本发明涉及建筑屋面系统技术领域，具体涉及一种抗台风、防渗漏的金属屋面系统。
背景技术：
目前大型的大跨度公共建筑主体结构多采用钢结构形式进行建设，在维护结构系统中，屋面一般采用复杂多层构造形式的金属屋面系统。
金属屋面系统在我国已经应用了近30年，随着建筑造型越来越复杂，高度越来越高，金属屋面面临的困难也越来越多，不仅要满足外形美观，还需满足保温隔热、吸音隔音、隔汽防潮、防腐等多种功能的需求，而涉及安全的抗风性、防水性尤为关键和重要。
在大量公共建筑应用金属屋面系统的同时，全国各地也不断地有风掀事故、漏水事故的发生。轻型屋面系统的破坏，不仅破坏建筑美观性，更造成漏风、漏水等功能性破坏。
目前广泛使用的直立锁边金属屋面系统，如图1至图4所示，屋面板的具体连接结构如图2所示。
该系统在应用过程中容易出现以下情况：
(1)此系统中金属屋面板与固定座之间为抱紧锁边连接，在风压较大的沿海台风城市等地区，屋面板易产生变形，导致面板与固定座之间发生相对位移而脱落，产生风掀及漏水事故，如图3所示。
(2)此系统中金属屋面板为自由伸缩体系，在屋面热胀冷缩滑动的过程中，屋面板与铝固定座在小范围内长时间反复摩擦，易造成固定座位置的屋面板及固定座梅花头磨损变薄，造成屋面板脱落，产生风掀及漏水事故。
(3)同时结合图4所示，此系统中金属屋面板为自由伸缩体系，当屋面板上部设置装饰板等配套设施时，屋面板的温度伸缩导致卡肋卡扣位置发生变化，进而导致装饰板或其他配套设施抗风揭能力下降甚至出现拉裂、挤压等破坏。
技术实现要素：
本发明的目的在于解决传统直立锁边金属屋面系统抗风性能弱、易渗漏、易产生伸缩变形破坏、影响上部配套设施安全等问题，提供一种新型的抗台风、防渗漏的金属屋面系统。
本发明所采用如下技术方案：
一种抗台风、防渗漏的金属屋面系统，由下至上依次包括主体钢结构、屋面主檩条、屋面次檩条、压型钢底板和铺设于所述压型钢底板上的檩条，所述檩条上间隔固定有多个固定座，所述固定座之间设有与其咬合的凹型屋面板，所述压型钢底板上铺设有多层隔音隔汽保温材料，所述固定座包括固定支座和面板咬合片，所述固定支座的下端与所述檩条固定连接；所述面板咬合片与所述固定支座固定连接，沿所述屋面板的长度方向上所述面板咬合片与所述固定支座间形成小角度相对旋转；所述面板咬合片的上部成型有面板咬合部，其与所述屋面板的两侧边形成咬合连接。
所述面板咬合部伸出所述固定支座的上端，所述面板咬合部上形成一具有开口结构的咬合腔；所述屋面板的一侧边形成第一咬合部，其另一侧边形成第二咬合部，所述第一咬合部设置于所述咬合腔中，所述咬合腔的开口边与所述第一咬合部形成咬合固定；所述第二咬合部套置于所述面板咬合部的外侧面，且与所述第一咬合部相咬合后形成面板凸肋。
所述第一咬合部的咬合外侧面上成型一凹肋，所述面板咬合部的开口边咬合于所述凹肋中。
所述屋面板包括底板和位于底板两侧的第一面板肋、第二面板肋，所述第一面板肋和第二面板肋经向外侧折弯后形成一水平横折边，所述的第一咬合部和第二咬合部分别呈竖直设置于所述水平横折边上，所述第一咬合部所形成的外切圆直径与所述第二咬合部所形成的内切圆直径相等。
所述的第一面板肋与第二面板肋呈向着所述底板外侧倾斜设置，其分别与所述底板所形成的夹角相等。
