浅析轻钢结构屋面的应用

摘要：轻钢结构屋面，具有轻质高强、施工期短、易于改建、便于拆除、施工污染环境少、综合经济效益好等优势而受到各方的重视，也符合建筑产业化和可持续发展的要求，因而被广泛地应用到新建或扩建的项目中。本篇文章主要针对轻型钢结构屋面的特点、主要选型、施工技术进行了全面详细的阐述，以期为其他钢结构工程建设过程提供参考。

关键词：轻钢结构屋面；特点；选型；施工技术

中图分类号：TU74文献标识码： A

近年来，轻钢结构屋面在我国的使用逐渐增加，其建筑屋面作为建筑最上面的承重和护结构，是建筑中不可缺少的重要组成部分，它的围护作用和立面造型作用对整个建筑而言至关重要，不仅保证建筑安全使用，满足防水、保温、防热等功能要求，而且造型美观、与环境协调。目前我国的轻钢结构建筑的发展十分迅速， 在工业与民用建筑的厂房、仓库、乃至办公楼、生活住宅等领域中获得了非常广泛的应用。

1.轻钢结构屋面的特点

1.1轻钢型屋面板受力性能好

刚度大：轻型屋面板均高于国家规范规定的标准。强度高：轻型屋面板在承载能力极限荷载作用下，产生的应力均小于材料设计允许应力值，并留有一定富裕度。

1.2轻钢型屋面板具有复合结构的优点

轻钢型屋面板自身具有着高强度、防水、防火等优秀的性能，并且该材料能够直接在专业的工程一次性生产完成，并不需要在施工现场采取其他措施来进行加工。此外，在有需要的情况下，轻型屋面板还能够使用其他复合材料来进行制造，以达到不同的施工目的。

1.3轻钢型屋面板重量轻、强度高

各种不同类型的轻钢型屋面板的重量必须要严格控制在45-65kg/m2范围内。此外，轻型屋面板在进行施工的过程中可以直接在建筑的屋架以及梁上来进行焊接处理，并不需要利用檀条等进行辅助。轻型屋面面板材料自身的强度极高，并且刚度也比普通材料高，能够极为有效的满足各个不同荷载建筑的需求，并且在不同环境中应用的过程中不会对屋面的耐久性带来任何影响。同时，轻型屋面板自身侧向的刚度极大，在这种情况下，便可以利用屋面来直接支撑起由采取钢板屋面，也就是将原本的刚性支撑结构直接变更成为柔性支撑，最大限度的降低支撑系统所需要耗费的钢材数量。

2.轻钢结构屋面的选型

轻钢结构屋面根据所用材料大致有彩色压型钢板、彩色钢板夹芯板、多彩油毡瓦、各种轻质屋面板、GRC板、金属拱形波纹屋面板、复合压型钢板等多种类型。我国轻钢结构屋面及墙面材料主要选用彩色钢板夹芯板或金属拱形波纹屋面板。

2.1彩色钢板夹芯板

彩色钢板夹芯板是以彩色压型钢板为面层，以聚氨脂、聚苯、岩棉等轻质保温隔热材料为芯材，经过连续成型工序将芯材与上下面层粘接而成整体的复合板材。这种板材具有自重轻、强度高、体积小、外表美观、防水、保温、隔热、耐高温、耐酸、耐腐蚀、有良好的隔音密闭性(防噪声可达40~50分贝)、耐久性好、整体稳定性好、安全可靠、施工速度快、运输方便、工业化程度高以及防火性好等特点，但其造价偏高，一般用于屋面跨度较大，且又有较高装饰要求的工业建筑、库房、机场、车站的候机(车)大厅、影剧院、体育场馆、展览馆、博物馆等公共建筑及多层居住建筑等。

2.2金属拱形波纹屋面

金属拱形波纹屋面是用薄彩色钢板冷压而成的新型钢结构，将厚度0.6mm~2.0mm的钢板通过成型机械冷辊压模成直形槽板，再辊轧成带有横向波纹的圆弧形的拱形槽板，然后用自动封边机将单个拱形槽板咬合锁边连成整体拱形屋盖结构。该结构具有良好的力学性能、全截面均匀受力、节约材料(钢材用量一般可减少30%)、无梁无檩、内部空间大、轻质高强(自重约为200N/m2，与钢屋架相比自重不足钢屋架的1/10)、刚度大、施工速度快、工期短(10000m2的建筑从设计到施工25天内即可完成)、造型美观、构造多样、用途广泛、造型风格多变、防水、保温、耐久、使用寿命长(可达30~50年)、抗震抗风性能好、安全性能高、维护费用低、经济效果显著等优点。该结构既可设计成落地式，又可用于拱顶房屋、现有建筑加层，还可配合传统结构施工大跨度屋面。目前该结构可适用于工业厂房、库房、展览馆、商业场馆、体育场馆等公共建筑以及飞机库、军营、指挥所等军工建筑。

