大型公共建筑直立锁边金属屋面抗风揭加固方法探析

大型公共建筑直立锁边金属屋面,作为屋面顶板在建筑使用过程中存在屋面板抗风揭强度不足的缺陷。论文主要以首都国际机场3号航站楼的金属屋面为例进行研究,结合河南省体育中心、武汉天河机场和某火车站等3个大型公共建筑直立锁边金属屋面局部被风掀起的实例,分析了直立锁边屋面板及其零配件系统受风的负压破坏的原因,并给出了抗强风掀起的加固方案。     

昌北机场直立锁边金属屋面板抗风揭试验研究

近年来,轻便、大跨、强度高、防水性能好的直立锁边金属屋面系统越来越多地应用于机场、火车站和体育馆,但由于缺乏相应设计和施工标准,其抗风承载力不足的弊端也逐渐体现出来。以昌北机场T2航站楼金属屋面修复加固工程为研究背景,通过足尺试验对直立锁边金属屋面板进行抗风揭性能试验和评价。通过分析不同加固模式下的金属屋面板抗风揭破坏形态和承载力变化规律,确定直立锁边金属屋面系统的合理加固措施。试验结果表明,采用夹具进行加固可以有效地提高HXY-400型直立锁边金属屋面板的抗风揭承载力,其抗风揭承载力较未设夹具的屋面板抗风揭承载力提升4.18倍;檩条间距、檩条连接件抗剪承载力及檩条自身抗弯能力对于直立锁边金属屋面板的抗风揭承载力有着直接影响。     

直立锁边金属屋面系统风吸破坏机理研究

国内将直立锁边金属屋面系统引进后,对其传力原理和受力性能方面的研究尚未成熟,不利于此类屋面体系的推广应用。直立锁边金属屋面系统涉及的问题具有综合性、复杂性,需要大量科研工作予以解决。基于以上问题,针对性地对直立锁边金属屋面卷边咬合处展开相关研究。首先介绍了金属屋面的构造,通过对铝镁锰直立锁边金属屋面系统构造的初步分析得到了屋面板抗风原理:最顶层的屋面板首先向上变形,将上升力通过锁边咬合构造传给支座,支座再将荷载由自攻螺钉传至檩条,最后再分配给主体结构。传力顺序为风吸荷载→屋面板→固定支座→自攻螺钉→檩条→主体结构。利用非线性有限元软件MIDAS FEA模拟该屋面系统受风荷载作用下的破坏全过程,对直立锁边金属屋面系统的抗风性能进行研究。结合国内对金属屋面系统抗风揭破坏性能所做的研究,分别在屋面板平板及竖向板肋上施加满布均匀荷载2 kN/m~2和5 kN/m~2,分析不同荷载下屋面板的受力及变形情况,得到了不同位置节点处的Mises应力云图。分析发现:在2 kN/m~2均布荷载作用下,支座与金属卷边相连接的部位由于相互的挤压和滑移,局部应力较大,达到220 MPa,但此时板面中部位置还停留在比较低的应力水平;在5 kN/m~2的均布荷载作用下,屋面板跨中大部分以及支座附近的区域应力已经达到屈服强度;在2 kN/m~2的均布荷载作用下,屋面板跨中位置的最大竖向挠度值约为48. 18 mm,挠度数值较大,且支座处开口使得两侧板面挠度值大于中间板,需考虑其对整体屋面系统使用状态的影响;当施加在屋面板上的均布风荷载值为5. 0 kN/m~2时,板跨中挠度为220 mm,这是因为屋面板已经脱离支座,导致挠度迅速变大,此时过大的挠度对屋面板的正常使用产生了不可恢复的影响。通过对屋面板受荷载作用下的变形情况加以分析,可知相邻屋面板在风揭作用下,卷边直肋分别往两边运动,屋面板直立锁边部分与铝合金支座不断摩擦、挤压,随着变形的不断发展,最终脱离支座。因此,直立锁边金属屋面系统在风吸力作用下,屋面板卷边与支座处的咬合连接是最先发生破坏的部位,对此部位应特别注意,必要时应采取相应加强措施。通过对结构的模态分析,得到其前5阶振型和周期。对屋面板进行风压动力时程分析,得到与各测点对应的锁缝连接处相对位移响应。为提高直立锁边金属屋面系统抗风揭能力,防止局部掀翻,针对不同的工程状况,提出了相应的加强对策。加强处理后,直立锁边金属屋面系统的使用安全性提高,可为工程设计提供参考。     