所述固定支座包括第一支撑板和第二支撑板，所述第一支撑板的上端与所述第二支撑板的上端连接后形成一水平的面板支撑平台；所述第一支撑板的上部经折弯后形成一用于支撑所述第一面板肋的支撑斜面，所述第一面板肋和其上的所述水平横折边分别贴合于所述的支撑斜面和面板支撑平台上；所述第二支撑板的上部经向内侧折弯后形成一竖直固定面，所述面板咬合片的下部贴合固定于所述竖直固定面上。
所述金属屋面系统的上部还设有装饰板，所述装饰板上设有骨架，所述面板咬合部位置处设有与其形成卡接固定的卡肋卡扣，所述卡肋卡扣的上部通过紧定连接件与所述骨架固定连接。
所述卡肋卡扣包括一体成型的第一卡肋和第二卡肋，所述第一卡肋与所述第二卡肋之间通过紧定连接件连接；所述第一卡肋的上端与所述第二卡肋的上端连接后形成一骨架支撑平台，所述骨架支撑平台通过紧定连接件与所述骨架固定连接；所述第一卡肋的下部和所述第二卡肋的下部分别向外折弯后形成一卡座，所述卡座的底部分别与所述第一面板肋和第二面板肋上的水平横折边相贴合，通过所述紧定连接件的紧定作用将所述面板凸肋卡置于所述第一卡肋与第二卡肋所形成的空间下部。
述的多层隔音隔汽保温材料依次为铺设于所述压型钢底板上的无纺布、隔汽膜、吸音玻璃棉和保温岩棉。
所述屋面主檩条通过一与所述主体钢结构固定连接的支撑座连接，所述支撑座的两侧分别设置有翼板，其中一个所述翼板与所述屋面主檩条的一端固定连接，另一所述翼板与所述屋面主檩条的另一端可滑动连接。
所述支撑座上的其中一个所述翼板上成型有长条销轴孔，所述长条销轴孔中设有与其滑配的销轴滑块，所述销轴滑块上贯穿有销轴ii，所述销轴ii与所述屋面主檩条的端部固定连接，所述销轴ii通过驱动所述销轴滑块使其沿所述长条销轴孔滑动，实现所述支撑座与所述屋面主檩条间的相对位置调节。
本发明技术方案具有如下优点：
a.在本发明所提供的屋面系统结构中，采用设置于固定支座上的面板咬合片对屋面板的第一咬合部进行咬合处理，固定支座与屋面板咬合完成后，屋面板与固定支座紧密连接且不产生相对滑动；同时面板咬合片与固定支座采用相对的微旋转连接，屋面板由于温度变化等因素产生的伸缩量在每跨内通过屋面板与面板咬合片共同的轻微转动变形来消化，不会产生应力集中的问题，同时不限制板长，避免了屋面面板与固定支座之间长期摩擦造成疲劳破坏，具备优良的抗风性、水密性与气密性。
b.本发明在第一支撑板的上部形成一用于支撑屋面板的支撑斜面，固定支座和屋面板咬合后形成特殊的斜肩造型，同时还在支撑斜面的内侧面上及位于其下方的第一支撑板的内侧面上设有加强肋，固定支座对屋面板的紧密连接及可靠支撑，以及屋面板本身具有足够强的截面惯性矩和不易变形等特点，保证其在风压作用下产生的变形在板底及立边消化，不会影响到屋面板上第一咬合部和第二咬合部与面板咬合部之间的咬合状态，从而大大增强了抗风揭性能。
c.本发明在装饰板与固定座之间设置了卡肋卡扣结构，卡肋卡扣结构中的第一卡肋与第二卡肋通过上端的骨架支撑平台及紧定连接件连接，在第一卡肋和第二卡肋下部形成用于容置面板凸肋的空腔结构，本发明采用空腔结构与面板凸肋外形保持一致，在紧固紧定连接件时，两卡座之间所形成的间隙逐渐减小，直至将面板凸肋完全抱合，卡肋卡扣的抱紧作用进一步提高了屋面板与固定座之间的紧固作用力，同时又由于卡座与固定支座上的面板支撑平台相贴合，提高了在其上方配套装饰板等设施的稳定性，使整个屋面系统形成一个整体，抵抗风揭的能力更强，使上部配套设施更安全、稳固。
