钛锌屋面板工程计算书.doc

钛锌屋面板工程

计
算
书

2002年5月

目录
第一章 设计依据及应遵循的规范
第二章 屋面系统的防水性能
第三章 工程概况及荷载资料
第四章 屋面系统的抗风性能
第五章 屋面系统的温度适应性
第六章 屋面板计算
第七章 钛锌屋面系统对曲面造型的适应性
第八章 屋面系统的整体介绍

第一章 设计依据及应遵循的规范

1、设计依据：
A． 由湖南国信招标咨询有限责任公司提供的招标图纸及有关答疑。
B． 湖南省游泳跳水馆风荷载试验报告（同济大学土木工程防灾国家重点实验室）
2、设计应遵循的规范规程：
《钢结构设计规范》 GBJ17-88
《建筑抗震设计规范》 GB50011-2001
《钢结构工程施工及验收规范》 GB50205-95
《建筑设计防火规范》 GBJ16-87
《建筑结构荷载规范》 GB50009-2001
《建筑防腐蚀工程及验收规范》 GB50212-91
《钢结构防火涂料应用技术规程》 CECS24：90
《门式刚架轻型房屋钢结构技术规程》 CECS102：98
《轻型钢结构设计规程》 DBJ08-68-97
《冷弯薄壁型钢结构技术规范》 GBJ18-87
《低合金高强度结构钢》 GB/T1591-94
《连续热镀锌钢板和钢带》 GB2518-88
《冷弯型钢技术条件》 GB/T6225-92
《建筑用压型钢板》 GB/T12755-91
《钢的化学分析用试样取样法及成品化学成分允许偏差》
GB222-84

《钢材力学及工艺性能试验取样规定》 GB2925-98
《金属反复弯曲试验方法（厚度小于或等于3mm薄板及带材）》
GB235-99
《钢材力学及工艺性能试验取样规定》 GB2925-98
《型钢验收、包装、标志及质量证明书的一般规定》
GB2101-89
《钢板及钢带验收、包装、标志及质量证明书的一般规定》
GB247-97
《压型金属板设计与施工规程》 YBJ216-88
《彩色涂层钢板及钢带》 GB/T12574-91
《优质碳素结构钢》 GB669-1999

第二章 工程概况及荷载资料

一、工程概况
1、工程名称：湖南省游泳跳水中心、网球中心钛锌板屋面系统
2、建设地点：长沙市体育新城内
3、工程特点：总体设计由中 轻工业长沙设计院设计。省游泳跳水中心工程主体采用钢筋混凝土框架，平面最大尺寸为186.1m×123.3m，附房及看台柱网为8.1m×8.1m，局部训练池上观众看台跨度为16.2m。屋面为大跨度网壳，其中游泳跳水中心最大跨度为123.3m，戏水池跨度56.7m。省网球中心工程主体采用钢筋混凝土框架，柱网尺寸为9.0m×9.0m，局部柱网为6.0×9.0m，最大跨度为75m。屋面为钢结构双曲网壳，两工程屋面材料采用钛锌板。
二、工程条件：
1、设计荷载：
基本风压：0.35 KN/m2(游泳跳水中心风荷载按风洞试验结果进行设计，网球中心根据国家规范 ，也可参照风洞试验结果)
屋面活荷载：0.35 KN/m2
基本雪压：0.45 KN/m2
地震基本烈度：6度，按7度采取抗震措施，抗震设防类别为乙类；
温度荷载：屋面钢结构按温差±30℃考虑温度作用
耐久年限：本工程为重要建筑物，钢结构设计按一级耐久年限
使用环境：游泳跳水中心室内温度为30℃，湿度为60-75%。
2、现场自然条件：

2.1温度：
极端最高温度：40.4℃
极端最低温度：-11.3℃
年平均气温：17.2℃
2.2湿度：
年平均相对湿度：75%
2.3降水量：
年平均降水量：1389.8mm
日最大降水量：192.5mm
2.4风向及风速：
全年主导风向：NW
最大风速：20m/s