杭绍台铁路站房金属屋面抗风揭试验研究

以杭绍台铁路站房金属屋面为研究对象,通过抗风揭试验,明确其失效模式和抗风揭承载力,并探讨不同参数对直立锁边金属屋面抗风揭性能的影响。研究结果表明：直立锁边金属屋面在风吸力作用下主要的破坏模式是锁边处屋面板与支座的脱扣破坏;改变支座高度、檩条间距、布置抗风夹均能提高直立锁边金属屋面的抗风揭性能,其中布置抗风夹效果最为显著;高强抗风夹能转变金属屋面系统的失效模式,较常规抗风夹而言,能大幅提高屋面板抗风承载力;动态循环加载对直立锁边金属屋面的极限承载力存在着明显的影响,在实际工程中进行动态循环抗风揭试验是十分有必要的。     

琶洲PZB1401项目Kalzip直立锁边金属屋面系统及屋面绿化

广州琶洲PZB1401项目中庭会展厅上空的双坡屋面,采用Kalzip直立锁边铝镁锰合金屋面系统及屋面绿化,各构造层次如65/400型直立锁边铝镁锰合金屋面板等,均选用了优质、经济、环保、自重轻、使用寿命长的材料;对屋脊、山墙、檐口等节点进行了精心设计及施工,成功地解决了屋面防水防渗等问题。     

大连国际会议中心异型金属屋面系统的设计

大连国际会议中心屋面采用双层幕墙结构,外层为蜂窝铝板装饰面层,内层为直立锁边铝镁锰合金板屋面系统。屋面板采用0.9 mm厚铝镁锰合金板,锁边高度达65 mm。屋面板扣在支承座的梅花头上,然后用电动锁边机将屋面板的搭接扣边咬合在一起。屋面板整体连接无漏点,机械锁边保证了屋面板防水的可靠性。     

济南奥体中心体育馆金属屋面的防排水设计

济南奥体中心体育馆金属屋面采用直立锁边固定方式,屋面没有螺钉外露,从根本上杜绝了传统螺钉穿透固定方式带来的漏水隐患;屋面本身自成排水路线,直立锁边屋面板肋直立,排水断面几乎不受板肋影响;板肋高达65 mm,保证了屋面板在坡度平缓情况下的防水性能。     

马鞍山市会展中心金属屋面围护系统设计介绍

马鞍市会展中心为二类中型展馆建筑,由会议中心、展览中心和体育训练馆组成。项目采用直立锁边压型金属板作为最外层的屋面板,整个屋面无螺钉穿透,大大降低了渗漏的可能;同时,屋面板与固定座间可相对滑动,形成"浮动"型屋面系统,满足大跨度屋面热胀冷缩的要求;屋面板根据项目需求可提供现场压型,以满足单坡通长不搭接的要求。     

大连市体育中心体育馆屋面工程防水设计

大连市体育中心体育馆屋面系统主要由蜂窝铝板复合屋面系统、装饰玻璃复合屋面系统、玻璃采光天窗系统组成,本文介绍了该屋面系统的针对性防水措施,主要包括直立锁边屋面板防水措施与檐口防水设计。     

直立锁边铝镁锰合金金属屋面施工技术研究

该文以延安博物馆建设项目屋面工程为研究对象,目的在于探究直立锁边铝镁锰合金金属屋面施工技术。研究采用了文献阅读法、调查研究法、系统研究法等多种方法,以施工流程为出发点,总结归纳了直立锁边铝镁锰合金金属屋面施工技术,包括檀条等安装技术、保温防水系统施工技术、屋面板系统施工技术、天沟安装及融雪挡雪系统施工技术、防跌落系统施工技术,得出合理的施工技术是提升直立锁边铝镁锰合金金属屋面施工质量的结论。     

有无抗风夹直立锁边屋面系统温度效应试验研究

金属屋面系统在长期的日照作用下会产生复杂的温度应力和温度变形。本文以工程中典型的不锈钢直立锁边屋面系统为研究对象,开展实验室温度场模拟加载试验,分析有无抗风夹的不锈钢屋面系统的温度应力和温度变形特性。主要研究温度作用下有无抗风夹的直立锁边不锈钢屋面系统中板肋、支座和板面处的力学性能以及屋面板的水平和竖向变形。试验结果表明,温度作用下屋面系统的应力集中现象显著。带抗风夹下,板面应力最大,板肋应力次之;无抗风夹下,板肋应力最大,支座处应力均最小。屋面板存在着明显的热膨胀位移,屋面板水平位移要大于竖向位移。带抗风夹的直立锁边屋面系统相比无抗风夹在板肋和板面处应力有所增加,增加幅度约21.4%、48.9%,而水平和竖向位移则分别减少了31.8%、49.3%。加设抗风夹会增加屋面系统的温度应力,工程设计和应用中需考虑抗风夹对金属屋面系统的温度效应的影响。     

铝镁锰板与平板瓦组合屋面系统及其施工工艺

结合工程实践,全面地阐述了铝镁锰板与平板瓦组合屋面系统的施工全过程,详细地阐述了该系统的构造特点及施工工艺。通过对直立锁边金属屋面板上安装平板瓦施工技术的研究,设计一种直立锁边金属屋面上固定瓦屋面系统的连接装置,并研究应用了铝镁锰-平板瓦组合屋面的虚拟仿真施工技术,从而提高了组合屋面系统的施工工效,降低了成本,取得了良好的经济效益。     

