摘要:本文通过对某项目钢结构体能训练馆屋面形式、排水天沟的设计及易渗漏节点的构造做法
进行分析,阐明钢结构防渗漏的处理要点。
关键词:钢结构;屋面型式;排水天沟;节点构造;防渗漏控制
1 引言
钢结构建筑由于其结构简单牢固、美观、施工工期短、
跨度大、材料能循环利用等各项优点,应用非常广泛,近年
来,在我国的发展速度迅速加快,大量的工业厂房、会展中
心、体育场馆、飞机场均采用钢结构。但是钢结构建成投入
使用以后,漏水现象也较为普遍,成为其质量通病。钢结构
的围护系统本身具有一定的强度和刚度,材料一般不会漏水,
围护系统漏水原因主要在设计不合理、节点处理不当,材料
的品质、系统设计的成熟性、完备性、结构构造和安装技术
等也都直接影响到围护系统的防水效果。
2 钢结构屋面形式及屋面排水天沟
2.1 钢结构屋面形式的选择
本工程钢结构体能训练馆宽24m,共三跨,每跨8m;
屋面一般可设计成三山形式或单山形式,如图1。
三山形式的优点:屋面汇水面积小,排水更及时。缺
点是:必须设置内天沟,破坏了屋面板的连续,在天沟处埋
时屋面漏水的极大隐患:一旦天沟拼接处有焊穿孔,或落水
口堵塞、天沟满沟,都将造成严重的漏水问题,在厦1]这样
降水量丰富的地区,建议尽量避免。三山形式不但增加了内
天沟、落水管和室内排水沟的工程施工量,同时也提高了建
造成本,按常用的不锈钢内天沟估算,约增加1O万元左右
的造价。另外,室内排水沟还存在排水和卫生问题。
单山形式的优点:可以从屋脊到檐口用完整的彩板铺
装,彩板与彩板间只在横向(垂直屋脊的方向)铰边搭接(像
易拉罐的边缘),不存在横向的拼接,因此屋面形成一整体,
没有破孔,同时还可将天沟设置成外挂天沟,屋面几乎不存
在漏水的可能性。缺点是:要求屋面板型必须是铰边搭接的
板型,且单片屋面板的长度必须达到体能训练馆宽度的一半
6己 建亲 201J年雳15朋
长,对运输和安装造成一定的困难。
综合比较,决定将屋面设计成单【 形式,屋面泄水坡
度根据以往的工程经验可取5%,屋面板则采用具有优秀密
闭性的360。铰边板(图2)。板与板用电动铰边机自动铰边
连接,板与檩条则采用固定座连接,固定座允许彩板有一定
的滑动,能释放屋面板由于热胀冷缩引起的变形,避免了彩
板与固定座间由于热胀冷缩变形引起的相互破坏。
图1 三山形式和单山形式 图2 360。铰边板
2.2 屋面排水天沟
屋面排水天沟一般分外挂天沟和内天沟。外挂天沟对
防水陛要求不高,天沟溢流基本上不会造成屋面漏水,可采
用彩板折压而成,造价低廉。内天沟对防水性要求很高,一
旦天沟漏水或溢流,将对场馆使用造成影响;内天沟一般用
钢板、镀锌板或不锈钢板折压而成,造价较高。
因此屋面排水尽可能采用外挂天沟。大部分檐口设计
为外挂彩板天沟,材质同墙面板,并在檐口处做泛水挡板防
止向体能训练馆内溢流(如图3)。但部分檐口处由于有女
儿墙,只能做成内天沟(如图4)排水,天沟截面和落水管
的管径、数量根据计算确定。由于靠近边墙,即使出现漏水,
其影响也比内天沟处漏水要小得多。
内天沟可采用钢板天沟、镀锌板天沟和不锈钢天沟。
钢板天沟系采用厚度2.0mm~3.Omm的钢板折压成型;由于
天沟所处的位置,使油漆常年经受太阳的暴晒和紫外线的破
坏,并且天沟经常处于潮湿和积污的环境,对油漆的防腐能
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力要求很高,实际施工时既麻烦又难保证质量;镀锌板天沟
