el土木工程毕业设计某地铁车站直立锁边铝镁合金屋面设计与造价.docx

资源描述

el土木工程毕业设计某地铁车站直立锁边铝镁合金屋面设计与造价.docx

《el土木工程毕业设计某地铁车站直立锁边铝镁合金屋面设计与造价.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《el土木工程毕业设计某地铁车站直立锁边铝镁合金屋面设计与造价.docx（45页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

el土木工程毕业设计某地铁车站直立锁边铝镁合金屋面设计与造价.docx

el土木工程毕业设计某地铁车站直立锁边铝镁合金屋面设计与造价

南京交通职业学院

毕业设计

题目：

某地铁车站直立锁边铝镁锰合金

屋面设计与造价

所属系别：

公路工程系

专业：

工程造价（公路）

班级：

07271

姓名：

曹仁龙

学号：

0727112

指导教师：

江玮

完成日期：

2010年5月15日

地铁车站直立锁边铝镁锰合金屋面设计与造价

摘要：

地铁车站整个屋面系统根据钢结构主体分为15轴14跨，每跨跨度基本为10m。

屋面幕墙结构体系主要由面板、铝合金型材转接件、钢结构檩条、钢结构支撑连接件组成。

屋面采光顶采用了规格为8+1.52PVB+8mm的钢化夹胶镀膜玻璃（自洁）。

结构支撑体系钢檩条采用Z型钢构件。

使用阶段:

幕墙主要承受自重、风荷载、活荷载、温度及地震作用,所有自重及外荷由玻璃面板通过结构密封胶及承重托条传至铝型材副框,再通过铝型材转接件及栓接钢底座传至钢檩条,最后通过周边的连接件及中间的可调直斜拉杆传至主体钢结构上。

