（3）主體鋼結構層的設計
主體鋼結構主次
龍骨采用了
焊接H型鋼，
主龍骨根據(jù)建筑短軸剖面造型加工成圓滑過渡的“
門”
型鋼架，每軸線布置一榀，間距約7～8米，鋼架之間由H型鋼次梁連接，次梁間距約3米，整體鋼結構在入口及
采光頂等位置由弧形圈梁構造留出洞口，在中部突變位置靠鋼結構
桿件的三維空間變化形成造型。主體鋼結構層不僅作為整個建筑的支撐結構，而且為建筑造型的最終形成提供了基礎。主體鋼結構層由浙江精工
鋼構公司設計施工。（如圖2.3～2.6）
（4）屋面功能層的設計
屋面功能層位于主體鋼結構之外，屋面裝飾層之內，是建筑各項功能得以實現(xiàn)的保證，如保溫性能、防水性能、氣密性能，防火（詞條“防火”由行業(yè)大百科提供）性能、隔聲性能等。屋面功能層的設計構成如圖2.7所示：
屋面功能層由內向外的構成及其作用分別為：1）150×75×5mm鋼檁條，作為屋面功能層的支撐檁條，在每主體鋼結構主梁間布置兩道，與次梁連接。2）HV-125壓型鋼板，作為功能層的受力底板，鋪設于鋼結構檁條上方。3）防水隔氣膜，具有防止室內水汽進入功能層的作用。4) 150mm巖棉加鋁箔貼面, 功能層的保溫防火層。5）50mm厚玻璃纖維（詞條“玻璃纖維”由行業(yè)大百科提供）棉，功能層的吸音層，具有吸收噪音的作用。6）熱反射隔熱膜，具有防水隔熱的作用。7）50×3mm鋼方通次檁條，作為屋面防水層的支撐龍骨，布置于150×75×5mm鋼檁條上方，通過鋼方通與150×75×5mm鋼檁條相連。8）HV-125壓型鋼板，作為屋面防水層的受力層， 50×3mm鋼方通次檁條上方。9）0.6mm厚平板鍍鋅鋼板，作為屋面防水層的底板，鋪設于HV-125壓型鋼板上方，10）1.5mm厚PVC防水卷材，屋面防水層，鋪設于功能層的最外側，起到為整個建筑防水密封的作用。11）φ80×5鋼牛腿，用于支撐屋面裝飾層。
屋面功能層的設計難點是屋面防水層的設計選取。目前屋面防水層實際工程中選用最多的是直立鎖邊金屬屋面系統(tǒng)，具有施工快捷、防水性能優(yōu)越、耐老化性（詞條“耐老化性”由行業(yè)大百科提供）能好等優(yōu)點，但經(jīng)過研究分析，該系統(tǒng)卻無法應用于本項目中，主要原因如下：
①裝飾層面板（詞條“面板”由行業(yè)大百科提供）的荷載需要傳遞至結構層，傳統(tǒng)做法是通過鋁合金夾具施加在直立鎖邊金屬屋面板板肋上，再由板肋傳遞至結構層（如圖2.8～2.9），但由于本項目屋面造型復雜，中部突變扭曲較大，裝飾層面板與直立鎖邊金屬屋面板因造型需要距離較大，最大處竟達１米多，致使傳遞至直
立鎖邊金屬屋面板的荷載產生的彎矩扭矩較大，屋面板板肋無法滿足受力要求，需要由主體結構伸出鋼牛腿作為支撐構件，經(jīng)結構計算鋼牛腿布置間距為3米×2.4米，整個金屬屋面共有約1800個鋼牛腿穿出屋面， 穿出點處的密封也是直立鎖邊金屬屋面板無法解決的。
②由于本項目的造型復雜扭曲，若采用直立鎖邊金屬屋面板造成面板材料需要扭曲受力，安裝完成后存在應力，熱脹冷縮時面板進行伸縮運動，面板咬合位置受力不均勻，影響面板的自由伸縮，造成屋面防水節(jié)點的功能失效，甚至造成屋面板的局部破壞。
