直立锁边金属屋面系统关键连接节点抗拉承载力试验

直立锁缝金属屋面抗风揭对比试验与加固方案优化许秋华;万恬【摘要】阐述了直立锁缝金属屋面系统抗风揭原理,结合南昌昌北机场直立锁缝金属屋面风揭破坏,明确风压的基本要求与加强措施,并开展直立锁缝屋面板抗风揭对比试验,对复杂受力状态的直立锁缝屋面板系统各关键组成部分在模拟极端暴风工况下的抗风揭能力进行了初步测试分析,依据直立锁缝屋面系统失效对比试验,提出了直立锁缝屋面系统抗风揭能力关键措施,尤其是对机械冷弯成型的锁缝与附加锁夹后的极限能力作出量化对比及分析,确定加强设计和附加锁夹加固间距的优化方案.【期刊名称】《新型建筑材料》【年(卷),期】2018(045)011【总页数】6页(P146-151)【关键词】直立锁缝金属屋面;抗风揭对比试验;加固方案优化【作者】许秋华;万恬【作者单位】南昌大学建筑工程学院,江西南昌 330031;南昌大学建筑工程学院,江西南昌 330031【正文语种】中文【中图分类】TU56+4.70 引言直立锁缝金属屋面系统作为一种新型的屋面系统，其典型的结构做法为：将固定支座用自攻螺栓固定在主结构的檩条上，再将金属屋面板通过不同角度扣在固定支座上，最后用电动锁边机将相邻屋面板直立预留的自然搭扣边咬合在一起（见图1）。

图1 直立锁缝金属屋面系统剖面示意直立锁缝式金属屋面系统的核心构成，是基于直立锁边咬合设计的特殊金属屋面板形，主要适用于大跨度自支承式密合安装屋面板体系；在屋面板上无任何穿孔，因其支承部分隐藏在面板之下；而屋面板块间的连接又是采用板块与板块的直立锁边咬合形成密合连接，板块的咬合过程完全由机械自动完成，咬合边与支座形成的可伸缩滑动的连接方式，并不限制屋面板在板长方向的自由度，可解决因热胀冷缩所产生的板块附加应力以及防止了温度形变；现场加工可制作任意超长尺寸的屋面板块，避免了因纵向接缝而出现的渗水隐患；同时屋面系统完整齐全的附件供应可满足各种建筑屋面造型的要求。

直立锁缝金属屋面系统正因为上述优异的防水密闭性能、轻质的属性和良好的释放屋面结构温度、防止形变的能力，以及特别能适应起伏多变的建筑屋面造型的优势，在国内大跨度公共建筑，如机场、车站、体育场馆、文化建筑中得到了越来越广泛的应用[1-3]。

直立锁边金属屋面系统施工技术研究摘要：金属屋面作为重要的一种屋面体系在我国越来越广的被推广应用，其构造做法、施工方法显得越来越重要，本文以某体育场馆工程为例，结合工程情况，对直立锁边金属屋面的构造、施工技术进行论述，以求找到一种新型、合理、经济、科学的施工方法。

关键词：直立锁边；金属屋面；构造；技术1前言近十年来，钢结构产业发展迅猛，金属屋面系统也日新月异，形式多样，技术日趋成熟。

该类型屋面除能满足正常的防风挡雨功能外，同时还具备了自重小、保温、降噪、防水、防雷及造型新颖等多方面的功能，近年来较多的应用于体育馆、展览馆等大型现代公共建筑屋面。

直立锁边金属屋面系统的核心构成，是基于直立锁边咬合设计的特殊板形的金属板块，在屋面上看不见任何穿孔，因为支承的方式是隐藏在面板之下的。

屋面板块的连接方式是采用其特有的铝合金固定支座，板块与板块的直立锁边咬合形成密合的连接，而咬合边与支座形成的连接方式可解决因热胀冷缩所产生的板块应力，该优势反映在可制作纵向超长尺寸的板块而不因应力影响变形。