即对整个屋面的支撑系统，采光顶安装等进行设计，并进行材料比对，选用的合理性等还进行必要的造价分析等。

（1）、简述车站工程概况（钢结构主体概况及即将设计的屋面概况）

（2）、介绍屋面系统的材料对比（铝镁锰板的性能等）及工艺上的直立锁边的特别推崇之处

（直立锁边屋面的优点）

（3）、设计所需的主要材料，机械设备等及相关的性能、优点等

（4）、设计中的难点分析及处理雨季施工措施及成品保护措施、与其他单位的协调配合、质量保证措施、安全文明施工措施（吊装、是安全带等

（5）、具体的节点做法，连接节点设计等

（6）、进行屋面的造价分析

关键字：

地铁车站，屋面系统，新技术，创新，设计，造价

前言

一、选题意义及背景

1、背景：

（1）、观国家奥体中心体育馆改扩建工程有感：

国家奥体中心体育馆是为了1990年北京第十一届亚运会兴建的场馆,在当时是国内比较先进的体育馆。

经过17年的使用,设备和部分建筑功能已经陈旧和落后,为了满足2008年北京奥运会的需要,于2006年4月开始对其进行了改扩建施工,让其重新焕发青春。

而正是直立锁边铝镁-锰合金金属屋面设计结果表明,扩建后的金属屋面外观效果更好，觉得值得推广。

（2）、实习期间有感：

我于2009年6月8日开始校外实习，到南京地铁一号线南延线北京铁研监理有限公司进行监理及计量工作。

而实习期间正逢车站外幕墙施工，屋面系统的施工工艺属于新材料新工艺，外表美观特别是各项性能都非常好。

于是我首选此项作为设计雏形，一是为了推崇新产品新的发展趋势，二是展现我在实习期的工作成长。

2、理论意义：

该建筑独具匠心的外观彰显了地铁这个作为新世纪新时代发展的鲜明个性和独特魅力,同时也标志着新材料新工艺等不断发展。

我们要倡导节能、环保、创新的新技术新应用来让建设行业焕发青春。

3、现实意义：

此项设计对于我个人来说真的是自从来到南京一号线南延线以后的幕墙屋面的知识总结，是非常珍贵的财富，因为我觉得一个由自己设计总结探讨出来的项目是难能可贵的！

也是代表一个实习生在外实习是否有成长有收获的重要标准。

这一整套的设计过程正是我对工程对地铁对幕墙等的逐步了解。

对我以后发展受益匪浅！

一、设计总说明

1总述

1.1设计总说明

一、概述

1.工程名称：

某市地铁工程车站

2.工程性质：

车站主体

3.工程概述：

某地铁车站位于道路的中央绿化带上方。

道路红线宽度为60米，分别由5米宽的中央绿化带、16米宽X2的双向8车道、1.5米次分隔带X2。

车站起点里程为K14+305.198，终点里程为K14+446.198。

车站总长141m，总宽16.820～18.920米，总建筑面积：

5660㎡。

其中车站主体部分3636㎡；人行天桥388㎡；附属设备管理用房1636㎡。

为高架二层侧式（为了方便修建的离地面很高的有侧式站台的）车站。

车站为“桥建合一”式高架车站。

主体结构为框架，桥式轨道梁作为结构构件简支在框架梁上。

框架矩形柱网，横向为四柱三跨，纵向为10mx7+10mx7等距离；车站站台层设变形缝一道。

建筑主体外立面装修主要包括玻璃幕墙、铝板幕墙、超薄石材蜂窝板幕墙、1号出入口阳光板雨棚等。

外立面装修均应满足节能及防火要求。

玻璃幕墙应与楼板、梁、内隔墙连接牢固，水平及层间防火保温隔声封堵材料应满足国家规范要求。

有空调的房间幕墙及外窗玻璃传热系数、遮阳系数及透光系数应满足图纸说明及规范要求。

站台雨棚采用钢框架结构，结构的安全等级为二级，设计使用年限为50年，钢立柱外包铝单板，其余钢结构外露部位喷涂防火涂料。

站台雨篷屋面采用直立锁边铝合金屋面系统。

屋面板系统、檩条以及其于主体钢结构荷载值不得超过本说明规定设计荷载。

不得随意在主体钢结构构件（梁、柱）上开孔或者改变构件的受力形式，其方案需设计人员同意后方可施工。

。

建筑外装饰主要包括采光顶玻璃雨篷、金属屋面系统。

4.结构设计基本参数：

建筑物耐火等级：

I级；

结构耐久年限：

100年；

地面粗糙度类型：

C类；

抗震设计烈度：

本地区的抗震设防烈度为七度，设计基本地震加速度为0.1g.；

雨篷及屋面系统雪荷载按100年一遇考虑；

二、设计依据

5.1．建设方提供的工程图纸、招标文件。

6.2．工程建筑施工图。

7.3.幕墙设计、检测、验收规范

8.《建筑幕墙》GB/21086-2007

9.《玻璃幕墙工程技术规范》JGJ102-2003

10.《金属、石材幕墙工程技术规范》JGJ133-2001

11.《玻璃幕墙工程质量检验标准》JGJ/T139-2001

12.《建筑装饰装修工程质量验收规范》GB50210-2001

13.《建筑幕墙气密、水密、抗风压变形性能检测方法》GB/T15227-2007

