金屬屋面板耐久性與熱脹冷縮研究

屋面板固定于檐口（或屋脊）處以防止面板滑落，屋面板在其他部位通過可滑移支座與屋面結(jié)構(gòu)連接，在屋脊處設(shè)置可伸縮的彈性蓋板,允許拉伸及壓縮的變化。通過這樣的熱脹冷縮內(nèi)應(yīng)力釋放措施，就可以避免在氣溫變化時(shí)，屋面板和屋面結(jié)構(gòu)之間因熱脹冷縮內(nèi)應(yīng)力帶來的損害。

 

滑移支座設(shè)計(jì)

可滑移支座通過上下非固定連接兩部分間的相對交錯位移，提供與上部分鎖扣連接的屋面一定的雙向滑移能力。每種支座在設(shè)計(jì)時(shí)都有最大的滑移能力限值，超出此限值，支座將不能提供可靠的連接或受力性能。我國長江流域氣候條件下，30m坡長的直立鎖縫鋼屋面對支座滑移能力的要求，大約在22mm左右。當(dāng)前，我國工業(yè)建筑單坡體積有越來越大的趨勢，金屬屋面的單坡長度也向更大的方向發(fā)展，50~60m坡長的屋面已很常見，100m坡長的屋面也不鮮見，這對支座釋放熱漲冷縮的性能提出了更高的要求。

 

鎖縫抗變形和抗疲勞

由于屋面系統(tǒng)在長期使用過程中，受風(fēng)荷載的作用，會有變形和疲勞現(xiàn)象的產(chǎn)生。卷邊鎖縫角度越大越緊密，其抗變形和抗疲勞的性能越好，其維持鎖縫握裹力和防水性能的時(shí)效也越長。540°鎖縫構(gòu)造，在FM 4471的抗風(fēng)測試中，高達(dá)8.6kPa的風(fēng)壓下（1.5m檁距）也未發(fā)生鎖縫變形破壞的情況；而貝姆式鋁鎂錳板的鎖縫，若不加抗風(fēng)夾，在上述條件下將發(fā)生鎖縫變形并從支座處脫出。研究表明，這里也存在著較大的波動風(fēng)荷載下的疲勞問題，應(yīng)引起重視。

 

原材料與緊固件

直立鎖縫屋面板的材料選擇，對于其耐久性非常關(guān)鍵，應(yīng)嚴(yán)格按照GB 50896—2013《壓型金屬板工程應(yīng)用技術(shù)規(guī)范》的要求，選用合適的材質(zhì)，以確保設(shè)計(jì)年限內(nèi)屋面的使用壽命，降低建筑全壽命周期成本支出。

對于鍍鋁鋅屋面板,宜采用350MPa強(qiáng)度、AZ150以上的鍍鋁鋅材料；暴露于室外的緊固件，則宜采用不銹鋼材質(zhì)，確保連接處的防腐和防滲。