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[结构设计常规]

关于钢结构屋面的漏水原因及防治措施有哪些?

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二星助理工程师

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发表于 2017-10-11 13:30:44 |显示全部楼层


由于目前我国钢结构建筑技术的还处于探索发展阶段及市场竞争的原因,经过对已建设完成的钢结构建筑进行的调查,钢结构建筑建成投入使用以后均存在不同程度的屋面漏水现象,屋面漏水已成钢结构建筑的质量通病。




1 钢结构屋面形式

建筑屋面作为建筑最上面的承重和外围护结构,它的围护作用和立面造型作用对整个建筑而言至关重要,是轻型钢结构围护系统最易发生漏水的重要部位。其主要作用是能抵抗风、雨、雪的侵袭及太阳的辐射,并承受屋顶的自重和屋顶上的风、雪以及上人的荷载[1]。轻型钢结构屋顶根据所用材料大致有彩色压型钢板、彩色钢板夹芯板、多彩油毡瓦、各种轻质屋面板、GRC板、金属拱形波纹屋面、复合压型钢板等多种类型[2],轻型钢结构屋面及墙面材料主要选用彩色压型板或夹芯板。彩色压型板的链接既有3600卷边板、暗扣板搭接连接,也有打钉板。檩条为自重较轻的薄壁C型或Z型钢檩条,屋面坡度设计一般为1/10~1/15。


2 屋面板的连接


钢结构体系建筑屋面板在屋面上有长向连接和侧向连接两种。长向连接主要是搭接,即上坡板压下坡板,搭接处设置专用防水密封胶加固定专用压条,而侧向连接的方式目前主要有以下三种:

2.1 搭接连接;

2.2 暗扣式连接;

2.3 咬合暗扣式连接;



3 各部位漏水原因分析及解决方案


屋面维护系统漏水按部位归结起来主要分布如下:


3.1 屋脊部位:该部位漏水的主要原因是:屋脊处波峰太高,屋脊盖板无法保证防水;纵向搭接不放胶泥或硅胶,形成缝隙而漏水;屋脊盖板纵向搭接用铆钉连接,热胀冷缩强度不够而拉断铆钉,形成漏水;屋脊盖板与屋面板之间不敷设堵头,或堵头放置不规范而脱落形成漏水。解决办法是:屋脊盖板做宽些,另外坡度找大点;搭接处敷设胶泥或硅胶;更换缝合钉;堵头应与板型板匹配,堵头敷设时应上下放胶泥或硅胶。 


3.2 屋面气楼部位:该部位漏水的主要原因是:气楼与屋面交接处收边下未放置泡沫堵头,且收边纵向搭接未敷设胶泥或硅胶;屋面外板在气楼交接处未上板;气楼结构支柱开孔部位未做防水处理;气楼自身制作、安装存在漏水隐患。解决办法是:收边安装前应敷设泡沫堵头,纵向搭接须设置胶泥或堵头并用缝合钉固定;气楼安装前必须将屋面板上扳;要求气楼施工方在气楼结构完成后必须将开孔部位进行防水处理;对气楼安装质量和防水性进行查验。


3.3 采光板部位:采光板板型与屋面板板型不吻合,采光板两侧波峰高于屋面板,安装后,密封过严形成采光板内外气压差,毛细水从采光板两侧缝隙进入屋面内部漏水;采光板纵向搭接长度不够,且胶泥老化失去粘性;纵向胶泥脱落;采光板和彩钢板之间为刚性搭接,中间的缝隙未密封。屋面采光板防止漏水应注意以下几方面:防水螺钉施打在波峰上部;采光板处的收边板应与采光板密封牢固,纵向两侧胶泥要加宽,并铺设波峰上部,防止毛细水渗入。 


3.4 屋面开孔部位:该部位漏水的主要原因是:开孔未按设计节点进行防水处理,钢堵头放置未敷设防水胶泥和硅胶;开孔四周预留范围较小,雨水流淌不畅,容易积水;开孔四周包边搭接未进行防水处理;开孔内部四周未加结构件,形成低凹积水;防水施工存在阻水现象,形成积水。解决办法是:按设计图纸施工并严格施工工序,敷设胶泥、硅胶;开孔四周预留范围必须满足排水要求;墙面、屋面开孔后必须随后进行防水处理;后增围护开孔尽量要增设檩条或角钢结构,减小围护变形;防水施工安装必须严密、平整,使水流顺畅。



3.5 檐口部位:是漏水问题的主要根源,该部位漏水的主要原因是:屋面外板安装未加泡沫堵头,屋面外板未下扳;墙面外板长度不足,且檐口部位未加防水收边。解决办法是:屋面外板安装时应同时放置泡沫堵头,且将屋面外板下扳30度;檐口处应按设计要求增设收边。