第三章 屋面系统的防水性能

一、防水构造说明
1、 湖南省游泳跳水中心、网球中心钛锌屋面板系统需要考虑的要
点：
A．钛锌屋面板系统的防水能力；
B．钛锌屋面板系统面板对温度的适应能力；
C．曲面屋顶对系统的对应能力；
D．构造对风荷载的安全性；
其中钛锌屋面系统的防水性能是重中之重。
2、本方案钛锌屋面板的防水构造选择：
本方案钛锌屋面板系统的钛锌屋面板采用了360度立边咬合式的完全防水构造。
钛锌屋面板系统最重要的基本性能是其防水性能，钛锌屋面板系统的防水性能主要决定于面板搭接构造的选择。本方案钛锌屋面系统采用了360度咬边式的完全防水构造。
本方案钛锌屋面板系统的钛锌面板采用咬边式的连接形式，以机械的方式加以缝合，使整个面板系统形成一个整体，防水性能有了极大的提高。而且通过面板滑动扣件的特殊设计可完全解决面板的热胀冷缩的问题。
本方案中面板的连接和咬合不仅采用了先进的立缝式咬边工艺，而且采用了360度咬合的“匹兹堡咬边”工艺。为了提高防水性能，在板材的压制过程中，在板材的连接处注入了热溶式密封胶，在机械锁边时一起成型，不但使板材之间的缝隙密封良好，防止漏
水及渗漏的现象产生，而且提高了连接的强度，充分的体现了卓越的防水性能。
面板的咬合时采用了专用的自动接缝机，使整个屋面的施工过程趋于完美，机械接缝机使用时，屋面坡度最高可以达到1/48。
二、屋面板防水性能的适用计算
1、屋面板防水性能的计算
1）基本条件
设计降雨量：60mm/h 长沙50年一遇5分钟暴雨强度为参考。
验算公式：排水道流速验算用马宁公式
屋面倾斜度：10/100=0.1
排水道形状：钛锌屋面板板型
2）钛锌屋面板的雨水处理能和验算
利用马宁公式对钛锌面板雨水处理能力进行估算：
每小时排水流量=速度×槽横断面积×时间（*速度利用马宁公式算出）
马宁公式：V=1/n×R2/3×S1/2
n（粗糙度）=0.014
R（水力半径）=横断面积/润边
=0.46×0.045/（0.054+0.451+0.054）= 0.037
S（坡度）=10/100
平均流速：V=1/0.014×0.0372/3×(10/100)1/2
=2.5054(m/sec)

1小时雨水处理容量=2.5054×0.0207×3600=186.7m3
1小时最大降雨量（假设屋面 一边最长为65m）
每小时降雨强度=60mm/h
每个面板 每小时降雨量=屋面积蓄×降雨面积×降雨强度
=1.5×（宽0.6m×长65m）×0.06m/h
=3.51m3/h
2、屋面板防水性能的结论
本方案钛锌面板的雨水处理能力102.37m3>最大降雨量3.51m3，本屋面系统面板搭接点位于高于屋面板的排水面的位置，可满足防水的要求。
三、檐口天沟的排水能力计算
1、基本条件
设计降雨量：60mm/h 长沙50年一遇5分钟暴雨强度为参考。
验算公式：以马宁公式为依据
2、檐口天沟雨水处理能力计算
2.1 游泳跳水中心天沟的雨水处理能力验算
天沟的规格与形态：
宽600mm×高600mm直四角型天沟
落水管间距8.0m屋面长65m
天沟的倾斜度（S）：3/125=0.024
利用马宁公式计算天沟的雨水处理能力
1小时排水流量=速度×槽横断面积×时间

根据马宁公式得速度V=1/n×R2/3×S1/2
n（粗糙度）=0.014
R（水力半径）=横断面积/润边（水线以下的边长之和）
=0.60×0.60/(0.60+0.60+0.60)=0.36/1.80=0.20
S（坡度）=0.024
平均流速：V=1/0.014×0.202/3×0.0241/2
=3.7864(m/sec)
1小时雨水处理容量=3.7864×0.36×3600 = 4907.2m3
1小时最大降雨量（落水管间8.0m为基准）
每小时降雨强度=60mm/h
每个面板 每小时降雨量=降雨面积×降雨强度
=(落水管间距8.0m×板的长度65m)×0.06m/h
=20.28m3
天沟处理能力4907.2m3>最大降雨量20.28m3 (满足要求)
3、网球中心天沟的雨水处理能力验算
天沟的规格与形态：
宽400mm×高500mm直四角型
落水管间距9m屋面长40m
坡度（S）：10/100 =0.10
利用马宁公式计算天沟的雨水处理能力
1小时排水流量=速度×槽横断面积×时间
根据马宁公式得速度V=1/n×R2/3×S1/2

