屋面板Q⁺型锁缝结构的制作方法

专利名称：屋面板Q⁺型锁缝结构的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及用于建筑屋面系统，具体来说，本实用新型涉及一种直立锁缝金属屋面系统的屋面板Q+型锁缝结构。
背景技术：
目前建筑上常用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、暗扣式和锁缝式。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；暗扣式屋面板虽然安装比较方便，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，暗扣式屋面板的抗风吸能力不高，且水密、气密的性能也不理想；而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。由于它在抗渗透能力、耐久性能和制作安装等方面的出色表现，被大量的应用于新建的工业、民用和公共建筑领域以及现有建筑的屋面翻新工程中，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，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40多年前开发的技术，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I :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I所示，该图为现有技术中典型的预制钢结构建筑屋面I的透视图，它表示作用在屋面I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，占屋面表面积的绝大部分；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会采取以下措施(I)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要求；(3)减小檩条间距或在已有锁缝的基础上再外加夹具进行加固。毫无疑问，(I)方法会使材料用量增加；至于第(2)、(3)两种方法，如在较高风荷载区域缩小檩条间距、加厚板材或在锁缝的基础上再外加夹具加固，这看似经济合理，但这使选材料变得复杂，而且由于不同厚度的板材往往需要使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，所有的这些措施都会造成材料的增加、檩距的不一致或提高了安装的复杂程度。另外，传统的直立锁缝屋面系统要求屋面板在安装后马上要用电动锁缝机进行锁缝的工序，以避免渗漏或遇到强风时屋面被掀起。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上的缺陷，本实用新型所要解决的技术问题是提供一种屋面板Q+型锁缝结构，不仅美观、耐久、防渗漏、抗外力，而且还节省安装成本、提高现场施工效率。为解决上述技术问题，本实用新型提供一种屋面板Q+型锁缝结构，与卡座配合固定于与屋面檩条相固定的底座上，所述锁缝结构包括所述屋面板的公肋、母肋、卡座干肢及丁基密封胶，所述卡座干肢夹于所述公肋和所述母肋之间，所述卡座干肢末端折弯并钩住所述公肋的前肢的小卷边，所述母肋末端折弯并包裹折弯的所述卡座干肢以及所述公肋，三者互相锁扣夹紧形成360°的卷边，所述卷边的前肢部分沿其根部向内折弯有90°，所述卷边的平肢部分沿其根部再向下折弯有90°，形成有540°的非弹性变形Q+型锁缝结构。可选地，所述公肋和所述母肋分别为所述屋面板的两纵边，且两肋之间为带有一对纵向浅肋的平直部分。可选地，所述公肋带有梯形折皱，其边缘部分包括竖向干肢、横向平肢和前肢。可选地，所述母肋带有梯形折皱，其边缘部分包括竖向干肢、横向平肢、前肢和末梢弯钩，在所述横向平肢与所述前肢相交位置的内侧放置有所述丁基密封胶。可选地，所述横向平肢的长度范围为16 20 mm。可选地，所述卡座包括滑片及其下面与之连接的所述底座，所述滑片自下而上依次包括竖直的干肢、与所述干肢折弯的平肢、再与所述平肢折弯的延伸肢和再与所述延伸肢折弯的末梢的弯钩。为解决上述技术问题，本实用新型还提供一种屋面板Q+型锁缝的形成方法，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，互相锁扣形成360°的卷边，将所述锁缝的前肢部分沿根部再向内折弯约90°，形成450°，再将其平肢部分沿根部向下折弯90°，形成一个540°的非弹性变形锁缝。可选地，在平肢与前肢相交位置的内侧放置丁基密封胶。与现有技术相比，本实用新型具有以下优点本实用新型的锁缝不仅具备了传统直立锁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、提高现场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直立锁缝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锁缝形式的屋面系统，与采用单一锁缝形式的屋面板相比，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形式，可以用在风吸力较高的屋面边缘区域和屋面的角区域，并通过与其它屋面锁缝的组合运用，使得该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。