同时本屋面系统完整齐全的附件供应可满足各种建筑形式的要求。

2屋面系统构造概况本构造做法根据某体育场馆工程为例，该工程为冰上运动比赛训练场馆，屋面跨度为99m×72m，单向找坡，坡度为8%，屋面结构采用网架钢结构。

屋面系统由檩托、托板、主檩条、次檩条、镀铝锌压型钢板、透气膜、保温岩棉、镀锌钢板、防水卷材、铝镁锰合金屋面板。

其中檩托由立柱和托板组成，立柱采用Φ152×8mm圆形钢管，托板采用250×152×10mm钢板，主檩条采用160×80×4mm矩形钢管，次檩条采用100×50×4mm矩形钢管，镀铝锌压型钢板规格为0.75mm厚，透气膜厚度为0.25mm，保温岩棉采用150mm厚，密度为180kg/m3，镀锌钢板厚度为0.75mm，防水卷材采用4mm厚自粘型SBS防水卷材，铝镁锰合金屋面板厚度为0.9mm。

直立锁边金属屋面系统抗风掀能力分析摘要：以深圳某车站金属屋面工程实例为背景，通过计算和试验手段，对拟定的直立锁边金屋面系统的抗风掀性能进行测试，并将试验结果与设计值进行比较，结果表明直立锁边金属屋面系统中，抗风夹对系统的咬合力起关键作用，对系统的抗风掀性能起关键作用。

关键词：直立锁边；金属屋面系统；抗风掀性能；试验研究；数值分析金属屋面系统是以具有自防腐能力、高强、轻质、耐久的钛锌、铜、镀铝锌彩板等金属薄板及铝镁锰合金、不锈钢薄板作为面板，配以保温、隔热、防火、吸声等材料，组装的建筑屋面系统。

近三十年，由于其质轻，美观及施工速度快等优点，在我国建筑工程中得到了广泛的应用。

其按照系统形式可分为：直立锁边系统、平锁扣式系统、古典式扣盖系统、压型板系统、平面板条系统、单元板块式系统等。

金属屋面系统在设计时应主要从建筑和结构两个方面来考虑其性能，建筑方面应结合绿色环保的概念考虑正常使用时应需要满足的功能，如防水、防火、防雷、耐久性、声学性能以及热工性能等。

结构设计应首先满足安全的要求，各构配件必须具有相应的承载力，为满足抗风所需要的必要的加强措施，需要在系统中加入相应的附属装置。

一、直立锁边金属屋面系统直立锁边金属屋面系统是通过带肋的金属板互相咬合，从而达到防水目的的一种新型、先进的屋面系统。

其主要结构形式是：首先将T型固定支座（一般为铝合金材质）固定在主结构檩条上，再将屋面金属板扣在固定座的梅花头上，最后用电动直立锁边机将屋面板的搭接扣边咬合在一起。

因支承的办法是隐藏在面板之下，在屋面上看不见任何穿孔，因而防水性能很好。

屋面板块与结构基层的连接办法是采用铝合金固定支座与板块的直立锁咬合形成密合的连接。

固定支座仅限制屋面板在板宽方向和上下方向的移动，并不限制屋面板沿板长方向的移动，因此屋面板在温度变化时能够在固定座上沿板的长向自由伸缩，不会产生温度应力，这样便有效解决了其他板型难以克服的温度变形问题，保证了屋面性能的可靠性。

一种直立锁边金属屋面的抗风揭设计的受力分析
许春龙
【期刊名称】《科学技术创新》
【年(卷),期】2024()13
【摘要】针对直立锁边金属屋面系统常采用U型压条与抗风夹的抗风揭措施,存在抗风揭效率低、外形不够美观等缺点,通过在屋面板的T型支座下方铺设一层防水卷材TPO,并基于其极佳气密性、低弹性模量的特性改进了现有直立锁边金属屋面的抗风揭设计。

其原理为利用TPO的高气密性、高柔性,优先消耗屋面风产生的吸力;当TPO与屋面板接触后,两者共同承受风荷载,使整个系统的抗风揭性能得到提升。

最后通过数值计算其抗风揭性能,相比于传统金属屋面系统,其抗风揭性能具有明显提升。

【总页数】4页(P185-188)
【作者】许春龙
【作者单位】中辰科建(广东)集团有限公司
【正文语种】中文
【中图分类】TU312
【相关文献】
1.大型公共建筑直立锁边金属屋面抗风揭加固方法探析
2.直立锁边金属屋面抗风揭性能及计算方法研究进展
3.铝镁锰直立锁边金属屋面抗风揭性能试验研究与理论
分析4.基于损伤等效的直立锁边屋面板动态抗风揭试验方法5.直立锁边金属屋面抗风揭疲劳性能数值分析
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简析直立锁边金属屋面系统引言：随着我国高速铁路建设的飞速发展，直立锁边金属屋面系统广泛应用在高速铁路站房，如广州南站、深圳北站等。