直立锁边金属屋面施工及监理要点

直立锁边金属屋面作为一种新型屋面施工工艺凭借其抗风压、防水防火防腐蚀、强度高、抗震性能好等一系列优点,在建筑施工中得到广泛应用,但屋面渗漏、金属屋面板热胀冷缩、屋面保温等问题也长期存在,影响了建筑的功能和适用性。本文就直立锁边金属屋面施工及监理要点进行分析,以供相关从业人员参考。     

直立锁边屋面抗风性能有限元分析

直立锁边屋面系统因其具有防水性能好、强度比较高等特点而广泛的应用在我国建筑结构中,但是由于目前我国还没有完善的规范体系,所以在使用的过程中仍然发生抗风揭能力不足而导致屋面板被掀开的现象,严重危害人们的生命和财产安全。通过试验,利用有限元分析软件MIDAS进行模拟,通过对边界条件合理的假定,探求影响直立锁边屋面系统抗风揭性能的影响因素。结果表明:减小檩距、增加板厚和板宽等形式可以增加屋面板的抗风揭性能;同时找到了各个影响因素对金属屋面板抗风揭性能影响的敏感区域。     

直立锁边铝镁锰板屋面系统抗风揭试验研究

近年来,随着现代建筑技术发展,人们对于建筑美观的要求越来越高。形式繁多的轻质、大跨、美观的金属屋面出现在地铁、航站楼、客运站等重要结构中。但是,随着金属系统的应用,多个屋面系统在实际应用过程中被风吹开,其抗风揭问题越来越明显。因此,研究金属屋面系统的抗风揭性能具有重要的意义。以直立锁边屋面系统为研究对象,通过试验方法和数值模拟研究其抗风揭性能。结果表明:直立锁边屋面系统抗风揭能力的最薄弱部位位于支座与屋面板的锁边处,在该位置处增加设置风夹可明显改善其抗风揭性能,并大幅提高该屋面系统的抗风揭能力。     

惠州金山湖体育馆直立锁边铝镁锰合金屋面系统施工技术

广东省惠州市金山湖体育馆作为惠州市的标志性建筑，其设计立意是“高山流水”，整幢建筑物的顶部造型如高山流水般的流畅曲面型。为更好更贴切地反映这一立意，建筑物的屋面系统选用了外观美观完整、构造合理、结构简洁轻巧、造型多样的直立锁边铝镁锰合金防水屋面板。本文重点就直立锁边铝镁锰合金屋面系统施工技术进行介绍和分析。     

直立锁边铝镁锰合金屋面施工技术

结合国家奥体中心体育馆改扩建工程,介绍直立锁边铝镁锰合金金属屋面设计构造、工程难点和屋面特点.并重点介绍屋面板的加工、垂直和水平运输、屋面系统的安装等施工工艺.结果表明,扩建后的金属屋面外观效果良好.     

直立锁边金属屋面抗风揭性能研究现状及展望

直立锁边金属屋面是当前金属屋面系统中应用最为广泛的一种,它具有自重轻、强度高、防水性好以及能有效抵御屋面温度应力等优点。本文分析了目前我国实际工程中直立锁边金属屋面存在的问题,详细介绍了直立锁边金属屋面几种常用的咬合形式,总结了国内外关于直立锁边金属屋面抗风揭性能的最新研究成果,给出了各类规范对于直立锁边金属屋面的计算规定,并指出了存在的问题。本文得出以下结论:(1)直立锁边金属屋面的锁边咬合部位是决定其抗风揭性能的关键薄弱节点;(2)中国、欧洲和北美关于直立锁边金属屋面的规范存在基础理论和设计方法的差异;(3)目前没有关于直立锁边金属屋面抗风揭的相关计算规定。最后,本文对直立锁边金属屋面的未来发展方向做出了展望。     

禄口机场T2航站楼Kalzip直立锁边铝合金屋面系统施工技术

禄口机场T2航站楼金属屋面为双曲面造型,施工难度大;本文叙述了Kalzip直立锁边铝合金屋面、柔性防水屋面、异形玻璃天窗的施工及安装要点,特别介绍了XT异形屋面板在该屋面系统中的应用;工程施工的成功,可供大跨度复杂造型的金属屋面设计及施工借鉴。     

直立锁边金属屋面系统与柔性屋面系统相结合在广州歌剧院的应用

本文分别阐述了直立锁边金属屋面系统与柔性屋面系统的性能,以及直立锁边金属屋面系统与柔性屋面系统相结合在广州歌剧院工程中的应用。经跟踪监测,该屋面系统运行良好。