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金属屋面系统的抗风压性能和结构体系的安全性

  为了确保金属屋面系统的抗风压性能,除了满足相关规范的规定及结构受力计算之外,在台风多发地区还应采取如下加强构造措施以确保金属屋面系统的抗风压性能:


金属屋面系统


  1)在金属屋面系统的设计中,应基于结构计算结果,适当加厚铝镁锰屋面板的厚度,可以使屋面板的抗风性能加强;


  2)在金属屋面系统的设计中,可以采取适当减小铝镁锰屋面板的幅宽,可以有效提高屋面板的抗风性能;


  3)在设计和抗风掀试验满足要求时,仍需增加构造防水措施,在屋面板板端处加密三跨檩条,间距不大于750mm,并在支座位置设置抗风夹具;


  4)金属屋面系统的檐口、排水沟等位置,破坏了金属屋面板的连续性,而且收口板材搭接的构造比较复杂,是金属屋面系统的受力薄弱和施工质量较差的部位;故设计及施工过程中,在水槽及檐口等连接薄弱的位置增设抗风件,抗风件可以有效的加强板材之间的连接,可有效提高金属屋面系统的抗风性能;


  5)根据双层直立锁边金属屋面系统的构造节点,直立锁边金属屋面板的外侧为装饰面板(一般为单层铝板或蜂窝铝板),装饰层的面板的固定龙骨通过铝合金夹具实现和直立锁边金属屋面板肋部以及铝合金高强支座的连接。为了提高金属屋面系统整体的抗风性能,可以适当加密面板龙骨和底层金属屋面板之间连接用的铝合金抗风夹具,这样不仅可以加强铝镁锰金属屋面板之前的咬合,也可以加强面板系统和下层龙骨系统的连接。对于该系统的最外层面板(单层铝板或蜂窝铝板),则需要尽可能减小面板的尺寸,控制其有效的使用面积;单层铝板面板的后侧应增加铝合金加强筋,铝板加强筋的间距和截面应满足结构计算和构造的要求;加密铝板和固定构件的连接件等一系列措施,可以有效提高屋面板的抗风性能;


  6)考虑到直立锁边金属屋面板之间是通过相互咬合实现和高强铝合金支座的连接,由于金属屋面受到风荷载、主体结构的变形、温度应力等作用的影响,容易使咬合边松开或脱落。为了保证金属屋面板之间的咬合和有效的连接,设计及施工过程中,可以在铝镁锰屋面板材搭接咬合的局部位置设1.0mm厚不锈钢抗风件,该抗风件可以和两侧的金属屋面板同时锁边咬合,形成一个整体,共同受力,起到加强连接的作用,可以有效提高屋面板的抗风性能;


  7)考虑到金属屋面板的锁边施工工艺及施工工人的熟练程度,为了避免金属屋面板锁边不到位等不良情况,设计及施工过程中,在金属屋面板的板肋部局部位置增设不锈钢螺栓(螺栓两端外侧注硅酮耐候密封胶),用来加强固定金属屋面板和铝合金高强支座、板与板之间的连接,以提高金属屋面系统的抗风性能;


  8)在设计的过程中,通过采用适当加密金属屋面板的檩条以及支座的间距等措施,可以使屋面系统的结构受力更合理,也可以使屋面板的抗风性能加强;


  综上所述,在台风多发地区的金属屋面系统的设计过程中,应充分考虑风荷载对金属屋面系统的作用以及施工工艺的偏差等因素对施工质量的影响,并应结合理论性的结构计算数据和经验性的构造措施,来指导金属屋面系统的设计及施工,切实保证金属屋面系统的抗风压性能和结构体系的安全性。





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