d.本发明通过支撑座两侧的翼板，使得支撑座一侧的翼板与屋面主檩条通过销轴固定连接，通过另一侧翼板上的位于长条销轴孔中的销轴滑块与长条销轴孔采用滑配连接结构，避免销轴的线接触，保证受力性能，此连接方式可避免主体钢结构与屋面系统檩条之间的相互影响，提升结构安全性能。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式，下面将对具体实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是现有技术中所提供的直立锁边金属屋面结构示意图；
图2是图1中的直立锁边屋面板与固定座之间的连接结构示意图；
图3是图2中的直立锁边屋面板受风压变形示意图；
图4是图1中直立锁边金属屋面板及夹具固定详图；
图5是本发明所提供的金属屋面系统结构示意图(横向)；
图6是图5所示纵向结构示意图；
图7是图5中所示屋面板的结构示意图；
图8是固定座与屋面板的第一面板肋间的咬合状态详细图；
图9是固定座与屋面板的第一面板肋、第二面板肋间的咬合状态详细图；
图10是图5中的金属屋面板与卡肋卡扣间的连接示意图；
图11是本发明所示固定座与屋面板安装示意图；
图12是本发明的屋面板在风压作用下变形示意图。
附图标记说明：
1-主体钢结构；2-屋面主檩条；3-屋面次檩条
4-压型钢底板；5-檩条
6-固定座
61-固定支座
611-第一支撑板，6111-支撑斜面
612-第二支撑板，6121-竖直固定面
62-面板咬合片
621-面板咬合部，6211-咬合腔，
7-屋面板；
71-底板
721-第一咬合部，7211-凹肋；
72-第一面板肋
73-第二面板肋
731-第二咬合部
8-隔音隔汽保温材料
9-装饰板
91-骨架
10-卡肋卡扣
101-第一卡肋，102-第二卡肋，103-卡座
20-支撑座
201-翼板，202-长条销轴孔
30-销轴滑块
100-水平横折边；200-面板支撑平台；300-紧定连接件；
400-骨架支撑平台；500-销轴i；600-销轴ii。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
如图5和图6所示，本发明提供了一种抗台风、防渗漏的金属屋面系统，由下至上依次包括主体钢结构1、屋面主檩条2、屋面次檩条3、压型钢底板4和铺设于压型钢底板4上的檩条5，在檩条5上间隔固定有多个固定座6，固定座6之间设有与其咬合的凹型屋面板7，在压型钢底板4上铺设有多层隔音隔汽保温材料8，固定座6包括固定支座61和面板咬合片62，在固定支座61的下端与檩条5上端通过紧定连接件固定连接，这里的檩条5为几字形檩条；面板咬合片62与固定支座61通过紧定连接件300固定连接，沿屋面板7的长度方向上，面板咬合片62与固定支座61间形成小角度相对旋转；面板咬合片62的上部成型有面板咬合部621，其与屋面板7的两侧边形成咬合连接，具体的咬合关系如图8和图9结构所示。
屋面主檩条2通过销轴连接在主体钢结构1上，屋面次檩条3通过螺栓连接在屋面主檩条2上，压型钢底板4、几字型檩条5及支撑件通过自攻钉连接在屋面次檩条3上。
