王玉英
【摘 要】钢结构、彩钢板具有各自特点.将二者结合建成钢结构彩钢板建筑,在许多公共与民用建筑中得到广泛使用.现探讨在工业建筑中的应用.
【期刊名称】《低温建筑技术》
【年(卷),期】2011(033)002
【总页数】2页(P71-72)
【关键词】工业建筑;钢结构;彩钢板
【作 者】王玉英
【作者单位】哈尔滨电机厂有限责任公司装备部,哈尔滨,150040
【正文语种】中 文
【中图分类】TU392.4
性引诱1 钢结构、彩钢板的特点
钢结构具有材料强度高,塑性和韧性好,材质均匀,和力学计算的假定比较符合,制造简便,施工周期短,结构的重量轻,但钢材的耐腐蚀性和耐火性就较为欠缺等特点。因此,钢结构特别适用于大跨度、多层结构或荷载很大的结构和构件。钢结构所用的材料单纯而且是成材,加工比较简便,并能使用机械操作,因此,大量的钢结构一般在专业化的金属结构厂做成构件,精确度较高。构件在工地拼装,可以采用安设简便的普通螺栓和高强度螺栓,在地面拼装和焊接成较大的单元再行吊装,施工周期较短。此外,对已建成的钢结构也较容易进行改建和加固,用螺栓连接的结构还可以根据需要进行拆迁。
金属压型钢板系指以彩涂层钢板或镀锌钢板为原材,经辊压冷弯成型的建筑用维护板材(金属压型板除彩涂层钢板或镀锌钢板外,还有压型铝合金板等)。其常用的板厚为0.5～1.0mm,板长一般宜在12m之内;金属夹芯板系将彩涂层钢板面板及底板与保温芯材通过粘结剂(或发泡)复合而成的保温复合围护板材。根据其芯材的不同分为硬质聚氨酯夹芯板、聚苯乙烯夹芯板、岩棉夹芯板。这是一种上下两层为金属薄板,芯材为有一定刚度的保温材
料,如岩棉、硬质泡沫塑料,在专用的自动化生产线上复合而成的具有承载力的结构板材。彩钢板的金属面材采用彩喷涂钢板、彩喷涂镀锌钢板等金属板,面材与芯材之间可用聚氨酯粘结剂、酚醛树脂粘合剂或其它适用的粘结剂粘合。其板厚范围为30～250mm,建筑维护常用夹芯板厚度范围为50～100mm,彩钢板厚度为0.5、0.6mm,如条件允许,经计算屋面板底板和墙板内侧板也可采用0.4mm厚,板长一般也宜在12m之内。
可见,压型钢板不具有保温功能。为此设立“压型钢板复合保温系统”,即系以檩条及墙梁或专业固定支架做为支撑及固定骨架,骨架外侧设单层压型钢板屋面外板和墙面外板,骨架内侧设装饰板,内外板之间设保温及隔热层系统(保温及隔热层常用材料为离心超细玻璃丝棉卷毡)。根据使用要求,屋面装饰板可采用单层压型钢板、钢丝网、强力聚丙烯膜或强力玻纤布等;墙面装饰内板可采用单层压型钢板、纸面石膏板、水泥加压板等,这样压型钢板也能用于保温型的工业与民用建筑了。为了防止维护系统产生冷桥,保温层应固定于围护系统外板与檩条、墙梁之间。在相对潮湿的环境中,保温层靠向室内一侧宜增设隔汽层,隔汽层材料可采用铝箔、聚丙烯膜等。在北方寒冷地区及室内外温差较大的环境中,隔汽层设置须经过热工计算。
2 钢结构、彩钢板在工业建筑中的应用
泄漏率2.1 厂房内的办公室、休息室
随着公司生产规模的扩大,工厂不断引进先进设备,进行设备的更新改造。随着管理水平逐步的人性化,员工的办公条件、休息环境也在不断改善和提高。车间的工作场地面积越来越紧张,场地和空间合理利用就显得尤为珍贵和重要。钢结构的彩钢板房充分发挥了墙体薄、重量轻,占地面积小、节省空间的优点。建二层砖混房承重墙需240mm厚,再加内外墙面抹灰20×2=40mm厚,墙体厚度为280mm,而采用彩钢板墙只需50mm厚。墙厚薄了230mm,每10延长米节省占地面积2.3m2。在厂房柱间、墙边就可以建相对砖混结构来讲,面积很大的一层或二层休息室和办公室。结构布置灵活又简洁的钢结构骨架,外侧用紧固件连接50mm厚的夹芯彩钢板墙板和屋面板,安上塑钢门、窗及照明等设施。一排既美观、洁净又隔音的办公室、休息室就建成了。房间墙内外侧不需装修,不需做基础,省钱又环保。不会因砌砖、做基础、搅拌水泥砂浆和混凝土等操作,而弄得满车间灰尘。影响精密床子的加工精度。安装方便,施工周期短。对生产不会造成长时间的影响。并可使建筑物提早的投入使用,提高生产效益。
2.2 新建、扩建厂房、库房、办公楼屋盖系统