为了满足屋面系统防水、抗风、耐久、保温等性能的要求，以便于我们日常的维护，首先要了解其工作的特点和原理。

1 直立锁边金属屋面系统的主要特点1.1适用性强直立锁边金属屋面系统的底板及面板采用现场压制成型，生产方便快捷，不受运输条件的限制，可以现场根据需要生产各种长度的屋面板，屋面板在长度方向上不需搭接缝，金屋面板能压成各种形状，不仅能压成直线、折线、弧线，还能压成各种扇形板，故可实现平屋面、坡屋面到球形屋面、双曲屋面等形式，从而满足建筑师的设计要求。

1.2可靠的防水性金属屋面板采用铝合金固定支座与屋面板咬合，固定支座用螺钉固定在檩条上，屋面板扣在固定支座的梅花头，而不是用钉直接穿过屋面板固定，金属屋面板没有钉洞，具有良好完整性和防水性。

1.3 抗风压性能好屋面所承受的荷载，通过受力杆件全部传至金属屋面板系统上。

由于其特殊的固定方式，避免了一般的螺钉固定系统在遭遇大风时，因反复受正负风压而在钉孔产生的应力集中。

此系统经实验证明，在7 kPa 的反复受荷实验测试中试件无损坏，系统单肋单点在 1.5 kN 的模拟集中风荷载力的作用下仍处于弹性变形，未发生破损。

1.4 抗变形能力好采用直立锁边固定方式，固定支座只限制屋面板在板宽方向的移动，并不限制屋面板沿板长方向的移动，因此屋面板在温度变化时能够在固定座上自由伸缩，不会产生温度应力，有效解决了其他板型难以克服的温度变形问题，保证了屋面性能的可靠性。

1.5 抗腐蚀性、耐久性好铝合金与空气中的氧发生化学反应时会在表面产生一层致密的氧化膜从而保护金属，同时在金属面板受到破坏时可以自动形成氧化膜复原创伤面，防止进一步的腐蚀。

镀铝锌板一般有15年的使用寿命，铝镁锰板具有40 年以上的生命期。

1.6保温性能好保温材料采用100mm厚玻璃纤维保温棉（16kg/m3），属A级不燃性材料，防火、防潮、防霉变性能好。

直立锁边金属屋面体系屋面施工技术发布时间：2021-10-21T16:28:35.593Z 来源：《基层建设》2021年第20期作者：郑占涛刘砚伟[导读] 摘要：金属屋面系统既是建筑物的外装饰，又是建筑物的外围护结构，具有自重轻、造型美观、良好的抗腐蚀等优良性能。

中建八局装饰工程有限公司山东济南 250101摘要：金属屋面系统既是建筑物的外装饰，又是建筑物的外围护结构，具有自重轻、造型美观、良好的抗腐蚀等优良性能。

随着我国建筑业的高速发展，一批大型场馆的设计纷纷采用一些造型独特、曲线优美的金属屋面来作为建筑的外围护结构，国外一些技术先进成熟、性能优越的金属屋面系统相继被引进，直立锁边咬合系统是其中运用得最为广泛的一种金属屋面系统。

关键词：直立锁边金属屋面体系；屋面施工技术前言直立锁边金属防水屋面系统是通过带肋的金属板互相咬合，从而达到防水目的的一种新型的、先进的屋面系统。

金属屋面板可以是铝镁锰合金板，也可以是镀铝锌钢板。

一、直立锁边金属屋面体系系统的主要特点1）固定方式可满足温度变形的需要。

任何材料都会有热胀冷缩现象，尤其是金属材料的热胀率高。

因此如何使屋面板自由伸缩，避免因为伸缩受阻而产生的变形或撕裂渗漏的问题，就至关重要。

直立锁边金属屋面板的固定点唯一，固定座也仅仅限制板在宽度针对金属屋面常见的收边泛水伸缩问题，采用专门的EPDM 伸缩胶带与泛水焊接，可保证泛水能自由伸缩而不影响屋面的防水功能。

2）抗风压性能好。

屋面所承受的荷载，通过受力杆件全部传至金属屋面板系统上。

由于其特殊的固定方式，避免了一般的螺钉固定系统在遭遇大风时，因反复受正负风压而在钉孔产生的应力集中。

此系统经实验证明，在7 kPa 的反复受荷实验测试中试件无损坏，系统单肋单点在1.5 kN 的模拟集中风荷载力的作用下仍处于弹性变形，未发生破损。

3）防腐和耐久性好。

金属屋面板一般均具有卓越的抗腐蚀性能。

铝镁锰合金板具有质量轻、强度高，具有比普通铝合金更好的防腐和耐久性，特别是在酸性的环境下。

高铁站房直立锁边金属屋面抗风试验与施工技术应用摘要: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、火车站和体育场馆，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。

