4．金屬屋面系統(tǒng)面板節(jié)點(diǎn)的設(shè)計

　　根據(jù)業(yè)主和設(shè)計院的要求，金屬屋面系統(tǒng)的外裝飾面板既要有良好的防水、保溫性能，又要具有光滑平整的外觀。本工程的設(shè)計中獨(dú)創(chuàng)了雙層金屬屋面系統(tǒng)，即底層采用鋁鎂錳板直立鎖邊屋面系統(tǒng)，施工完成后再利用專用鋁合金夾具夾緊鋁鎂錳板咬合邊作為支座，安裝鋁單板面板，鋁單板面板采用開縫式構(gòu)造，相鄰面板間縫隙不打密封膠，而采用鋁合金裝飾蓋進(jìn)行遮擋。這樣利用直立鎖邊屋面系統(tǒng)的良好防水性能結(jié)合聚氨醋鋁板面板光滑平整的外觀，很好地解決了金屬屋面系統(tǒng)面板的設(shè)計(如圖4.1)。

　　4.1直立鎖邊屋面系統(tǒng)的設(shè)計
　 　　直立鎖邊屋面系統(tǒng)面層整體構(gòu)造如下:1mm厚鍍鋅鋁鎂錳合金板、80mm厚巖棉保溫層、PVC薄膜氣密層、50mm厚離心玻璃棉吸音層、0. 6mm厚鍍鋁鋅穿孔壓型底板(上襯無紡布)。支承結(jié)構(gòu)為3. 0mm厚鍍鋅鋼襯擦支撐(間距不大于1000mm)、高強(qiáng)鋁合金支座(間隔約400mm分段布置)。(如圖4.2)

　　本工程直立鎖邊屋面系統(tǒng)的主要優(yōu)點(diǎn)如下:

　　a.整體結(jié)構(gòu)防水、排水功能，杜絕了由螺釘固定所造成的漏水隱患，且屋面板的板肋特別設(shè)計了反毛細(xì)凹槽，即在小肋的側(cè)部設(shè)置一個凹槽，使大肋與小肋之間存在一個空腔，減小了水的表面張力，從而阻止了毛細(xì)水向上運(yùn)動滲人室內(nèi)。(如圖4.3)

　　b..板塊一個方向通長安裝，無論建筑形狀如何，均能完全咬合接縫，在溫度變化時可以自由伸縮，避免溫度應(yīng)力。

　　c.透氣性好，保持整體結(jié)構(gòu)長期自然千燥，延長建筑使用壽命。本方案設(shè)計中板肋的搭接既可防止雨水和毛細(xì)水的浸入，又不妨礙空氣的自然流通，使屋面板底的空氣能夠流動，屋面系統(tǒng)就如同可以呼吸換氣一樣，不會將濕汽悶在板內(nèi)。(如圖4.4)
　　4.2可調(diào)角度鋁單板面板系統(tǒng)的設(shè)計
　　金屬屋面系統(tǒng)的最外層面板選用3mm厚鋁單板。由于直立鎖邊屋面系統(tǒng)已具備了良好的防水、保溫性能，所以3mm厚鋁單板僅作為金屬屋面系統(tǒng)裝飾面板，滿足外表面平整光滑的需要。

　　金屬屋面系統(tǒng)宏偉壯觀的造型，最終需要通過最外層的鋁單板面板來拼接實(shí)現(xiàn)。根據(jù)設(shè)計院提供的建筑三維模型，經(jīng)電腦建模放樣發(fā)現(xiàn)，鋁單板面層板塊與相鄰所有板塊間的夾角均不相同，普通的鋁板副框固定方式已無法滿足角度調(diào)整的需要。為此我方設(shè)計了可調(diào)角度鋁單板系統(tǒng)，較好地解決了這一問題。

　　可調(diào)角度鋁單板系統(tǒng)是對傳統(tǒng)的鋁板副框進(jìn)行了改進(jìn)設(shè)計，將鋁板副框的底端設(shè)計為圓柱形通長的槽，然后與頂端為圓柱形的鋁合金連接件插接配合后，可自由旋轉(zhuǎn)調(diào)整連接的角度。(如圖4.5)

