1.轻钢框架结构
在平改坡工程中,坡屋面多采用轻钢框架。轻钢框架结构应具有结构外观及屋面坡度符合功能要求、节省钢材、承载力高、运输、制作及现场安装方便等特点。结合城市平改坡屋面实际情况,给出以下四种结构形式。
(1)两端简支轻钢屋架
采用两端设两个较大支撑作为支撑点的支撑连接形式,如图1所示。此种钢屋架支撑形式约束较少,屋架杆件内力较大,截面较大,用钢量也较大。由于仅在房屋外圈布置钢筋混凝土圈梁,新增坡屋面与原结构连接较弱,屋面结构整体刚度降低。
(2)多点支撑轻钢屋架
它是由两个左、右三角形子架在现场组装而成的轻钢屋架,如图2所示。这种结构形式的特点是:便于运输和现场吊装。
由于平改坡工程施工场地一般比较狭窄,运输、吊装材料不方便钢结构结构形式,钢架采用此结构形式解决了施工中的上述问题,由于钢架及新增环(横)梁可设置多个支撑点钢结构结构形式,因此屋架可作为多跨支撑架进行内力分析。
计算结果表明,该钢屋架用钢量明显小于两点支撑钢屋架,但由于钢屋架腹板数量较多,导致坡屋面内部可用空间较小。
(3)斜梁柱支撑的轻钢框架
该型屋面斜梁由5~9根圆柱支撑,柱距约2.0m,圆柱与下环(横)梁预埋钢板连接,如图3所示。该型钢框架现场拼装方便灵活,承载力高,用钢量少,结构相对简单,非常适合在平改坡工程中使用。
(4)三点支撑轻钢框架
是由左右两块轻钢框架组成的三点支撑轻钢框架结构,如图4所示。钢框架与下部屋面梁之间有三个支撑点。斜框架按两端简支进行受力分析,杆件受力较为合理。
这种框架的特点是钢架结构比较简单,坡屋面内部空间大,可以预先在工厂制作,减少现场焊接。承载力高,用钢量少。还可用于左右跨度不等的特殊场合。
2、混凝土屋面结构处理措施
为了增加新增坡屋面的整体刚度,保证轻钢架与原屋面结构连接牢固,需在原平屋面承重墙体上增设现浇钢筋混凝土环(横)梁,在相应的轻钢架支撑位置设置预埋件,并在外圈增设混凝土檐口。
新增钢筋混凝土环(横)梁通过植筋的方式与旧圈梁连接。植筋前需局部拆除原屋面防水层、保温层,施工完成后需进行修复,露出原屋面结构。植筋后浇筑作为新钢屋架支撑的钢筋混凝土墩或连接梁,埋设支撑预埋件。
新增钢筋混凝土环(横)梁应与原有纵、横承重墙重合,当不能重合时,需设置高架梁。