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鞍钢厂房改造屋面防腐系统的设计安装  2013/9/25

    在工业厂房设计中,厂房横向承重结构是由柱及屋顶横向结构组成的框(排)架,在各个框(排)架之间是由屋面板或檩条、托架、屋盖支撑等纵向构件相互连接在一起,组成空间工作的结构。在这些纵向构件中,以大型防腐屋面板和屋盖纵向水平支撑的刚度为最大,传力较可靠。但大型屋面板重量较大,增加屋架及柱系统的断面及用钢量,经济性较差。在鞍钢股份厂房总体改造工程中,新建成品跨厂房屋面采用PANHOO酚基屋面防腐隔热板,使用质量好,经济价值效益高。
   屋面防腐板设计原则
  1、板的结构安全等级为二级,重要性系数γ0=1.0,裂缝控制等级为三级,裂缝宽度限值≤0.3㎜,板长L<7000㎜时,[f]≤L0/200; 板长9000㎜>L≥7000㎜时,[f]≤L0/250.
   2、设计使用年限为50年。
  3、构件受均布荷载时应根据使用要求,按承载力极限状态和正常使用极限状态,分别计算荷载组合的设计值,并满足下式:
  Qd=1.35GX+1.4×0.7QX≤[Qd]
  Qk=GX+QX≤[Qk]
  Qq=GX+ψqQX≤[Qq]
  以上三项荷载效应组合,必须同时小于或等于相应的允许值,永久荷载标准值包括板自重及灌缝重。
  防腐屋面系统的构造要求
  酚基屋面系统由防腐钢丝网、檩条、夹筋铝箔、玻璃保温棉等组成。
  1、钢筋骨架为焊接。
  2、纵肋主筋保护层为20㎜;边肋及中间肋保护层为15㎜。(工厂生产的预制构件)。
  3、板端搁置在砖砌体上不小于100㎜,搁置在混凝土梁、墙或钢屋架及钢梁上不小于80㎜。
  4、当板端与钢屋架及钢梁联接时,每个纵肋端部均应设置预埋件,每块板至少焊三点。每个吊钩与相邻板的吊钩应焊接。
  屋面板制作及安装
  1、起吊堆放时强度不应低于设计强度的75%,达到100%时方可安装使用。
  2、板堆放运输时,不得倒置,要求场地平整、坚实、重叠层数不宜超过六层,沿每根长肋每边各设两垫点(采用红砖或木块),距板端不大于600㎜。
  3、强度安全性
  3.1.1 原始计算资料的收集
  进行一项工程屋面板的计算,首先要收集相关资料,其中包括:
  1、屋面板的使用条件,例如是否为高温厂房(60℃以上),是否为高湿度车间、浴室、游泳馆等,防火等级等等;
  2、 建筑地区的自然条件,如风荷载、雪荷载;
  3、 屋面构造情况及有无女儿墙、高低跨、屋面坡度、跨度等情况;
  4、有无吊顶、吊挂设备、管道、电缆及桥架等设备荷载情况。
  5、混凝土的强度等级、钢筋级别、保护层厚度等。
  6、屋面板几何尺寸及所处位置,是否为天沟板、挑檐板等。
  3.1.2 荷载计算
  1、屋面恒荷载(永久荷载)
  屋面材料:如防水层、找平层、找坡层、隔气层等等;屋面板自重;板面上及板面下的吊顶、吊挂设备。管道等重量。其中第一项可按屋面构造查《荷载规范》,应按最不利情况取用,或按设计提供资料取用;第二项按模板几何尺寸计算;第三项必须根据设计资料确定。
   2、屋面活荷载(可变荷载)
  不上人屋面:0.5kN/㎜2;上人屋面:2.0 kN/㎜2,特殊情况另行处理,也可按工程实际情况取用。
  3、雪荷载(可变荷载)
  屋面水平投影面积上的雪荷载标准值:Sk=μr S0 (kN/㎜2)
  4、 屋面积灰荷载(可变荷载)
  生产中有大量排灰的厂房及其邻近建筑,应按《荷载规范》考虑屋面积灰荷载。
  3.1.3 荷载组合
  1、对于承载能力极限状态,按荷载效应的基本组合:
  对屋面板、檐口板:
  永久荷载+活荷载与雪荷载的较大值+积灰荷载
  永久荷载+施工和检修荷载+0.5雪荷载和积灰荷载中的较大值对天沟板:
  永久荷载+积灰荷载+积水荷载
  永久荷载+积灰荷载+施工和检修荷载
  由可变荷载效应控制的基本组合:S=γGSGK+γQ1SQ1K+∑γQiψqi SQiK
  由永久荷载效应控制的基本组合:S=γGSGK+∑γQiψci SQiK
  2、对于正常使用极限状态,采用荷载的标准组合和准永久组合:
  荷载效应的标准组合:S=SGK+∑ψci SQiK
  荷载效应的准永久组合:S=SGK+∑ψqi SQiK
  3.1.4 强度计算
  1、几何尺寸与计算简图
  取单根纵肋AB作为计算单元,简化为T形截面,配筋计算按矩形截面,挠度计算考虑受压翼缘的作用,荷载面积取板面的一半。
  3.1.5 正常使用极限状态验算
  1、裂缝宽度验算
  按荷载效应的标准组合并考虑长期作用影响计算的最大宽度应满足:ωmax≤[ωmax]
  2、挠度验算
  受弯构件在正常使用极限状态下的挠度,可根据构件刚度用结构力学方法计算,构件的刚度按荷载效应标准值并考虑荷载长期作用影响进行计算。
  f≤[f],当跨高比l0/h≤20,可不作挠度验算,由此说明,板的配筋不是强度控制的,而是刚度(即挠度)控制的。
  3 适用耐久性
  此次鞍钢厂房使用的酚基屋面板设计使用年限为50年,我们知道,普通的屋面板使用寿命只有短短的几年时间,那么,这次使用的防腐板为何使用年限大大增长了呢?PANHOO酚基板选用进口601高温树脂为主料,MC优质系列玻纤为增强材料,Werprot L-48U耐侯涂层和Melinex 301膜为表面保护层,进口色浆为树脂着色剂,在180摄氏度高温下成型。所以它的力学性能,化学稳定性,防腐性能,是普通玻璃钢类压型板材难以匹敌的。
   4 、经济性比较
  采用酚基屋面板在经济效果上突出的。通过计算,采用酚基屋面板WMB6.0×1.5与1.5m×6.0m预应力混凝土屋面板相比较,由于屋面板自重减轻,同跨度、同荷载作用下的屋架用钢量节省30%,相应柱系统用钢量节省20%,同时,屋面板带有保温层,减少施工工序,施工简便,经济效果显著。
   5、结论
  以上通过从材料制作、强度安全性、使用耐久性、经济性等几个方面进行综合论述酚基屋面板, 使大家对PANHOO酚基防腐屋面板有一个全面认识,希望在今后的工业厂房设计中提供一种参考意见。酚基屋面板是一种适应国家建筑节能要求的新型建材,发展前景广阔,虽目前从强度安全性、经济性看,酚基屋面板能满足现行规范和工程设计要求,但从长远其使用耐久性方面,应对材料耐久性提出更高要求,以保证在设计使用年限内其强度安全性,这应是酚基屋面板今后不断改进的发展方向。


文章来源:http://www.panhoo18.cn/new_more.asp?id=1304

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