　　可調(diào)角度鋁單板面板系統(tǒng)安裝時先將鋁合金專用夾具底座固定于直立鎖邊屋面系統(tǒng)的咬合邊上，然后將安裝好副框、鋁合金連接件、鋁合金連接角碼的鋁單板面板安裝于夾具底座上，此時可根據(jù)需要利用副框和連接角碼調(diào)整面板的角度和高低。調(diào)整好后擰緊螺栓安裝完畢。(如4.6)
　　4.3金屬屋面系統(tǒng)關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)構(gòu)件受力分析
本工程位于大海之中，周邊無任何建筑圖4..6可調(diào)角度鋁單板系統(tǒng)節(jié)點(diǎn)詳圖〕 遮擋，經(jīng)常受強(qiáng)風(fēng)沖擊，根據(jù)設(shè)計院提供的風(fēng)洞試驗報告，屋面局部最大負(fù)風(fēng)壓標(biāo)準(zhǔn)值為wk=5. 55kN/m²，最大負(fù)風(fēng)壓設(shè)計值為w=1.4 x 5. 55=7. 77kN/²，，本次設(shè)計中我方利用有限元分析軟件ANSYS對屋面系統(tǒng)的所有構(gòu)件進(jìn)行了計算分析，均滿足受力要求�，F(xiàn)節(jié)選部分計算分析結(jié)果如下:

　　a鋁單板面板的計算分析
　�。饫�用有限元分析軟件ANSYS建模對鋁單板面板計算分析結(jié)果如下:

　　c.鋁合金專用夾具底座的計算分析
　　利用有限元分析軟件ANSYS建模對鋁合金專用夾具底座計算分析結(jié)果如下:

　　5．金屬屋面系統(tǒng)的防腐設(shè)計

　　本工程常年接受海風(fēng)的洗禮，空氣濕度大，含鹽度高，腐蝕性強(qiáng)，所以對金屬屋面系統(tǒng)的防腐設(shè)計需特別考慮。

　　5.1本工程中金屬屋面系統(tǒng)鋼結(jié)構(gòu)的防腐處理
　　a.鋼構(gòu)件表面采用噴砂(丸)除銹，除銹等級為5a2. 5級，除銹前后應(yīng)仔細(xì)消除油 垢、毛刺、藥皮、飛濺物及氧化鐵皮等。

　　b.外表面處理均為噴鋁鋅一道，厚度不小于120um，環(huán)氧云鐵封閉漆一道，干膜厚度40um，外涂厚型非膨脹型防火涂料，防火涂料表面應(yīng)抹平處理。室內(nèi)表面噴鋁鋅一道，厚度不小于80um。，環(huán)氧云鐵封閉漆一道，干膜厚度40 um，外涂膨脹型防火涂料，最外層噴丙烯酸聚硅氧烷面漆，干膜厚度80 um。

　　5.2本工程中金屬屋面系統(tǒng)面板的防腐處理
　　a.直立鎖邊金屬屋面板采用超強(qiáng)抗腐蝕的鋁鎂錳合金基層，外覆經(jīng)YEGAL工藝制成的鍍鋅層，鍍鋅表面在自然環(huán)境中生成一層薄而致密的堿式碳酸鋅膜，可阻止進(jìn)一步氧化，具有較強(qiáng)的抗腐蝕性，即使碳酸鋅層被破壞，鋁合金基材本身具有極強(qiáng)的抗酸雨和耐鹽性條件的能力，具有極佳的耐久性。

　　b. 3mm厚鋁單板表面氟碳漆噴涂處理，三涂三烤，其平均膜厚應(yīng)大于40um

　　6．結(jié)束語

　　本工程地處大海之中，造型宏偉壯觀，其外形是通過許多三維空間異型的幾何形狀拼接而成，給設(shè)計和施工造成了極大的難度。在本工程的設(shè)計中我方根據(jù)異型雙層金屬屋面的特點(diǎn)，綜合運(yùn)用了多種最新的技術(shù)，并設(shè)計開發(fā)了可調(diào)角度鋁單板面板系統(tǒng)，很好地解決了各種疑難間題。目前，本工程的設(shè)計工作已全部完成，正處于緊張的施工工作中，相信不久的將來，一個建筑精品會屹立于美麗的杭州灣中，為人們的旅程增加一道亮麗的風(fēng)景。

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