專利名稱：通用型直立鎖縫金屬屋面系統(tǒng)的鎖縫的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種用于建筑屋面系統(tǒng)—直立鎖縫金屬屋面系統(tǒng)的屋面板鎖縫。
背景技術(shù)：
目前建筑上常用的的金屬屋面板從安裝方式上來(lái)分主要有以下三種形式打釘式、扣合式和鎖逢式。打釘式屋面板的施工速度慢，釘合處溫度應(yīng)力集中，容易產(chǎn)生變形而導(dǎo)致滲漏；扣合式屋面板雖然安裝簡(jiǎn)便，但有時(shí)會(huì)因工人施工經(jīng)驗(yàn)不足而產(chǎn)生假扣合的情況出現(xiàn)。另外，扣合式屋面板的抗風(fēng)吸能力不高，且水密、氣密的性能也不理想；直立鎖縫式屋面板克服了上述兩種屋面板存在的問(wèn)題，在抗風(fēng)吸力和滲漏方面的能力較前兩者大為提高。由于它在抗?jié)B漏能力、耐久性能和制作安裝等方面的出色表現(xiàn)，被大量地應(yīng)用于新建的工業(yè)、民用和公共建筑領(lǐng)域以及現(xiàn)有建筑物的屋面翻新工程中，成功地取代了傳統(tǒng)的復(fù)合式屋面和薄膜式屋面體系，成為當(dāng)今理想的建筑屋面系統(tǒng)。
直立鎖縫屋面系統(tǒng)是指相鄰屋面板之間在安裝時(shí)沿著板的縱向邊緣相互鎖扣，形成垂直于屋面的鎖縫，板與板之間通過(guò)鎖縫相連，形成一個(gè)聯(lián)系緊密幾乎剛性的屋面系統(tǒng)。隱藏在鎖縫中間的滑動(dòng)卡座，可以使屋面板隨溫度變化而熱脹冷縮，并將屋面板與次結(jié)構(gòu)系統(tǒng)相連接，減少了穿板螺釘?shù)氖褂谩?br> 但是，直立鎖縫屋面系統(tǒng)自1969年問(wèn)世以來(lái)，技術(shù)上基本上沒(méi)有進(jìn)行大的升級(jí)和提高，目前流行的屋面系統(tǒng)所依賴的是30年前開(kāi)發(fā)的技術(shù)，它在滿足更高的抗風(fēng)要求上的考慮和計(jì)算測(cè)試是不足的。對(duì)在各種屋面進(jìn)行風(fēng)洞試驗(yàn)之后的結(jié)果顯示，分布在屋面上的風(fēng)荷載可以分為以下三個(gè)區(qū)域區(qū)域1最低風(fēng)荷載區(qū)屋面的主要部分(大約占屋面表面面積的80％)區(qū)域2次高風(fēng)荷載區(qū)屋面的四周部分(大約占屋面表面面積的15％)區(qū)域3最高風(fēng)荷載區(qū)屋面的四角(大約占屋面表面面積的5％)如圖1所示，該圖為典型的預(yù)制建筑屋面1的透視圖，它表示作用在屋面1上不同區(qū)域的風(fēng)吸力的分布情況。如該圖所示，屋面102A、102B被分割成不同風(fēng)荷載區(qū)域301、302和303。中間區(qū)域301為風(fēng)荷載最低的區(qū)域，占屋面表面積的大部分；邊緣區(qū)域302為次高風(fēng)荷載區(qū)域，分布于屋面102A和102B的四周；角部區(qū)域303為屋面的最高風(fēng)荷載區(qū)域，位于屋面102A和102B的四角。應(yīng)用時(shí)，具體的分區(qū)范圍和風(fēng)荷載大小應(yīng)根據(jù)建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范來(lái)確定。
