金属屋面板360°直立锁边双向滑动抗震支座 |
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| 申请号 | CN202410242726.X | 申请日 | 2024-03-04 | 公开(公告)号 | CN117966975A | 公开(公告)日 | 2024-05-03 |
| 申请人 | 天津天一建设集团有限公司; | 发明人 | 赵林; 于成浩; 张庆庆; 姜明葵; 郭跃刚; 谢永生; 叶黎明; 张军; | ||||
| 摘要 | 本 发明 公开了一种金属屋面板360°直立 锁 边双向滑动抗震支座，属于建筑行业直立锁边金属屋面领域，包括底座、滑动支座及滑片，底座下表面设有聚四氟乙烯板，内部设有“U”型通槽，在内侧“U”型通槽 底板 沿着通槽长度方向设置有一对下部滑轨，在内侧“U”型通槽的两个 侧壁 顶面沿着长度方向分别设有“U”型卡槽，“U”型卡槽的槽底构成上部滑轨，使 铝 合金 滑动支座能够通过上下部滑轨与 铝合金 固定底座紧密结合，不锈 钢 滑片通过圆杆和圆杆挡头使其固定在带有贯通槽的铝合金滑动支座上，构成统一的整体。滑动抗震支座通过聚四氟乙烯板、滑轨及贯通槽使连接的结构屋面板可以前后左右上下进行微调，降低屋面因收缩 变形 造成的 质量 问题，降低维修成本。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种金属屋面板360°直立锁边双向滑动抗震支座，其特征是，包括底座(1)、滑动支座(2)、滑片(3)、聚四氟乙烯板(4)、弹性橡胶垫(5)、钢内套(6)、自攻螺丝(7)，底座(1)采用内外双“U”型通槽，内侧“U”型通槽底板沿着通槽长度方向设置有一对下部滑轨(11)，一对下部滑轨(11)之间的内侧的“U”型通槽底板上开有一对安装钢内套(6)的通孔，内侧“U”型通槽的两个侧壁顶面沿着长度方向分别开有“U”型卡槽，“U”型卡槽的槽底形成上部滑轨(12)，“U”型卡槽前后两端形成滑档(13)；滑动支座(2)为竖向的板状结构，在滑动支座(2)的底部开有与下部滑轨(11)和上部滑轨(12)相匹配的轨道槽，使滑动支座(2)插在底座(1)的下部滑轨(11)和上部滑轨(12)上并能沿着底座(1)“U”型通槽滑动，在滑动支座(2)上开有水平方向的贯通槽(21)，细长的贯通槽(21)与滑动支座(2)滑动方向垂直；滑片(3)的顶部与屋面板公/母肋相匹配，滑片(3)的下部滑动安装在贯通槽(21)中，使滑片(3)移动方向与滑动支座(2)移动方向垂直；聚四氟乙烯板(4)安装在底座(1)背部的下表面，自攻螺丝(7)穿过弹性橡胶垫(5)插入底座(1)底板通孔中钢内套(6)将底座(1)固定在屋面的钢檩条上。 |
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| 说明书全文 | 金属屋面板360°直立锁边双向滑动抗震支座技术领域[0001] 本发明涉及建筑行业直立锁边金属屋面，尤其是一种金属屋面板360°直立锁边双向滑动抗震支座。 背景技术[0002] 直立锁边金属屋面系统是直立锁边咬合设计的板形金属屋面系统，在屋面上看不见任何穿孔，因为支承的方式是隐藏在屋面板之下，屋面板块之间的连接方式是采用其特 有的固定支座，板块与板块的直立锁边咬合形成密合的连接咬合过程，完全由机械自动完 成，而咬合边与支座形成的连接方式可解决因热胀冷缩所产生的板块应力，所有可制作纵 向超长尺寸的板块而不因应力影响变形。 [0003] 直立锁边金属屋面系统由金属屋面上层板、内板、防冷桥垫片、固定支座、搭接压条、搭接加强板、内堵头、立缝金属堵头、保温、防水透气膜、钢檩条等构件组成。直立锁边金属屋面系统屋面板与屋面的长度通长，避免搭接缝，消除搭接缝渗漏隐患，使屋面板形成整 体，屋面板波峰高度较高，有效解决低坡度屋面积水、排水困扰，提高了在较长距离平缓屋 面的适用性，其用途广泛如体育场馆会展中心、机场、车站、工厂等大型建筑。