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)减小懔条间距。毫无疑问，(1)、(3)两种方法都会使材料用量增加；至于第(2)种方法，如在较高风荷载区缩小檩条间距、加厚板材、减小板的宽度或在锁逢的基础上再外加夹具加固，这看似经济合理，但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。
发明内容
针对目前各类直立锁缝屋面系统中存在的上述技术缺陷，本实用新型一方面提供了一种用于直立锁缝屋面系统—本文称为LSIII直立锁缝屋面系统的锁缝，即LSIII-T型锁缝。所述锁缝包括屋面板的公肋、母肋、卡座干肢以及密封胶泥，其特征在于，所述卡座干肢末端折弯并钩住屋面板公肋的前肢，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，所述锁缝的前肢部分沿根部再向内弯折约90°，形成360°+90°的非弹性变形锁缝，且平肢与前肢相交位置有密封胶泥。
另一方面，本实用新型提供了一种用于直立锁缝屋面系统—LSIII直立锁缝屋面系统的锁缝，其中，所述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。
再一方面，本实用新型提供了一种用于直立锁缝屋面系统—LSIII直立锁缝屋面系统的锁缝，其中，所述公肋带有梯形折皱，其边缘部分包括竖肢、平肢和前肢。
又一方面，本实用新型提供了一种用于直立锁缝屋面系统—LSIII直立锁缝屋面系统的锁缝，其中，所述母肋带有梯形折皱，其边缘部分包括竖肢、平肢、前肢和末梢弯钩，且在平肢与前肢相交位置的内侧放置了密封胶泥。
又一方面，本实用新型提供了一种用于直立锁缝屋面系统—LSIII直立锁缝屋面系统的锁缝，其中，所述平肢部分长约15-25毫米本实用新型还提供了形成该锁缝的方法，其中，所述方法包括在安装时使母肋的弯钩与公肋的前肢咬口，母肋绕公肋旋转并最终包裹住公肋，并在安装完成后将锁缝的前肢部分沿根部再向内弯折约90°，形成360°+90°的非弹性变形锁缝。
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所示为一典型的预制建筑屋面1的透视图，它表示了作用在屋面1上不同区域的风吸力的分布情况。
图2为LSIII直立锁缝屋面系统的屋面板102的截面图。
图3为屋面板102的公肋202与母肋201的详图。
图4演示了屋面板102的安装情况。
图5为LSIII-R的型锁缝的示意图。
图6为LSIII-T103B的示意图。
图7为LSIII-T型锁缝103B T型部分的结构示意图。
图8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
LSIII直立锁缝屋面系统包含了三种不同形式的锁缝LSIII-R型锁缝、LSIII-T型锁缝和LSIII-Q型锁缝。其中，LSIII-T型锁缝和LSIII-Q型锁缝是通过专用的电动锁缝机142来完成的。根据屋面风吸力的大小及其在屋面上分布区域，采用不同的锁缝可以达到以最低的成本满足屋面设计所要求的性能和表现。
在LSIII直立锁缝屋面系统中，屋面板102经过工厂压制成型后，分别在沿长度方向的两边形成相互匹配的公肋202和母肋201。安装时，相邻板之间通过公肋202和母肋201(弹性变形或非弹性变形)的相互锁扣，形成垂直于屋面表面的连接锁缝。屋面板102之间通过锁缝相互连接，防止了屋面在外力作用下屋面板102被撕开或解体的可能性。
本实用新型是目前直立锁逢屋面系统中先使用弹性变形的方法锁缝，然后再采用非弹性变形的方法加强锁缝的一种锁缝。在安装完毕后，相邻屋面板102的公肋202与母肋201相互接合、咬扣，形成一个360°的卷边，亦即LSIII-R型锁缝。在此基础上，再利用电动锁缝机142将LSIII-R型锁缝的前肢部份向内弯折90°，形成360°+90°卷边的锁缝屋面板。经试验证实，采用本实用新型的屋面系统能够抵抗2.69kN/m2的风吸力(表1)。
表1ASTM E 1592风吸力实验结果
另外，本实用新型的独特的胶泥位置设计，使之在屋面板102安装后始终处于均匀受压的状态，成功地阻止了胶泥脱落或与板缝分离，确保了屋面的防水和整体使用寿命。实验证实，对于宽度为0.61m的屋面板，所述锁缝的ASTM E 1680气密性实验结果为1.52×10-4m3/分钟/m2。在负载为0.5478kN/m2时，对于宽度为0.61m的屋面板，所述锁缝的ASTM E 1646水密性实验结果为0。
以下结合附图与具体实施方式
对本实用新型作进一步详细描述图1中，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。
LSIII直立锁缝屋面系统可以应用于图1所描述的所有的风荷载区域301、302和303，亦即它可以满足不同区域的不同风荷载要求。一种板型，通过采用一种或多种不同锁缝的组合，可以达到以最经济的方式来满足屋面不同区域的表现要求，既方便了安装，又降低了屋面建造的成本。本实用新型即为其中的一种锁缝，它通常被用于屋面风吸力较高的边缘区域302。