n（粗糙度）=0.014
R（水力半径）=横断面积/润边（水线以下的边长之和）
=0.50X0.40/(0.50+0.40+0.50)
=0.20/1.40=0.143
S（坡度）=0.10
平均流速：V=1/0.014×0.1432/3×0.101/2
=6.1620(m/sec)
1小时雨水处理容量=6.1620×0.20×3600 = 4436.6m3
1小时最大降雨量（落水管间距9.0m）
每小时降雨强度=60mm/h
每个面板 每小时降雨量=降雨面积×降雨强度
=(落水管间距9.0m×板的长度40m)×0.06m/h
=21.6m3
天沟处理能力4436.6m3>最大降雨量21.6m3 (满足要求)
三、长度方向的节点防水构造
本方案设计中，面板铺设长度为15m。长度方向面板的搭接采用台阶式的搭接。这种方案可以从源头上消除可能从长度方向的搭接节点所产生的漏水。

第四章 屋面系统的抗风性能

一、屋面系统抗风验算说明
1、 设计所遵循的规范
《建筑结构荷载规范》GBJ9-87
《钢结构设计规范》GBJ17-88
《冷弯薄壁型钢结构技术规范》GBJ18-87
2、设计依据
《省游泳跳水中心、网球中心》招标图（中国轻工业长沙设计院）
《湖南省游泳跳水馆风荷载试验报告》（同济大学土木工程防灾国家重点实验室）
游泳跳水中心、网球中心屋面板：0.7mm钛锌面板+自然通风呼吸层+1.0镀锌压型板+保温层+拨热隔音防水层+吸音棉+镀锌压型板
3、计算过程中所使用的构件截面参数均为有效截面参数，不必再进行有效性检验。
4、为减少材料的浪费，风载在取值过程中避开了边界点数值。
二、屋面次檩条计算
分为游泳跳水中心、网球中心。其中游泳跳水中心分为屋檐部分和屋面居中部分进行计算。
1、设计荷载
1．1游泳跳水中心
A．屋檐部分
恒载：0.45KN/m2

屋面活载：0.30KN/m2
基本雪压：0.45KN/m2
风载： 1.10KN/m2(正压) -4.89KN/m2(负压) (风洞试验结果)
B．屋面居中部分：
恒载：0.45KN/m2
屋面活载：0.30KN/m2
基本雪压：0.45KN/m2
风载：0.47KN/m2(正压) -3.30KN/m2(负压) (风洞试验结果)
1．2 网球中心
恒载：0.45KN/m2
屋面活载：0.30KN/m2
基本雪压：0.45KN/m2
风载：1.10KN/m2(正压) -1.10KN/m2(负压) (风洞试验结果)
2、受力分析
2.1组合
游泳跳水中心
A.屋檐部分：
a.1.2×恒载+1.4×风荷载+1.4×0.6×雪荷载+1.3×0.2×屋面活荷载
=1.2×0.45+1.4×1.1+1.4×0.6×0.45+1.3×0.2×0.3=2.54KN/m2
b.1.0×恒载-1.4×风载=1.0×0.45-1.4×4.89=-6.40KN/m2
组合b最不利。

B.屋面居中部分：
a. 1.2×恒载+1.4×风荷载+1.4×0.6×雪荷载+1.3×0.2×屋面活荷载
=1.2×0.45+1.4×0.47+1.4×0.6×0.45+1.3×0.2×0.3
=1.65KN/m2
b.1.0×恒载-1.4×风载=1.0×0.45-1.4×3.30=-3.18KN/m2
组合b最不利。
2.2檩条线荷载@600
A.屋檐部分：
标准值：qk=(0.45-4.89) ×0.6=-2.664KN/m
设计值：q=-6.4×0.6 = -3.84KN/m
B．屋面居中部分：
标准值：qk=(0.45-3.30) ×0.6=-1.71KN/m
设计值：q=-3.18×0.6 = -1.91KN/m
2.3屋面倾斜角α=17°
A.屋檐部分：
qx=qsinα=-1.12KN/m
qy=qcosα= -3.67KN/m
B．屋面居中部分：
gx=gsinα=-0.56KN/m
gy=gcosα= -1.83KN/m
2.4弯矩

