建筑仿古屋檐铝椽子设计

时间:2022-04-18 04:30:00

建筑仿古屋檐铝椽子设计

1工程概况

某工程总建筑面积21488.92m,地上5层,地下3层,檐高26.50m,建筑物为长方形建筑,南北向长度86m,东西向长度28.2m,屋面为平屋面,屋面四周为仿古屋檐,屋檐结构为钢结构,上部为琉璃瓦斜屋面,下部为双层椽子造型。

2方案选择

本工程椽子为双层椽造型复杂,常规的做法很主要存木结构椽子n叮:方便,可现场裁切,防腐及装饰工艺复杂,耐久性欠缺,装饰层易脱落。采用混凝土直接浇筑成型,结构牢固,重量较大,影响结构受力,且支模比较复杂,装饰层易脱落。采用GRC空心椽子仍需以混凝土板为背板,且安装复杂,进度较慢,装饰层易脱落。本工程屋檐椽子造型采用铝板加工成型,表面喷氟碳漆。工厂加工成型,现场组装,成块安装,速度较快,自重轻,氟碳漆耐久性强,不易污染。

3椽子设计

3.1总体外观设计

参考北京多处古建筑,先设计双层椽子造型,确定长短椽子比例,见图1。小椽子截面尺寸为宽130mm~高130mm,长度为410mm;大椽子端部尺寸为130mmx130ram,尾部尺寸为宽130mmx高190mm,大椽子下部为弧形椽子,弧形半径为12m,大椽子长度为1330mm;大小椽子长度比例为10:3;屋檐高度为22.64m,立板高度为380ram;根部挡板高度为290mm。

3.2组件分解

根据椽子外观尺寸将屋檐分解为:小椽子、大椽子、背板、立板、根部挡板5部分。5部分通过拉铆钉及自动螺丝组装成整体,见图2。4个转角处根据实际尺寸,椽子尺寸由大到小,设角椽子。

3.3单个组件设计

板材选用:根据现场样板,大小椽子采用2.0mm厚铝板加工制作,立板、背板及根部挡板采用2.5mm厚铝板加工制作。椽子:采用铝板焊接制作成六面体,为节省材料及加工方便,五面为整板,顶面仅为20mn碗折边,中间为空腔。背板:为折型铝板,四周20ram折边,单块背板宽度为1300mm,为增加背板的刚度,在背板折角处设三角型加强件,保证背板折角处在安装时不变形,保持9O度直角。立板:为u型铝板,下部宽70mm,折边与背板对接形成一体,其接缝宽20ram,起滴水槽作用,采用塞橡胶棒打硅酮胶密缝。上部宽120mm,折边起到与斜屋面结构连接的作用,屋面防水可直接做至山部折边的外侧,保证屋面水不进入椽子内。立板四周20mm,折边起到加固及连接作用。单块立板长度为3m。根部挡板:为宽290mmeh~板条,单块长度为2m,见图3一图7所示。

4组件加工

粥板下料,将铝板设计尺寸输入电脑,采用精密.及雕刻机切割铝板;采用折板彻将铝板弯折成型,然后采用氩弧焊将接缝进行焊接,并进行打磨,确保焊缝平J帆光洁、无漏焊。椽子外观尺寸必须大小一致,偏差不得大于0.5mm。各组件的铝角码在工厂安装完成,连接螺丝为沉头螺丝,不露出铝板,确保铝板安装平顺。各种组件外侧喷涂氟碳漆,采用工厂氟碳喷涂,分为喷底漆、面漆及清漆三道工序,要求颜色均匀一致,涂层厚度符合规范要求。氟碳漆在车间进行风干,完全风干后,各组件氟碳漆部位贴塑料膜进行保护,防止运输及搬运过程中损坏。

5组件安装

5.1测量定位,设置控制线

在建筑物4个大角放出定位角点,用直径16短钢筋焊接固定在屋面钢结构上,将定位角点引至短钢筋上,四角拉通线,且每隔10m用钢筋头固定通线。每面设置两条平行的控制线,两条控制线在同一标高。因外脚手架上无法支设水准仪,故在平屋面上支设水准仪,采用长~!-FE进行标高抄测。

5.2骨架安装

采用1O号槽钢作为水平主龙骨,采用50X50X3角钢作为竖向吊I%,~_7R''''-W-次龙骨,提前除锈并刷两遍防锈漆。将钢结构屋架焊点处的厚型防火涂料手工剔除,焊接水平主龙县I根据与甸角钢吊杆及水平次龙皿,用水平仪检测7k平次龙骨的标高,偏差控制在5—Tl/1om以内。焊接点的焊渣必须清理干净,刷两遍防锈漆。骨架安装完成后,由监理单位进行隐蔽验收,通过后方可进行椽子组件安装,见图8所示。