14.《建筑工程质量验收统一标准》GB50300-2001

15.《建筑节能工程施工质量验收规范》GB50411-2007

16.4.铝型材规范

17.《铝合金建筑型材》GB/T5237-2004

18.《铝及铝合金阳极氧化、阳极氧化膜的总规范》GB8013-1987

19.《变形铝及铝合金的化学成分》GB/T3190-1996

20.《一般工业用铝及铝合金板、带材》GB/T3880.1-3-2006

21.《铝板幕墙、氟碳喷涂铝单板》YS/T429.2-2000

22.5.玻璃规范

23.《建筑玻璃应用技术规程》JGJ113-2003

24.《夹层玻璃》GB9962-1999

25.6．钢材规范

26.《碳素结构钢》GB/T700-2007

27.《低合金高强度结构钢》GB1571-1994

28.《优质碳素结构钢》GB/T699-1999

29.《不锈钢棒》GB/T1220-2007

30.《不锈钢冷加工钢棒》GB/T4226-1984

31.《不锈钢冷扎钢板及钢带》GB3280-2007

32.《不锈钢热扎钢板及钢带》GB/T4237-2007

33.7．胶等密封制品规范

34.《硅酮建筑密封胶》GB/T14683-2003

35.《建筑用硅酮结构密封胶》GB16776-2005

36.《建筑窗用弹性密封剂》JC485-2007

37.《聚硫建筑密封胶》JC/T483-2006

2车站钢结构

屋面原始钢结构基础

2．1安装施工时存在的问题及解决办法

（1）施工现场地质情况较差，雨季施工地面下沉。

针对这一情况，施工现场采取用钢板制作成路基承重平台，形成较为稳定的施工作业面，使其满足设计承载力要求，同时在该平台附近设水准控制点，随时监控地面沉降，将误差严格控制在10mm以内，保证安装精度。

（2）土建施工与钢结构施工的精度要求不一致，预埋件的误差较大。

由于土建施工的精度以“cm”为单位，而钢结构施工的精度以“毫米”为单位，两者之间存在较大误差。

针对这一情况，在积极配合土建施工单位整改的同时，对土建无法整改的预埋件进行调整钢结构的构件尺寸和现场安装尺寸，使调整后的钢结构符合土建施工的预埋件，确保现场安装顺利实施。

（3）施工现场焊接量大，容易诱发火灾。

钢结构在安装过程中存在大量的焊接工作量，尤其在夏季施工，如果管理不善，极易发生火灾。

针对这一情况，通过采取在现场配备足够的消防器材和灭火设施、增派专人在作业面督察等措施，积极有效地起到了预防或将隐患消除在萌芽阶段的作用。

2.2对原始钢结构的施工复测、设计及放样

1、首先检查工程原测设的所有永久性标桩，工程测设资料和测量标志并进行复测。

然后进行施工测量设计和补充测量，在工地正确进行放样。

2、经过复测，对持有异议的原地面标高，列出有误的标高和相应的修正标高表，并在确定正确标高之前，对有争议的标高的原有地面不得扰动。

1）复查移交的基准线；

2）放标准线：

在每一层将室内标高线移至外墙施工面，并进行检查；在放线前，应首先对建筑物外形尺寸进行偏差测量，根据测量结果，确定出于挂板的基准面。

3）以标准线为基准，按照图纸将分格线放在墙上，并做好标记；

4）注意事项：

放线时，应结合刚结构偏差，将偏差分解；并应防止误差积累；

放线时，应考虑好与其他装饰面的接口；

应严格按照图纸放线；控制重点为：

基准线。

应将施工中所有的标桩包括对放样和检验有用的标桩等，进行加固保护，并对水准点、三角网点等树立易于识别的标志，所有测量标记应涂上油漆，其颜色要易于辨别。

应对永久性测量标志进行保护，直至工程竣工验收移交。

3屋面系统施工方案与技术措施

3.1屋面系统的安装

3.1.1直立锁边金属板屋面安装施工方案

面板层：

包括铝合金面板、铝合金支座、绝缘隔离垫片、紧固螺钉等。

1、铝合金面板

铝合金面板是整个屋面系统的主要防水屏障，采用的是目前国际国内比较流行的是暗扣直立锁边铝锰镁合金板屋面系统，该系统具有如下特点：

（1）具备整体结构性防水、排水功能；

（2）结构简洁、轻巧、安全，在海洋性台风、暴雨地区尤其适用；

（3）施工安装灵活、快速。

该系统的铝合金面板一方面要充分保证防水功能上的要求，另一方面还要满足安全可靠及防腐蚀性能的要求，采用强度和防腐蚀性能较好的铝镁锰合金板（合金状态为H44、合金成分为AA3004、屈服强度≥150Mpa、抗拉强度≥180Mpa、金属延伸率≥4%，表面处理为氟碳预辊涂烤漆面），且由于该面板厚度较薄，为0.9mm铝镁锰锁边压型层面板，该系统设计有立边设置，可使面板有较强的总体强度及刚度；在板中间沿纵向间距100mm布置的小圆弧型加强筋又可使面板获得足够的局部刚度，可使该面板满足在各种工况条件下的使用要求。