大跨度厂房、库房在结构上恰与钢结构,彩钢板适用于大跨度和空间结构这一特点相吻合。尤其彩钢板除了前面所述特点外,更适合应用在无化学腐蚀的大型厂房、仓库、机车库、车库、工业用临时设施等工业建筑。特别是对隔声、吸声、洁净等有特殊要求的工业建筑,钢结构彩钢板房都是适用的。在已有两跨厂房间扩建新厂房、操作间或库房;对老厂房、操作间、老办公楼、老库房已破损的木屋架屋盖系统或经常漏雨的屋面系统更换成彩钢夹芯板屋面,这方面的应用非常多。这都是利用钢结构、彩钢板重量轻、力学性好、占地面积小、外观平整美观等特点。骨架采用钢结构,维护系统采用彩钢夹芯板的屋面板、墙板、隔墙板、吊顶板。显而易见,不仅降低了围护材料的重量、缩小维护结构占地面积、提高空间利用率,而且也发挥了彩钢板保温性好、装饰性强、安装极其简便等优点,节省人力、物力、缩短工期,提高轻钢结构建筑档次和质量。
金属复合板之所以被选作大跨度建筑的屋盖板,一是,自重轻;二是,它的力学性能好,它可承受建筑设计允许的荷载,故称“结构夹芯板”,北京冶金建筑研究院、北新建材集团都对这种板进行过力学验证试验。根据周围建筑彩和环境进行选配,其表面可不做任何装饰即能达到美观、新颖的效果。安装简便,施工周期短。
2.3 隔断、高宽较大的门洗衣机面板
此外,钢结构彩钢板的组合在工业厂房中还可以有其它用途。如用作厂房内隔断、高度和宽度都很大(可通行火车、运输大件汽车)的厂房保温外门。型钢骨架立起连接好,将彩钢板填塞其中,一排漂亮的隔断将车间不同功能区域分开,又可以阻挡从门口吹来的冷风。对于高、宽要求都很大(超过6m)的厂房外门,用钢木门结构就很笨重,易变形,门轴很快就因承受不了这么重的荷载而拉开、变形。人工开关门扇也费力,保温性差还不美观。而钢骨架彩钢板门重量轻,不易变形,保温性好,美观的特点就可以满足这些要求。另外还可做成电动推拉门、提升门、平开门、卷帘门等品种很多的门,使用方便。
车架总成使用彩钢板这种整板安装,既快捷、又节省施工的操作面积。在设计中由于业主的要求,经常要进行变更,采用钢结构较易配合变更。施工时干式作业减少了对环境的污染,且构件运输方便,费用低。这种钢结构彩钢板房结构的建筑,既可以根据需要灵活组装,又可以统一标准工厂化生产。
3 钢结构、彩钢板的经济性
钢材的密度虽比混凝土等建筑材料大,但钢结构却比钢筋混凝土结构轻,原因是钢材的强度与密度之比要比混凝土大得多。同样跨度承受同样荷载时,钢屋架的重量最多不超过钢筋混凝
土屋架的1/3～1/4,冷弯薄壁型钢屋架甚至接近1/10,为吊装提供了方便条件。这些我们都熟知,现以某工程屋盖系统的实例介绍彩钢板的经济性。
往复锯片例:某新建厂房,结构形式为局部二层门式钢架。
屋面系统:
(1) 屋面顶板为HV-380压型彩钢板+100mm厚玻璃丝棉+底板为V900压型彩钢板,0.15kN/m2。
(2) 屋面檩条及支撑系统,0.15 kN/m2。
给皂器(3) 钢结构自重。
屋面恒载(含檩条自重,不包括钢结构)只有0.30 kN/m2。
若采用钢筋混凝土屋面板系统则(选用w2):
(1) 粒料保护层+防水层+1:3水泥砂浆平层20mm+保温层+1:3水泥砂浆平层20mm。
(2) 钢筋混凝土屋面板。
屋面恒载(不包括钢筋混凝土屋面板结构)厚度320mm,3.00 kN/m2。
选用双层彩压型钢板保温屋面,每平方米恒载就减少了2.7kN,对于该工程一千多平方米的屋面来讲,减少恒载2700kN。另外墙体也采用夹芯复合板材料(前面已有和砖墙对比,此不详对比计算),墙体荷载大大减少。
屋面、墙体构造层次减少,材料用量减少,节省大部分材料费;恒载的减少降低屋架(或梁)、柱、基础造价,降低建筑成本。这些加起来是一笔很可观的费用,这正是钢结构、彩钢板省的经济性。
综上所述,为钢结构的彩钢板之所以在工业建筑中广泛应用,不仅因为工业建筑对建筑装饰标准没有商业、公共建筑那么高,而且其材料特点却是对工业建筑很实用。
参考文献
[1] 韩喜林.新型建筑绝热保温材料·应用·设计·施工[M].北京:中国建材工业出版社,2005.
[2] 涂平涛.建筑轻质板材[M].北京:中国建材工业出版社,2005.
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