屋面系統(tǒng)安全性影響因素之構(gòu)造因素！

鎖縫板型設(shè)計(jì)時(shí)，一般子母口會預(yù)先采用板材壓型機(jī)組成型部分角度，板材安裝至屋面后現(xiàn)場再用機(jī)組進(jìn)行鎖縫。由于預(yù)成型角度和形狀有所不同，板材的安裝過程、抗風(fēng)能力也有所區(qū)別，有些板型具有自鎖功能，施工過程中基本不需要考慮抗風(fēng)，可在板材安裝完成后再進(jìn)行鎖縫；但有些板型需要邊按、邊鎖，以確保不被風(fēng)掀翻，且施工技術(shù)要求較高，施工周期長及成本高。因此，如何選擇工藝合理、施工便捷和具有自鎖功能強(qiáng)（抗風(fēng)能力強(qiáng)）的板型，以合理規(guī)避風(fēng)險(xiǎn)，是設(shè)計(jì)中必須考慮的問題。

最早出現(xiàn)的板型以760、角弛Ⅱ820為代表，此種板型鎖縫沒有充分鎖緊，因此承載、抗風(fēng)及防水能力有限，而且由于板材邊部裸露在外側(cè)，易受腐蝕而影響使用壽命。目前，此類板型已應(yīng)用較少。

目前屋面板較多采用的還是360°鎖縫。這種板型分成兩類：一類是最終成型后母口360°、子口180°鎖縫；另一種最終成型后，子、母口均為360°鎖縫。前者因子口鎖縫角度達(dá)不到360°，所以此種板型不屬于360°鎖縫范疇；后者子、母口鎖縫角度均能達(dá)到360°，因此此種板型的承載、抗風(fēng)和防水能力較好。

目前市場上還有一種540°多重多道鎖縫板型。此種板型子口采用2個(gè)加強(qiáng)折邊，鎖縫后為360°鎖縫；母口采用3個(gè)加強(qiáng)折邊，鎖縫后為540°鎖縫，通過多重多道鎖縫使板材與勾片連接更為緊密，從而使此種板型具有較大的抗風(fēng)能力。此種板型施工過程中也基本不需要考慮抗風(fēng)作用，而且由于子、母口截面抵抗距大，施工方便易于扣合，從而利于提高施工效率和保證鎖縫的成型性。

 

按滑移方式分的連接形式有無滑移、有限制滑移以及無限制滑移3種。

最早的屋面沒有滑移功能，例如760、角弛Ⅱ820板型屋面等，板材采用固定支架固定，以解決螺釘處漏水和螺釘外露腐蝕問題。但由于支架沒有滑移功能，支架由于屋面系統(tǒng)熱脹冷縮而產(chǎn)生約束反力，從而導(dǎo)致支架固定螺釘與檁條的連接強(qiáng)度下降、脫離連接，甚至斷裂，所以應(yīng)用此種板型時(shí)應(yīng)慎重考慮滑移問題，盡量不要應(yīng)用在大跨度屋面上。

后期出現(xiàn)的板型為有限制滑移的板型。此類板型支架分成兩部分，一部分是與板材連接的勾片部分，與屋面板咬合固定；另一部分為與檁條連接的固定支座部分，支座通過螺釘固定到檁條上；連接勾片與支座系通過設(shè)置滑移槽進(jìn)行連接，勾片在滑移槽內(nèi)可沿板材縱向有限制地滑移，而在屋面法線方向可很好地受力。此類板型應(yīng)用時(shí)需注意：一方面因?yàn)橹Ъ芑�移量有限，因此在使用時(shí)應(yīng)充分驗(yàn)證滑移量是否滿足工程需要，或采取適當(dāng)構(gòu)造措施避免支架產(chǎn)生過大滑移量；另一方面要驗(yàn)證勾片與支座的連接強(qiáng)度是否滿足工程抗風(fēng)要求。

隨著現(xiàn)在大跨度屋面的應(yīng)用和屋面材料的發(fā)展，對金屬屋面的滑移提出了更高的要求。例如鋁合金的線膨脹系數(shù)是鋼板的2倍，因此必須在保證屋面連接力的情況下設(shè)置可靠的滑移連接。鋁合金屋面在保證一定承載力的前提下，可將鎖縫做成滑移槽的形式，從而實(shí)現(xiàn)無滑移限制的連接，屋面板有多長滑移槽就有多長。