A.屋檐部分：
Mx=1/8(qyl2)= -2.30 KN·m
My=1/8(qxl2)= -7.52 KN·m
B．屋面居中部分：
Mx=qyl2/8= - 1.15 KN·m
My=qxl2/8= - 3.75 KN·m
网球中心
2.1组合
a.1.2×恒载+1.4×风荷载+1.4×0.6×雪荷载+1.3×0.2×屋面活荷载
=1.2×0.45+1.4×1.1+1.4×0.6×0.45+1.3×0.2×0.3=2.54KN/m2
b.1.0×恒载-1.4×风载=1.0×0.45-1.4×1.10=-1.09KN/m2
组合a最不利：
2.2檩条线荷载@600
标准值：qk=0.6×(0.45+1.1+0.6×0.45+0.2×0.3)=1.13KN/m
设计值：q=2.54×0.6 = 1.52KN/m
2.3屋面倾斜角α=8°
qx=qsinα=0.21KN/m
qy=qcosα= 1.51KN/m
2.4弯矩
Mx=1/8(qyl2)= 0.53 KN·m
My=1/8(qxl2)= 3.82 KN·m

游泳跳水中心
A．屋檐部分拟用C200×60×20×3
A=100.9cm2 Ix=578.41cm4 Iy=45.04cm4
Wx=57.84m3 Wy1=27.38cm3 Wy2=10.34cm3
g=7.92kg/m
2.1端点应力
σ1=MX/WX-MY/(WY)1
=7.52×106/57.84×103-2.30×106/27.38×103=46.0N/mm2
σ2=MX/WX-MY/(WY)2
=7.52×106/46.71×103-2.30×106/10.34×103=-97.3N/mm2
σ3=MX/WX+MY/(WY)1
=7.52×106/46.71×103+2.30×106/27.38×103=214.0N/mm2
σ4=-MX/WX-MY/(WY)1
=6.89×106/50×103-1.03×106/25.7×103=-30.8N/mm2
2.2考虑冷弯效应的钢材强度f`
f=[1 +1.7×(12×1.58-10)×3/336.5×(3×4×π/2)/2π] ×205=227.0(N/mm2)
2.3强度检验
|σmax|=|σ2|=214.0N/mm2<f`=223.0(N/mm2)
满足要求
2.4挠度检验
Vmax=5qKXl4/384EIx=5×0.21×4.054×1012/384×2.06×105×578.41
×104=6.2(mm)
Vmax/1= 6.2/4050=1/653.2<1/200 满足要求
B.屋面居中部分
拟用C160×70×20×3
2.1截面特性 A=9.45cm2 Ix=373.64cm4 Iy=60.42cm4
Wx=46.71m3 Wy1=27.17cm3 Wy2=12.65cm3
2.2端点应力
σ1=MX/WX-MY/(WY)1
=3.75×106/46.71×103-1.15×106/27.17×103=38.0N/mm2
σ2=MX/WX-MY/(WY)2
=3.75×106/46.71×103-1.15×106/12.65×103=-10.6N/mm2
σ3=MX/WX+MY/(WY)1
=3.75×106/46.71×103+1.15×106/27.17×103=122.6N/mm2
σ4=-MX/WX+MY/(WY)2
=3.75×106/46.71×103+1.15×106/12.65×103=171.2N/mm2
2.3考虑冷弯效应的钢材强度f`
f`=[1 +1.0×(12×1.58-10)×3/315×(3×4×π/2)/2π×2] ×205=257.5(N/mm2)
2.4强度检验
|σmax|=171.2N/mm2<f`=257.5(N/mm2) 满足要求
2.5挠度检验
fmax=5gxl4/384EIx=5×1.83×4.054×1012/384×2.06×105×373.64
×104=8.3(mm)
fmax/1= 8.3/4050=1/500<1/200 满足要求
网球中心
拟用C160×70×20×3
A=9.45cm2 Ix=373.64cm4 Iy=60.42cm4
Wx=46.71m3 Wy1=27.17cm3 Wy2=12.65cm3
g=7.42kg/m
2.1端点应力
σ1=MX/WX-MY/(WY)1
=3.82×106/46.71×103+0.53/27.17×103=101.3N/mm2
σ2=MX/WX-MY/(WY)2
=3.82×106/46.71×103-0.53/12.65×103=39.9N/mm2
σ3=MX/WX+MY/(WY)1
=-3.82×106/46.71×103+0.53/27.17×103=-62.3N/mm2
σ4=-MX/WX-MY/(WY)2
=-3.82×106/46.71×103-0.53/12.65×103=-123.7N/mm2
2.2考虑冷弯效应的钢材强度f`
f=[1 +1.7×(12×1.58-10)×3/336.5(3×4×π/2)/2π] ×205=232.8(N/mm2)
2.3强度检验
|δmax|= 123.7N/mm2<f`=232.8(N/mm2) 满足要求
2.4挠度检验

