金屬屋面結(jié)構(gòu)的風(fēng)致破壞原理是風(fēng)在建筑屋頂所引起的風(fēng)吸力以及其脈動效應(yīng),連同風(fēng)作用在柔性(大部分)屋面結(jié)構(gòu)上引起的風(fēng)振效應(yīng),常常使屋面局部(或表面裝飾物)首先破壞,進(jìn)而由于連鎖效應(yīng)致使整個屋面遭受連續(xù)破壞。為實(shí)現(xiàn)建筑金屬屋面系統(tǒng)安全、適用、耐久,能在全生命周期都得到良好的保證,這離不開設(shè)計(jì)、制造生產(chǎn)、安裝施工、檢驗(yàn)檢測、維保單位的協(xié)同工作。
金屬屋面抗風(fēng)揭試驗(yàn)及安全對策:在公路工程施工過程中,如料棚或彩鋼房頂在大風(fēng)中掉落,對施工人員、現(xiàn)場安全會造成較大威脅。本文以料棚金屬屋面板掉落為研究背景,對彩鋼屋面抗風(fēng)揭試驗(yàn)及對策進(jìn)行研究。采用美國《美國組合屋面系統(tǒng)抗風(fēng)揭能力標(biāo)準(zhǔn)》(FM4471-2010)試驗(yàn)方法,考慮不同夾具的影響,對料棚抗風(fēng)揭等級進(jìn)行試驗(yàn)研究。試驗(yàn)結(jié)果表明,屋面與下部連接處是雨棚風(fēng)荷載下的薄弱環(huán)節(jié),優(yōu)化該位置的設(shè)計(jì)和施工工藝能有效地提高料棚以及彩鋼房面的抗風(fēng)揭能力。在此基礎(chǔ)上,提出屋面抗風(fēng)揭的安全對策。
我國目前大量應(yīng)用的隱藏式壓型金屬板系統(tǒng),原創(chuàng)均來自國外,例如:日本的角馳系列、澳洲的扣合系列、歐洲的直立鎖邊系列、美國的360°咬邊系列等。每個系統(tǒng)種類里又有幾種隱藏式壓型金屬板版型,每種版型都有不同的適應(yīng)性,應(yīng)當(dāng)根據(jù)建筑物的具體情況、所處環(huán)境條件來選擇。
"金屬屋面動態(tài)試驗(yàn)檢測:
例如:GB 50205-2020附錄C.0.3
(1)動態(tài)風(fēng)荷載檢測裝置應(yīng)由試驗(yàn)箱體、風(fēng)壓提供裝置、控制設(shè)備及測量裝置組成,試驗(yàn)箱體不小于3.5m×7.0m,基本與靜態(tài)壓力檢測大小一致,并且風(fēng)壓能夠承受至少20kPa的壓差。
(2)差壓傳感器精度應(yīng)達(dá)到示值的1%,測量響應(yīng)速度應(yīng)滿足波動加壓測量的要求,位移計(jì)的精度應(yīng)達(dá)到滿量程的0.25%。
(3)動態(tài)風(fēng)荷載應(yīng)取1.4倍風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值,即ωd=1.4ωs.
(4)檢測步驟應(yīng)符合下列規(guī)定:
1)對試件下部壓力箱施加穩(wěn)定正壓,同時(shí)向上部壓力箱施加波動的負(fù)壓,待下部箱體壓力穩(wěn)定,且上部箱體波動壓力達(dá)到對應(yīng)值后,開始記錄波動次數(shù)。
2)波動負(fù)壓范圍應(yīng)為負(fù)壓值乘以其對應(yīng)階段的比例系數(shù),波動負(fù)壓范圍和波動次數(shù)應(yīng)符合下表的規(guī)定。
3)波動壓力差周期為10s±2s。
動態(tài)風(fēng)荷載檢測一個周期次數(shù)為5000次,檢測不應(yīng)小于一個周期。出現(xiàn)以下情況之一應(yīng)判定為試件的破壞或失效:
(1)試件與安裝框架的連接部分發(fā)生松動和脫離;
(2)面板與支承體系的連接發(fā)生失效;
(3)試件面板產(chǎn)生裂紋和分離;
(4)其他部件發(fā)生斷裂、分離以及任何貫穿性開口;
(5)設(shè)計(jì)規(guī)定的其他破壞或失效。
檢測結(jié)果的合格判定應(yīng)符合下列規(guī)定:
(1)動態(tài)風(fēng)荷載檢測結(jié)束,試件未失效;
(2)繼續(xù)進(jìn)行靜態(tài)風(fēng)荷載檢測至其破壞失效,且應(yīng)滿足下式要求:K=ωu/ωs≥1.6"