金属屋面从20世纪70年代末在我国开始应用,经过30多年的发展,已广泛地应用于各种工业、商业和民用建筑中。现在我国应用金属板屋面的建筑随处可见,它已是建筑中非常重要和必要的组成部分。
建筑围护系统是建筑物的“皮肤”和“衣服”,承受着自然界的风、雨、雪、雷电、冰雹、火、光照辐射等作用及其他次生灾害,满足人们对建筑物的保温、隔热、防水、防潮、隔声、防火等方面的要求。覆盖在建筑表面的金属屋面,由于直接承受各类荷载作用,极易发生围护功能的丧失,严重影响体育场馆等大跨度公共建筑的正常运营。工程实践表明,金属屋面的破坏是大型公用建筑主要的破坏形式,近年来,类似工程事故层出不穷。金属屋面系统受力情况很难计算清楚,屋面系统的关键性能如涉及抗风揭安全性能只能通过试验验证进行确认。为大家介绍一种金属屋面系统动态抗风揭检测方法:《薄型屋顶和墙覆层的测试方法 第3部分:飓风地区抗风压》AS 4040.3-2018检测设备:金属屋面综合性能试验机是由测试压力箱体、风机管道、离心式风机及控制设备四部分组成,分上、中、下三个独立单元,测试试件安装在上下箱体之间的试件框中,并有相应的密封构造对其密封。上、下箱体分别由独立的风源产生机构在各自的箱体内产生相应的风力模拟。动态抗风揭检测程序:确定测试压力值后,分为A、B、C、D、E、F、G七个阶段,按顺序完成各个阶段的测试。
风压影响时,压型钢板与找平钢板构成的受荷单元可以保证屋面板不受任何影响。
检测对象:金属屋面抗风检测主要针对金属屋面系统,包括单板金属屋面、组装式金属屋面、金属面夹芯板等。检测试件应实际工程项目一致,是完整的系统,并完全按照设计和施工图纸要求进行制作和安装(包括试件的材质、尺寸、板型及安装、锚固件及固定方式等),不得加设任何多余的零配件或采用特殊的组装工艺或改善措施;工程检测试件的各个组成构件应根据实际工程状况选用和安装,试件的受力况应尽可能和实际相符,不允许试件安装和固定出现变形。
" 立边咬合系统:
1.整体结构性防水、排水功能,无论建筑形状如何,均能完全咬合接缝,整个屋面没有钉孔,既可以使屋面在温度变化时自由伸缩,避免温度应力,又杜绝了由系统螺钉固定方式所造成的漏水隐患。
2.无须化学嵌缝胶,免除污染与老化问题。
3.成熟的整体式屋顶开洞和防雷系统设计。
4.透气性好,保持整体结构的长期自然干燥,延长建筑使用寿命。
5.三维弯弧特异造型易加工。
6.结构简洁、轻巧、安全,能抵抗高强负风压,在台风、暴雨地区尤其适用。
7.也适用于旧屋顶的翻新和在旧屋面上加建新屋顶。
8.施工安全、简单、快速、准确、经济。"
随着金属屋面系统的发展,人们对于建筑的质量要求更高。无论是新建、再建或已经建好的金属屋面建筑,都应该合理的进行抗风性能检测,验证系统的抗风性能,对建筑的可靠性提供依据,也对建筑的安全性提供保障。
国家标准《金属屋面抗风掀性能检测方法 第1部分:静态压力法》发布于2021年3月9日,将于2021年10月1日实施。国家标准《金属屋面抗风掀性能检测方法 第2部分:动态压力法》发布于2021年3月9日,将于2022年2月1日实施。静态压力法主要参考了FM 4471-2010《1级平板屋面认证标准》,动态压力法综合了CSA A 123.21-04《动态风荷载作用下卷材屋面系统抗风揭试验方法》和UL 580-2009《屋面组件抗风揭试验方法》的试验方法。金属屋面抗风揭试验方法国家标准的颁布,将有效保证金属屋面的风荷载安全性,促进金属围护系统的推广应用。
屋面结构的风致破坏原理是风在建筑屋顶所引起的风吸力以及其脉动效应,连同风作用在柔性(大部分)屋面结构上引起的风振效应,常常使屋面局部(或表面装饰物)首先破坏,进而由于连锁效应致使整个屋面遭受连续破坏。为实现建筑金属屋面系统安全、适用、耐久,能在全生命周期都得到良好的保证,这离不开设计、制造生产、安装施工、检验检测、维保单位的协同工作。
金属屋面系统又称高级金属屋面系统,是以具有自保性防腐能力、轻质、高强、耐久的钛锌、铜、钛、镀铝锌彩板等金属薄板及铝合金、不锈钢薄板作为面材的建筑屋面系统,是建筑围护系统的一种形式。
" 检测方法:
国内标准:GB50009-2012《建筑结构荷载规范》、
GB50205-2001《钢结构工程施工质量验收规范》两份标准均只提关于风荷载的内容,并未有任何验证方法。
GB50345-2012《屋面工程技术规范》提出了应对系统的风荷载设计进行验证,方法参考FM标准;
GB50896-2013《压型金属板工程应用技术规范》首个明确要求金属屋面系统应进行抗风揭性能试验,附录D提出了一个简单的抗风揭试验方法。
MCIS-MBE-05《建筑金属围护系统检测与认证》对开放程度较高的港澳地区,提出了一个较全面的抗风性能检测方法 。
MCIS-PPT-01《建筑金属围护系统抗风揭检测方法》针对性提出了抗风性能检测指引,切实有效的指导抗风性能检测工作 。"
" 金属屋面静态压力抗风揭检测应符合下列规定:
1.检测装置应由测试平台、风源供给系统、压力容器,测量系统及试件系统组成,测试平台的尺寸应为:长度L≥7320mm,宽度B≥3660mm,高度H≥1200mm。
2.检测装置应满足构件设计受力条件及支撑方式的要求,测试平台结构应具有足够的强度、刚度和整体稳定性能。
3.压力测量系统允许误差应为示值的±1%且不大于0.1kPa,位移测量系统允许测量误差不应大于满量程的0.25%,使用前应经过校准。
"
平面板条系统:是加工运用难度较大的薄板金属板材系统,要求不锈钢板、钛金属板等表面平滑,并双重防水,故系统设有内集水槽。主要用于加工难度大的板材。
直立锁边防雷特性。屋面体系与结构整体防雷体系紧密连接,充分解除雷电破坏、静电积留的问题。本系统屋面的金属板块均为良好的建筑外维护系统材料,铝镁锰合金都是良好的导体。单一的整块板块不仅仅提供水密性,而且是良好的导体,即便在有搭接的部位仍不影响其雷电保护性能。实际施工方法是:在金属屋面纵向、横向每隔6-10米的屋面板下隐藏做一个接地,在接地点安装角码,一头固定在檩条上,另一头固定在T型码支座上。固定在檩条上的接地可以连接其他单位施工的防雷系统。适合的屋面板材料: 铝镁锰合金板、镀铝锌钢板板;适合的屋面板材料厚度:0.6mm-1.0mm屋面立边高度:65mm屋面立边距:300-400mm(可做大小头型扇形板,板宽视加工设备而定)