专利名称：无焊接全装配式轻钢屋面系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种轻型钢结构屋面系统。
背景技术：
轻型钢结构建筑在现代工业建筑中已经被广泛应用，这种建筑结构以工业生产化高、现场施工速度快、安装便捷、适用性广泛等优点而被迅速推广。这种建筑形式的主结构一般由相互平行的门式钢架组成，其屋面系统一般是用相互平行的型钢檩条连接门式钢架的钢梁，檩条的间距一般在1.5米左右，以形成屋面的支撑系统，再选用各种截面形式的彩钢板铺装屋面。一般屋面需要保留3％～5％的坡度，以保证排水通畅。彩钢板与钢檩条之间采用螺钉连接，彩钢板之间采用搭扣连接，并辅助以铆钉、密封胶等。以上屋面系统在施工及应用中存在三方面问题，一是钢构件的防腐除锈问题。对钢构件进行除锈处理，一般需要进行喷砂，因此而引起的粉尘和噪音对环境污染较大。防腐防锈主要采用涂装各类油漆来解决，也经常因为涂装的质量和油漆的性能使得构件的防腐防锈寿命很受限制。在特殊环境下，比如制药、化工等建筑中的钢构件，防腐防锈更是难以解决的问题。二是焊接问题。虽然目前被广泛应用的钢结构屋面系统与混凝土结构相比较，已经极大地提高了工业化程度，但是在现场施工中仍然有一定量的焊接工作。这对构件的防腐防锈处理和施工效率都有影响。三是防水问题。目前采用的彩钢板加钢檩条屋面系统，从技术上很难避免渗漏。主要原因是彩钢板搭接扣、以及螺丝孔周边的缝隙一般用密封硅胶封闭。但是温度变形很快就会让这些密封措施失效。据此，使屋面系统的所有构件均工厂化生产，采用更加先进的防腐防锈处理方法，以及采用更加合理的屋面板铺装方式等是解决以上问题的途径。
发明内容
本实用新型需要解决的技术问题是提供一种构件完全工厂化生产，无需焊接，完全采用螺栓连接，以新的方式铺装屋面板，无需打孔、无需密封胶、温度应力可自由释放的无焊接全装配式轻钢屋面系统，以克服现有技术存在的一系列缺陷。
本实用新型的技术方案一种无焊接全装配式轻钢屋面系统，包括屋面板和屋面主结构，所说的屋面主结构包括桁架上弦杆和檩条盖板，屋面板直接通过固定件固定在所说的屋面主结构上，屋面板在每榀主结构之间构成排水沟槽；所说的固定件一半为桁架上弦杆，另一半为檩条盖板，两部分的截面相互配合，屋面板的两个边缘夹在所说的固定件中。
本实用新型采用紧密排列的平面桁架作为屋面系统的结构系统。每榀桁架间距1米，为保证桁架的平面外稳定性，在桁架之间设有平面外支撑系统。本实用新型对桁架杆件的用材和截面形式做了精细的设计。用材上，本实用新型选用厚度为2.0mm～3.0mm的镀锌钢板经过机械冷轧加工形成。镀锌层的防腐防锈性能及寿命远远高于一般油漆涂装层。另外防腐防锈处理也实现了完全工厂化，对于提高效率、节约成本、环境保护等多方面均十分有益。桁架上下弦杆的截面形式设计成倒置的“几”字型，其主要目的是上弦杆同时要作为屋面檩条来使用。下弦杆采用与上弦杆同样的截面，主要是为了生产方便，减少杆件类型。桁架弦杆加工长度一般为6米及3米，工程中可以根据需要的跨度自由搭接。桁架的腹杆截面为“r型，除了作为腹杆使用以外，也作为桁架的平面外支撑系统，以及桁架弦杆搭接使用。桁架的弦杆和腹杆之间、以及弦杆的搭接均采用螺栓连接。本发明另外设计了檩条盖板，其截面为“八”型，同样采用镀锌钢板经过机械冷轧加工制成。此盖板与桁架上弦杆组成一幅固定屋面板的“夹具”。盖板与桁架上弦杆采用自攻螺丝紧固，孔距离一般为1.2米，这样极大地减少了屋面上的孔数。盖板、上弦杆经过机械冷轧加工制成，这样保证了屋面板与盖板、上弦杆之间的接触非常紧密，不再需要用密封胶来密封。另外此接缝处于一个竖直的平面上，雨水很快流过，不会因为毛细作用而渗水。本发明的屋面材料选用镀锌钢卷板，板材厚度根据需要选择，其表面力求光滑，这种材料的防腐防锈性能也优于一般的泼纹彩钢板。板材宽度1.005米，两边夹在上弦杆与檩条盖板之间，下部由固定在两榀桁架上弦杆翼缘上的钢条带支撑，此钢条带的间距根据屋面板承受的荷载计算得出，一般在1米左右。这样铺装好的屋面板在两榀桁架之间形成了一个凹沟，因为屋面板选用镀锌卷板，其表面很光滑，屋面板形成的凹沟只要保证1％的坡度就可以保证排水通畅。另外采用本发明的屋面板铺装方法，还很好得解决了温度变形的问题。即屋面板夹与檩条盖板和上弦杆之间，不采用螺丝“钉死”的办法，而是使屋面板可以在此“夹具”中有约束的变形，这样从根本上避免了传统屋面板铺装方法因温度变形而导致的密封失效问题，很好地解决了屋面的长久防水防渗漏问题。
与传统的轻钢结构屋面系统相比，本发明具有如下优点1、本设计从材料选用角度解决了一般钢构件的防腐防锈性能不高的问对环境保护、降低材料成本等方面均十分有益。