本实用新型的上述的以及其他的特征、性质和优势将通过
以下结合附图和实施例的描述而变得更加明显，其中图I为现有技术中典型的预制钢结构建筑屋面I的透视图。图2为本实用新型一个实施例的LSIII屋面系统的屋面板102的正截面示意图。图3为图2所示的本实用新型一个实施例的屋面板102的公肋202和母肋201的详图。图4(包括图4-a、图4-b和图4_c)为本实用新型一个实施例的屋面板102的安装情况演示图。图5和图6为本实用新型一个实施例的LSIII-Q+型锁缝结构103E的正截面示意图。图7为本实用新型一个实施例在屋面I上工作的电动锁缝机142和手动锁缝工具150,15 I的工作示意图。
具体实施方式
本实用新型提供了金属屋面系统LSIII的锁缝形式。下面结合具体实施例和附图对本实用新型作进一步说明，在以下的描述中阐述了更多的细节以便于充分理解本实用新型，但是本实用新型显然能够以多种不同于此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本实用新型内涵的情况下根据实际应用情况作类似推广、演绎，因此不应以此具体实施例的内容限制本实用新型的保护范围。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为本实用新型一个实施例的LSIII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)，以及介于两边肋之间的中间平直部分203。梯形状的边肋201和202提高了板102的刚度，同时也改善了板材的有效利用率。板中间的平直部分包括了两个浅肋204，以增加板的截面强度。图3为图2所示的本实用新型一个实施例的屋面板102的公肋202和母肋201的详图。如图所示，屋面板102的母肋201由竖立向干肢205、横向平肢206 (19. 8mm)和向前延伸的前肢207以及末端45°角的弯钩209组成；公肋202由竖向干肢210、横向平肢211(16. Imm)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，本实用系统选择了在母肋201的平肋206到前肢207的转折处这一特殊位置沿板长度方向预注丁基密封胶213。这样，在板102安装完成之后，丁基密封胶213会因公肋202与母肋201之间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丁基密封胶213的密封性能，从而达到最优的防风、防雨能力。图4(包括图4-a、图4-b和图4_c)为本实用新型一个实施例的屋面板102的安装情况演示图。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及其下面连接滑片的底座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屋面檩条6上。滑片104A的弯钩218将屋面板公肋的前肢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间的丁基密封胶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由板宽度方向垂直提起,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，公肋和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
性型变的发生。图5和图6为本实用新型一个实施例的LSIII-Q+型锁缝结构103E的正截面示意图。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以及弯钩218和板102B的母肋前肢207以及弯钩209 —起沿着各自的根部222、224和223向内做90°弯折，形成450°的锁缝(图4_c);再次使用电动锁缝机将板102A的公肋平肢211、卡座滑片104A的平肢216和板102B的母肋平肢206 —起沿着各自的根部221、219和220向下作90°的弯折，最后形成一个540°的非弹性变形锁缝103E(图5)，亦即屋面板Q+型锁缝。经实验证明，采用本实用新型的屋面板系统能够抵抗6. 14N/m2的风吸力(如下表I)。表I :ASTM E 1592风吸力实验结果
檩条间距屋面板宽度设计负载
(m )(m )( KN/m2 )---
0.760.6086.14
