专利名称：通用型直立锁缝金属屋面系统的锁缝的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种用于建筑屋面系统---直立锁缝金属屋面系统的屋面板锁缝。
背景技术：
目前建筑上常用的的金属屋面板从安装方式上来分主要有以下三种形式打钉式、扣合式和锁逢式。打钉式屋面板的施工速度慢，钉合处温度应力集中，容易产生变形而导致渗漏；扣合式屋面板虽然安装简便，但有时会因工人施工经验不足而产生假扣合的情况出现。另外，扣合式屋面板的抗风吸能力不高，且水密、气密的性能也不理想；直立锁缝式屋面板克服了上述两种屋面板存在的问题，在抗风吸力和渗漏方面的能力较前两者大为提高。由于它在抗渗漏能力、耐久性能和制作安装等方面的出色表现，被大量地应用于新建的工业、民用和公共建筑领域以及现有建筑物的屋面翻新工程中，成功地取代了传统的复合式屋面和薄膜式屋面体系，成为当今理想的建筑屋面系统。
直立锁缝屋面系统是指相邻屋面板之间在安装时沿着板的纵向边缘相互锁扣，形成垂直于屋面的锁缝，板与板之间通过锁缝相连，形成一个联系紧密几乎刚性的屋面系统。隐藏在锁缝中间的滑动卡座，可以使屋面板随温度变化而热胀冷缩，并将屋面板与次结构系统相连接，减少了穿板螺钉的使用。
但是，直立锁缝屋面系统自1969年问世以来，技术上基本上没有进行大的升级和提高，目前流行的屋面系统所依赖的是30年前开发的技术，它在满足更高的抗风要求上的考虑和计算测试是不足的。对在各种屋面进行风洞试验之后的结果显示，分布在屋面上的风荷载可以分为以下三个区域区域1最低风荷载区屋面的主要部分(大约占屋面表面面积的80％)区域2次高风荷载区屋面的四周部分(大约占屋面表面面积的15％)区域3最高风荷载区屋面的四角(大约占屋面表面面积的5％)
如图1所示，该图为典型的预制建筑屋面1的透视图，它表示作用在屋面1上不同区域的风吸力的分布情况。如该图所示，屋面102A、102B被分割成不同风荷载区域301、302和303。中间区域301为风荷载最低的区域，占屋面表面积的大部分；边缘区域302为次高风荷载区域，分布于屋面102A和102B的四周；角部区域303为屋面的最高风荷载区域，位于屋面102A和102B的四角。应用时，具体的分区范围和风荷载大小应根据建筑结构荷载规范来确定。
为了满足屋面102A和102B的不同区域的风荷载要求，目前的建筑屋面系统承包商往往采取以下措施(1)按最高风荷载要求设计；(2)用不同宽度或厚度的板材去满足不同区域的风荷载的要求；(3)减小檩条间距或在锁缝的基础上再外加夹具进行加固。毫无疑问，(1)方法会使材料用量增加；至于第(2)、(3)两种方法，如在较高风荷载区缩小檩条间距、加厚板材或在锁逢的基础上再外加夹具加固，这看似经济合理，但这使得选材变得复杂，而且由于不同厚度的板材往往需要用不同型号的锁缝机，这样一来，设备的成本增加了，同时也增加了设计安装的复杂程度。总而言之，所有这些措施都会造成材料的增加、檩距的不一致或安装的复杂程度的提高。
另外，传统的直立锁缝屋面系统要求屋面板在安装后马上用电动锁逢机进行锁逢的工序，以避免渗漏或遇强风时屋面被掀掉。这样一来，势必会影响到整个屋面系统的安装速度，同时也可能会因为天气的原因而延误工期。
实用新型内容针对目前各类直立锁缝屋面系统中存在的上述技术上的缺陷，一方面，本实用新型提供一种用于直立锁缝屋面系统(以下称为LSIII直立锁缝屋面系统)的锁缝，即LSIII-Q型锁缝。它包括屋面板的公肋、母肋、卡座干肢以及密封胶泥，其特征在于，将所述卡座干肢末端折弯并钩住屋面板公肋的前肢，将所述屋面板母肋末端折弯并包裹住所述折弯的卡座干肢以及公肋，它们相互锁扣形成360°的卷边，将所述锁缝的前肢部分沿根部再向内弯折约90°，形成360°+90°，再将其平肢部分沿根部向下弯折35°-40°，形成一个360°+90°+(35°-40°)的非弹性变形锁缝。
另一方面，权利要求1所述的锁缝的特征还在于，其平肢部分沿根部向下弯折为35°，形成一个360°+90°+35°的非弹性变形锁缝。
另一方面，权利要求1所述的锁缝的特征还在于，所述的屋面板的两纵边分别为相互匹配的公肋和母肋，两肋之间为带有一对纵向浅肋的平直部分。