本文通过对青岛西站站房进行1/200缩尺比的刚性模型测压风洞试验，获得其屋盖上下表面的风压系数和极值压力。

通过分析站房屋盖的风压特性，并结合青岛西站的特点，对传统“直立锁边金属屋面”施工工艺和方法进行了优化改进。

关键词:直立锁边；金属屋面系统；风洞试验；风压特性；施工技术引言近些年，由于直立锁边金属屋面系统不但防水性能优越，施工方便，抗变形能力强，并且其可以根据建筑物屋面形式的不同，采用多种弧线，甚至是扇形板面；就板长而言，也可以根据施工需要现场制作，从而大大地减少了运输成本。

因此该屋面系统在国内外很多会议和会展中心，火车客运站台，市政和文化设施，博物馆，体育馆等大型建筑都获得了广泛的应用[1~2]。

然而，随着直立锁边金属屋面系统广泛使用，在恶劣风环境下，常发生金属屋面被风掀开的事件[3~6]。

此类事故的不断发生，不仅严重威胁到人民的生命安全，也阻碍了金属面板在工程中的进一步应用。

因此，针对提高金属屋面板的抗风揭性能的进一步研究以及对现有直立锁边金属屋面施工技术的改进显得尤为重要。

通过分析事故原因，发现直立锁边金属屋面系统的抗风揭性能差异性主要与以下几方面有关：①设计方面，现行规范对金属屋面的抗风设计校核方法没有完全统一，且各承包单位计算校核依据也不尽相同；②施工方面，金属屋面板与支座连接受力复杂，各施工单位工艺存在差异；③材料方面，板材数量种类繁杂，不同板材的力学性能差异较大[7]。

由金属屋盖风揭事故以及对其的研究[8~11]可以证实直立锁边金属屋面系统由于结构跨度大、质量轻、板材薄、系统复杂等特点导致整个屋面系统刚度较低且板间直立锁边机械咬合强度难以保障。

本文通过对青岛西站站房进行1/200 缩尺比的刚性模型测压风洞试验，获得其屋盖上下表面的风压系数和极值压力，找到屋面的最不利位置，优化现有的屋面构造做法及施工工艺，并成功应用于青岛西站站房屋面工程，很好地解决了屋面抗风揭不足、屋面板安装困难、屋面漏渗水等问题，可为今后工程设计与施工提供参考。

金属屋面直立锁边构造及施工技术探讨摘要：随着建筑科技的发展和绿色可持续建设的需求，传统屋面系统从材料、施工工艺、防水效果、美观等方面已经渐渐地不能满足人们的需要。

人们对于建筑的屋面性能要求越来越高，建筑美观的要求也是越来越高。

一种新型的金属屋面系统渐渐萌芽并蓬勃发展。

以某会展中心直立锁边金属屋面系统工程为例，提出直立锁边系统在构造及施工中应该注意的问题，以达到保证质量和控制成本的目的。

关键词：金属屋面；直立锁边；屋面性能；建筑美观；一、直立锁边系统的简介与基本特点分析1、直立锁边金属屋面系统的简介直立锁边屋面系统是通过采用带肋的直立锁边金属板和T型固定支座咬合并连接到屋面支撑结构的一种较新型、先进的金属屋面系统。

目前市场上较为常见的金属面板有铝合金板、镀层钢板、涂层钢板、不锈钢板及钛锌板等几种形式。

金属屋面板与T型固定支座的咬合示意如图1：2、直立锁边金属屋面系统的特点直立锁边屋面系统是新兴的防水建筑技术，通过以点支撑咬合式金属面板系统为核心的屋面理论为基础,主要设计针对大跨度自支承式密合屋面安装体系。

直立锁边金属屋面系统具有自重轻、耐久性强、防水防潮、耐腐蚀、保温隔热、抗风压、防火防雷、吸引隔声性能佳以及便捷的生产、施工和极强的造型能力等优点，可广泛地应用于机场航站楼、车站及大型交通枢纽设施、会议及展览中心及体育场馆等各种对造型有特殊要求的公共设施当中。

