铝镁锰直立锁边金属屋面抗风揭性能试验研究:铝镁锰直立锁边金属屋面广泛应用于各类大跨度建筑中,但是关于其抗风揭性能的理论研究较滞后,也缺乏系统性试验研究。为研究屋面板宽度,厚度,T形码支座间距等因素对其抗风揭性能的影响,对12组24个金属屋面试件进行了抗风揭试验。采用接触单元建立了有限元实体模型,模拟其破坏过程,并给出合理的破坏判定准则。提出简化计算模型,推导了限风压计算式。研究结果表明:所有试件的破坏均是锁边咬合处的脱开造成的,锁边咬合处初始缝隙缺陷会显著降低直立锁边金属屋面的抗风揭能力;T形码长度对限风压的提升较小,减小屋面板宽度,屋面板厚度,减小T形码支座间距以及增设抗风夹均能有效提升直立锁边金属屋面的抗风揭性能,其中增设抗风夹效果显著;已有研究中有限元分析结果,限风压计算式结果与试验结果吻合良好,可验证有限元模型及限风压计算式正确有效,研究成果可为直立锁边金属屋面抗风揭设计与性能评估提供参考。
金属屋面拥有强度高、耐久性好、性能稳定、材料可回收等特性。金属屋面在建筑围护结构中得到越来越广泛的应用。金属屋面也由于其运用灵活性带来很多创新的设计,如屋、墙面一体建筑,还有大坡度屋面,变坡度屋面、拱形屋面及不规则 曲面屋面的建筑等等。
动态测试的目的是评估压型金属屋面系统在强台风地区的结构耐久性,考察压型金属屋面系统在高应力低周疲劳荷载作用下的连接组件的结构强度。铝镁锰金属屋面本来不耐疲劳,而动态试验的上万次往复加压,令一切薄板金属屋面都会在短时间里破坏,很难做出可以通过的试验。
通过大量的检测实践工作,金属屋面抗风检测可对金属围护系统、单层卷材屋面、膜屋面等类似建筑结构进行抗风性能检测,检测有效验证检测对象的抗风性能,提高工程项目的可靠性;检测结果的应用,有效改善现行国内金属屋面受风破损的现状,提高人们对金属围护系统的认可,从而使更多的金属围护系统可得以实现。
金属屋面系统在我国发展迅速,随着经济发展的需要,国内一些大型的公共建筑也开始大量采用金属屋面系统,例如机场、火车站、大型体育馆、等。在广泛使用过程中,由于发展速度过快,而相应的标准和规范缺失,使得系统存不少缺陷,金属屋面系统的抗风和节能性能差,在风雨作用下会发生掀揭、渗漏等事故。很多出事故的项目都是一些大型的体育馆、机场、火车站等,这些作为式的建筑,质量把关上已有足够的重视,但还是难逃事故的发生,使得社会金属屋面系统的质量产生质疑,这将不利于社会行业的进步与发展。
金属屋面抗风揭能力薄弱的地方位于支座与屋面板的锁边处,通过在支座和屋面板的锁边位置增加抗风加强夹,能够显著提高屋面的抗风揭能力,且加强夹间距越密,屋面系统的抗风揭能力越强。
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