1.520.6083.28实践证明，本实用新型可满足在最恶劣强风地区建筑物屋面的最高风荷载区域的要求。图7为本实用新型一个实施例在屋面I上工作的电动锁缝机142和手动锁缝工具150,151的工作示意图。电动锁缝机142通常用于连续形屋面锁缝；而Q+型手动锁缝工具151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，故采用连续的屋面板Q+型锁缝103E ;在下一区段272，风吸力有所降低，故在非支座处可以采用连续的103D型锁缝，仅在支座位置采用屋面板Q+型锁缝103E ;在又降低了风吸力的区段274，采用连续的103D型锁缝可以满足要求；风吸力在区段276再次减弱，可在非支座处采用连续的103A型锁缝，但在支座位置仍采用手动锁缝工具150锁成103D型锁缝；在最后区段278，风吸力最小，此时可全部采用连续的103A型锁缝。[0041]本实用新型的锁缝不仅具备了传统直立锁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、提高现场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直立锁缝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锁缝形式的屋面系统，与采用单一锁缝形式的屋面板相比，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形式，可以用在风吸力较高的屋面边缘区域和屋面的角区域，并通过与其它屋面锁缝的组合运用，使得该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。本实用新型虽然以较佳实施例公开如上，但其并不是用来限定本实用新型，任何本领域技术人员在不脱离本实用新型的精神和范围内，都可以做出可能的变动和修改。因
此，凡是未脱离本实用新型技术方案的内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何修改、等同变化及修饰，均落入本实用新型权利要求所界定的保护范围之内。
权利要求1.一种屋面板Q+型锁缝结构(103E)，与卡座(104)配合固定于与屋面檩条(6)相固定的底座(104B)上，其特征在于，所述锁缝结构(103E)包括所述屋面板(102)的公肋(202)、母肋(201)、卡座干肢(215)及丁基密封胶(213)，所述卡座干肢(215)夹于所述公肋(202)和所述母肋(201)之间，所述卡座干肢(215)末端折弯并钩住所述公肋(202)的前肢(212)的小卷边，所述母肋(201)末端折弯并包裹折弯的所述卡座干肢(215)以及所述公肋(202)，三者互相锁扣夹紧形成360°的卷边，所述卷边的前肢部分沿其根部向内折弯有90°，所述卷边的平肢部分沿其根部再向下折弯有90°，形成有540°的非弹性变形Q+型锁缝结构(103E)。
2.根据权利要求I所述的屋面板Q+型锁缝结构(103E)，其特征在于，所述公肋(202)和所述母肋(201)分别为所述屋面板(102)的两纵边，且两肋之间为带有一对纵向浅肋的平直部分。
3.根据权利要求2所述的屋面板Q+型锁缝结构(103E)，其特征在于，所述公肋(202)带有梯形折皱，其边缘部分包括竖向干肢(210)、横向平肢(211)和前肢(212)。
4.根据权利要求2所述的屋面板Q+型锁缝结构(103E)，其特征在于，所述母肋(201)带有梯形折皱，其边缘部分包括竖向干肢(205)、横向平肢(206)、前肢(207)和末梢弯钩(209)，在所述横向平肢(206)与所述前肢(207)相交位置的内侧放置有所述丁基密封胶(213)。
5.根据权利要求3或4所述的屋面板Q+型锁缝结构(103E)，其特征在于，所述横向平肢(206、211)的长度范围为16 20 mm。
6.根据权利要求I至4中任一项所述的屋面板Q+型锁缝结构(103E)，其特征在于，所述卡座(104)包括滑片(104A)及其下面与之连接的所述底座(104B)，所述滑片(104A)自下而上依次包括竖直的干肢(215)、与所述干肢(215)折弯的平肢(216)、再与所述平肢(216)折弯的延伸肢(217)和再与所述延伸肢(217)折弯的末梢的弯钩(218)。
专利摘要本实用新型提供一种屋面板Q+型锁缝结构，与卡座配合固定于与屋面檩条相固定的底座上，锁缝结构包括屋面板的公肋、母肋、卡座干肢及丁基密封胶，卡座干肢夹于公肋和母肋之间，卡座干肢末端折弯并钩住公肋的前肢的小卷边，母肋末端折弯并包裹折弯的卡座干肢以及公肋，三者互相锁扣夹紧形成360°的卷边，卷边的前肢部分沿其根部向内折弯有90°，卷边的平肢部分沿其根部再向下折弯有90°，形成有540°的非弹性变形Q+型锁缝结构。本实用新型的锁缝结构不仅具备了传统直立锁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、提高现场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。
文档编号E04D3/362GK202577786SQ20122017535
公开日2012年12月5日 申请日期2012年4月23日 优先权日2012年4月23日
发明者杨志勇 申请人:美联钢结构建筑系统(上海)股份有限公司