但需特别指出的是，虽然直立锁边屋面系统已经较为成熟，但尚有几点关键技术施工难点亟待解决：2.1屋面的开洞或金属板材搭接是否必要，将较大影响到屋面的排水和防水性能；2.2具有特别要求的超大型设施采用超长金属板材时，存在超长金属板材的伸缩风险，过大的伸缩量可能会超过屋面系统的承受能力；2.3现行规范标准中尚未有对抗风掀性能的设计方法；二、直立锁边系统的构造1、直立锁边金属屋面系统的构造层（图2）金属屋面系统的构造层自上而下依次为：①一次防水层——金属屋面板②二次防水层——防水透气膜③保温层——玻璃棉或岩棉④隔汽层——PE防水隔汽膜等⑤吸音层——玻璃棉⑥防尘层——无纺布⑦内饰层——压型板或钢丝网注：《屋面工程技术规范》(GB50345-2012)第3.0.5条中要求对屋面防水等级及设防要求应符合表3.0.5的规定。

直立锁边单曲面金属板屋面系统施工工法屋面系统采用直立锁边彩钢板，虹吸排水系统。

该类型屋面系统的核心构成是基于立边咬合设计的特殊板形的金属板块，其针对大跨度自承式咬合安装体系，支撑的支架隐藏在面板之下，板块的连接方式采用其特有的支架，板块与板块的立边咬合形成密合的连接，屋面板长方向无搭接，防水性和密闭性好。

2007年我公司在***改扩建工程新航站楼工程施工完成直立锁边单曲面金属板屋面，通过实践总结编制本工法。

1 特点1.1工艺先进，性能可靠此类型屋面采用石膏板、挤塑垫块、超细玻璃丝棉等材料，可以取得比较好的保温和隔音效果，屋面面板采用纵向整体铺设，无搭接缝，防水效果比较好，屋面面板横向由于采用直立锁边连接，可以取得优良的密封效果。

1.2工艺简便，施工速度快施工人员经过简单的培训就可掌握施工工艺，且屋面板的通长铺设可以大大提高施工效率。

1.3整体性、经济性好屋面面板采用纵向整体铺设，无搭接缝；横向由于采用直立锁边连接，在保证取得优良的密封效果的同时其搭接仅为20mm左右，比常用的搭接板（搭接宽度为一个波峰，根据波距的不同约为50～80mm）节约材料，因此可以获得比较好的经济性，从而节省了工期，降低了成本，增加了经济效益。

2 适用范围适用于各种密封和保温要求较高的大面积金属屋面系统，如机场航站楼、体育场馆、礼堂、大厅等，可以满足新型节能建筑的要求。

3 工艺原理该屋面结构体系见下图，形式为多层复合结构。

图3.1 屋面结构体系屋面底板为0.75mm厚WS-600型镀铝锌压型钢板，用自攻螺丝安装在结构主檩条上，按照檩条间距的3～4倍确定长度。

次檩条为50×20×50×2mm镀锌Z型檩条，用自攻螺丝安装在屋面底板上，次檩条同层铺设隔音石膏板，嵌入次檩条槽内固定。

次檩条上方安装玻璃棉保温层、挤塑聚苯垫块和滑动支架，挤塑聚苯垫块绝热性好，可以有效避免冷桥产生。

屋面面板为0.8mm厚WS-360型镀铝锌压型钢板，通过咬合设备直接咬合固定在滑动支架上，形成整体金属板屋面。

直立锁边铝镁锰金属屋面系统安装工艺探讨摘要：影响直立锁边铝镁锰金属屋面系统性能的因素很多，通过分析总结二次现场加工精度控制方法、直立锁边机械咬合及节点工艺、优化连接构造设计与节点设计，分析各结构层的作用，探讨防水、抗风、抗变形、保温、隔音、防雷等技术措施。

关键词：直立锁、二次加工成型、构造节点优化、技术措施引言直立锁边铝镁锰金属屋面系统是一项应用较为广泛、安装工艺要求高、技术要求严格的金属屋面建构体系，选用该屋面系统，对保证弧型屋面抗风、防水、排水、防雷、防火、节能、降噪等方面具有重大社会经济意义。

基于成都地铁4号线二期工程明蜀王陵站和西河站金属屋面系统安装实践，依托此项目总结相关经验，为以后同类工程施工奠定基础。

一、铝镁锰金属板现场二次加工成型工艺铝镁锰金属板（YX65-420型）二次加工成型采用集成移动式压板设备现场压型生产，可灵活设置和移动，根据现场实际需要生产任意长度的屋面板，不受运输条件限制。

