工业屋面翻新案例 | 分享

发布日期:2019-01-07
作者:网站管理员
浏览次数:1532

项目地处成都新都区,基本风压0.3KN/M2,基本雪载0.1KN/M2。屋面面积约2万平方,分高低两个屋面。屋面钢板出现锈蚀穿孔 ,细部节点泛水部位及钢板搭接处大面积出现渗漏,厂房内部渗漏严重,个别区域已无法正常生产。
屋面年久失修,严重影响了正常生产工作;虽然部分地方已经用自粘性沥青防水卷材做了保护,但因其耐久性及自身防水效果,不能根本解决屋面防水问题。   
改造难点:
1、天沟承载力调整设计,更换天沟支撑檩条及天沟钢板;
2、屋面众多穿出件、拉撑的处理;
3、屋面基面找平处理。
4、天窗架高细部处理
改造方案:
A. 基本构造层次由上而下:
1.2mm厚TPO防水卷材
25mm厚B1级XPS保温层(容重≥30kg/M3,抗压强度≥250KPa)
0.3mm厚PE膜隔汽层
波谷处按梯形填充40mm厚B2级、容重≥20kg/m³EPS,需高出波峰5mm
压型钢板
屋面檩条(钢板厚度及锈蚀原因,螺钉固定在屋面檩条)
抗风计算:
由于屋面在风载作用下,屋面边角部位与中央部位受力不同,需在边角区区域加密。
根据原始建筑图纸体现的建筑参数 及《建筑结构荷载规范_GB50009-2011》,成都当地基本风压0.3KN/M2,对现有屋面风载计算如下:
B.屋面固定件布置图如下:
二、系统介绍


A.卷材:
TPO防水卷材,是以聚酯网格布内增强的乙烯丙烯共聚物为主要原料聚合物的热塑性聚烯烃屋面防水卷材。
B.保温:
采用XPS容重≥30kg/M3,抗压强度≥250KPa,燃烧性能为B1级。
C.螺钉:
具备保护涂层螺钉,通过15个循环抗硫化试验(DIN 50018) 1500小时)盐雾试验(GB/T 10125)以确保防腐及耐久性,采用独特的反螺旋设计,保证了固定件的设计荷载,专用垫片能够使得卷材受力均匀、合理。
三、施工节点


A.外挂天沟
     
原屋面天沟为混凝土天沟,在屋面檐口处加挂了钢外天沟,由于钢外天沟与屋面接缝处不严,切固定拉杆的螺钉穿透屋面板,造成漏水。
节点处理:外挂天沟与大面相交部位用U型压条固定并用卷材覆盖,收口位置位于天沟内侧立面,下翻收口,并用II型压条与固定螺钉固定,卷材将拉杆及天沟与屋面板接缝处包裹严密,收口处密封胶处理。
B.山墙/屋面镂空采光井
山墙为檐口式无女儿墙,檐口部位扣板与屋面交界处存在缝隙,雨水会顺着缝隙漏入室内,檐口部位用专用胶粘剂满粘复合卷材,用U型压条固定,并用不复合卷材覆盖,收口位置下翻到外侧墙立面,用II型压条及固定螺钉收口,并用密封胶密封。完成后效果:
C.天窗
原屋面天窗为平铺在屋面上,没有高出屋面,雨水会顺着采光板与屋面板交接处漏入室内。改造过程中在不拆除原有采光板的情况下,在其周围用槽钢方钢,做成天窗骨架。如方案图:
而后用卷材完全覆盖天窗与屋面交接处,用II型压条收口于天窗平面檩条上用密封胶密封,并用泛水板覆盖;大面与天窗交接处,用U型压条固定,并用卷材覆盖,保证100%的安全防水效果。如以下方案图:
施工过程图:

D.低跨屋面天沟
现场测量,现高低跨钢屋面交接处天沟尺寸为约450x200mm,方案采用500x250不锈钢天沟,更换后计算验算檩条:根据业主招标要求低跨度内天沟尺寸为500x250mm 2mm厚不锈钢天沟,设计荷载1.8KN/m2,拟采用双檩条支撑,单根檩条2C280X80X20X3.0承受荷载0.9KN/m,取最不利15~16轴 柱距12m计算。过程如下:
钢材:Q345
檩条间距(m): 1.500
连续檩条跨数:5 跨及以上
边跨跨度(m):12.000
中间跨跨度(m):12.000
设置拉条数:0
屋面倾角(度): 5.711
屋面材料:压型钢板屋面(无吊顶)
验算规范:《门式刚架轻型房屋钢结构技术规范》(GB 51022-2015)
风吸力作用下翼缘受压稳定验算方法:按式(9.1.5-3)验算
容许挠度限值[υ]: l/150
边跨挠度限值: 80.000 (mm)
中跨挠度限值: 80.000 (mm)
屋面板能否阻止檩条上翼缘受压侧向失稳:能
是否采用构造保证檩条风吸力下翼缘受压侧向失稳:采用
计算檩条截面自重作用: 计算
活荷作用方式: 考虑最不利布置
强度计算净截面系数:1.000
搭接双檩刚度折减系数:0.500
支座负弯矩调幅系数:0.900
檩条截面: 薄壁卷边槽钢][组合 2C280X80X20X3.0
边跨支座搭接长度:0.600 (边跨端:0.300;中间跨端:0.300)
中间跨支座搭接长度:0.600 (支座两边均分)


设计依据


《建筑结构荷载规范》(GB 50009-2012)
《冷弯薄壁型钢结构技术规范》(GB 50018-2002)
《门式刚架轻型房屋钢结构技术规范》(GB 51022-2015)


