【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及房屋建筑工程中建筑屋面设备施工和安装，具体来说涉及一种适用于直立锁边金属屋面的安装结构及其安装方法。
技术介绍
1、直立锁边金属屋面是工程上常用的金属屋面系统之一。因其具有良好的性能与美观的外型，常常被广泛应用于体育场、展馆、机场等大型建筑上。然而，出于建筑功能性要求，在建筑设计的过程中，建筑屋面上不免需要安装各种结构物或机电管线，如防坠落系统、防雷避雷、机电管线、标识标牌及检修马道等设备。这就要求在保证直立锁边金属屋面系统的整体性、围蔽性不受损害的前提下，满足相关的结构性要求。
2、因此，需要合理设计一种既能为屋面上各种重载设备提供支撑，也不影响其防水、保温、隔热、隔音等围护系统基本性能，还能保证不对金属屋面的设计与安装造成额外影响的无穿透转接固定体系。
3、1.直立锁边金属屋面系统的围护性能与应用现状
4、(1)直立锁边屋面优秀的围护性能
5、建筑物的围护系统是建筑构造中重要的体系之一，能够遮蔽外界恶劣气候的侵袭，起到防雨、隔热、保温、隔声等作用，而直立锁边金属屋面系统就是一种广泛使用的建筑屋面围护系统。相较于传统的钉穿式金属系统，直立锁边金属屋面在其围护性能上有较大优势，这是由于该系统的屋面板上没有任何形式的穿孔或开洞，所有构件之间都是依靠机械咬合相固定。其金属屋面板也具有连续性，可以根据建筑屋面的实际尺寸通长布置，完全覆盖屋面。其金属屋面板采用构造防水措施，而非传统的封堵防水，通过上下搭接，左右咬合的金属屋面板搭配防止雨水因虹吸原因反渗的均压腔，就形成了一套围
6、(2)直立锁边金属屋面的应用现状
7、由于直立锁边金属屋面系统具有良好的防雨、抗风、隔音、隔热等围护性能，且符合建筑美学，该金属屋面在当今建筑行业中的应用也愈发广泛。
8、(3)屋面系统的承载是建设中必须的要求
9、为满足建筑功能性要求，建筑设计会将许多设备放置在屋面上，例如机电维修通道、消防管道、防雷避雷系统、屋面标牌、天线等。这其中有部分设备具有较大且较集中的自重，也存在部分设备自身的自重不大，但在屋顶高度强风力的作用下，其水平方向也会出现较大的风压，给固定支座带来剪力和弯矩共同作用的组合荷载。这就对屋面系统的承载能力提出了较高的要求。
10、2.直立锁边屋面顶部荷载的支撑方法
11、(1)支撑轻型分散荷载
12、作为屋顶围护系统，所有屋面都需要承载由风、雪、冰等外部环境因素所产生的荷载及安装维修等需要承担的部分轻型荷载。直立锁边金属屋面系统主要是依靠结构系统中的支座和其下的铝合金t型马件实现的。常规的做法是把t型马件固定在支座处并安装锁夹，再通过锁夹与屋面上的荷载相连接。t型马件连接着托架或龙骨，使金属屋面板上的荷载得以传递到建筑主体结构的檩条上。
13、由于t型马甲为顶部受力的悬挑结构，因此对水平向的荷载抵抗力较弱，主要针对的是荷载绝对值较小或荷载分布较广的荷载，不适用于固定重型荷载。
14、(2)支撑重型集中载荷
15、在建筑设计中，不可避免的需要在屋面上安装部分集中的重型载荷，例如防雷系统、钢结构检修马道、大型广告牌、水箱等。这些重型荷载很难通过t型马件上的夹具直接进行固定和支撑。因此，目前多采用穿透屋面的设计，既采用生根在建筑主体钢结构或混凝土结构上的可靠支撑，穿透屋面板后和屋面上的重型设备相连接，将重荷载直接传递至建筑主结构上，以避免重载对屋面系统造成破坏，并且对刺穿位置进行收口处理以保证屋面系统的围护性能。
