沿海地区大型钢结构工业建筑屋面维护系统对比分析

鲁廷玉

【摘要】随着人们对钢结构的需求越来越大，其防风防潮设计越来越引起人们的高度重视。本文通过分析工业建筑屋面钢结构的设计方案，主要对工业建筑屋面钢结构的构造进行设计，并准确地计算出其参数。通过有效的数据和成功案例可以表明，如果工业建筑屋面钢结构可以有现金的构造设计和准确地参数，在大风和潮湿天气中，其就可以起到很好的防风和防水效果。

【关键词】沿海地区；大型钢结构；工业建筑；屋面维护系统

钢结构是一种各向性质相似的均质的材料，其质量比较轻，强度高，并且有较好的延展性，是一种很好的防风的工业建筑屋面材料。在大风灾害发生时，钢结构由于自身的结构比较均匀而且强度较好，就保证了其较高的安全性和可靠性。钢结构的质量轻，强度大，在大风灾害发生时就可以减小工业建筑屋面自身的重量。钢材料的延展性比较好，在大风灾害发生时工业建筑屋面不会产生较大的变形，保证了工业建筑屋面的安全性。然而，工业建筑屋面钢结构材料如果在建造屋面的时候不能进行合理的设计，在大风灾害发生时，就会发生屋面的失稳现象，材料也会因为受到外部作用力的原因产生变形和断裂，导致钢结构的良好延展性不能得到充分的利用，造成严重的人员伤亡，所以，對钢结构材料的工业建筑屋面进行防风防潮的设计具有重要的意义。

一、 沿海地区大型钢结构工业建筑屋面防风系统建立

（一）工业建筑屋面钢结构的立面和平面的设计

为了能够有效地防止在大风发生时工业建筑屋面发生变形现象，或者出现应力较为集中的现象，在对工业建筑屋面的立面和平面进行设计时，要尽量将立面和平面设计成规则的形状，并且立面和平面尽量对称，其质量应该是相同的，当工业建筑屋面没有进行防风防潮缝的设计时，应该运用与施工情况相符的计算方法，对防风防潮缝进行设计，将工业建筑屋面划分成形状相同的结构和单元。

（二）工业建筑屋面钢结构的体系设计

在对工业建筑屋面的结构体系进行设计时，要选择那些明确的计算图纸，规划大风作用的传递模式，设计不同的防风防潮防御体系，防止因为局部的结构或者构造出现问题而造成整个体系的防风防潮能力的减弱，降低了工业建筑屋面的防风防潮能力。在对工业建筑屋面进行结构体系的设计时，应该确保工业建筑屋面要有一定的承载能力，使工业建筑屋面具有较好的变形能力。应该具有一定的刚性分布和受力的分布，防止因为部分的故障而导致应力过于集中，造成工业建筑屋面的变形现象。对于工业建筑屋面不坚固的部位，要采取一定的措施增强部分的承载能力。

（三）工业建筑屋面钢结构设计时应该注意的问题

1、工业建筑屋面钢结构在设计时应该把握好柱网尺寸

在对工业建筑屋面的钢结构进行设计的时候，应该确保其柱网尺寸可以满足设计的要求，柱网尺寸按照规定的规模来测量，在设计工业建筑屋面钢结构的时候要注意屋面周围的地质条件，制定出合理的桩基础方法，使单程屋面的构建趋于简单，工业建筑屋面的钢结构框架要进行合理地控制，一般控制在30米左右，屋面的屋面和墙面都要设计维护的结构，确保屋面的牢固性。