3.轻钢屋面施工技术

3.1合理确定屋面坡度

在设计方面，首先应严格按照设计规范，同时应结合施工现场实际情况进行设计，不得因为节省造价而随意降低设计指标。施工时根据设计图纸要求的固定方式及坡度焊装檩条，檩条采用C300型的槽钢，檩条的搭接方式及焊接质量满足钢结构规范要求。对于雨雪较大的地区，当建筑屋面跨度较大时，屋面坡度不宜低于１０％。设计屋面檩条，应该保守些，不能盲目节省钢材，而降低檩条的高度。檩条高度取高值，有利于防止屋面出现不均匀的下挠，避免出现屋面积水。

3.2钢板铺设

钢丝网按设计要求的间距(200mm)在与檩条垂直的方向上铺设，铺设时满铺，并保证锚固的牢固度。玻璃棉及5125压型钢板的铺设，以主导风向为准，从逆向一侧边缘开始铺设，玻璃棉的铺设与5125压型钢板铺设应同时进行，搭接按设计要求搭接。

3.3瓦条铺设

瓦条应按照工程图纸来进行铺设，波形瓦在进行安装的过程中，两个不同瓦片之间应当使用胶条来对缝隙进行密封，对搭接部分的瓦片要采取某铆钉加固的措施，其瓦片外露出的部分必须要使用密封胶来完全密封。构件之间的连接位置应当使用自攻螺栓钉死在波峰之上，并且使用、铆钉来钉死在波谷上。此外，波浪瓦在进行铺设的过程中，必须要避免重叠四块纵横板塔接的情况出现，如果这类情况已经出现，那么就应当采取切除第二块以及第三块板重叠角的方式来进行处理。屋背板、泛水板等配件之间的搭接缝尽可能背风向，搭接长度不小于100mm，用拉铆钉搭接，中距不大于50mm，外露钉头涂密封胶，波形瓦端头的缝隙用PU胶堵塞。

3.4轻钢结构屋面防水处理

各个面板衔接位置的密封防水有着极其重要的作用，直接影响到了轻型钢结构屋面的质量，以及搭设建筑的正常使用。所以，应当把密封防水胶作为一个重点环节来进行控制，避免渗漏现象的出现。具体做法如下：

3.4.1根据彩钢板板型或结合部位的缝隙，尤其是屋面锁缝板咬合部位，屋面各式收边、平面搭接处、屋面风机、管道开孔等部位。按工程设计要求，选用合适规格的防水胶带。

3.4.2粘贴前必须完全清除彩钢板表面的水、油、污垢等杂质，保持粘贴表面的干净。

3.4.3从彩钢板的一端开始，打开双面胶带沿接缝处成直线将胶带粘于下层板的搭接处，然后用手由轻到重按压胶带，使其和彩钢板粘结牢固。

3.4.4撕掉胶带上层隔离纸，将接口上层彩板钢板压入结合处，压好后顺序挤压接缝处，使接缝粘接牢固，密封严实。

3.5施工注意事项

a.在每栋需搭设轻钢屋面的建筑物四角处设置4 个钢丝绞索，方便材料运送，并保证提升上的材料不至于重量过于集中，保护钢结构屋面。

b.屋面完工后，不得在上面再堆放材料或搭设脚手架，严防破坏防水层。

c.施工时，先施工天窗、散热槽和通风帽等需要处理的位置，然后再大面积施工。

d.尽可能避开雨季施工，大雨、大风天气应停止施工。保温层的铺设必须避开雨天，如遇下雨，应将保温层或找平层覆盖。雨后继续施工时，必须对保温层取样测含水率，含水率低于 9%方可施工。

e.若在雨季施工：需制定防汛计划和紧急预案措施，密切关注天气情况；雨季施工前认真分析施工计划，根据雨季施工项目编制雨季施工措施，提前准备好所需材料；做好施工人员的雨季施工培训工作，组织相关人员进行一次全面检查，包括排水设施（如排水口不能及时安装，应在此处先铺一层卷材）、防雷装置、各种临时设施等。

f.严格遵守安全施工制度，明确各自的安全施工责任和义务。每天进行安全检查（包括安全网、安全防护栏、消防设施等），发现问题立即整改。凡进入施工现场者须注意安全，2 m 以上临边作业者必须扎安全带。施工现场的易燃、易爆品，要设专人管理，远离火源。另外，施工中要严格遵守环境保护的有关规定，采取有效措施，做好污染的预防工作。

4.结束语

随着彩色压型钢板、复合压型钢板、太空板、金属拱形波纹屋面及其他轻型钢结构屋面的生产规模的不断扩大，生产和安装技术的不断改进与创新，新系列、新规格、新品种的不断涌现，轻型钢结构建筑的适应范围将不断扩大，性能会更加完善，安装会更方便，而轻型钢板屋面对屋面结构进行的优良改造，极大的提升建筑性能，为我国轻型钢结构屋面施工技术的发展提供了鉴定基础，必将得到大力推广应用。

参考文献：

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