Vmax=5×1.51×4.54×1012/384×2.06×105×373.64×104=10.5(mm)
Vmax/1= 10.5/4500=1/435<1/200 满足要求
三、屋面主檩条计算
1、受力分析
游泳跳水中心
1.1组合
A.屋檐部分：
a.所受的集中荷载
标准值：PK=-2.664×4.05=-10.79KN
设计值：P=-3.84×4.05=-15.55KN
b.弯矩：MX=71.93KN.m
B.屋面居中部分：
a.所受集中荷载
标准值PK=-1.71×4.05=-6.93KN
设计值：P=-1.91×4.05=-7.74KN
b.弯矩：MX=35.81KN.m
网球中心
a.所受的集中荷载
标准值：PK=1.13×4.5=5.09KN
设计值：P=1.52×4.5=6.84KN
b.弯矩：MX=46.15KN.m
1.2截面参数

游泳跳水中心
A.屋檐部分：
拟用I25a工字钢
A=48.51cm2 Ix=5017cm4 Iy=280.40cm4
Wx=401.4m3 Wy1=48.4cm3 ix=10.17cm iy=2.40cm
B．屋面居中部分： 拟用I22a工字钢
A=42.10cm2 Ix=3406cm4 Iy=225.9cm4
Wx=309.6m3 Wy=41.1cm3 ix=8.99cm iy=2.32cm
网球中心
拟用I22a工字钢同上
1.3强度检验
游泳跳水中心
A．屋檐部分：
σ=MX/Wefx=79.13×106/401.4×103=197.1N/mm2<205N/mm2
满足要求
B．屋面居中部分：
σ=MX/Wefx=35.81×106/309.6×103=115.7N/mm2<205N/mm2
满足要求
网球中心
σ=MX/Wefx=46.15×106/309.6×103=149.1N/mm2<205N/mm2
满足要求
1.4挠度要求

游泳跳水中心
f=5.96×109PK/EIX
网球中心
f=9.37×109PK/EIX
2、检验
游泳跳水中心
A．屋檐部分：
V=5.96×109×10.79×103/2.06×105×5017×104=6.2(mm)
V/1=6.2/4050=1/634<1/250 满足要求
b.屋面居中部分：
V=5.96×109×6.93×103/2.06×105×3406×104=5.9(mm)
V/1=5.9/4050=1/685<1/250 满足要求
网球中心
V=9.37×109×5.09×103/2.06×105×3406×104=6.8(mm)
V/1=6.8/4500=1/662<1/250 满足要求
四．工字钢梁与C型钢连接接点计算
1.游泳跳水中心
N=6.34X2.0X4.05/2=25.68 KN
N1=N/2=25.68/2=12.84 KN
拟选用d=8mm的螺杆，单剪Nv=1
Nvb=3.14Xd2X130/4=3.14X82X130/4=6.5 KN
螺杆数量：n= N1/ Nvb=12.84/6.5=3 个

2.网球中心
N=3.18X2.0X4.50/2=14.31 KN
N1=N/2=14.31/2=7.16 KN
拟选用d=8mm的螺杆，单剪Nv=1
Nvb=3.14Xd2X130/4=3.14X82X130/4=6.5 KN
螺杆数量：n= N1/ Nvb=7.16/6.5=2 个