针对压型金属屋面板二次现场加工存在形体尺寸误差、弯曲弧度误差、影响因素复杂等问题，进行认真分析后，从控制压型过程中的管理及操作人员职业素质、材料的进场质量、设备的性能、成品的保护等来保证产品二次加工质量，通过试验收集分析相关参数，为正常施工提供数据样本，同时验证电机自动电压调节器是否保证了设备稳定的电压电流。

移动式辊压数控压型机弯板机1、影响铝镁锰金属板二次现场加工精度的主要因素（1）操作管理制度是否健全，操作程序是否完善。

管理结构是否合理，管理职责是否健全，管理人员结构数量是否合理等。

（2）技术能力，主要包括人员对加工方法、流程、程序或加工工艺理解程度和熟练程度，以及图纸和技术交底的掌握程度，设备的技术性能等。

（3）人员素质，主要包括技术与操作的熟练程度、职业素养、健康、防护等。

（4）材料、设备情况主要包括材料与设备质量、性能、完好率等。

2、利用数学几何原理，对屋面板进行细化分解为增加建筑的美感，车站屋面设计为“飞叶”状。

直立锁边金属屋面系统关键技术研究随着经济的快速发展,国内各大体育场馆、交通站台等建筑不断兴建,直立锁边金属屋面系统应用也越来越广泛。

然而,直立锁边金属屋面系统风揭和漏水事故依然困扰着国内外专家和学者。

针对这一问题,本文对金属屋面系统的抗风防水性能进行研究,主要研究工作及成果如下:(1)从关键材料、计算方法、关键构造、施工关键技术等方面研究了直立锁边金属屋面系统抗风防水的关键技术。

通过对比分析,发现直立锁边金属屋面系统关键节点的计算方法尚不完善,需要进行相关研究。

分析了金属屋面工程现场存在的施工问题,并提出了相应的解决方案。

(2)对固定支座与檩条的连接节点进行了变参数试验研究,通过对92个试件的试验研究及分析,得出了固定支座与檩条连接节点的三种典型破坏模式:自攻螺钉拔出;固定支座底板拉弯,自攻螺钉在螺帽处拉断;固定支座底板拉弯,自攻螺钉拔出。

通过分析三种破坏模式,发现固定支座底板也是节点受力的薄弱环节,在已有计算方法的基础上,补充了固定支座底板刚度的计算方法。

(3)系统分析了固定支座与檩条连接节点的试验数据,对自攻螺钉的抗拔承载力进行了研究,结果表明:自攻螺钉的抗拔承载力与固定支座底板厚度无关,与檩条翼缘板厚、檩条抗拉强度、自攻螺钉直径、螺钉数量等因素基本呈正比关系。

将试验值与国内外规范中的计算公式理论值进行对比,分析发现相关国家规范值均偏安全,并基于概率统计方法提出了自攻螺钉抗拔承载力的计算方法。

(4)针对金属屋面系统行业缺乏设计计算软件的现状,采用Visual Basic6.0编程语言研发了适用于直立锁边金属屋面系统的设计计算软件,并通过工程实例应用,验证了软件的准确性。

(5)结合北京理工大学体育馆屋面工程,将研究成果应用于实际工程,通过实例分析,验证了研究成果的可靠性,为其他类似工程的设计及施工提供可行性参考。

金属屋面连接性能测试研究发布时间：2022-08-25T01:03:49.421Z 来源：《城镇建设》2022年5卷7期作者：郭运龙梁政[导读] 金属屋面的侧向连接构造形式大多呈现咬合型的直立锁缝式特点，郭运龙,梁政中建新疆建工（集团）有限公司新疆乌鲁木齐830000摘要：金属屋面的侧向连接构造形式大多呈现咬合型的直立锁缝式特点，本篇文章重点分析了现代化建筑常用的金属屋面连接形式，分析其结构特点，分析直立锁缝屋面性能测试研究，为后续金属屋面的发展推广提供参考。

关键词：金属屋面；连接性能；测试引言随着科学技术水平的不断提高和建筑施工技术的不断进步，钢结构在房屋建筑中使用范围越来越广泛，距今为止钢结构发展历史可达30年，房屋建筑中大量使用的金属维护系统也在21世纪初期逐渐投入使用，这些金属结构的出现为提升建筑建设质量和安全性带来一定帮助，但是随着一些大型标志工程由于金属结构抗风能力不足而导致的意外事故发生，也让人们意识到了目前我国金属屋面设计仍然存在不足，包括设备产品层次不齐，缺乏统一标准等等不良因素，目前建设中常用的金属屋面按照术规范可以划分为搭接型、扣合型与咬合型三种。

本篇文章结合金属屋面特征，了解结构性能，为后续发展提供参考。

1金属屋面连接构造的特征1.1搭接型搭接型屋面板在房屋建筑中使用还是比较广泛的，主要是指半路螺钉可以直接穿透板面与结构相连接的形式，这种受力形式传递非常明确，并且可以根据材料性质和刚设计规范进行理论值计算，整个过程受力鲜明，属于传统意义上的打钉板，结构并不复杂，常规建筑中应用较多。

但是搭接型屋面板是存在一定问题的，例如变形严重，应力集中，耐久性差等，所以一般不用于高级建筑屋面，大型建筑中使用也比较少。

1.2扣合型扣合型屋面板属于暗扣形式的了解方式，并非钉子直接穿过，而是屋面结构的波峰位置有暗扣组成，通过支架的形式和结构构件相连，是传统屋面结构形式的一种突破，避免了由于螺钉直接穿透而带来的应力集中和变形问题，所以在一定阶段内在房屋建设过程中应用非常广泛。

直立锁边金属屋面系统抗风设计与结构承载力试验
王明明;辛志勇;葛连福;汪大洋;张永山
【期刊名称】《建筑结构》
【年(卷),期】2024(54)6
【摘要】直立锁边金属屋面因抗风揭强度不足常出现风揭破坏。

为了详细分析直立锁边金属屋面系统的抗风揭性能,首先,提出了抗风设计关键技术问题。

然后,对屋面关键部位的风荷载计算和屋面系统的结构抗力进行研究。

最后,对如何选择抗风揭试验方法来获得结构承载力进行对比分析。

结果表明,在计算屋面风荷载时,应重点关注局部关键部位,采取规范计算和风洞试验相结合的方法进行验证;在确定直立锁边金属屋面系统结构承载力时,需综合考虑抗风揭静态和动态试验结果。

【总页数】7页(P141-147)
【作者】王明明;辛志勇;葛连福;汪大洋;张永山
【作者单位】广州大学土木工程学院;珠海安维特工程检测有限公司;中冶建筑研究总院有限公司;广东省建筑金属围护系统工程技术研究中心
【正文语种】中文
【中图分类】TU393
【相关文献】
1.直立锁边金属屋面的抗风构造性能试验研究
2.直立锁边金属屋面系统关键连接节点抗拉承载力试验
3.温度对带抗风夹直立锁边金属屋面系统抗风性能影响
4.有无
抗风夹直立锁边屋面系统温度效应试验研究5.铝镁锰直立锁边金属屋面抗风揭性能试验研究与理论分析
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直立锁边金属屋面系统施工技术
苏军
【期刊名称】《山西建筑》
【年(卷),期】2013(039)011
【摘要】以某公共建筑为例,对直立锁边铝镁锰合金金属屋面系统施工技术进行了介绍,从施工安装工艺流程、屋面板材料加工工艺、施工控制要点等几方面进行了阐述,可为同类型屋面工程施工提供借鉴.
【总页数】2页(P82-83)
【作者】苏军
【作者单位】山西八建集团有限公司,山西太原030027
【正文语种】中文
【中图分类】TU758
【相关文献】
1.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 [J], 邹顺星
2.直立锁边金属屋面系统关键连接节点抗拉承载力试验 [J], 于敬海;赵彧洋;蒋智宇;李路川;闫翔宇
3.泡沫玻璃直立锁边金属屋面系统抗强台风技术措施 [J], 施林杰
4.ASTM标准对直立锁边金属屋面系统性能要求和检测方法剖析 [J], 陈宇辰;殷小珠
5.铝镁锰直立锁边金属屋面系统浅析 [J], 杨廷海;赵鹏;盛辉
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D0l:10.16767/ki.10-1213/tu.2021.06.003建材资讯铝镁锰直立锁边金属屋面系统浅析杨廷海赵鹏盛辉北京佑荣索福恩建筑咨询有限公司摘要：本文以北京汽车博物馆金属屋面系统项目为列，介 绍了铝镁锰直立锁边金属屋面的幕墙基本构造。

