金属屋面结构的风致破坏原理是风在建筑屋顶所引起的风吸力以及其脉动效应,连同风作用在柔性(大部分)屋面结构上引起的风振效应,常常使屋面局部(或表面装饰物)首先破坏,进而由于连锁效应致使整个屋面遭受连续破坏。为实现建筑金属屋面系统安全、适用、耐久,能在全生命周期都得到良好的保证,这离不开设计、制造生产、安装施工、检验检测、维保单位的协同工作。
金属屋面抗风揭试验及安全对策:在公路工程施工过程中,如料棚或彩钢房顶在大风中掉落,对施工人员、现场安全会造成较大威胁。本文以料棚金属屋面板掉落为研究背景,对彩钢屋面抗风揭试验及对策进行研究。采用美国《美国组合屋面系统抗风揭能力标准》(FM4471-2010)试验方法,考虑不同夹具的影响,对料棚抗风揭等级进行试验研究。试验结果表明,屋面与下部连接处是雨棚风荷载下的薄弱环节,优化该位置的设计和施工工艺能有效地提高料棚以及彩钢房面的抗风揭能力。在此基础上,提出屋面抗风揭的安全对策。
我国目前大量应用的隐藏式压型金属板系统,原创均来自国外,例如:日本的角驰系列、澳洲的扣合系列、欧洲的直立锁边系列、美国的360°咬边系列等。每个系统种类里又有几种隐藏式压型金属板版型,每种版型都有不同的适应性,应当根据建筑物的具体情况、所处环境条件来选择。
"金属屋面动态试验检测:
例如:GB 50205-2020附录C.0.3
(1)动态风荷载检测装置应由试验箱体、风压提供装置、控制设备及测量装置组成,试验箱体不小于3.5m×7.0m,基本与静态压力检测大小一致,并且风压能够承受至少20kPa的压差。
(2)差压传感器精度应达到示值的1%,测量响应速度应满足波动加压测量的要求,位移计的精度应达到满量程的0.25%。
(3)动态风荷载应取1.4倍风荷载标准值,即ωd=1.4ωs.
(4)检测步骤应符合下列规定:
1)对试件下部压力箱施加稳定正压,同时向上部压力箱施加波动的负压,待下部箱体压力稳定,且上部箱体波动压力达到对应值后,开始记录波动次数。
2)波动负压范围应为负压值乘以其对应阶段的比例系数,波动负压范围和波动次数应符合下表的规定。
3)波动压力差周期为10s±2s。
动态风荷载检测一个周期次数为5000次,检测不应小于一个周期。出现以下情况之一应判定为试件的破坏或失效:
(1)试件与安装框架的连接部分发生松动和脱离;
(2)面板与支承体系的连接发生失效;
(3)试件面板产生裂纹和分离;
(4)其他部件发生断裂、分离以及任何贯穿性开口;
(5)设计规定的其他破坏或失效。
检测结果的合格判定应符合下列规定:
(1)动态风荷载检测结束,试件未失效;
(2)继续进行静态风荷载检测至其破坏失效,且应满足下式要求:K=ωu/ωs≥1.6"