第五章 屋面系统的温度适应性

屋面系统的对温度适应性主要是为了防止屋面系统在温差较大的情况下发生变化，影响屋面的防水及使用性能，所以，在此主要对钛锌面板的温度适应性进行描述。
一、连接件构造说明
本工程的钛锌板采用滑动扣件连接，滑动扣件与檩条的连接采用铝制铆钉连接，滑动扣件在一定的范围内有相对于钛锌板同步纵横向位移。当屋面受温差而在热胀冷缩时，屋面板应力使滑动扣件相应移动，达到温差同步变化的效果。
二、长度方向温度差的收容能力
1、基本条件
采用产品：0.7mm厚锌钛屋面板
产品材质：钛锌板（热膨胀系数0.022mm/m.℃）
温度差：60℃
钛锌板滑动扣件的最大收缩、膨胀吸收长度：4cm
钛锌板连续最大长度：15m
2、屋面长度方面收缩膨胀距离计算
屋面的长度方向收缩膨胀 距离（△L）
=热膨胀系数（α）×面板长度（L）×温度差（△T）
=0.022×15×60=19.8mm
3、长度方向温度差的收容能力结论
滑动扣件的最大收缩膨胀吸收长度（4cm）>屋面的收缩膨胀长度（1.98cm）。所以屋面长度方向可满足热胀冷缩的要求。

第六章 屋面板计算

一、钛锌屋面板的连接节点计算
1、钛锌屋面板连接节点风荷载安全性验算。
1. 1作用于游泳跳水中心钛锌屋面板单元的风荷载计算
根据工程实际情况和国家相关规范，屋面板连接扣件的距离为250mm.
A=0.7mmX20mmX2=28 mm2
N=6.34X0.48X0.25=0.761 KN
σ=N/A=0.761X103/28=27.2 N/mm2 <f=215 N/mm2 (满足要求)
1．2 作用于网球中心钛锌屋面板单元的风荷载计算
根据工程实际情况和国家相关规范，屋面板连接扣件的距离为250mm.
A=0.7mmX20mmX2=28 mm2
N=3.18X0.48X0.25=0.382 KN
σ=N/A=0.382X103/28=13.6 N/ mm2<f=215 N/mm2 (满足要求)
2、钛锌屋面板
2.1设计荷载
游泳跳水中心
A．屋檐部分：
恒载：0.45KN/m2
屋面活载：0.30KN/m2
基本雪压：0.45KN/m2
风载：1.10KN/m2（正压） -4.89KN/m2（负压）(风洞试验结果)

B．屋面居中部分：
恒载：0.45KN/m2
屋面活载：0.30KN/m2
基本雪压：0.45KN/m2
风载：0.47KN/m2（正压） -3.30KN/m2（负压）(风洞试验结果)
网球中心
A．屋檐部分：
恒载：0.45KN/m2
屋面活载：0.30KN/m2
基本雪压：0.45KN/m2
风载：1.10KN/m2（正压） -1.10KN/m2（负压）
2.2受力分析
游泳跳水中心
1）组合
A．屋檐部分：
a.1.2×恒载+1.4×风载+1.4×0.6×雪荷载+1.3×0.2×屋面活载=2.54KN/m2
b. 1.0×恒载-1.4×风载=1.0×0.45-1.4×4.89=-6.40KN/m2
组合b最不利
B．屋面居中部分：
1）组合
a.1.2×恒载+1.4×风载+1.4×0.6×雪荷载+1.3×0.2×屋面活载
=1.65KN/m2
b.1.0×恒载-1.4×风载=1.0×0.45-1.4×3.30=-3.18KN/m2
组合b最不利
2）每米线荷地值
A．屋檐部分：
标准值：qk=(0.45-4.89) ×1.0=-4.44KN/m
设计值：q=-6.40×1.0=-6.40KN/m
B.屋面居中部分：
标准值：gk=(0.45-3.30) ×1.0=-2.85KN/m
设计值：g=-3.18×1.0=-3.18KN/m
网球中心
1）组合
a.1.2×恒载+1.4×风载+1.4×0.6×雪荷载+1.3×0.2×屋面活载=2.54KN/m2
b. 1.0×恒载-1.4×风载=1.0×0.45-1.4×1.10=-1.51KN/m2
组合a最不利
2）每米线荷地值
标准值：qk=(0.45+1.10+0.6×0.45+0.2×0.3)×1.0=1.88KN/m
设计值：q=2.54×1.0=2.54KN/m
3.3截面特征（每米计）
t=0.7mm A:707mm2 IX:14.95×104mm4
(WX)1:4.64×103mm3 (WX)2:4.64×103mm3