檩条作用与验算


1、截面特性计算
  檩条截面: 薄壁卷边槽钢][组合 2C280X80X20X3.0
b = 160.50; h = 280.00; c = 20.00; t = 3.00; 
d = 0.50;
A =2.6660e-003; Ix =2.9822e-005; Iy =2.9240e-006;
Wx1=2.2904e-004; Wx2=2.2904e-004; Wy1=3.6437e-005;  Wy2=3.6437e-005;
卷边的宽厚比C/T = 6.667 <= 13.0,满足要求。
卷边宽度与翼缘宽度之比C/B = 0.250
0.25<=0.250<=0.326,满足要求。
2、檩条上荷载作用
△ 恒荷载
屋面自重(KN/m2) :0.9000;
檩条自重作用折算均布线荷(KN/m): 0.2093;
檩条计算恒荷线荷标准值(KN/m): 1.5593;
△ 活荷载(包括雪荷与施工荷载)
屋面活载(KN/m2) :0.500;
屋面雪载(KN/m2) :0.100;
施工荷载(KN) :1.000;
施工荷载不起到控制作用;
檩条计算活荷线荷标准值(KN/m): 0.7500 (活载与雪荷的较大值);
△ 风荷载
建筑形式 :封闭式;
风压高度变化系数μz :1.000;
基本风压W0(kN/m2) :0.300;
风压调整系数 :1.5;
边跨檩条作用风载分区 :中间区;
边跨檩条作用风载体型系数(风吸)μs1:-1.080;
边跨檩条作用风载体型系数(风压)μs2:0.380;
中间跨檩条作用风载分区 :中间区;
中间跨檩条作用风载体型系数(风吸)μs1:-1.080;
中间跨檩条作用风载体型系数(风压)μs2:0.380;
边跨檩条作用风荷载线荷标准值(风吸)(KN/m): -0.7290;
边跨檩条作用风荷载线荷标准值(风压)(KN/m): 0.2565;
中间跨檩条作用风荷载线荷标准值(风吸)(KN/m): -0.7290;
中间跨檩条作用风荷载线荷标准值(风压)(KN/m): 0.2565;
说明: 
作用分析采用檩条截面主惯性轴面计算,荷载作用也按主惯性轴分解;檩条截面主惯性轴面与竖直面的夹角为:5.711 (单位:度,向檐口方向偏为正);
3、荷载效应组合
△ 基本组合
△ 组合1:1.2恒+1.4活+0.9*1.4*积灰+0.6*1.4*风压
△ 组合2:1.2恒+0.7*1.4*活+1.4积灰+0.6*1.4*风压
△ 组合3:1.2恒+0.7*1.4*活+0.9*1.4*积灰+1.4风压
△ 组合4:1.35恒+0.7*1.4*活+0.9*1.4*积灰+0.6*1.4*风压
△ 组合5:1.0恒+1.4风吸
△ 标准组合
△ 组合6:1.0恒+1.0活+0.9*1.0*积灰+0.6*1.0*风压 
4、边跨跨中单檩强度、稳定验算
强度计算控制截面:跨中截面
强度验算控制内力
主轴(kN.m):Mx=39.814 ;My=3.580(组合:1)
平行轴(kN.m):Mx'=39.814(组合:1);Vy'=-21.920(组合:1)
有效截面计算结果:
主轴:Ae =2.6053e-003;
Wex1=2.0155e-004;Wex2=2.0155e-004;Wex3=2.1016e-004;  Wex4=2.1016e-004;
Wey1=3.5510e-005;Wey2=3.4771e-005;Wey3=3.5510e-005;  Wey4=3.4771e-005;
平行轴:
Wex1'=2.0155e-004;Wex2'=2.0155e-004;Wex3'=2.1016e-004;Wex4'=2.1016e-004;
Wey1'=3.5510e-005;Wey2'=3.4771e-005;Wey3'=3.5510e-005;Wey4'=3.4771e-005;
强度计算最大应力σ(N/mm2):197.536 < f=305.000
强度计算最大应力τ(N/mm2):78.284 < f=175.000
第一跨跨中强度验算满足。
5、边跨支座搭接部位双檩强度验算
强度验算控制内力
主轴(kN.m):Mx=-44.535;My=-4.622(组合:1)
平行轴(kN.m):Mx'=-44.535(组合:1);Vy'=-22.855(组合:1)
单根檩条有效截面计算结果:
主轴:Ae =2.6509e-003;
Wex1=2.1213e-004;Wex2=2.1213e-004;Wex3=2.0975e-004;  Wex4=2.0975e-004;
Wey1=3.5883e-005;Wey2=3.6127e-005;Wey3=3.5883e-005;  Wey4=3.6127e-005;
平行轴:
Wex1'=2.1213e-004;Wex2'=2.1213e-004;Wex3'=2.0975e-004;Wex4'=2.0975e-004;
Wey1'=3.5883e-005;Wey2'=3.6127e-005;Wey3'=3.5883e-005;Wey4'=3.6127e-005;
强度计算最大应力σ(N/mm2):106.164 < f=305.000
强度计算最大应力τ(N/mm2):40.812 < f=175.000
第一跨支座强度验算满足。
6、第二跨跨中单檩强度、稳定验算
强度计算控制截面:靠近左支座搭接位置
强度验算控制内力
主轴(kN.m):Mx=-38.547;My=-4.057(组合:1)
平行轴(kN.m):Mx'=-38.547(组合:1);Vy'=19.682(组合:1)
有效截面计算结果:
主轴:Ae =2.6088e-003;
Wex1=2.1014e-004;Wex2=2.1014e-004;Wex3=2.0182e-004;  Wex4=2.0182e-004;
Wey1=3.4749e-005;Wey2=3.5495e-005;Wey3=3.4749e-005;  Wey4=3.5495e-005;
平行轴:
Wex1'=2.1014e-004;Wex2'=2.1014e-004;Wex3'=2.0182e-004;Wex4'=2.0182e-004;
Wey1'=3.4749e-005;Wey2'=3.5495e-005;Wey3'=3.4749e-005;Wey4'=3.5495e-005;
强度计算最大应力σ(N/mm2):191.002 < f=305.000
强度计算最大应力τ(N/mm2):70.292 < f=175.000
第二跨跨中强度验算满足。
7、跨中支座搭接部位双檩强度验算
强度验算控制内力
主轴(kN.m):Mx=-36.317;My=-3.791(组合:1)
平行轴(kN.m):Mx'=-36.317(组合:1);Vy'=-19.036(组合:1)
单根檩条有效截面计算结果:
主轴:Ae =2.6638e-003;
Wex1=2.1288e-004;Wex2=2.1288e-004;Wex3=2.1254e-004;  Wex4=2.1254e-004;
Wey1=3.6355e-005;Wey2=3.6391e-005;Wey3=3.6355e-005;  Wey4=3.6391e-005;
平行轴:
Wex1'=2.1288e-004;Wex2'=2.1288e-004;Wex3'=2.1254e-004;Wex4'=2.1254e-004;
Wey1'=3.6355e-005;Wey2'=3.6391e-005;Wey3'=3.6355e-005;Wey4'=3.6391e-005;
强度计算最大应力σ(N/mm2):85.437 < f=305.000
强度计算最大应力τ(N/mm2):33.992 < f=175.000
跨中支座强度验算满足。
8、中间跨跨中单檩强度、稳定验算
强度计算控制截面:靠近支座搭接位置
强度验算控制内力
主轴(kN.m):Mx=-30.530;My=-3.246(组合:1)
平行轴(kN.m):Mx'=-30.530(组合:1);Vy'=18.936(组合:1)
有效截面计算结果:
主轴:Ae =2.6316e-003;
Wex1=2.1096e-004;Wex2=2.1096e-004;Wex3=2.0558e-004;  Wex4=2.0558e-004;
Wey1=3.5198e-005;Wey2=3.5743e-005;Wey3=3.5198e-005;  Wey4=3.5743e-005;
平行轴:
Wex1'=2.1096e-004;Wex2'=2.1096e-004;Wex3'=2.0558e-004;Wex4'=2.0558e-004;
Wey1'=3.5198e-005;Wey2'=3.5743e-005;Wey3'=3.5198e-005;Wey4'=3.5743e-005;
强度计算最大应力σ(N/mm2):148.510 < f=305.000
强度计算最大应力τ(N/mm2):67.628 < f=175.000
中间跨跨中强度验算满足。
9、连续檩条挠度验算
验算组合: 6
第一跨最大挠度(mm): 65.733
第一跨最大挠度(mm): 65.733 (L/183)< 容许挠度: 80.000
第一跨挠度验算满足。
第二跨最大挠度(mm): 34.141
第二跨最大挠度(mm): 34.141 (L/351)< 容许挠度: 80.000
第二跨挠度验算满足。
中间跨最大挠度(mm): 44.589
中间跨最大挠度(mm): 44.589 (L/269)< 容许挠度: 80.000
中间跨挠度验算满足。
        ****** 连续檩条验算满足******