為了滿足屋面102A和102B的不同區(qū)域的風(fēng)荷載要求，目前的建筑屋面系統(tǒng)承包商往往采取以下措施(1)按最高風(fēng)荷載要求設(shè)計(jì)；(2)用不同寬度或厚度的板材去滿足不同區(qū)域的風(fēng)荷載的要求；(3)減小懔條間距。毫無(wú)疑問(wèn)，(1)、(3)兩種方法都會(huì)使材料用量增加；至于第(2)種方法，如在較高風(fēng)荷載區(qū)縮小檁條間距、加厚板材、減小板的寬度或在鎖逢的基礎(chǔ)上再外加夾具加固，這看似經(jīng)濟(jì)合理，但由于不同厚度的板材往往需要用不同型號(hào)的鎖縫機(jī)，這樣一來(lái)，設(shè)備的成本增加了，同時(shí)也增加了設(shè)計(jì)安裝的復(fù)雜程度?？偠灾?，所有這些措施都會(huì)造成材料的增加、檁距的不一致或安裝的復(fù)雜程度的提高。
另外，傳統(tǒng)的直立鎖縫屋面系統(tǒng)要求屋面板在安裝后馬上用電動(dòng)鎖逢機(jī)進(jìn)行鎖逢的工序，以避免滲漏或遇強(qiáng)風(fēng)時(shí)屋面被掀掉。這樣一來(lái)，勢(shì)必會(huì)影響到整個(gè)屋面系統(tǒng)的安裝速度，同時(shí)也可能會(huì)因?yàn)樘鞖獾脑蚨诱`工期。

發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)目前各類直立鎖縫屋面系統(tǒng)中存在的上述技術(shù)缺陷，本實(shí)用新型一方面提供了一種用于直立鎖縫屋面系統(tǒng)—本文稱為L(zhǎng)SIII直立鎖縫屋面系統(tǒng)的鎖縫，即LSIII-T型鎖縫。所述鎖縫包括屋面板的公肋、母肋、卡座干肢以及密封膠泥，其特征在于，所述卡座干肢末端折彎并鉤住屋面板公肋的前肢，所述屋面板母肋末端折彎并包裹住所述折彎的卡座干肢以及公肋，它們相互鎖扣形成360°的卷邊，所述鎖縫的前肢部分沿根部再向內(nèi)彎折約90°，形成360°+90°的非彈性變形鎖縫，且平肢與前肢相交位置有密封膠泥。
另一方面，本實(shí)用新型提供了一種用于直立鎖縫屋面系統(tǒng)—LSIII直立鎖縫屋面系統(tǒng)的鎖縫，其中，所述屋面板的兩縱邊分別為相互匹配的公肋和母肋，兩肋之間為帶有一對(duì)縱向淺肋的平直部分。
再一方面，本實(shí)用新型提供了一種用于直立鎖縫屋面系統(tǒng)—LSIII直立鎖縫屋面系統(tǒng)的鎖縫，其中，所述公肋帶有梯形折皺，其邊緣部分包括豎肢、平肢和前肢。
又一方面，本實(shí)用新型提供了一種用于直立鎖縫屋面系統(tǒng)—LSIII直立鎖縫屋面系統(tǒng)的鎖縫，其中，所述母肋帶有梯形折皺，其邊緣部分包括豎肢、平肢、前肢和末梢彎鉤，且在平肢與前肢相交位置的內(nèi)側(cè)放置了密封膠泥。
又一方面，本實(shí)用新型提供了一種用于直立鎖縫屋面系統(tǒng)—LSIII直立鎖縫屋面系統(tǒng)的鎖縫，其中，所述平肢部分長(zhǎng)約15-25毫米本實(shí)用新型還提供了形成該鎖縫的方法，其中，所述方法包括在安裝時(shí)使母肋的彎鉤與公肋的前肢咬口，母肋繞公肋旋轉(zhuǎn)并最終包裹住公肋，并在安裝完成后將鎖縫的前肢部分沿根部再向內(nèi)彎折約90°，形成360°+90°的非彈性變形鎖縫。
本實(shí)用新型的鎖縫不僅具備了傳統(tǒng)直立縫屋面鎖縫所具有的諸如美觀、耐久、防滲漏、抗外力等特點(diǎn)，而且還在節(jié)省安裝成本、提高施工效率等方面超越了傳統(tǒng)的屋面鎖縫，顯示了其獨(dú)特的優(yōu)越性。
LSIII直立鎖逢屋面系統(tǒng)是目前唯一可以按照屋面風(fēng)吸力的大小和分布區(qū)域選擇相應(yīng)的鎖縫的屋面系統(tǒng)，與采用一種鎖縫的屋面板相比，它不必根據(jù)屋面風(fēng)吸力來(lái)選擇不同厚度的板材，或在最高風(fēng)速區(qū)域減小檁條間距，從而簡(jiǎn)化了屋面板的設(shè)計(jì)安裝。本實(shí)用新型作為其中的一種鎖縫，可以用在風(fēng)吸力較高的屋面邊緣區(qū)域302，并通過(guò)與其它屋面鎖縫的組合運(yùn)用，使得LSIII屋面系統(tǒng)在性能上更加有效和精確，安裝上也更加快速和簡(jiǎn)便。