再者，根据权利要求1所述的锁缝，其特征在于，所述公肋带有梯形折皱，边缘部分包括竖肢、平肢和前肢。
另一方面，根据权利要求1所述的锁缝，其特征在于，所述母肋带有梯形折皱，边缘部分包括竖肢、平肢、前肢和末梢弯钩，在平肢与前肢相交位置的内侧放置密封胶泥。
再者，根据权利要求1所述锁缝，其特征在于，所述平肢部分的长度约为15-25mm。
另一方面，权利要求1所述的LSIII-Q型锁缝的形成方法，其特征在于，将所述卡座干肢末端折弯并钩住屋面板公肋的前肢，将所述屋面板母肋末端折弯并包裹住所述折弯的卡座干肢以及公肋，相互锁扣形成360°的卷边，将所述锁缝的前肢部分沿根部再向内弯折约90°，形成360°+90°，再将其平肢部分沿根部向下弯折35°-40°，形成一个360°+90°+(35°-40°)的非弹性变形锁缝。
另一方面，根据权利要求7所述的LSIII-Q型锁缝的形成方法，其特征在于，在平肢与前肢相交位置的内侧放置密封胶泥。
本实用新型的锁缝不仅具备了传统直立缝屋面锁缝所具有的诸如美观、耐久、防渗漏、抗外力等特点，而且还在节省安装成本、提高施工效率等方面超越了传统的屋面锁缝，显示了其独特的优越性。
LSIII直立锁逢屋面系统是目前唯一可以按照屋面风吸力的大小和分布区域选择相应的锁缝的屋面系统，与采用一种锁缝的屋面板相比，它不必根据屋面风吸力来选择不同厚度的板材，或在最高风速区域减小檩条间距，从而简化了屋面板的设计安装。本实用新型作为其中的一种锁缝，可以用在风吸力较高的屋面边缘区域302，并通过与其它屋面锁缝的组合运用，使得LSIII屋面系统在性能上更加有效和精确，安装上也更加快速和简便。
本实用新型的其它特点、优越性可通过配合附图阅读以下详细说明了解到
图1为一典型的预制建筑屋面1的透视图。
图2为LSIII直立锁缝屋面系统的屋面板102的正截面示意图。
图3为屋面板102的公肋202与母肋201的详图。
图4(图4-a、图4-b和图4-c)是演示屋面板的安装情况图。
图5和图6所示为本实用新型，即LSIII-Q型锁缝103C。
图7所示是在屋面1上工作的电动锁缝机142和手动锁缝夹具150。
具体实施方式
本实用新型提供了一种通用型直立锁缝的金属屋面系统LSIII的锁缝形式。以下参照附图对本实用新型作详细的描述。但下述内容不限制本实用新型。
本实用新型通常被用于屋面风吸力最高的角部区域303。图2为LSIII直立锁缝屋面系统的屋面板102的正截面示意图。它包括了两个梯形状的边肋(公肋202)和(母肋201)，以及介于两边肋间的中间平直部分203。梯形状的边肋201和202提高了板102的刚度，同时也改善了板的有效利用率。板中间的平直部分包含了两个浅肋204，以增加板的强度。
图3为屋面板102的公肋202与母肋201的详图。如图所示，屋面板102的母肋201由竖向干肢205、横向平肢206(15-25mm)和向前延伸的前肢207以及末端的弯钩209组成；公肋202由竖向干肢210、横向平肢211(15-25mm)以及向前延伸的前肢212组成。
为使屋面系统达到最强的密封性能同时也为了便于安装，本实用新型选择了在母肋201的平肢206到前肢207的转折处这一特殊位置使用密封胶泥213。这样，在板102安装完成之后，胶泥213会因公肋202与母肋201之间的接合作用而始终处于稳定的均匀受压状态。即使在最强的风吸力作用下，也不会因为屋面板102的变形和根部锁缝的张开而影响到密封胶213的密封性能，从而达到优异的防风雨能力。
图4演示了屋面板的安装情况。屋面板102A上的公肋202、屋面板102B上的母肋201，以及被夹在公肋202和母肋201中间的卡座104的滑片104A以及下面的底座104B。卡座滑片104A包括干肢215、平肢216、延伸肢217和末梢的弯钩218，卡座滑片104A与底座104B相连，底座104B被固定在次结构系统的檩条6上。滑片104A的弯钩218与板的公肋的前肢212钩住，滑片104A与屋面板102A和102B之间不会产生相对位移，以确保锁缝103间的密封胶泥213不被扰动，防止雨水从锁缝103中渗入。如图4-a所示，在安装时，必须首先定位并固定第一块屋面板102A，然后将第二块屋面板102B提起，先放下有母肋的一边，使第二块板102B的母肋201的边缘弯钩209钩住第一块板102A的公肋的前肢212，随后再平稳地放下第二块板的另一边，使第二块板102B的母肋201绕着第一块板102A的公肋202旋转，直到第二块板102B完全落下为止。此时，母肋201和公肋202也完成了锁扣接合的过程，公肋与母肋在安装完毕后相互接合、咬扣，形成一个360°的卷边，形成了图4-b的锁缝形式103A，在进行103A锁缝的过程中，屋面板始终保持原形，没有任何永久性变形的发生。