5.3组件组装

将椽子各组件运至屋面,在星面{殳i乍平台,用于椽子组装。揭掉塑料保护膜。在背板上放出椽子位置线。采用拉铆钉先将小椽子固定在背板上,然后,将大椽子固定在背板上,拉铆钉固定在椽子的2付擞,拉铆钉问l~200mm。背板、大椽子、小椽子组装成为1个组件,称为背板组件,整体安装;立板和根部挡板分别为1个组件,在背板组件安装完成后,分别安装。

5.4组件安装

5.4.1先将四角大椽子安装固定坛然后,由四角向中间安装。

5.4.2先安装组装好的背板组件,用自攻螺丝将背板上固定好的铝角码与水平次龙骨连接。如角码有偏差,可在旁边重新打眼安装角码,单独焊接短角钢固定角码,后焊接的焊点及时清理焊渣并刷防锈漆,做好隐蔽验收。

5.4.3背板与背板拼接第一块背板安装完成后,进行第二块背板安装,每g~-I=板三面采用角码与龙骨连接,与第一块背板交接处,压在边椽子的折边上,宽度为8Inm。如此,看不到背板的接缝,见图9所示。

5.4.4中间背板安装椽子为从四角向中间安装,当椽子安装至中间剩余4m左右长度时,进行精密测量,确定椽子的间距及单块背板的尺寸,现场对背板进行修改,确保椽子间距均匀,并最终交口。从四角向中间安装,最后一块背板无法从下部安装,需钻到斜面的空腔内,从上部进行安装,单独焊接角钢吊杆与背板连接。

5.4.5立板安装立板采用上下固定,下部角码预先在工厂内安装。安装时,下部角码通过自攻螺丝固定在水平角钢上,上部通过自攻螺丝与焊接在斜屋面钢板上的扁铁连接,见图1O所示。

5.4.6根部挡板安装根部挡板直接用拉铆钉固定在椽子根部,每根椽子根部设2个拉铆钉,挡板与外墙石材接缝处打硅酮胶封闭,见图11所示。

5.4.7立板与背板接缝处理。立板与背板接缝宽度为20mm,立板与背板的角码交错布置,通过自攻螺丝从下部固定在水平骨架上。安装完成后,缝中塞橡胶棒,打硅酮胶,此缝起到椽子滴水作用,见图12所示。

5.4.8硅酮胶选用硅酮胶为专用硅酮胶,根据椽子氟碳漆颜色调色生产。

5.5安装完成效果。

6细部要求

要求斜屋面防水做至立板端部,盖过立板的折板,防止雨水进入椽子内,见图14所示。椽子端部向下倾斜20mm,防止雨水顺椽子流至外墙面。立板与背板的接缝都设在椽子部位,不得设在两椽子之间,以保证美观。立板与立板接缝处的折边在工厂加工时需要刨槽,确保折角为直角,保证两立板接缝处为平缝。小椽子前端突出立板10mm,此部位与立板的接缝处要打胶封闭,防止雨水进入椽子内。

7质量控制

定位放线需进行2次校核,确保位置准确;骨架封闭前,需进行隐蔽验收,确保骨架焊接牢固,全部焊缝都应涂刷防锈漆;铝板厚度符合设计要求,现场采用游标卡尺检alJ;成品椽子的尺寸必须准确,不得有歪扭现象,现场制作检测模具进行检测,不符合要求的不得进行安装;拉铆钉连接要牢固,2个组件的连接至少要设2个以上拉铆钉;自攻螺丝连接要牢固,要一次性完成钻孔及紧固,不得在同一孔上多次紧固,如一次成孔失败,需在别处重新钻孔紧固;外墙石材安装收尾时,需对椽子进行保护,如有局部污染需及时清理,外架拆除前,需对椽子进行全面清理,验收后,方可拆除外架。

8实际施工情况

加工工期短:本工程采用铝板加工制作各种椽子组件,加工工期短,全部加工周期为15天。首批组件4天进场,即可开始进行组装。重量轻:采用铝板加工,椽子为中空结构,人工可轻松搬运,现场采用手推车及施工电梯大批量运至屋面。可组装为大块,组装好椽子的大块背板2人即可进行安装。安装速度快。骨架安装可提前进行,全部完成共用1o天。在椽子开始进行安装时,骨架安装完成60%。椽子组装与安装同时进行,组装与安装共进行20天。全部安装工期为26天,速度较快,为屋面琉璃瓦施工及外石材幕墙施工创造条件。耐久性强。铝板耐久性在5o年以上;氟碳漆耐久性也在12年以上,不易脱落、变色,且颜色均匀,不易污染,可大量节省翻新装修成本。容易清洗,可用湿毛巾及干毛巾擦拭干净。