[发明专利]一种金属屋面板增强抗风夹系统

说明书

本发明公开了一种金属屋面板增强抗风夹系统，包括若干组连接单元，每组连接单元包括抗风夹和连接杆/预应力拉索，每组连接单元的若干个抗风夹依次夹持在金属屋面板的各板肋上，连接杆/预应力拉索横跨金属屋面板并穿过各抗风夹；沿金属屋面板的纵向延伸设有若干根连接杆/预应力拉索，每根连接杆/预应力拉索与各组连接单元的连接杆/预应力拉索相连。本发明的抗风夹能够牢牢夹住板肋，增强了板肋机械咬合节点的抗风揭性能；沿金属屋面板纵向延伸设置的连接杆/预应力拉索随着屋面板发生风吸变形时，可限制屋面板的变形水平；各组连接单元的预应力拉索/连接杆增强了屋面抗风夹系统整体性，提高屋面板风荷载承载能力，减少局部风揭破坏的可能性。

技术领域

本发明属于土木工程屋面抗风技术，特别涉及一种金属屋面板增强抗风夹系统。

背景技术

近些年来，金属屋面板系统以其具有防水效果好、可部分消除温度应力、施工简便等优点，较为广泛地应用于航站楼、体育场馆、会展建筑等大跨度钢结构中。金属屋面板系统通常包括若干U型屋面板和T型支座，相邻U型屋面板的耳边经过机械咬合扣合在T型支座上端的梅花头上形成屋面板的板肋，并使若干U型屋面板连接成一体，T型支座的下端固定在屋面板下方的支承檩条上，通过T型支座将荷载传递给支承檩条。由于整个金属屋面板系统无需螺钉固定，不存在穿孔的问题，因而金属屋面板系统具有良好的防水性能，并可以部分吸收屋面板因热胀冷缩产生的温度变形。

但是，上述金属屋面板系统存在着以下缺陷：相邻U型屋面板的耳边通过机械咬合连接，该连接节点风荷载承载能力较低，其抗风揭性能明显弱于抗风压性能，尤其是在沿海强台风地区，由于连接节点的抗风揭性能弱而导致金属屋面板风揭破坏时有发生。

发明内容

本发明的目的在于提供一种结构简单、成本低、可显著提高屋面板风荷载承载能力的金属屋面板增强抗风夹系统。

本发明的目的通过如下的技术方案来实现：一种金属屋面板增强抗风夹系统，其特征在于，它包括若干组连接单元，每组连接单元包括抗风夹和连接杆/预应力拉索，每组连接单元的若干个抗风夹依次夹持在金属屋面板的各板肋上，所述连接杆/预应力拉索横跨金属屋面板并穿过各抗风夹；沿金属屋面板的纵向延伸设有若干根连接杆/预应力拉索，每根连接杆/预应力拉索与各组连接单元的所述连接杆/预应力拉索相连，该根连接杆/预应力拉索的两端与金属屋面板系统的主体结构连接。

本发明在金属屋面板承受较大的风吸力荷载的情况下，一方面，抗风夹能够牢牢夹住金属屋面板的板肋，增强了金属屋面板板肋机械咬合节点的抗风揭性能，防止机械咬合节点在风吸作用下发生脱口破坏，另一方面，在沿着金属屋面板的纵向延伸设置的连接杆/预应力拉索随着屋面板发生风吸变形时，连接杆/预应力拉索的拉力会产生垂直于屋面板向内的分量，其表现为对屋面板施加了压力，从而限制了屋面板的变形水平；而且，各组连接单元的预应力拉索/连接杆大大增强了屋面抗风夹系统的整体性，使得屋面板在垂直于板肋方向具有了一定的刚度，显著提高了屋面板风荷载承载能力，也大大减少了局部风揭破坏的可能性。本发明结构简单、实用性强，在适用于风荷载较大的沿海强台风地区的大跨度结构时，其优势尤为明显。

本发明每组连接单元的连接杆/预应力拉索为多根，通过各根连接杆/预应力拉索的端部依次连接。

本发明沿金属屋面板纵向延伸的连接杆/预应力拉索位于金属屋面板的风敏感区域，例如屋面的檐口等位置，如果屋面的形状较为复杂，可以根据风洞试验结果来确定连接杆/预应力拉索具体的设置位置。

作为本发明的一种优选实施方式，每组连接单元中的所述抗风夹包括一对夹持臂，该对夹持臂的上端相连，且在该对夹持臂的上部设有供该组连接单元中的连接杆/预应力拉索穿过的开孔和提供夹持力的锁紧件，所述夹持臂的下部内侧面是与屋面板板肋的上端相适应的弧形面。

为了增强金属屋面板边缘的抗风性能，作为本发明的一种改进，在所述金属屋面板的边缘部位，各组连接单元中的所述连接杆/预应力拉索分为并行的两根。