图5和图6所示为本实用新型，即LSIII-Q型锁缝103C。它是在锁缝103A的基础上，先使用电动锁缝机，将板102A的公肋前肢212、卡座滑片104A的前肢217及弯钩218和板102B的母肋前肢207及弯钩209一起沿着各自的根部222、224和223向内作90°弯折，形成360°+90°的锁缝(图4-c)，再次使用电动锁缝机，将板102A的公肋平肢212、卡座滑片104A的平肢216和板102B的母肋平肢206一起沿着各自的根部221、219和220向下作35°的弯折，最后形成一个360°+90°+35°的非弹性变形锁缝103C(图5)，亦即LSIII-Q型锁缝。经试验证实，采用本实用新型的屋面系统能够抵抗5.76kN/m2的风吸力(表1)。
表1ASTM E 1592风吸力实验结果
实践证明，本实用新型满足了处在最恶劣强风地区的建筑物屋面的最高风荷载区域的要求。
图7所示是在屋面1上工作的电动锁缝机142和手动锁缝夹具150。电动锁缝机142通常用于连续形屋面锁缝；而手动锁缝夹具150通常用在檐口、屋脊和卡座位置的锁缝。
如图7所示，不同的锁缝形式将使屋面系统达到不同的质量标准。在270区段，因风吸力最强，故采用连续的LSIII-Q型锁缝；在下一区段272，风吸力有所降低，故可以采用连续的103A锁缝，仅在卡座位置采用LSIII-Q型锁缝；又降低了区段274的风吸力，采用连续的103A锁缝可以满足要求；风吸力在区段276再次减弱，可以采用连续的103B型锁缝，但在卡座位置仍采用LSIII-Q型锁缝；区段278的风吸力进一步地减弱，采用连续的103B型锁缝，另在卡座位置采用103B型锁缝可满足要求；在最后区段280，风吸力最小，此时可全部采用连续的103A型锁缝。
权利要求1.通用型直立锁缝金属屋面系统的锁缝，它包括屋面板的公肋、母肋、卡座干肢以及密封胶泥，其特征在于，将所述卡座干肢末端折弯并钩住屋面板公肋的前肢，将所述屋面板母肋末端折弯并包裹住所述折弯的卡座干肢以及公肋，相互锁扣形成360°的卷边，将所述锁缝的前肢部分沿根部再向内弯折约90°，形成360°+90°，再将其平肢部分沿根部向下弯折35°-40°，形成一个360°+90°+(35°-40°)的非弹性变形锁缝。
2.根据权利要求1所述的锁缝，其特征在于，其平肢部分沿根部向下弯折为35°，形成一个360°+90°+35°的非弹性变形锁缝。
3.根据权利要求1所述的锁缝，其特征在于，所述的屋面板的两纵边分别为相互匹配的公肋和母肋，两肋之间为带有一对纵向浅肋的平直部分。
4.根据权利要求1所述的锁缝，其特征在于，所述公肋带有梯形折皱，边缘部分包括竖肢、平肢和前肢。
5.根据权利要求1所述的锁缝，其特征在于，所述母肋带有梯形折皱，边缘部分包括竖肢、平肢、前肢和末梢弯钩，在平肢与前肢相交位置的内侧放置密封胶泥。
6.根据权利要求1所述锁缝，其特征在于，所述平肢部分的长度约为15-25mm。
专利摘要通用型直立锁缝金属屋面系统的LSIII－Q型锁缝(103C)，它包括屋面板的公肋、母肋、卡座干肢以及密封胶泥，它具有将所述卡座干肢末端折弯并钩住屋面板公肋的前肢，将所述屋面板母肋末端折弯并包裹住所述折弯的卡座干肢以及公肋，相互锁扣形成360°的卷边，将所述锁缝的前肢部分沿根部再向内弯折约90°，形成360°+90°，再将其平肢部分沿根部向下弯折35°－40°，形成一个360°+90°+(35°－40°)的非弹性变形锁缝特性。
文档编号E04D3/367GK2692246SQ200320100608
公开日2005年4月13日 申请日期2003年11月4日 优先权日2003年11月4日
发明者马江 申请人:博莱特集团有限公司