铝合金屋面板的缝合安装，通过强力电动锁边缝合机快速缝合，公边与母边紧密贴合并紧紧扣住固定座。

由于屋面板肋较高，雨水将不能漫过屋面而浸水，由于毛细现象可能出现的沿板肋浸水则被公边顶部的一道断水线隔断，雨水将不能浸进屋面板内，具有非常优越的防水性能。

缝合完成的屋面，屋面上没有外露的螺钉，板肋光滑圆顺，并有足够的强度承受屋面上行人等动荷载。

在屋面板下填充满有聚苯保温板，使整个屋面更加平整结实。

精益求精的细节设计：

反毛细措施——水在重力的作用下总是向下运动的，但是在某些特殊的情况下也有例外。

在两个物体之间，如果物体表面的空隙较小，则水的表面张力大于重力，水在张力的作用下会向上运动，这就是通常所说的毛细现象。

为了防止雨水被风吹进横向的搭接缝里，使两个板块之间形成毛细作用，屋面板的板肋已经设计了反毛细凹槽，即在小肋与大肋之间存在一个空腔，减小了水的表面张力，从而阻止了毛细水向上运动渗入室内。

2、支座

支座为铝合金支座，采用具有较高的强度及硬度的铝合金，支座的形状如同一倒立的T字，故又称“T”码。

相邻的面板的边缘搭接搁置在支座上端并通过机器咬边而固定在支座上，使面板仅可以沿支座滑动或绕支座转动，满足由于温差而引起的伸缩要求。

由于面板与支座有频繁的相对运动，故支座的上端设计成圆弧形，防止面板在滑动时被支座划伤。

支座的下端为6mm厚平板，预留有螺钉孔，支座的间距以及螺钉的数目需根据结构计算确定。

3.1.2铝单板屋面安装施工方案

1、材料要求

（1）铝合金饰面板和骨架材料必须符合设计要求的材质、种类、规格、型号，其质量应符合有关标准的规定。

（2）连接件、预埋件等零配件必须符合设计要求，并进行防腐处理。

（3）结构硅酮密封胶必须按设计要求的厂家和牌号选用，并进行相容性试验。

（4）贵重材料应按品种和规格堆放要特种架子或垫木上。

在室外堆放时，应采取保护措施。

材料搬运和吊装时不得碰撞和损坏。

2、施工方案

（1）放线：

根据主体结构上的轴线和标高线，按设计要求支承骨架的安装位置线准确地弹到主体结构上，为骨架安装提供依据。

（2）安装连接件

将连接件与主体结构上的预埋件焊接固定。

当主体结构上没有埋设预埋铁件时，可在主体结构上打孔安设膨胀螺栓与连接件固定。

（3）安装骨架

按弹线位置准确无误地将经过防锈处理的型钢骨架用焊接或螺栓固定连接件上。

安装中应随时检查标高和中心线位置。

（4）安装铝板

用铆钉或螺栓将铝合金板饰面逐块固定在型钢骨架上。

板与板之间留缝10～15mm，以便调整安装误差。

（5）板缝处理

铝板之间的缝隙用橡胶条压紧或注入硅酮密封胶等弹性材料防水。

（6）伸缩缝处理

铝板的伸缩缝必须满足设计要求。

伸缩缝的处理一般使用弹性较好的氯丁橡胶成型带压入缝边锚固件上，起连接、密封作用。

（7）收口处理

按设计要求处理好收口。

也可利用铝板成型的边缘收口板，在墙边缘把方型吊管、连接卡件全部遮盖，锚固可利用墙面板安装的连接件，用螺栓连接，以保证美观。

（8）板面清理：

清除板面护胶纸，把板面清理干净。

（9）金属板安装：

（A）安装前应将铁件或钢架、立柱、避雷、保温、防锈全部检查一遍，合格后再将相应规格的面材搬入就位，然后自上而下进行安装；

（B）安装过程中拉线相邻铝板面的平整度和板缝的水平、垂直度，用木板模块控制缝的宽度；