3.6 天沟部位:该部位漏水的主要原因是:内天沟焊接接头存在缝隙,形成渗水;天沟和雨管管径设计过小,与厂房坡长不匹配;天沟端部没有做封头板;屋面外板伸入天沟长度不足,水会倒流入厂房内部。解决办法是:适当加大天沟深度,让天沟雨水不超过搭接缝。


3.7 砖墙与轻钢屋面连接部位:该部位容易形成漏水隐患, 屋面板与水泥墙面结合处漏水,主要原因为应力不同步而引起硅酮胶与粘接面开裂而漏水。解决方案:防止温度变形,采用两次收边连接处理;与砖墙体连接时,收边应有一定角度,并完全密封;收边间应预打密封胶。



4 维护系统其它漏水原因分析


4.1 设计原因


①屋面雨水系统未按规范设置溢流措施,暴雨强度超过雨水系统排放能力时就会超过搭接缝,甚至漫上屋面,造成事故;

落水管数量不足,雨水沿天沟流动距离远,时间长,造成壅水;墙面外板上部未增设L型收边件,造成天沟内侧漏水隐患;

③彩钢泛水配件设计不合理,达不到防水效果;

④规范规定构件变形控制值,檩条挠度L/180,屋面梁挠度L/180(式中L为受弯构件的跨度),屋面檩条截面设计太小、间距过大,在风荷载作用下檩条和压型板变形就会过大;

⑤未充分考虑结构变形、温差变形、干缩变形、振动等影响,设防不满足基层变形的需要。

⑥门式刚架轻型房屋屋面坡度宜取1/8~1/20,在雨水较多的地区宜取其中的较大值[4],南方地区屋面坡度不宜小于 5%。在实际设计工程中,很多工程屋面坡度过小,屋面雨水不能及时排到天沟。

4.2 材料选用不当


雨水管材用塑料管材,强度差,钢结构厂房从安装到投产运行,容易受损。

②用于天沟的钢板比较薄,焊缝容易出现问题。

③未根据屋面的坡度选择合适的采光板的板型和屋面彩板的板型,波峰较小,侧向搭接太少,不利于排水。

④围护部分彩板过薄,经过一段时间的使用,外板腐蚀或者受温度影响变形,板之间缝隙增大。

⑤压型板基板镀锌层质量不好,涂层太薄,致使压型板使用寿命短,易锈蚀损坏;

⑥自攻螺钉胶垫质量差容易开裂,玻璃密封胶容易老化等。

⑦扣板明显变形,相邻两板的板高、间距均不同; 扣板拉钉应采用防水拉钉。


4.3 构造措施


①堵头对由于缝造成的漏水是有作用的,不应忽视,如保证彩钢板与屋脊盖板堵头安装到位,采光板与屋脊盖板间堵头下部施打硅酮密封胶,屋面开孔处彩钢板波峰端部设置钢堵头;

②搭接时缝隙容易受温度影响变大,应充分留够搭接长度;

③水宜疏不宜堵,一般安装时在钢板内侧打密封胶,多多益善;

④必须足够重视钢结构屋面围护系统热胀冷缩的不利影响,采取合理的构造措施。


4.4 使用过程中


①屋面檩条上随意增加荷载,导致屋面板变形。

②雨水蓖积污较多,存在阻水。

③防水胶、密封胶老化,使用过程中缺少必要维护。



结束语


造成钢结构维护系统漏水的因素也很多,要想从根本上解决问题,需要设计认真对待,确定合理的设计方案,做好一头(防水层的收头),二缝(变形缝,分格缝),三口(水落口、出入口、檐口)和四根(女儿墙根、设备根、管道根、烟囱根)等泛水部位的细部构造处理[5];从施工上,制定维护系统防水施工专项方案,各个专业相互协调配合。设计完善,安装到位,构造合理,使用得当,服务跟进,这样才能确保钢结构维护系统滴水不漏。总之,无论采用任何形式安装,只要按照一定的施工工艺和有关规定进行,可以减少或避免漏水问题的发生



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百尺竿头 三十而立 大校 论坛之星 中级工程师 土木男僧 白银 天秤座

发表于 2017-10-13 08:25:32 |显示全部楼层
建筑物防水部位要精工细作。防水等级也有两级,分别对待。

能把看似平常的项目做得透彻深入才该是设计师的追求。

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发表于 2017-10-13 13:10:52 |显示全部楼层
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发表于 2017-10-13 15:57:57 |显示全部楼层
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发表于 2017-10-14 11:41:09 |显示全部楼层
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发表于 2017-10-17 13:37:03 |显示全部楼层
学习了,谢谢。

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发表于 2017-10-17 15:43:50 |显示全部楼层
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