2、本设计实现了屋面系统的所有构件的工厂化生产，和完全装配化，方便了现场施工，提高工作效率。
3、本设计的屋面板铺装方式，解决了传统屋面系统不能解决的温度变形问题，极大得减少了屋面的渗漏点，提高了屋面的使用寿命。
本发明中桁架的杆件和檩条盖板均采用镀锌钢板，经过机械的整平、多道工序辊轧、切断、冲孔等工序制成成品。其它零配件，如钢卡、钢条带等，要经过剪切、压制成型、冲孔等工序制成成品。施工安装方面，屋面桁架系统支撑于建成的结构梁上，无论下部结构系统是混凝土结构还是钢结构，本发明的屋面桁架系统都可以适用。桁架采用上弦或下弦支撑可以自由选择。首先将整个屋面系统所需要的桁架一榀榀在地面拼装好，并以2榀为一组安装好平面外支撑。将一组组桁架吊装于设计轴线位置上，再连接好彼此之间的平面外支撑，以及与下部结构的支座节点。之后，安装上弦杆件上的钢条带，再铺装保温层、屋面板，板的长度根据跨度决定，接着再固定檩条盖板。此外桁架端头还需要安装天沟及侧面封板。整个屋面安装方便、高效。
图1为本实用新型的结构示意图。
具体实施方式
参见图1，本实用新型的无焊接全装配式轻钢屋面系统包括桁架上弦杆1、下弦杆2、檩条盖板3、钢卡4、屋面板5、钢条带6、腹杆7和外支撑杆件8。
所说的桁架上弦杆1和下弦杆2的截面为“几”字型，由于本实用新型采用了较薄的钢板，为加强上弦杆1和下弦杆2的腹板的抗扭、抗弯强度，并保证加工中的平整度，在腹板上设有凸起，为加强翼缘板的抗扭、抗弯强度，在翼缘板边沿设有向内的折边；所说的檩条盖板3的截面为“八”型，其脊部为圆弧型，使得雨水能够通畅流淌；所说的屋面板5两边夹在檩条盖板3与上弦杆1之间，板底部用钢条带6支撑，钢条带6连接在上弦杆1的翼缘上，檩条盖板3与上弦杆1通过“几”型的钢卡4用自字攻螺丝连接。
所说的腹杆7的截面为“厂型”，其一端与上弦杆1底板上的向下的耳板通过螺栓相连接，另一端通过螺丝与下弦杆2相连接；
所说的平面外支撑杆件8通过螺丝与腹杆7相连接。
按照本实用新型优选的技方案，檩条盖板3的折边坡度及尺寸与上弦杆1一致，保证两者匹配；需要铺装保温层的，可将保温层铺装在钢条带与屋面板5之间。
权利要求1.一种无焊接全装配式轻钢屋面系统，包括屋面板(5)和屋面主结构，其特征是屋面板(5)直接通过固定件固定在所说的屋面主结构上，屋面板(5)在每榀主结构之间构成排水沟槽。
2.根据权利要求1所述的无焊接全装配式轻钢屋面系统，其特征在于，所说的屋面主结构包括桁架上弦杆(1)和檩条盖板(3)，所说的固定件一半为桁架上弦杆(1)，另一半为檩条盖板(3)，两部分的截面相互配合，屋面板(5)的两个边缘夹在所说的固定件中。
3.根据权利要求2所述的无焊接全装配式轻钢屋面系统，其特征在于，还包括下弦杆(2)、钢卡(4)、钢条带(6)、腹杆(7)和外支撑杆件(8)；所说的桁架上弦杆(1)和下弦杆(2)的截面为“几”字型；所说的檩条盖板(3)的截面为“八”字型，其脊部为圆弧型；所说的屋面板(5)两边夹在檩条盖板(3)与上弦杆(1)之间，板底部用钢条带(6)支撑，钢条带(6)连接在上弦杆(1)的翼缘上，檩条盖板(3)与上弦杆(1)通过钢卡(4)连接；所说的腹杆(7)的一端与上弦杆(1)底板通过螺丝相连接，另一端通过螺丝与下弦杆(2)相连接；所说的平面外支撑杆件(8)通过螺丝与腹杆(7)相连接。
4.根据权利要求3所述的无焊接全装配式轻钢屋面系统，其特征在于，檩条盖板(3)的折边坡度及尺寸与上弦杆(1)一致。
5.根据权利要求3所述的无焊接全装配式轻钢屋面系统，其特征在于，钢条带(6)与屋面板(5)之间设有保温层。
专利摘要本实用新型由完全工厂化生产的杆件经现场拼装成紧密排列的桁架构成其结构，屋面材料选用光滑的镀锌卷板，桁架上弦杆的截面形式设计成倒置的“几”字型，同时将上弦杆作为屋面檩条来使用，再通过截面为“八”型的檩条盖板与桁架上弦杆组成一幅固定屋面的“夹具”，仅用数量很少的螺丝固定。与传统的轻钢结构屋面系统相比，本实用新型从材料选用角度解决了一般钢构件的防腐防锈性能不高的问题，对环境保护、降低材料成本等方面均十分有益。实现了屋面系统的所有构件的工厂化生产，和完全装配化，方便了现场施工，提高工作效率，解决了传统屋面系统不能解决的温度变形问题，极大地减少了屋面的渗漏点，提高了屋面的使用寿命。
文档编号E04D3/36GK2642899SQ03255778
公开日2004年9月22日 申请日期2003年7月21日 优先权日2003年7月21日
发明者张达龙 申请人:上海特隆空间结构有限公司