3.4按挠度计算的最大无支撑跨度（以双跨）
游泳跳水中心
A．屋檐部分：
由r=0.00541×qkl2/EIX≤1/300
得L3≤2.06×105×14.95×104/300×0.00541×4.44=4.27×109(mm3)
L≤1623(mm)
B．屋面居中部分：
由r=0.00541×qkl2/EIX≤1/300
得L3≤2.06×105×14.95×104/300×0.00541×2.85
=6.658×109(mm3)
L≤1881(mm)
网球中心
A．屋檐部分：
由r=0.00541×qkl3/EIX≤1/300
得L3≤2.06×105×14.95×104/300×0.00541×1.88
=10.09×109(mm3)
L≤2161(mm)
3.5按强度计算的最大无支撑跨度（双跨）
游泳跳水中心
A．屋檐部分：
由MX=（1/32）ql2
σ=MX/WX≤205N/mm2

得L2≤205×4.06×103×32/6.40 =4.16×106(mm2)
L≤1608(mm)
B．屋面居中部分：
L2≤205×4.06×103×32/3.18 =8.38×106(mm2)
L≤2031(mm)
网球中心
由MX=（1/32）ql2
σ=MX/WX≤205N/mm2
得L2≤205×4.06×103×32/2.54 =10.49×106(mm2)
L≤3238(mm)
3.6结论
游泳跳水中心屋面面板
A．屋檐部分：
跨度L≤1608mm
B．屋面居中部分：
跨度L≤1881mm
网球中心屋面面板：
跨度 L≤2161(mm)

第七章 金属屋面系统对曲面造型的适应性

一、钛锌屋面板双向弯曲验算
1、 游泳跳水中心、网球中心部分钛锌屋面板根据建筑师的要求出现双向弯曲。我方为实现这一独特建筑特征，需要进行钛锌屋面板的双向弯曲验算。
2、 钛锌屋面板的双向弯曲验算：
2.1本方案采用的屋面系统长度方向一般在屋面弯曲半径60米以 上时，完全能够施工。游泳跳水中心、网球中心的屋面弯曲半径60 米以上，因此完全能够满足要求。
2.2游泳跳水中心R=64m, 网球中心R=80m，施工时不存在板材长 度方向弯曲半径受到限制的问题。
2.3钛锌屋面板的双向弯曲主要是横向弯曲。游泳跳水中心在92m有27.3m的倾斜，倾斜度大约为0.296。网球中心在44m有13.8m的倾斜，倾斜度大约为0.314。
单张板材的翘曲：60cmX0.314=17.76cm
对于长为15m的钛锌面板拼成的屋面板通过一定的施工构造完全可以消除这一翘曲。

第八章 屋面系统的整体介绍

一、屋面隔热性能验算
1、基本条件
热传导效率（K）=1/R（K/m2h℃）
热传导阻力（R）=1/αI+Σd/λ+1/α0（m2h℃/Kcal）
d:材料厚度（m）/λ：热传导率（kcal/mh℃）
α0:室外表面的热传导率（kcal/mh℃）
αi:室内表面的热传导率（kcal/mh℃）
2、屋面系统的热传导效率的计算
系统上部：0.7mm钛锌屋面板
绝热材料：24kg/m3离心玻璃保温棉，厚度60mm
离心玻璃保温吸音棉厚度，50mm
系统下部：0.47mm厚镀锌压型钢板
热传导效率的计算
热传导阻力（R）=1/αI+Σd/λ+1/α0
=1/10+0.0007/94+0.06/0.031+0.05/0.031+0.0005/38+1/20
=3.698 (mh℃/kcal)
钛锌面板λ=94 kcal/mh℃=109W/Mk,
玻璃棉：λ=0.031kcal/mh℃
镀锌压型钢板：λ=38kcal/mh℃
热传导率（K）=1/R=1/4.9887=0.2
二、屋面施工中的防雷措施
施工前由安全部门设置临时防雷针。

下雨由于有雷电的危险时，必须要停工。
作业时如有雷击，要迅速转移到安全地区，并切断所有电源。
个人安全保护用具要务必准备好，为了防止因雷击引起的火灾，要 配备灭火器。
三、雨季施工措施
下雨时为了安全尽量不施工。
材料采购时选用表面有塑料薄膜、底部有铝箔覆盖的玻璃棉，以防止玻璃棉遇水受潮。
四、屋面耐久性能的承诺
本投标人保证整个屋面系统能抵挡50年一遇的风荷载，能抵挡50年一遇的大暴雨。保证使用年限80-100年。