所以本工程需選用柔性的防水層進行防水。我司采用了瑞士西卡滲耐PVC防水卷材做為屋面防水層，即聚酯纖維內增強型聚氯乙烯（PVC）防水卷材，其具有以下特點：
①PVC防水卷材拉伸強度高，伸長率好，熱尺寸變化率小。
②具有良好的可焊接性，接縫熱風焊接后與母材成為一體。
③具有良好的水汽擴散性，冷凝物易排釋，基層的濕氣、潮氣易排出。
④耐老化、耐紫外線照射、耐化學腐蝕、耐根系滲透。
⑤良好的耐高低溫性和耐侯性，使產品適應不同環(huán)境的溫度變化，產品的使用溫度范圍在-40℃～90℃，在我國廣大地區(qū)均可使用。
⑥使用壽命長（屋面25年以上），且無環(huán)境污染。
⑦顏色的表面反射紫外線照射，PVC防水卷材表面吸收熱量少，溫度低。
⑧優(yōu)異的柔韌性和伸展性、拉伸強度高，極佳的尺寸穩(wěn)定、機械強度高、耐侵蝕性、耐候性和抗紫外線性、抗冰雹性。
⑨較寬的幅面，減少了產品的搭接接縫，有效的保證了工程質量，同時降低了材料的消耗，節(jié)約了工程的成本。
該防水卷材做為本工程的屋面防水層具有施工工藝簡單快捷，縮短施工周期，并且可以很好的適應建筑造型等優(yōu)點。（如圖2.10～2.13）
（5）屋面裝飾層的設計
①屋面裝飾層面板材質的確定
本工程最終的建筑造型需要依靠屋面裝飾層來實現(xiàn)，所以裝飾層面板的選取至關重要。本工程建筑造型復雜，中部扭曲突變較大，雙曲面板塊數(shù)量多。建筑方要求建筑表面采用不銹鋼材質，以表現(xiàn)建筑的特色。最初確定的是2.0mm不銹鋼單板，并進行了樣板試制。由于不銹鋼單板材料彈性大，雙曲面加工工藝復雜，加工成型困難，產量低且價格昂貴，無法滿足本工程的需要。后經(jīng)反復考察研究，選擇了15mm厚不銹鋼蜂窩板作為本工程的裝飾層面板，該種面板可以使用簡易模具進行雙曲成型，具有加工工藝簡單，曲面成型后剛度大不易變形，產量高且價格適中等優(yōu)點。（如圖2.14）
②屋面裝飾層不銹鋼蜂窩板分格的確定
不銹鋼蜂窩板的分格長軸方向是沿每軸線間約600mm將建筑模型剖切，剖切線與建筑長軸約成72度夾角，形成長軸方向的分格線；短軸方向在長軸方向剖切完成后，就得到一條條門字型的線條，對這些線從背立面標高10.875m的基準線(石材與金屬墻面的交界線）開始向兩端按1200mm的距離等分，相鄰兩塊面板錯縫300mm，再將這些等分點依次連接起來就得到不銹鋼蜂窩屋面板的短軸向分格線。不銹鋼蜂窩板板塊大小均為1200×600mm左右。（如圖2.15～2.16）
③不銹鋼蜂窩板主次龍骨的設計
為支撐屋面裝飾層，采用了80×80×8鋼方通作為牛腿穿過功能層與主體結構焊接。鋼牛腿長度350mm，布置間距為約3米×2.4米，整個金屬屋面共有約1800個鋼牛腿穿出屋面（如圖2.17），鋼牛腿頂部由節(jié)點板封口，并預留與裝飾層主龍骨連接用螺栓（詞條“螺栓”由行業(yè)大百科提供）孔。裝飾層不銹鋼蜂窩板主龍骨采用120×80×4鋼方通，通過角碼連接件（詞條“連接件”由行業(yè)大百科提供）與鋼牛腿連接，沿建筑長軸布置，跨度為約2.4米（如圖2.18）。
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