金属屋面系统深化设计指导教材
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一、工程概况
南京奥体中心是国内目前最大的体育建筑群，主要由主体育场、体育馆、游泳馆、网球中心组成。建筑大部分采用钢筋砼的板、梁柱体系，钢结构屋架，采用铝制屋面板防水，大部分屋面都为双曲面，汇水天沟都为坡天沟。屋面采用先进的负压虹吸雨水排放系统。本设计为网球中心的屋面系统设计。
二、精工HVS直立锁边铝镁锰合金屋面系统：
随着钢结构建筑在国内的蓬勃发展, 特别是一些大跨度会展、机场、体育馆等公共建筑已是钢结构一统天下的时代，对于建筑的要求不仅仅是功能式的，更加体现出建筑的各性化、艺术化。但国内的现有的传统围护材料，特别是屋面材料在造型的适应性、防水性、耐久性方面已无法满足设计要求。而该类屋面系统往往依赖于进口，严重制约钢结构建筑的发展。而精工钢构作为国内大型的综合型钢结构合资企业凭借自已强大的研发能力和合资方在该领域先进生产工艺及丰富的施工经验并且吸取国外同类屋面板的优点开发出HVS系列直立锁边铝合金屋面系统，经过多项工程的应用已经具有较为完善的配套体系及施工经验填补国内空白，带来了国内金属屋面板发展的新阶段，从而更加进一步推进钢结构建筑的发展。
三、设计依据及参照规范：1、本设计根据【南京奥林匹克体育中心网球中心屋面系统工程招标文件】。
2、江苏省建筑设计研究院设计变更通知单及南京奥林匹克体育中心网球中心屋面系统工程答疑书。
3、南京奥林匹克体育中心网球中心屋面系统心工程招标施工图。
4、金属屋面技术规范
《金属屋面工程技术规范》JGJ102-96
《金属与石材幕墙工程技术规程》JGJ133-2001
5、建筑设计规范
《高层民用建筑设计防火规范》GB50045-95 2001版
《建筑设计防火规范》GBJ16-87 2001版
《建筑抗震设计规范》GB50011-2001
《建筑防雷设计规范》GB50057-94
《钢结构设计规范》GB50017-2002
《建筑结构荷载规范》GB50009-2001
《建筑供水和排水设计规范》GBJ15-88(1998版)
6、材料标准
《铝合金建筑型材》GB/T5237-2000
金属屋面系统深化设计说明
《铝及铝合金加工产品的化学成分》GB/T3190
《碳素结构钢》GB700-88
《低合金高强度结构钢》GB1597
《平面钢化玻璃》GB/T9963-1998
《铝及铝合金板材》GB/T3880-1997
《建筑用铝型材铝板氟碳涂层》JC133-2000
《建筑橡胶密封垫预成型实芯硫化的结构密封垫用材料》GB10711 《聚氨酯硬泡体防水保温工程技术规程》JCJ14-1999
《建筑用硅酮结构密封胶》GB16776
7、检测方法
《硬质泡沫塑料吸水率试验方法》（GB8801-88）
《绝缘材料稳态热阴及有关特性的测定》（GB10294-88）
《泡沫塑料和橡胶表观（体积）密度的测定》（GB/T6343-95）
《硬质泡沫塑料尺寸稳定性试验方法》（GB8811-88）
《硬质泡沫塑料压缩试验方法》（GB8813-88）
8、其他规范及要求
《建筑施工高处作业安全技术规范》JG80-91
《施工现场临时用电安全技术规范》JGJ46-88等…..
四、场地及自然条件：
1、场地简况：该工程位于江苏省，东经118°48’，北纬32°00’
2、自然条件：
a、降水量：平均年总降水量：1034.1mm
1日最大降水量：192.1mm
1小时最大降水量：60.7mm
b、气温：最低温度-9.0℃，最冷月平均3.0℃
最高40.7℃温度，最热月平均32.0℃
c、相对湿度：最冷月平均73%
最热月平均81%
五、荷载取值：
1、屋面恒载：屋面板：0.3 KN/m2（包含屋面板、底板、避雷系统、
保温棉）
2、屋面活载：0.30KN/m2
3、雪荷载：0.65KN/m2
4、基本风压0.45KN/m2
5、屋面局部检修活荷载标准值为：1.0KN/m2
6、地震基本烈度：七度，设计基本地震加速度为0.10g，设计地震
分组为第一组。
六、设计原则、设计构思：
满足建设单位提供的《南京奥林匹克体育中心网球中心屋面系统工
程招标文件》。的要求，根据国家有关规范、法令，在保证建筑立面效果及使用功能不受改变的前提下，采用新工艺、新材料、新技术，解决屋面板防漏、抗风、及隔热等问题，提高使用寿命、缩短施工周期，节约工程造价，体现现代建筑的特色，使造形美观大方，轻巧流畅，展示南京奥体中心的文化气息，雄伟的气势及时代特征。
七、屋面系统分析及主要材料的选用及特点说明:
根据本工程的使用性质，该工程金属屋面板系统应具有绝对可靠的防水性能和较高的耐久性，合理的吸声、保温性能。我公司在对标书及图纸做了详细的分析，结合国际、国内同类工程的设计经验，在满足以下条件的情况下：物理性能指标不小于下列规定来选用材料来保证屋面系统的质量。风压变形性能V级雨水渗漏性能固定部位1600 KN/M2
可开启部位350 KN/M2
空气渗透性能固定部位0.01 (m3/m.h)
可开启部位0.5 (m3/m.h) 保温性能 2 (w/m3/k)
隔声性能35 dB
耐冲击性能210 (N.m/s)
平面外变形性能1/150
★HVS65/415型屋面系统系列板型介绍
屋面板在整个建筑屋面系统中占有极其重要的作用，特别是屋面板的板型、咬合方式、材料的选择，加工方法等方面直接影响屋面系统的性能，关系着建筑物的能否正常使用及满足建筑造型的需要。结合现在一些大型工程屋面造型比较复杂的特点，一般呈双曲、单曲圆弧形为多数且屋面坡度较长。通常屋面上还设有采光天窗。所以对整个屋面系统的防水、抗风及耐久性方面的要求特别高。而现在常用的彩钢屋面板就无法满足上述要求。考虑到上述原因本公司结合国外先进经验自主开发出HVS系列直立锁边铝-镁-锰合金压型屋面板。HVS-h/b断面形状及截面性能表:
型号
覆盖宽度
(mm)
展开宽度
(mm)
重量(kg/m)
0.8mm
0.9mm 1.0mm 1.2mm HVS-65/415 415 600 1.52 1.71 1.9 2.3
型号
厚度
(mm)
截面积
(mm2)
惯性矩
Ix(mm4)
抵抗矩
Wx1(mm3)
抵抗矩
Wx2(mm3)
Z0 HVS-65/415
0.9 550 295586 19700 5200 15