在搭接处由于焊接而破坏了镀锌层,存在防腐问题;不锈钢
天沟系采用厚度1.0mm左右的不锈钢板折压成型,氩弧焊
搭接,施工方便,耐腐蚀。本工程采用不锈钢内天沟。
采购时应注意选择不锈钢材质,不锈钢分铁素体不锈
钢(430)、奥氏体不锈钢(304、304L、316、316L)和双相
不锈钢(2205)。铁素体由于不合镍和钼,耐腐蚀能力较低,
适合室内使用,较少用于建筑外部。铁素体不锈钢价格较便
宜。奥氏体不锈钢不仅含有铬,而且还含有镍或镍及钼,具
有良好的耐蚀性,高强度及加工.陛能等,是建筑外部最常用
的不锈钢品种,但是价格也比较高。双相不锈钢主要用于建
筑外部对强度和耐蚀性要求较高的场所。
3 围护系统节点处理
围护系统本身具有一定的强度和刚度,材料一般不会
漏水,围护系统漏水原因主要在节点处理不当,材料的品质、
系统设计的成熟性、完备性、结构构造和安装技术等也都直
接影响到围护系统的防水效果。
3.1 屋脊处
屋脊处是经常漏水的部位。雨水倒流、屋脊帽盖胶泥
开裂和螺钉处扩孔是主要原因。
将彩板端部的板谷上折约80。,防止雨水倒流;在屋
脊帽盖和彩板间敷设PE堵头,堵头形状与屋面板形吻合。
堵头对由于风造成的漏水是有作用的,不应忽视,应保证堵
头安装到位;屋脊帽盖截面采用横向变形好的形式(如图5),
以使固定拉钉能跟随屋面板的伸缩变形,不引起扩孔;屋脊
帽盖在搭接位置打两道不干胶泥和两道铝拉钉,在铝拉钉位
置打上硅酮胶。
3.2 天沟处
天沟处的漏水一般是由于天沟板的搭接不严密或者有穿
孔、落水口堵塞、天沟截面和落水管排水能力不够引起溢流等。
为防止外天沟满沟后向内溢流,在檐口处设置泛水挡
板,彩板外天沟的外边缘要低于内边缘的高度,使天沟在满
沟后往外溢流。
而内天沟的截面和落水管的管径、数量应根据计算确
定,确保排水能力满足要求。工程完工后,检查天沟处有无
废弃物,以防废弃物堵住落水口。
3.3 山墙泛水收边
山墙处漏水原因一般是因为泛水板宽度不够、泛水板
与彩板搭接不严引起雨水渗进。因此泛水板要有一定的宽度,
能盖过屋面板一个波峰;泛水板与彩板之间粘接具有较高黏
结强度、追随性及耐候性好的丁基橡胶防水密封带;泛水板
搭接位置打两道不干胶泥和两道铝拉钉;在铝拉钉位置打上
硅酮胶(如图6)。
3.4 气楼跟部
雨水倒流、胶泥开裂和螺钉处扩孔是气楼部漏水的主
要原因。节点处理方法:将彩板端部的板谷上折约80~ ;
在泛水和彩板间敷设PE堵头,堵头形状与屋面板形吻合;
泛水板截面采用横向变形好的形式(如图7),以使固定拉
钉能跟随屋面板的伸缩变形,不引起扩孔;泛水板在搭接位
置打两道不干胶泥和两道铝拉钉,在铝拉钉位置打上硅酮胶。
图3 外挂天沟
图4 内天沟 图5 屋脊帽盖
图6 山墙泛水收边 图7 气楼根部泛水
4 结语
该钢结构体能训练馆经过前期的精心比对,优化了设
计,同时按照本文中论述的节点构造进行施工,工程顺利完
工并通过验收。而且该体能训练馆从投入使用至今,围护系
统尚未出现任何渗漏问题,故可认为该钢结构围护系统的设
计和施工是成功的。
参考文献
. 中华人民共和国建设部GB50345—2004屋面工程技术规范北京:中国建筑
工业出版社,2004—6
【2】王景文钢结构工程施工与质量验收实用手册北京:中国建材工业出版社,
2003-9-1
【33】张玉平 建筑工程质量通病与防治 北京 :中国城市出版社 1998—8