屋面主檩条2通过一与主体钢结构1固定连接的支撑座20连接，支撑座20的两侧分别对称各设置一个翼板201，位于屋面主檩条2的一端的连接板通过销轴i500与支撑座20上的其中一个带有圆孔的翼板固定连接，在另一个翼板上成型有一长条销轴孔202，长条销轴孔202中设置一个与其滑动配合的销轴滑块30，销轴滑块30的中部设置一个圆孔，屋面主檩条2端部的连接板从翼板的两侧将带有销轴滑块30的翼板夹置于中部，然后通过销轴ii600依次贯穿连接板和翼板上的圆孔，通过支撑座将位于其两侧的屋面主檩条2连接在一起。通过销轴滑块30在长条销轴孔202中滑动，以避免销轴的线接触，保证受力性能，此连接方式可避免主体钢结构与屋面系统檩条之间的相互影响，提升结构安全性能。
无纺布、隔汽膜、吸音玻璃棉、保温岩棉铺形成多层隔音隔汽保温材料8设置在压型钢底板4之上。
本发明除了具备优良的外观效果、吸声隔声性、隔汽性、保温隔热性、结构安全性等功能外，相对于传统的直立锁边金属屋面系统，采用屋面板与固定座之间的微旋转作用，使屋面板局部抗挤压变形的能力，同时屋面板与面板咬合片之间的咬合固定，使屋面板还具备超强的抗台风、防渗漏性能。
如图7和图8所示，其中面板咬合片的面板咬合部621伸出固定支座61的上端，面板咬合部621上形成一具有开口结构的咬合腔6211；屋面板7的一侧边形成第一咬合部721，其另一侧边形成第二咬合部731，图中的第二咬合部731为一圆弧结构，其边缘位置形成一咬合边，相邻屋面板的第一咬合部721套装于第二咬合部731中形成咬合固定，而第一咬合部721设置于咬合腔6211中，咬合腔6211的开口边与第一咬合部721形成咬合固定；第二咬合部731套置于面板咬合部621的外侧面，且与第一咬合部721相咬合后形成面板凸肋。本发明中优选地在第一咬合部721的咬合外侧面上成型一凹肋7211，面板咬合部621的开口边咬合于凹肋7211中。当然，还可以在面板咬合部621的开口边的中部位置设置一抗风压片，在咬合时将抗风压片折弯后咬合在图8中的位于第一咬合部两凸起之间的凹肋上，避免风掀起屋面的风险，图8中的抗风压片已被折弯并卡在凹肋上了，这里不再对其结构进行赘述。
另外，如图7所示本发明所采用的屋面板结构，屋面板结构与固定座之间实现配合。屋面板7包括底板71和位于底板71两侧的第一面板肋72、第二面板肋73，第一面板肋72和第二面板肋73经向外侧折弯后形成一水平横折边100，第一咬合部721和第二咬合部731分别呈竖直设置于水平横折边100上，第一咬合部721所形成的外切圆直径与第二咬合部731所形成的内切圆直径相等。图7中优选地将第一面板肋72与第二面板肋73呈向着底板71外侧倾斜设置，其分别与底板71所形成的夹角相等，当然也可以采用非对称结构。
其中的固定支座61可参照图8和图9所示，固定支座61中包括第一支撑板611和第二支撑板612，第一支撑板611的上端与第二支撑板612的上端连接后形成一水平的面板支撑平台200；第一支撑板611的上部经折弯后形成一用于支撑第一面板肋72的支撑斜面6111，屋面板7上的第一面板肋72和其上的水平横折边100分别贴合于支撑斜面6111和面板支撑平台200上，第一支撑板611对屋面板7形成有效支撑；同时在第二支撑板612的上部经向内侧折弯后形成一竖直固定面6121，面板咬合片62的下部贴合固定于竖直固定面6121上，并通过紧定连接件300将面板咬合片62固定在竖直固定面上。固定支座61和屋面板7咬合后形成特殊的斜肩造型，固定支座61对屋面板7的紧密连接及可靠支撑，以及屋面板7本身具有足够强的截面惯性矩和不易变形等特点，保证其在风压作用下产生的变形在板底及立边消化，不会影响到屋面板的第一咬合部721和第二咬合部731之间的咬合，从而大大增强了抗风揭性能，具体如图11和图12所示。