本實(shí)用新型的其它特點(diǎn)、優(yōu)越性可通過(guò)配合附圖閱讀以下詳細(xì)說(shuō)明了解到。


圖1所示為一典型的預(yù)制建筑屋面1的透視圖，它表示了作用在屋面1上不同區(qū)域的風(fēng)吸力的分布情況。
圖2為L(zhǎng)SIII直立鎖縫屋面系統(tǒng)的屋面板102的截面圖。
圖3為屋面板102的公肋202與母肋201的詳圖。
圖4演示了屋面板102的安裝情況。
圖5為L(zhǎng)SIII-R的型鎖縫的示意圖。
圖6為L(zhǎng)SIII-T103B的示意圖。
圖7為L(zhǎng)SIII-T型鎖縫103B T型部分的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖8所示是在屋面1上工作的電動(dòng)鎖縫機(jī)142和手動(dòng)鎖縫夾具150。
具體實(shí)施方式
LSIII直立鎖縫屋面系統(tǒng)包含了三種不同形式的鎖縫LSIII-R型鎖縫、LSIII-T型鎖縫和LSIII-Q型鎖縫。其中，LSIII-T型鎖縫和LSIII-Q型鎖縫是通過(guò)專用的電動(dòng)鎖縫機(jī)142來(lái)完成的。根據(jù)屋面風(fēng)吸力的大小及其在屋面上分布區(qū)域，采用不同的鎖縫可以達(dá)到以最低的成本滿足屋面設(shè)計(jì)所要求的性能和表現(xiàn)。
在LSIII直立鎖縫屋面系統(tǒng)中，屋面板102經(jīng)過(guò)工廠壓制成型后，分別在沿長(zhǎng)度方向的兩邊形成相互匹配的公肋202和母肋201。安裝時(shí)，相鄰板之間通過(guò)公肋202和母肋201(彈性變形或非彈性變形)的相互鎖扣，形成垂直于屋面表面的連接鎖縫。屋面板102之間通過(guò)鎖縫相互連接，防止了屋面在外力作用下屋面板102被撕開(kāi)或解體的可能性。
本實(shí)用新型是目前直立鎖逢屋面系統(tǒng)中先使用彈性變形的方法鎖縫，然后再采用非彈性變形的方法加強(qiáng)鎖縫的一種鎖縫。在安裝完畢后，相鄰屋面板102的公肋202與母肋201相互接合、咬扣，形成一個(gè)360°的卷邊，亦即LSIII-R型鎖縫。在此基礎(chǔ)上，再利用電動(dòng)鎖縫機(jī)142將LSIII-R型鎖縫的前肢部份向內(nèi)彎折90°，形成360°+90°卷邊的鎖縫屋面板。經(jīng)試驗(yàn)證實(shí)，采用本實(shí)用新型的屋面系統(tǒng)能夠抵抗2.69kN/m2的風(fēng)吸力(表1)。
表1ASTM E 1592風(fēng)吸力實(shí)驗(yàn)結(jié)果

另外，本實(shí)用新型的獨(dú)特的膠泥位置設(shè)計(jì)，使之在屋面板102安裝后始終處于均勻受壓的狀態(tài)，成功地阻止了膠泥脫落或與板縫分離，確保了屋面的防水和整體使用壽命。實(shí)驗(yàn)證實(shí)，對(duì)于寬度為0.61m的屋面板，所述鎖縫的ASTM E 1680氣密性實(shí)驗(yàn)結(jié)果為1.52×10-4m3/分鐘/m2。在負(fù)載為0.5478kN/m2時(shí)，對(duì)于寬度為0.61m的屋面板，所述鎖縫的ASTM E 1646水密性實(shí)驗(yàn)結(jié)果為0。
以下結(jié)合附圖與具體實(shí)施方式