计算结束



钢内天沟部分向来都是防水的一大重点,原部位仅用SBS材料覆盖了部分位置,没有起到完整的防水效果,存在漏水隐患。为了解决此隐患,在低跨屋面天沟位置需要全部覆盖,用II型压条收口与外侧墙的立面上,用密封胶密封,为了保证收口位置不漏水,墙上的瓷砖需拆除底部用两道U型压条固定,并用覆盖条覆盖。落水口部位用卷材深入落水口内部,上面用热风焊接与天沟底部卷材焊接为一个整体。
E.烟囱
烟囱部位四周收边板与屋面交界处存在接缝,烟囱与大面交接处需用U型压条固定,覆盖条覆盖,用II型压条上翻收口至泛水板下方,并用密封胶密封。保证100%不产生漏水情况。
拟完工照片:所有接缝处完全用防水卷材覆盖,形成一个完整的防水体系。
四、避雷


在防水后为保证屋面避雷接地功能,按照相关规范,方案如下:
A.本布置图参照业主提供屋面图纸,及建筑物防雷设计规范(GB50057-2000)的第三类建筑进行布置。
B.本布置图建筑外圈避雷带须与现有屋面避雷引线线有可靠连接。
C.利用建筑物四周的钢柱或柱子钢筋作为引下线时,可按跨度设引下线,但引下线的平均间距不应大于25m。(根据原有建筑物的结构形式因地制宜)
D.避雷线支架间距1米,拐弯处为0.5米,避雷闭合间距见图,屋面避雷带采用1×Φ10圆钢连接。
E.避雷布置图:
文章来源:www.8kui.com

    房屋漏水     房屋翻新     瓷砖泥作     管路通管    找靠谱服务,选八奎爱心维修。  服务监督电话:027-51230321

 
分享到: