机场、场馆等大型公共建筑的金属屋面抗风揭隐患确实不容忽视,通过专业检测与定制方案能够有效保障公共安全,以下是具体措施:
检测环节
实验室模拟检测
静态压力加载法:在金属屋面表面施加静态风压,模拟强风天气下的风荷载,观察金属屋面的变形和破坏情况。设备包括模拟风压测试压力容器、真空负压箱等,试验时需逐步增加压力,直至达到设计风压或试件破坏,记录位移、应变、破坏形态等数据。
动态压力加载法:利用风机产生动态风压,模拟强风天气下的风荷载,观察金属屋面的振动和破坏情况。此方法可模拟自然风场的脉动特性,适用于强(台)风地区或设计要求进行动态风载检测的建筑金属屋面。
检测依据:检测需依据相关国家标准和行业规范进行,如《钢结构工程施工质量验收标准》GB 50205 - 2020、《单层防水卷材屋面工程技术规程》JGJ/T 316 - 2013、《单层卷材屋面系统抗风揭试验方法》GB/T 31543 - 2015等。
定制方案环节
优化结构设计
加设抗风夹具:在金属屋面的锁边处施加抗风夹具,提高锁边咬合处的抗松脱承载力,从而增强整个屋面系统的抗风承载力。不过,这种方法可能会限制屋面沿板纵向的滑动,导致温度应力集中,严重时可能造成面板撕裂破坏。
加设抗风压条:在屋面上加设抗风压条,通常是在面板上设置矩形金属板,利用穿板钉将其与檩条相连,通过限制面板跨中位移来减小咬合处张口的宽度,从而提高咬合抗风承载力。但这种方法会影响屋面的防水性和美观性。
固定支座端头穿钉法:通过在固定支座端头底部打钉,将屋面板直立边与固定支座连接,限制咬合处张口的发展,显著提高抗风松脱承载力,但要注意做好防水处理。
改进材料选择
选用高强度材料:采用高强度、高韧性的金属板材或复合材料,提高面板的抗风能力。
优化密封材料:选择耐久性好的密封材料,确保其在长期使用过程中不会失效,同时位移能力需达到一定标准(如±25%接缝宽度),剪切模量≥0.4MPa。
规范施工工艺
严格控制连接件安装:金属屋面需采用高强度自攻螺钉+密封垫组合,螺钉间距需满足规范最小值(通常为300mm),关键节点需进行抗拔力试验验证。
优化支座锚固方式:檩条与主体结构的连接需采用双角钢+长圆孔设计,预留热胀冷缩位移空间的同时保证抗拔承载力。