對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)描述圖1中，屋面102A、102B被分割成不同風(fēng)荷載區(qū)域301、302和303。中間區(qū)域301為風(fēng)荷載最低的區(qū)域，占屋面表面積的大部分；邊緣區(qū)域302為次高風(fēng)荷載區(qū)域，分布于屋面102A和102B的四周；角部區(qū)域303為屋面的最高風(fēng)荷載區(qū)域，位于屋面102A和102B的四角。應(yīng)用時(shí)，具體的分區(qū)范圍和風(fēng)荷載大小應(yīng)根據(jù)建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范來(lái)確定。
LSIII直立鎖縫屋面系統(tǒng)可以應(yīng)用于圖1所描述的所有的風(fēng)荷載區(qū)域301、302和303，亦即它可以滿足不同區(qū)域的不同風(fēng)荷載要求。一種板型，通過(guò)采用一種或多種不同鎖縫的組合，可以達(dá)到以最經(jīng)濟(jì)的方式來(lái)滿足屋面不同區(qū)域的表現(xiàn)要求，既方便了安裝，又降低了屋面建造的成本。本實(shí)用新型即為其中的一種鎖縫，它通常被用于屋面風(fēng)吸力較高的邊緣區(qū)域302。
圖2的截面圖中包括了兩個(gè)梯形狀的邊肋(公肋202)和(母肋201)，以及介于兩邊肋間的中間平直部分203。梯形狀的邊肋201和202提高了板102的剛度，同時(shí)也改善了板的有效利用率。板中間的平直部分包含了兩個(gè)淺肋204(圖3)，用以增加板的強(qiáng)度。
圖3中，屋面板102的母肋201由豎向干肢205、橫向平肢206和向前延伸的前肢207、轉(zhuǎn)折208以及末端的彎鉤209組成；公肋202由豎向干肢210、橫向平肢211以及向前延伸的前肢212組成。
為了使屋面系統(tǒng)達(dá)到最強(qiáng)的密封性能同時(shí)也為了便于安裝，本實(shí)用新型選擇了在母肋201的平肢206到前肢207的轉(zhuǎn)折處這一特殊位置使用密封膠泥213。這樣，在板102安裝完成之后，膠泥213會(huì)因公肋202與母肋201之間的接合作用而始終處于穩(wěn)定的均勻受壓狀態(tài)。即使在最強(qiáng)的風(fēng)吸力作用下，也不會(huì)因?yàn)槲菝姘?02的變形和根部鎖縫的張開(kāi)而影響到密封膠213的密封性能，從而達(dá)到優(yōu)異的防風(fēng)雨能力。
圖4演示了屋面板102的安裝情況。安裝時(shí)，工人必須首先定位并固定第一塊屋面板102A，然后將第二塊屋面板102B提起，先放下有母肋201的一邊，使第二塊板102B的母肋201的邊緣彎鉤209鉤住第一塊板102A的公肋202的前肢212，隨后再平穩(wěn)地放下第二塊板的另一邊，使第二塊板102B的母肋201繞著第一塊板102A的公肋202旋轉(zhuǎn)，直到第二塊板102B完全落下為止。此時(shí)，母肋201和公肋202也完成了鎖扣接合的過(guò)程，形成了LSIII-R的鎖縫103A(圖5)。其中，216和215分別為卡座滑片104A的橫向平肢和豎向干肢。在進(jìn)行LSIII-R鎖縫的過(guò)程中，屋面板102始終保持原形，沒(méi)有任何永久性變形的發(fā)生。
圖6和圖7所示為本實(shí)用新型，即LSIII-T型鎖縫103B。它是在LSIII-R型鎖縫103A的基礎(chǔ)上，利用鎖縫工具，將板102A的公肋202前肢212、卡座滑片104A的前肢217及彎鉤218和板102B的母肋201前肢207及彎鉤209一起沿著各自的根部222、224和223向內(nèi)作90°彎折，形成一個(gè)360°+90°的非彈性變形鎖縫103B。該鎖縫可用于滿足更高風(fēng)吸力的要求的屋面四周區(qū)域。卡座104包括卡座滑片104A和底座104B。219、220和221分別是卡座滑片、母肋201和公肋202的T型彎折部分。