16、3.现有重载支撑存在的问题
17、通过上述分析不难发现，虽然直立锁边金属屋面具有良好的性能表现，但是对于固定和支撑重型集中荷载来说，该屋面的结构体系存在一定缺陷。主要表现在：
18、(1)传统屋面檩条结构在重荷载下稳定性较差：
19、传统的屋面系统都是通过与主钢结构的檩条相连接，所有来自屋面的荷载都将会通过这些檩条传递至建筑的主体钢结构上。这种固定屋面的檩条一般采用c型槽钢，在竖直方向的重荷载作用下，c型檩条处于偏心受压状态，极容易出现局部屈曲导致结构失稳。因此，尽管这种广泛使用的构造可以满足屋面基本荷载的固定要求，但这种传力结构本身不利于承载较重荷载。
20、(2)t型马件对弯、剪破坏的抵抗力有限：
21、t型马件的强度和承载力会区别其材料、尺寸和制造工艺而有所不同，需要经过专门计算马件的承载力来确保整个屋顶结构的稳定性和安全性。一般来说，这种t型马件的材质是高强铝合金，其抗拉压强度设计值可以达到190.5mpa，对于垂直方向上的作用力是有一定抵抗能力的。然而，受制于t型马件的细长的结构特征和其悬挑式的受力特点，导致它对于水平向荷载产生的剪力与弯矩的抵抗能力较弱。屋面上突起的大型结构物常常会因为风力作用产生较大的横向力，很容易对屋面的结构系统造成破坏。这也是很少有将重型设备直接固定在t型马件上的原因。
22、(3)破坏屋面的围护性能：
23、直立锁闭金属屋面的重要优势就在于其完全的封闭性。屋面安装时，金属屋面板、t型码与支撑龙骨主体的相互连接都是通过机械咬合实现的锁紧和定型，金属屋面板之间的连接也是通过机械搭接完成，金属屋面板的上下为两个完全分隔的空间，整个屋面不存任何在穿孔，具有极强的围护性能。
24、为了固定重型荷载，会采用穿过屋面将设备连接到建筑主体结构上的做法。这种做法虽然满足了结构性的要求，却破坏了屋面的整体性。同时这些连接件在穿过屋面板的同时也会穿过屋面板以下由岩棉、玻璃棉等组成的隔热保温层，形成一个连通室内外“冷热桥”系统。在室内外温差较大的季节，会导致传热、结露、能量损失等问题，对屋面功能造成破坏。穿孔部位会成为整个金属屋面系统的薄弱点，形成构造性的缺陷。
25、(4)穿孔处设计与施工困难，且其长期水密性不佳：
26、屋面围护性能中重要的功能之一就是防雨水。如果屋面存在穿孔，则须要对穿孔位置进行水密设计且现场施工质量能够达到设计要求。即使这些条件都能够得到满足，由于该位置位于屋面上，直接暴露于日晒和雨淋的环境中，任何封堵材料都更容易产生老化，且结构本身也会在风力产生的交变荷载作用下逐渐产生疲劳和弱化，最终导致漏水的风险。相较于全密封的屋面，这种穿透型的固定方法，即使在设计和施工阶段投入很大也难以保证屋面长期的水密性。
27、(5)结构和屋面体系交界面处的生产、施工、维护都有困难：
28、采用穿屋面设计时，连接和支撑荷载的结构与金属屋面本身属于两套独立的系统，在屋面加工过程中需要提前按照设计留孔，而且在现场施工安装过程中需要仔细考虑安装的交界面问题，确认安装的先后顺序。一旦生产加工中留孔位置或施工安装计划有误，都可能导致现场工作出现错误。可见，本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种适用于直立锁边金属屋面的安装结构，其特征在于，包括方通檩条、几字形马凳、支撑檩条、T型马件和方通，所述方通檩条安装在屋面的主钢结构上，几字形马凳安装在所述方通檩条的上方，所述支撑檩条安装在所述几字形马凳的上方，与所述方通檩条平行设置，所述T型马件安装在所述支撑檩条的上方，所述方通安装在所述T型马件的上方。