为了实现面板咬合片的微角度旋转功能，紧定连接件300紧定后，可以保持面板咬合片62绕紧定连接件300微旋转，来迎合屋面板的热胀冷缩，消化掉部分应力，从而避免屋面板存在变形和应力集中。屋面板7与固定支座61紧密连接且不产生相对滑动，第二咬合部731再套置在第一咬合部721的外侧，通过第二咬合部的咬合边咬合在第一咬合部的下部位置，使二者保持相对固定，实现复杂曲面造型的顺滑覆盖，具备优良的抗风性、水密性与气密性。
由于屋面板温度变化等因素产生的伸缩量在每跨内通过屋面板与面板咬合片共同的轻微转动变形来消化，不会产生应力集中的问题，不限制板长，避免了屋面板与固定支座之间长期摩擦造成疲劳破坏。
本发明还在金属屋面系统的上部设有装饰板9，装饰板9上设有骨架91，在面板咬合部621位置处设有与其形成卡接固定的卡肋卡扣10，卡肋卡扣10的上部通过紧定连接件300与骨架91固定连接。具体的卡肋卡扣10结构如图10所示。卡肋卡扣10包括一体成型的第一卡肋101和第二卡肋102，第一卡肋101与第二卡肋102之间通过紧定连接件300连接，此紧定连接件300采用螺栓，在第一卡肋101和第二卡肋102上分别设置了通孔结构，螺栓贯穿第一卡肋和第二卡肋上的通孔，然后通过螺母用来紧定，螺栓设置在第一卡肋和第二卡肋的上部位置；在第一卡肋101的上端与第二卡肋102的上端连接后形成一骨架支撑平台400，骨架支撑平台与第一卡肋、第二卡肋呈一体结构，如图10中，骨架支撑平台呈水平状，在骨架支撑平台上同样设置了通孔，螺栓等紧定连接件贯穿此通过，并与位于其上的装饰板骨架固定连接。同时，在第一卡肋101的下部和第二卡肋102的下部分别向外折弯后形成一卡座103，卡座103的底部分别与第一面板肋72和第二面板肋73上的水平横折边100相贴合，通过紧定连接件300(比如螺栓等)的紧定作用将面板凸肋卡置于第一卡肋101与第二卡肋102所形成的空间下部。
图10中，在第一卡肋101和第二卡肋102的下部形成一个用于卡置面板凸肋的空腔，此空腔的内壁形状与组装后所形成的面板凸肋外形保持一致，在紧固紧定连接件的过程中，第一卡肋101和第二卡肋102下端的卡座间隙逐渐变小，直至完全将面板凸肋抱合，大大提高了上部装饰板等配套设施的稳固性，卡肋卡扣的抱合作用也进一步提高了屋面板与固定座中面板咬合片的结合作用力。
由于固定座限制了屋面板的自由伸缩，设置在屋面板上部的装饰板等配套设施通过板肋卡扣连接时，其位置不会发生变化，保证了配套系统的结构安全。同时，固定装饰板等配套系统的板肋卡扣与屋面板及固定座顶部的支撑平台部位紧密接触，相对于传统的直立锁边金属屋面夹具的连接方式，极大提高了承载力和结构安全性能。
针对本发明的屋面板进行了动态风载荷和抗风承载力检测，动态风载荷作用检测测试结果如下：
抗风承载力检测情况如下：
当测试进行到18级载荷分级加载试验，对应的目标压力值为-12600pa，在加载过程中，由于试件及箱体整体密封性下降，压力无法到达目标值，压力稳定在-12260pa。保压1分钟后卸载，试件无破坏现象发生，试验终止。
显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之中。