从主要材料、构造设计、防水设计、抗风荷载能力等方面介绍。

并用实际例子 进行了解析。

关键词：直立锁边；金属屋面；防水;抗风荷载1引言随着我国经济突飞猛进的发展，一些大型体育场馆、机场、展示场馆及高铁站房等建筑物不断涌现，如首都机场T3航站 楼、北京汽车博物馆、津秦客运专线唐山火车站站房等大跨度公 共建筑中轻型铝镁锰直立锁边金属屋面凭着其色彩丰富的外 观、优异的结构防水性能、优良的抗风性能、施工的方便快捷以 及良好的保温降噪的特点，得到了广泛应用。

本文主要结合北 京汽车博物馆工程,针对铝镁锰合金直立锁边金属屋面系统的 结构特点与施T.技术进行研究。

2工程概况北京汽车博物馆屋面为一只“眼睛”的造型。

有以开放和包 容的视野看世界的寓意(图1)。

图1北京汽车博物馆模型图其结构由装饰铝板、铝镁锰直立锁边金属板与保温岩棉、吸 音棉及压型钢板组成。

3北京汽车博物馆项目铝镁锰直立锁边金属屋面系统基本构造对于各层面的球面设计,采用了三维空间设计的方式，采用 空间坐标定位等准确实现几个层面的位置关系，如图2所示。

图2立体节点图(1)外层是装饰铝板。

(2)中层为铝镁锰直立锁边金属板和 保温岩棉,采用扇形分格，通过空间坐标定位确定面材及龙骨位 置与弧度。

(3)内层为压型钢板和吸音棉，亦采用扇形分格，通过 空间坐标定位确定面材及龙骨具体位置曲度弧度等。

3.1主要材料(1)装饰铝板：3mm板单板，材质5005-H3K2)防水板：1.0mm铝镁锰合金直立锁边板。

(3)承托板:0.5mm彩色镀铝锌压 型钢底板。

(4)泛水板:2mm氧化铝板。

(5)铝型材：阳极氧化处 理。

材质为6063A-T5〇(6)铝管:4>5〇x5mm圆铝管，表面阳极氧 化。

金属屋面连接性能测试研究摘要：近年来，我国的工程建设越来越多，对金属屋面的应用也越来越广泛。

国内金属屋面系统一般是通过计算确定连接构件的承载能力，设计时会根据经验取折减系数进行修正，计算结果较为保守，而通过检测试验得到的构件承载力更加准确。

本文首先对国内连接构件试验研究综述，其次探讨了金属屋面连接性能测试，以供参考。

关键词：金属屋面；连接构件；抗拉承载力；抗剪承载力引言金属建筑围护系统是指采用金属板或金属面夹芯板为材料，满足建筑外围护系统相应使用功能要求的装配式建筑围护体系，其中金属屋面系统是主要组成部分。

目前，国内金属屋面系统多通过计算确定连接构件的承载能力，但金属屋面系统构造多样，受力形式复杂，连接构件种类迥异，设计时一般根据经验取折减系数进行修正，计算结果较为保守；而模拟现场安装，通过检测试验得到的连接构件承载力更加准确。

因此，本文归纳总结了连接构件的常见失效模式，分析现有研究的局限性，学习相关国外标准，研究连接构件在不同负载条件下的检测试验装置和检测方法。

1国内连接构件试验研究综述国内专家、学者就连接构件抗拉、抗剪承载力的问题开展了研究。

徐海平利用试验数据，经过分析回归，得到单个自攻螺钉连接中、薄厚度钢板的抗剪承载力设计值的计算方法，给出了自攻螺钉受剪连接的相关构造要求与施工要求建议。

于敬海以檩条翼缘板厚、檩条材质、自攻螺钉直径、自攻螺钉数量以及固定支座底板厚度为变量，进行连接节点试件的受拉试验，对已有固定支座与檩条连接节点的抗拉承载力计算公式进行了修正，并得出国内外规范公式得到的节点抗拉承载力计算值比试验值偏小，工程应用偏于安全的结论。

卢林枫总结得到自攻螺钉连接抗剪试验破坏的几个阶段、主要破坏模式和影响因素，认为螺钉数目及间距是影响自攻螺钉连接抗剪性能的最主要因素，螺钉排列方式对连接的抗剪性能影响较小，在某些破坏模式下，母材厚度也是影响连接件抗剪性能的主要因素之一。

谢志强对132个薄壁钢板混合连接进行受剪性能试验，发现连接件的排列方式对其力学性能和破坏机理有显著影响，由于不同连接的力学机理与性能相差较大，现有的承载力直接累加法用于混合连接计算时偏于不安全。