2、工业建筑屋面钢结构设计过程中要注意选择柱的类型

在对工业建筑屋面钢结构的柱的类型进行选择的时候，要准确地计算出屋面轴线的长度，要精确地描述屋面的刚度，单层钢结构屋面在建设的过程中，由于自身的抗压能力比较差，加上吊车的负荷比较大，会给屋面带来极大的压力，因此，屋面的柱子的断面的高度比较大，屋面建设所使用的柱子一般是分离式的，分离式的柱子比较灵活，当屋面建设过程中存在两个柱子之间的距离比较大的时候，可以选择此种类型的柱子。在对柱子的截面大小进行设计的时候，要先计算柱子的高度，柱子的高度越大，柱子的截面的面积也就越大，通常来说，柱子的截面直径一般是柱子高度的十分之一左右，在选择肩梁的时候，要注意肩梁分为单腹壁和双腹壁，当工业建筑屋面的面积比较小的地方，可以选用单腹壁的肩梁，这样可以节省空间，也不会浪费大量的材料，在工业建筑屋面空间比较大的地方，要选用双腹壁，双腹壁可以承载较大的压力，肩梁的构造要符合设计的要求，要通过计算得出其惯性矩，其线刚度与下柱线的刚度差距不能过大，高跨比不能超过05，柱子截面之间比例要合适，不能差距过大，使工业建筑屋面在建设过后能够保持稳定性。

3、工业建筑屋面钢结构在设计过程中要注意对受力体系的设计

工业建筑屋面钢结构的受力体系一般指的是水平的结构与垂直的结构，再加上支撑钢结构的柱子，工业建筑屋面水平方向的受力体系是屋面主要的受力结构，其对屋面的整个框架具有支撑的作用，水平方向的受力体系能够对屋面自身的压力、吊车的压力进行承载，能够在一定程度上起到抵抗剧烈的震动的作用，在水平受力体系的构建过程中，应该对屋面钢结构的框架进行合理的计算，尽量增加框架结构的刚度，提高框架结构的抗压能力。垂直方向的受力结构体系能够保持屋面纵向的平衡，垂直方向的屋面钢结构受力体系主要是由柱子支撑，能够抵御风力、大风等灾害，使保持屋面稳定性的基础。在设计工业建筑屋面受力体系的时候，要使用双臂式和箱型的结构，其受力面积比较大，而且能够在跨度比较大的空间内使用。

二、 沿海地区工业建筑屋面柔性防水系统的建设

首先应该设计PVC的三元乙丙柔性防水层，设计保温层和隔汽层。在全球范围内，大型钢结构的屋面数量众多。在对大型钢结构屋面施工的过程中，主要是运用PVC防水材料，这类材料的强度比较高，具有较好的抗压能力，而且使用年限是比较长的，能够使用几十年。而且PVC材料的结构比较简单，各个层次的功能是比较完善的，将压型的钢板放在隔汽层上，能够提高整个大型钢结构的承载力，而且隔汽层也能够使屋内和屋外的压力差降低，防止屋内和屋外由于温度差形成冷凝的问题，保温层能够对整个屋面起到保温的效果，而且能够防止海上的湿气侵入到屋内。运用PVC材料，在施工过程中，流程比较简单，而且在对细节处理时能够起到更好的防水效果，从而能够防止屋面受潮的问题。运用柔性的卷材设计屋面系统，能够实现良好的采光，而且天窗的结构比较稳定，而且天窗也有防水层覆盖，能够起到良好的防渗漏效果。防水层有着美观的特点，而且节能环保，在建筑中使用具有美学特征，将PVC设计成装饰条，使屋面的钢板形成立体化的特点，采用内聚酯或者玻璃纤维能够提高防水层的柔韧度，使防水层更加得坚固。

结语

在沿海地区大型的钢结构主要会受到大风和湿气的侵蚀，所以，在建设的过程中要注意防风和防潮，在防风的过程中，要提高大型钢结构的稳定性，通常来说，柱子的截面直径一般是柱子高度的十分之一左右，在选择肩梁的时候，要注意肩梁分为单腹壁和双腹壁，当工业建筑屋面的面积比较小的地方，可以选用单腹壁的肩梁，在防潮的过程中，可以采用PVC材料。

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