（C）安装时，应先就位，临时固定，然后拉线调整；

（D）安装过程中，如缝宽有误差，应均分在每条胶缝中，防止误差积累在某一条缝中或某一块面材上。

差应符合下表的规定。

表幕墙安装允许偏差

项目

允许偏差（mm）

检查方法

竖缝及墙面

垂直度

幕墙高度（H）（m）

≤10

激光经纬仪或经纬仪

H≤30

60≤H＞30

≤15

90≤H＞60

≤20

H＞90

≤25

幕墙平面度

≤2.5

2m靠尺、钢板尺

竖缝直线度

≤2.5

2m靠尺、钢板尺

横缝直线度

≤2.5

2m靠尺、钢板尺

缝宽度（与设计值比较）

±2

卡尺

两相邻面板之间接缝高低差

≤1.0

深度尺

3.1.3屋面采光顶的制作安装及技术措施

3.1.3.1金属面施涂氟碳漆（针对采光顶安装前的龙骨除锈外饰）

（1）工艺流程

基层处理→涂装前的准备→涂料的配制→涂底漆→涂中涂漆→涂面漆

（2）施工方案

1）基层处理，处理方法有两种。

化学处理方法多在工厂生产车间进行。

机械处理方法多在室外进行；采用喷沙（或抛丸）的方法，工效高。

采用动力除锈和手工除锈，适合施工现场。

无论采用哪种处理方法，首先应清除水表面的水分，油污及机械杂质，对焊接飞溅物、毛刺、锐边等必须用机械磨平、打光。

2）涂装前的准备

a.涂装前应仔细检查所用涂料的品种、型号、规格、颜色是否符合施工技术条件的规定，质量不合格或不配套的产品不能使用。

b.不得混用不同产品的稀释剂。

c.在使用前，应充分搅拌，要求整个涂料的A、B组分彻底混合，同时需用100～150目筛网过滤。

d.涂装前应了解涂料的组成、性能及施工方法，以便选用合适的涂装工具。

e.使用双组分分装的产品，使用前必须按规定的比例混合，如混合比例有误，将会影响干燥和防腐性能。

f.混合稀释好的涂料应及时使用，否则会导致凝聚和变质。

g.凡超过贮藏期限的涂料，必须重新检验，合格后方能使用。

3）涂料的配制

a.环氧富锌底漆：

A：

B两组份配比为9：

1；

b.环氧云铁中涂漆：

A：

B两组份配比为6：

1；

c.氟碳面漆（色漆）：

A：

B两组份配比为高光10：

1，哑光12：

l；

d.氟碳金属漆；A：

B两组份配比为14：

1；

e.氟碳清漆：

A：

B两组份配比高光为8：

1，哑光9：

l，无光9：

1。

4）涂装程序：

先涂环氧富锌底漆，再涂环氧云铁中涂漆，最后涂氟碳面漆。

5）涂装方法：

喷涂、无气喷涂、刷涂。

厚浆型漆采用无气喷涂的方法，其他按施工工艺要求去做。

钢结构涂装多采用喷涂方法，喷涂达不到的拐角或小面积采用刷涂。

喷涂顺序先难后易。

拐角、凹陷、焊缝等难涂部位，为防止气泡，针孔的产生，应先刷涂，然后再全面喷涂。

采用无气喷涂和达到规定的涂层厚度，涂装时先上下后左右或先左右后上下的纵横喷涂方法。

无气喷涂对操作人员的技术要求较高。

喷枪与涂面应保持在同一个水平距离上。

操作时要防止喷枪作长距离或弧形的挥动。

6）涂装施下注意事项

a.气候条件：

a）除了底材和前道漆的表面要清洁，干燥外，还要注意底材温度要高于露点温度3℃以上，以免底材的凝露影响涂料的附着力，一般说来，如环境温度低于5℃时，由于固化反映趋于停止，所以不能进行施工。