2.根据权利要求1所述的安装结构，其特征在于，所述方通檩条为2个，2个所述方通檩条的一端横向间隔通过加肋角钢安装在主钢结构的翼缘上，每一个所述方通檩条的两侧各安装一加肋角钢，所述加肋角钢的一面通过不锈钢六角头螺栓安装在所述主钢结构上，所述加肋角钢的另一面通过不锈钢六角螺栓安装在所述方通檩条上。
3.根据权利要求1所述的安装结构，其特征在于，每一个所述方通檩条的上方均安装2个几字形马凳，所述几字形马凳通过不锈钢六角头螺栓与所述方通檩条连接。
4.根据权利要求1所述的安装结构，其特征在于，2个所述几字形马凳上方安装一支撑檩条连接。
5.根据权利要求1所述的安装结构，其特征在于，2个所述支撑檩条上依次排列安装4个T型马件，所述T
6.根据权利要求1所述的安装结构，其特征在于，所述T型马件自上而下依次由头部、主杆段和支座组成，所述主杆段自上而下依次由等厚段、第一厚度渐扩段和第二厚度渐扩段组成，所述等厚段的厚度为3mm，所述第一厚度渐扩段的锥度大于所述第二厚度渐扩段的锥度，所述第二厚度渐扩段的最大厚度为10mm。
7.根据权利要求1所述的安装结构，其特征在于，所述方通横跨4个T型马件，安装在T型马件的上方。
8.根据权利要求1所述的安装结构，其特征在于，所述T型马件和方通之间设置有U型锁夹，所述T型马件嵌入所述U型锁夹的U型槽中，且所述U型锁夹与所述T型马件固定连接，所述方通的左右两侧均通过角钢支座与所述U型锁夹连接。
9.根据权利要求1所述的安装结构，其特征在于，所述方通左右两侧相对的角钢支座通过对穿螺栓固定在方通上。
10.如权利要求1～9中任一项所述的安装结构的安装方法，其特征在于，包括以下步骤：
...【技术特征摘要】
1.一种适用于直立锁边金属屋面的安装结构，其特征在于，包括方通檩条、几字形马凳、支撑檩条、t型马件和方通，所述方通檩条安装在屋面的主钢结构上，几字形马凳安装在所述方通檩条的上方，所述支撑檩条安装在所述几字形马凳的上方，与所述方通檩条平行设置，所述t型马件安装在所述支撑檩条的上方，所述方通安装在所述t型马件的上方。
2.根据权利要求1所述的安装结构，其特征在于，所述方通檩条为2个，2个所述方通檩条的一端横向间隔通过加肋角钢安装在主钢结构的翼缘上，每一个所述方通檩条的两侧各安装一加肋角钢，所述加肋角钢的一面通过不锈钢六角头螺栓安装在所述主钢结构上，所述加肋角钢的另一面通过不锈钢六角螺栓安装在所述方通檩条上。
3.根据权利要求1所述的安装结构，其特征在于，每一个所述方通檩条的上方均安装2个几字形马凳，所述几字形马凳通过不锈钢六角头螺栓与所述方通檩条连接。
4.根据权利要求1所述的安装结构，其特征在于，2个所述几字形马凳上方安装一支撑檩条连接。
5.根据权利要求1所述的安装结构，其...
【专利技术属性】
技术研发人员：赵高宇，苏建木，赖立昌，谢伟，尹长权，李幸福，张晓强，
申请(专利权)人：中国港湾工程有限责任公司，
类型：发明
国别省市：
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