圖8所示的電動(dòng)鎖縫機(jī)142通常用于連續(xù)形屋面鎖縫；而手動(dòng)鎖縫夾具150通常用在檐口、屋脊和卡座位置的鎖縫。在有些屋面上不需要有LSIII-T或LSIII-Q型鎖縫，如果仍然采用連續(xù)的LSIII-T或LSIII-Q型鎖縫，就會(huì)增加不必要的人工和設(shè)備的費(fèi)用。
如圖8所示，不同的鎖縫將使屋面系統(tǒng)達(dá)到不同的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。在270區(qū)段，因風(fēng)吸力最強(qiáng)，故采用連續(xù)的LSIII-Q型鎖縫；在下一區(qū)段272，風(fēng)吸力有所降低，故可以采用連續(xù)的LSIII-T型鎖縫，僅在卡座位置采用LSIII-Q型鎖縫；區(qū)段274的風(fēng)吸力又降低了，采用連續(xù)的LSIII-T型鎖縫可以滿足要求了；風(fēng)吸力在區(qū)段276再次減弱，可以采用連續(xù)的LSIII-R型鎖縫，但在卡座位置仍采用LSIII-Q型鎖縫；區(qū)段278的風(fēng)吸力進(jìn)一步地減弱，采用連續(xù)的LSIII-R型鎖縫，另在卡座位置采用LSIII-T型鎖縫可滿足要求；在最后區(qū)段280，風(fēng)吸力最小，此時(shí)可全部采用連續(xù)的LSIII-R型鎖縫。
以上說(shuō)明與附圖中所示的內(nèi)容僅起一個(gè)說(shuō)明作用，而不起限制作用。本實(shí)用新型的范圍將由所附的權(quán)利要求書(shū)的內(nèi)容來(lái)決定。
權(quán)利要求1.一種用于通用型直立鎖縫金屬屋面系統(tǒng)用的鎖縫，所述鎖縫包括屋面板的公肋、母肋、卡座干肢以及密封膠泥，其特征在于，所述卡座干肢末端折彎并鉤住屋面板公肋的前肢，所述屋面板母肋末端折彎并包裹住所述折彎的卡座干肢以及公肋，它們相互鎖扣形成360°的卷邊，所述鎖縫的前肢部分沿根部再向內(nèi)彎折約90°，形成360°+90°的非彈性變形鎖縫，且平肢與前肢相交位置有密封膠泥。
2.如權(quán)利要求1所述的鎖縫，其特征在于，所述屋面板的兩縱邊分別為相互匹配的公肋和母肋，兩肋之間為帶有一對(duì)縱向淺肋的平直部分。
3.如權(quán)利要求2所述的鎖縫，其特征在于，所述公肋帶有梯形折皺，其邊緣部分包括豎肢、平肢和前肢。
4.如權(quán)利要求2所述的鎖縫，其特征在于，所述母肋帶有梯形折皺，其邊緣部分包括豎肢、平肢、前肢和末梢彎鉤，且在平肢與前肢相交位置的內(nèi)側(cè)放置了密封膠泥。
5.如權(quán)利要求1所述的鎖縫，其特征在于，所述平肢部分長(zhǎng)約15-25毫米。
6.如權(quán)利要求1所述鎖縫的形成方法，其特征在于，所述方法包括在安裝時(shí)使母肋的彎鉤與公肋的前肢咬口，母肋繞公肋旋轉(zhuǎn)并最終包裹住公肋，并在安裝完成后將鎖縫的前肢部分沿根部再向內(nèi)彎折約90°，形成360°+90°的非彈性變形鎖縫。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種用于建筑屋面系統(tǒng)——LSIII直立鎖縫金屬屋面系統(tǒng)的屋面板鎖縫，所述鎖縫包括屋面板和鎖縫，其中，所述屋面板之間通過(guò)縱向邊肋相互鎖扣，鎖縫的前肢部分沿根部再向內(nèi)彎折約90°，形成360°+90°的非彈性變形鎖縫，且平肢與前肢相交位置有密封膠泥。該鎖縫可提供改進(jìn)的防水、抗風(fēng)性，且安裝簡(jiǎn)便。
文檔編號(hào)E04D3/36GK2665264SQ200320100609
公開(kāi)日2004年12月22日 申請(qǐng)日期2003年11月4日 優(yōu)先權(quán)日2003年11月4日
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