在湿度高于85%时，容易产生针眼和气泡，施下湿度应低于85%，而当表面受到雨水或冰雪的影响时，则不可进行涂装。

b）30℃以上的恶劣条件下施工时，溶剂挥发很快，在无气喷涂时，涂料内的溶剂在喷枪与被涂物面之间大量挥发而形成千喷。

为避免干喷，应将喷枪尽可能接近物面，同时尽可能垂直进行喷涂，如采取这一措施后仍然出现干喷，可加入不大于涂料自身重量的50％的稀释剂进行稀释予以解决。

b.膜厚的控制：

a）膜厚的控制应遵循两个80%的规定，既是80%的测点应在规定膜厚以上，余下膜厚不足的部位，膜厚也应在要求膜厚值的80%以上，否则，应于补涂，以达到膜厚标准。

b）对于边角、焊缝和切痕等容易产生膜厚不足的部位，应先刷涂一道，然后再进行大面积的涂装以保证凸出部位的漆膜厚度。

c.涂料的配制：

因双组分涂料系反应型涂料，固化剂与涂料液混合，搅拌均匀后，及开始进行化学反应，因此，在涂料使用时应注意，根据需要用多少配多少，并充分搅拌均匀，未用完的涂料切不可倒回原包装，已配好的涂料隔夜后，会因反应而导致粘度上升直至胶化而不能使用。

d.稀释剂的使用：

稀释剂的使用应根据不同的涂装方式有所不同，具体的涂装方式可参考说明书，在无气喷涂的情况下，可以不用稀释或最多10%的稀释剂，在空气喷涂的条件下，稀释剂可达10～50%。

e.涂装的间隔：

一道喷涂装完毕后，在进行下道漆涂装之前，一定要确认是否到了规定的涂装间隔时间，否则，就不能进行涂装。

f.涂膜的异常：

氟碳涂料若在潮湿的天气涂装会出现针孔，小泡等异常，影响涂膜的防腐性能，应避免在潮湿天气施工若出现上述情况，则将漆膜小心打磨后重涂。

g.漆膜的完全固化：

双组分涂料，在漆膜表干和实干之后还不是漆膜的最后形成，须在常温下放置7天以后，待漆膜完全固化以后，才能正式投入使用。

7）安全事项

a.为了防止涂料溅在皮肤上或眼睑内，施工时必须穿工作服、手套、防护眼镜。

如涂料溅在皮肤上，要用肥皂和清水洗净，最好不要用溶剂。

如涂料溅入眼睛内，应立即以清水至少冲洗10分钟。

然后立即至医生处检查。

b.为防止溶剂气体和喷涂时漆雾的吸入。

应在通风良好的地方涂装，可使用防毒口罩。

如在通风不良的条件下施下时，则必须戴上供气头罩或面罩。

不戴供气罩保护的人员切勿进入漆雾弥漫或情况不叫之处，以防万一。

c.操作人员如有头晕、头痛、恶心、呕吐等不适的感觉，应立即到有新鲜空气的地方，直到工作处的通风得到改善后才可继续进行涂装。

如因吸入过量的气体或漆雾而晕劂者，则应立即将其移到空气新鲜的地方，使其逐渐复原，但不要进行强迫运动。

采用规格为8+1.52PVB+8mm的钢化夹胶镀膜玻璃（自洁）

3.1.3.2钢化夹胶玻璃设计保证

（1）本设计采用规格为8+1.52PVB+8mm的钢化夹胶镀膜玻璃（自洁）

必须要做好加工技术保证措施如下质量记录：

《生产日报表》

《钢化和热增加玻璃测试记录》

《产品质量抽检表》

《夹层装箱记录表》

《镀膜质量检验记录》

《PVB胶片分含量测试表》

《夹层玻璃煮沸试验报告》

《每釜质量情况记录表》等

（2）执行更严格的控制标准，主要控制项目如下：

序号

主要质量控制项目

控制指标