图2的截面图中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(图3)，用以增加板的强度。
图3中，屋面板102的母肋201由竖向干肢205、横向平肢206和向前延伸的前肢207、转折208以及末端的弯钩209组成；公肋202由竖向干肢210、横向平肢211以及向前延伸的前肢212组成。
为了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102的安装情况。安装时，工人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201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202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，形成了LSIII-R的锁缝103A(图5)。其中，216和215分别为卡座滑片104A的横向平肢和竖向干肢。在进行LSIII-R锁缝的过程中，屋面板102始终保持原形，没有任何永久性变形的发生。
图6和图7所示为本实用新型，即LSIII-T型锁缝103B。它是在LSIII-R型锁缝103A的基础上，利用锁缝工具，将板102A的公肋202前肢212、卡座滑片104A的前肢217及弯钩218和板102B的母肋201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，形成一个360°+90°的非弹性变形锁缝103B。该锁缝可用于满足更高风吸力的要求的屋面四周区域。卡座104包括卡座滑片104A和底座104B。219、220和221分别是卡座滑片、母肋201和公肋202的T型弯折部分。
图8所示的电动锁缝机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。在有些屋面上不需要有LSIII-T或LSIII-Q型锁缝，如果仍然采用连续的LSIII-T或LSIII-Q型锁缝，就会增加不必要的人工和设备的费用。
如图8所示，不同的锁缝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LSIII-T型锁缝，仅在卡座位置采用LSIII-Q型锁缝；区段274的风吸力又降低了，采用连续的LSIII-T型锁缝可以满足要求了；风吸力在区段276再次减弱，可以采用连续的LSIII-R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LSIII-R型锁缝，另在卡座位置采用LSIII-T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LSIII-R型锁缝。
以上说明与附图中所示的内容仅起一个说明作用，而不起限制作用。本实用新型的范围将由所附的权利要求书的内容来决定。
权利要求1.一种用于通用型直立锁缝金属屋面系统用的锁缝，所述锁缝包括屋面板的公肋、母肋、卡座干肢以及密封胶泥，其特征在于，所述卡座干肢末端折弯并钩住屋面板公肋的前肢，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，所述锁缝的前肢部分沿根部再向内弯折约90°，形成360°+90°的非弹性变形锁缝，且平肢与前肢相交位置有密封胶泥。
2.如权利要求1所述的锁缝，其特征在于，所述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。
3.如权利要求2所述的锁缝，其特征在于，所述公肋带有梯形折皱，其边缘部分包括竖肢、平肢和前肢。
4.如权利要求2所述的锁缝，其特征在于，所述母肋带有梯形折皱，其边缘部分包括竖肢、平肢、前肢和末梢弯钩，且在平肢与前肢相交位置的内侧放置了密封胶泥。
5.如权利要求1所述的锁缝，其特征在于，所述平肢部分长约15-25毫米。
6.如权利要求1所述锁缝的形成方法，其特征在于，所述方法包括在安装时使母肋的弯钩与公肋的前肢咬口，母肋绕公肋旋转并最终包裹住公肋，并在安装完成后将锁缝的前肢部分沿根部再向内弯折约90°，形成360°+90°的非弹性变形锁缝。
专利摘要本实用新型涉及一种用于建筑屋面系统——LSIII直立锁缝金属屋面系统的屋面板锁缝，所述锁缝包括屋面板和锁缝，其中，所述屋面板之间通过纵向边肋相互锁扣，锁缝的前肢部分沿根部再向内弯折约90°，形成360°+90°的非弹性变形锁缝，且平肢与前肢相交位置有密封胶泥。该锁缝可提供改进的防水、抗风性，且安装简便。
文档编号E04D3/36GK2665264SQ200320100609
公开日2004年12月22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