尽量靠近屋脊部位，洞口周边应采用恰当的配件和防水材料严密封闭。屋面分坡在充分考虑造型后，尽量减少分坡。建筑内落水管越少越有利于防渗。天沟断面的设计应按百年一遇的最大雨量来考虑，间距一般要求在 12m 以内，最大不应超过 18m。檐口处天沟板与屋面钢浪板相交处在
7、天沟满水时极易造成渗漏。为防止檐口处天沟板渗漏，一种比较适当的做法是将天沟板伸入一个檩距固定在檐口边的第二排檩条上，但这样做法增加了天沟板的用量，不易被业主所接受；另一种做法是采用特制形状且与钢浪板波形一致的防水胶条通过专用的结构密封胶粘结以达到防水、防渗漏的效果。突出屋面的采光窗应从屋脊或天窗边沿着坡度方向连续布置，不应采用独个采光窗单独布置的做法，否则采光窗上边缘处理不好极易产生渗漏。屋面设备譬如独立的通风器、空调的冷凝外机，这些设备往往有钢柱脚穿过钢浪板，如果处理不妥极易造成渗漏，设计必须绘制该部位防水做法的大样。 三、屋面的抗风问题 (一)轻钢屋面围护结构主要受风荷载作用，其设计风压可
8、按 50 年一遇的基本风压取值，但应注意越靠近海岸线的地区，需根据工程所在地与当地气象台站位置的关系以及当地台风登陆情况，采用风压等值线线性插值法将该地区的基本风压适当加大后取值。 (二)压型钢板屋面的风荷载体型系数，应根据结构型式和屋面形状按门刚规程或荷载规范准确取值，必要时须由风洞试验和数值模拟确定。但应注意荷载规范中屋面板风荷载体型系数采用的是局部风压体型系数；门刚规程中风荷载体型系数已含阵风系数，并且设计的基本风压尚须乘以 1.05 采用。 (三)屋面用压型钢板应根据各地区特别是沿海地区抗台风的要求，对压型钢板的材料、厚度、板型及其连接节点等进行计算和设计，并且在风吸力较大处，特别是边
9、缘带和角部应采取有效抗台风措施(如增加抗台风螺钉等)， 以确保围护结构屋面压型钢板与支承构件连接的可靠。 (四)由于扣合式固定方式对屋面压型钢板的强度要求很高，强度较低的压型钢板在强风下易发生变形起不到扣合作 用，而目前我国没有像澳大利亚等国家那样要求采用高强度的压型钢板，因此屋面压型钢板与檩条的固定方式建议不采用扣合式。 四、屋面的抗两极温差问题 温度变化而引起的压型屋面板的伸缩效应可以看成是二维的考虑到板宽一般较小 (1m) 温度变化而引起板宽方 向的伸缩也很小 (0.13mm)，而且这一伸缩量完全可由压型板上的板肋来吸收掉 ，因此压型屋面板的纵向温度伸缩效应是问题的关键所在。以我国长春地
10、区为例，其冬天最低气温可达-30。C，夏天的最高气温则有+35。C ，屋面板由于总是受太阳直射，其表面温度最高可达+70。C80。C，屋面板的冬夏温差最大可达 110。C。在这一温差下 50m 长的屋面板的伸缩量可达 65mm 左右，这么大的伸缩量应引起设计上的足够重视。 温度变化导致热胀冷缩效应给压型板屋面带来的问题主要有板间搭接处的密封性遭到破坏，咬边缝扣盖缝处的连接会发生错位，最终导致屋面出现渗漏现象，严重时还有可能将板的连接固件拉断，危及整个屋面系统的安全可靠性 屋面板出现凹凸现象，在凹处容易积水或其他杂物，最终导致这些部位的腐蚀穿漏，屋面板的伸缩、凹凸有时还会发出剧烈的声响。对这一问题的解决不宜在如何防止屋面的伸缩上花费过多的精力而应在如何抵抗方面想办法，使得屋面 具备适应这一伸缩变化的能力。事实上，工程上对这一问题的解决也正是基于这思路，从解决屋面系统的连接构件的可动性入手，并取得很好的效果。
