摘要:近年来,随着钢结构产业的迅猛发展,顺理成章地,压型钢板工程也以其安装快捷、施工工期短、拆装方便、防水性强、保温隔热效果优良,以及环保等优点得到广泛的青睐,在电力领域、化工领域、甚至民用建筑领域都得到推广应用。
关键词:压型钢板;墙面板;屋面板 楼承板;设计;安装
1 简述压型钢板的类别、性能和优点
压型钢板工程的设计与施工主要根据《冷湾薄壁型钢结构技术规范》(GB50018—2002)进行。压型钢板通常是由厚度为0.4mm~2mm的薄钢板(又称基材)经剪裁、冷轧或冲压成型。而基材除了按厚度来分之外,还根据钢材强度分为高强板、中强板和普强板。目前,国际上基材多采用镀锌钢板、镀铝锌钢板、镀铝锌钢板。工程实例表明,常用镀铝锌钢板的使用寿命可达20多年。
根据使用情况,压型钢板一般分为墙面板、屋面板和楼承板。常用的墙面板、屋面板一般使用彩涂钢板(又称彩钢板)。它是指将具有保护性和装饰性的有机涂料或薄膜连续覆盖于钢质基板上,经烘烤固化而成的具有复合材料特性的一种预涂层冶金产品。它的正面涂层厚度与卑面涂层厚度并不相同,涂层的类别一般有:聚氟乙烯树脂(PVF)、聚偏氟乙烯树脂(氟碳PVDF)、有机硅改性聚酯树脂(SMP)、聚氯乙烯塑胶糊(PVC)等等。常用的PVF和PVDF性能差异对比见表一。
用于屋面板、墙面板的压型钢板并无严格区别。实际上,有些种类的压型钢板既可以用于屋面板,也可以用于墙面板。压型钢板用于屋面板、墙面板的时候,安装方法存在很多共同之处,但屋面板的安装壁墙面板的安装的要求更严格,工艺也更复杂。
2 简述压型钢板围护结构的设计以及应注意的问题
2.1 介绍压型钢板围护结构的设计
以笔者曾经设计的某2×600MW火电厂锅炉房压型钢板围护结构工程为例,简述其设计过程。
首先,根据设计条件,譬如该地的气候,风荷载等自然条件,以及该工程建筑、结构设计的资料、图纸等,经分析讨论,得出最优的设计方案。该工程结构柱距一般为10米-13米,从经济性等多方验算考虑,宜采用附加钢柱形式。压型钢板檩条通过檩条托板连接于结构柱及附加钢柱上。并根据强度要求计算所需的附加钢柱型号。
然后,根据《冷湾薄壁型钢结构技术规范》GB50018—2002等相关要求进行验算在风荷载和自重影响下,采用的压型钢板型号、厚度、集材强度等,验算出该板型在不同标高上可满足的最大跨度。如采用厚度0.53mm的WS-950型号高强钢板,荷载Px1 - 垂直于墙面吸风荷载 =βz*μs*μz*ω0 =1.624 kN/m2。(ω0=0.59 kN/m2,H - 建筑物高度 =90m,d- 计算宽度 =1m,L - 墙板跨度 =1.8m,Ix - 截面惯性矩 = 0.146 106 mm4,Wx - 截面模量 = 6.77 103 mm3)经过荷载组合,计算出qx - 垂直于 x 轴(墙面)的荷载设计值 =2.27 kN/m,qkx - 垂直于 x 轴(墙面)的荷载标准值 =1.62 kN/m,再进行强度验算,σ= Mx / Wx =135.01 Mpa 再者,根据不同的高度段,计算出不同型号的檩条在不同高度范围内可满足的间距要求,计算基本原理同上。扣除一定安全系数后,得出檩条间距的最大值。
最后,根据以上计算结果,绘图设计出相关压型钢板围护结构图纸及安装大样。
2.2 压型钢板围护结构的设计过程中应注意的几个问题
基于我对压型钢板围护结构的设计经验,谈一下设计过程中几点值得注意的问题:
(1)压型钢板维护结构的设计主要是对檩条和钢板的承载力计算,以及用钢量的经济型进行核算。计算主要是对檩条、钢板在承受风荷载等恒、货荷载时强度、挠度的验算。从而选择不同的型号、强度、厚度。
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(2)在验算不能全部通过的时候,或用钢量太大的时候,应当适当在结构主跨之间增加附加钢柱,以节省用钢,减轻自重,从而优化经济性。
(3)屋面宜采用采光带。用作采光带的采光板宜用FRP制作,板型应当与压型钢板相同,同时还需要有较好的耐候性和物理力学性能。
3 简介压型钢板的安装工艺
3.1 主要施工工具
主要施工工具有:手电钻、固定冲模机、定尺机、13T叉车或16T吊车、电焊机、电动螺钉枪、拉铆枪、莹丝锯、电锯、大力钳、剪刀、打胶枪等。
3.2 安装顺序
墙面的安装顺序为:檩条及檩托板安装→墙面内板及收口板安装→铺设保温层→外墙收边板安装→墙面外板安装→外部收口板。
屋面的安装顺序为:屋面次檩、檩托板及固定座安装→屋面内板及收口板安装→铺设保温层→屋面外板安装→外部泛水板。
压型楼层板的安装顺序为:铺设压型钢板→调直、压实、电焊→封边板、角料安装。
3.3 施工安全注意事项
建筑施工是一项具有危险性的职业,在工作过程中需要有警惕的思想、健康的身体和在困难条件下开展工作的能力。在施工过程中,每一项工作都不是相同的,因此,不可能制定一套可以覆盖所有施工过程中可能存在的危害规则。由于现场条件不断在变化,因此我们必须不断监测这些变化并采取相应的措施。
必须在施工开始前找到安全的工作方法,当找不到可以解决出现的问题的方法时,应和安全经理取得联系以获得特别的指导。
根据生产厂家对围护系统安装的经验,建议安装承包商采取以下措施:
(1)必须由专业电工负责一切电动工具的接电工作,非专业人员不得动用电器设备。
(2)禁止由高处向下投放垃圾和物品
(3)由专人与气象台联系,及时作出大风、大雨、大雪预报,采取相应技术措施防止发生事故。
(4)避免夜间高空作业。
(5)合理的调整原材料的运输速度和安装速度,在保证不怠工的前提下,尽量减少材料在高空或地面的余量。
(6)每日收工前将屋面剩余板材用绳索将其牢固绑扎在已固定的钢结构件上,地面材料用绳索捆绑牢固;玻璃棉用雨布覆盖,并用绳索绑扎牢固或运回保温棉堆放仓库。
(7)一旦遇到大雨应立即切断所有电动工具的电源,避免人员触电。
(8)吊篮安装必须安全牢固,固定间距与吊篮承重点一致,吊篮应有足够高度的栏杆,以防止吊篮晃动时人员跌落。吊篮上施工时,必须将安全带挂在单独设立的安全绳上,安全绳应与吊篮钢丝绳固定点分开,以便起到双保险作用。
参考文献:
[1]湖北省发展计划委员会 冷湾薄壁型钢结构技术规范(GB50018—2002)。
[2]张中权 冷弯薄壁型钢结构设计手册。北京:中国建筑工业建筑出版社,1996.106~120。
[3]张远森等 压型钢板在建筑工程中的应用。郑州大学学报。Vol34 No.3
论文作者:崔宁
论文发表刊物:《基层建设》2019年第13期
论文发表时间:2019/7/23
标签:型钢论文; 墙面论文; 荷载论文; 檩条论文; 屋面板论文; 结构论文; 钢板论文; 《基层建设》2019年第13期论文;