在設(shè)計(jì)滑移式屋面過程中還應(yīng)注意：①因金屬屋面實(shí)現(xiàn)了滑移功能，因此結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)不能考慮蒙皮效應(yīng)；②為確保屋面系統(tǒng)的正常滑移，屋面板只能采用一個(gè)固定點(diǎn)。一般情況下可采用屋脊固定檐口滑移，也可檐口固定屋脊滑移；對于屋面、墻面一體式系統(tǒng)，固定點(diǎn)應(yīng)選擇在不易滑移處；對于有洞口的屋面，為確保洞口固定可靠性，可采用洞口固定、其他位置滑移；對于較長屋面或拱形屋面，可采取中間固定兩端滑移來降低伸縮量的產(chǎn)生。屋面固定點(diǎn)選擇時(shí)，應(yīng)根據(jù)屋面縱向有效分力大小進(jìn)行設(shè)計(jì)與計(jì)算，從而確保屋面連接的可靠性。

 

按接口形式分的連接形式有搭接、扣合及咬邊鎖縫式3種。

最早出現(xiàn)的是搭接防水的板材，這種板材連接簡單、施工方便。此種板型波峰高度一般在38mm以內(nèi)，結(jié)構(gòu)防水高度有限，尤其在跨中位置由于沒有任何連接措施，屋面板跨中會產(chǎn)生撓度變形，搭接處產(chǎn)生縫隙，在風(fēng)力作用下易產(chǎn)生漏水或風(fēng)噪的現(xiàn)象；而且屋面板僅采用搭接構(gòu)造，板材承載能力受到一定影響，因此此種板型承載能力有限。在防腐蝕方面：因板材邊部裸露在外側(cè)，缺少防護(hù)，且在邊部搭接處會長期存在雨水，極易形成電化學(xué)腐蝕現(xiàn)象，使得邊部較先受到腐蝕從而影響其使用壽命。

后期出現(xiàn)了扣合式連接方式。此類板型施工時(shí)暗扣件需要預(yù)先安裝，測量、控制、放線、施工是關(guān)鍵，同時(shí)應(yīng)防止接口處毛細(xì)滲漏和電化學(xué)腐蝕現(xiàn)象。

目前應(yīng)用較多的板型為咬邊鎖縫板型，這種板型板材子口、母口與支架咬合進(jìn)行固定，通過咬合連接邊部強(qiáng)度顯著增強(qiáng)，板材的承載能力也得到可靠提升。因采用優(yōu)于鐵桶的咬合方式（760、角弛Ⅱ820板型除外），接口處氣密性良好，防水效果優(yōu)異，而且鋼板邊部卷在鎖縫內(nèi)部不外露，因此板材邊部腐蝕現(xiàn)象得到解決。目前此類系統(tǒng)應(yīng)用較多。

 

按固定形式分的連接形式有螺釘、暗扣式及支架咬合式3種。

最早出現(xiàn)的為普通鎖螺釘固定屋面，屋面板采用螺釘直接穿透板材與結(jié)構(gòu)連接固定。此做法受力明確、連接安全可靠、穩(wěn)定性能好，且產(chǎn)生蒙皮效應(yīng)，但螺釘穿透板材，由于屋面系統(tǒng)熱脹冷縮、屋面動荷載等作用和螺釘連接處存在電化學(xué)腐蝕等原因，極易造成鋼板擴(kuò)孔、螺釘斷裂、螺釘銹蝕等現(xiàn)象。此種固定形式適用于簡單、臨時(shí)性和要求不高的中小跨度屋面。

后期出現(xiàn)了螺釘不外露的暗扣板，通過設(shè)置扣件將螺釘隱藏在屋面板內(nèi)部，板材通過扣件與結(jié)構(gòu)連接，解決了螺釘穿透板材的負(fù)面影響。但此種固定方式，對基板的強(qiáng)度有一定要求，板材的抗風(fēng)能力取決于屋面板的扣合力；另外，此類暗扣系統(tǒng)需要考慮屋面系統(tǒng)滑移的問題，以解決扣件與屋面板的磨損。

目前較多采用的是支架咬合的屋面系統(tǒng)。屋面板與支架咬合，支架通過螺釘與結(jié)構(gòu)連接。此系統(tǒng)因支架與屋面板咬合在一起，在解決了以上問題的基礎(chǔ)上降低了對屋面板基板的強(qiáng)度要求，從而確保了屋面板的經(jīng)濟(jì)性。