其中直立锁边 金属屋面系统固定支座，是直立锁边咬合点式支撑金属屋面系统的核心构件，是基于直立 锁边咬合设计的特殊板形相邻金属板块之间的支撑构件。 [0004] 传统的设计方案金属屋面板直立锁边的固定方式中，固定支座限制屋面板在板宽方向和上下方向的移动，不限制屋面板沿板长度方向的移动，虽然解决了屋面板在温度变 化时延板长度方向能够在固定支座上自由伸缩，避免了温度应力，但是屋面板在受力变形 过程中存在如下问题，其一屋面板在荷载作用下产生竖向变形，引起固定支座处的横向拉 应力，造成相邻屋面板在锁肋咬合连接位置产生横向的相对变形，导致屋面板在支座处受 力变形过大出现开口。其二相邻屋面板之间直立锁边咬合密合连接从而形成整体受力体 系，因风压大、雪荷载大、板块整体过大等各个方面原因，造成金属屋面板因整体受力过大 出现变形，板块与板块间的立缝锁边咬合出现松动、开口、拉裂，导致屋面渗漏现象，无法满 足屋面的正常使用功能。 [0005] 此外，如果屋面板增加厚度，在直立锁边咬合密合过程中，使用常规机械达到锁边密合难度很大，需要加大机械设备动力，从而使材料费、机械费成本增加较大；如果减小固 定支座间距，固定支座数量增加，从而使材料费、人工费等成本增加较大。 [0006] 综上所述，传统固定支座设计方案，针对风压大、雪荷载大、板块整体过大等出现的各种问题，无法满足金属屋面的正常使用功能。 发明内容[0007] 针对现有技术存在的问题，通过对直立锁边金属屋面系统的调查、研究，在目前建筑行业发展迅速，建筑结构形式多变，金属屋面多样化，为满足不同屋面形式，充分考虑到 成本、安全性、功能性、可靠性将直立锁边屋面系统固定支座进行优化，发明了一种金属屋 面板360°直立锁边双向滑动抗震支座，该滑动抗震支座实现了屋面板在长度方向、板宽方 向、上下方向的滑动，解决了因温度变化、横向拉应力、受力变形等出现的各种问题，为满足 金属屋面在抗震区域在地震作用下能正常使用，该滑动抗震支座在地震力作用下可以抵消 部分地震能量，并在震中随着地震力作用可以进行微角度方向转动。 [0008] 本发明是这样实现的，一种金属屋面板360°直立锁边双向滑动抗震支座，包括底座、滑动支座、滑片、聚四氟乙烯板、弹性橡胶垫、钢内套、自攻螺丝，底座采用内外双“U”型通槽，内侧“U”型通槽底板沿着通槽长度方向设置有一对下部滑轨，一对下部滑轨之间的内 侧的“U”型通槽底板上开有一对安装钢内套的通孔，内侧“U”型通槽的两个侧壁顶面沿着长 度方向分别开有“U”型卡槽，“U”型卡槽的槽底形成上部滑轨，“U”型卡槽前后两端形成滑档；滑动支座为竖向的板状结构，在滑动支座的底部开有与下部滑轨和上部滑轨相匹配的 轨道槽，使滑动支座插在底座的下部滑轨和上部滑轨上并能沿着底座“U”型通槽滑动，在滑 动支座上开有水平方向的贯通槽，细长的贯通槽与滑动支座滑动方向垂直；滑片的顶部与 屋面板公/母肋相匹配，滑片的下部滑动安装在贯通槽中，使滑片移动方向与滑动支座移动 方向垂直；聚四氟乙烯板安装在底座背部的下表面，自攻螺丝穿过弹性橡胶垫插入底座底 板通孔中钢内套将底座固定在屋面的钢檩条上。 [0009] 所述滑片通过其下部表面的圆杆和圆杆挡头滑动固定在贯通槽上。 [0010] 所述底座的外侧“U”型通槽的底部位于内侧“U”型通槽侧壁的中部，外侧“U”型通槽顶部比内侧“U”型通槽侧壁顶部要高。 [0011] 所述圆杆和圆杆挡头为水平设置的2个。 [0014] 所述底座和滑动支座为铝合金材质，滑片为不锈钢滑片，滑动支座通过底座的上部滑轨、下部滑轨进行滑动，最大滑动距离为11mm，滑动方向沿金属屋面板宽度方向移动， 不锈钢滑片通过圆杆和圆杆挡头，在滑动支座上最大滑动距离为30mm，滑动方向沿金属屋 面板长度方向移动。 [0015] 所述钢内套略小于底座底板上通孔的直径。 [0016] 本发明具有的优点和技术效果：通过采用金属屋面板360°直立锁边双向滑动抗震支座，屋面板在长度方向，屋面板与屋面可以长度通长，避免搭接缝，消除搭接缝渗漏隐患， 使屋面板形成整体，屋面板在温度变化时延板长度方向能够在滑动抗震支座上自由伸缩， 避免了温度应力；屋面板在荷载作用下沿板宽度方向能够在滑动抗震支座上自由伸缩，避 免了屋面板的横向拉应力；屋面板在整体受力出现扭转变形及地震力作用下，铝合金底座 可以在钢檩条上表面进行微角度方向转动，同时可以通过弹性橡胶隔震装置在地震力作用 下可以抵消部分地震力能量，从而保证了金属屋面正常使用。金属屋面板360°直立锁边双 向滑动抗震支座解决了金属屋面板在温度变化产生的温度应力、在荷载作用下产生的横向 拉应力、在整体受力情况下产生的变形，在地震力作用下抵消了部分地震力能量，避免了金 属屋面渗漏隐患，保证屋面正常使用功能。此外该金属屋面板360°直立锁边双向滑动抗震 支座，材料成本价廉，施工操作便捷。因此特别适用于建筑结构形式多变，金属屋面多样化， 不同形式的大型建筑屋面。 附图说明 [0017] 图1是本发明的金属屋面板360°直立锁边双向滑动抗震支座的结构立体示意图。 [0018] 图2是本发明的金属屋面板360°直立锁边双向滑动抗震支座的结构剖面示意图。 [0019] 图3是本发明的金属屋面板360°直立锁边双向滑动抗震支座的使用状态图。 具体实施方式[0021] 在本发明创造的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明创造和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解 为对本发明创造的限制。 [0022] 在本发明创造的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于 本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本发明创造中的具体含 义。 [0023] 如图1‑3所示，本发明的金属屋面板360°直立锁边双向滑动抗震支座，包括底座1、滑动支座2、滑片3、聚四氟乙烯板4、弹性橡胶垫5、钢内套6、自攻螺丝7，底座1采用内外双 “U”型通槽，内侧“U”型通槽底板沿着通槽长度方向设置有一对下部滑轨11，一对下部滑轨 11之间的内侧的“U”型通槽底板上开有一对安装钢内套6的通孔，内侧“U”型通槽的两个侧 壁顶面沿着长度方向分别开有“U”型卡槽，“U”型卡槽的槽底形成上部滑轨12，“U”型卡槽前后两端形成滑档13；滑动支座2为竖向的板状结构，在滑动支座2的底部开有与下部滑轨11 和上部滑轨12相匹配的轨道槽，使滑动支座2插在底座1的下部滑轨11和上部滑轨12上并能 沿着底座1“U”型通槽滑动，在滑动支座2上开有水平方向的贯通槽21，细长的贯通槽21与滑 动支座2滑动方向垂直；滑片3的顶部与屋面板公/母肋相匹配，滑片3的下部滑动安装在贯 通槽21中，使滑片3移动方向与滑动支座2移动方向垂直；聚四氟乙烯板4安装在底座1背部 的下表面，自攻螺丝7穿过弹性橡胶垫5插入底座1底板通孔中钢内套6将底座1固定在屋面 的钢檩条上。 [0024] 所述滑片3通过其下部表面的圆杆和圆杆挡头31滑动固定在贯通槽21上。 [0025] 所述底座1的外侧“U”型通槽的底部位于内侧“U”型通槽侧壁的中部，外侧“U”型通槽顶部比内侧“U”型通槽侧壁顶部要高。 [0026] 所述圆杆和圆杆挡头31为水平设置的2个。 [0027] 所述弹性橡胶垫5的上下表面安装有钢垫圈8。 [0028] 所述内侧“U”型通槽底板的前后两端设置增减稳定性的加强挡板14。 [0029] 所述底座1和滑动支座2为铝合金材质，滑片3为不锈钢滑片，滑动支座通过底座的上部滑轨、下部滑轨进行滑动，最大滑动距离为11mm，滑动方向沿金属屋面板宽度方向移 动，不锈钢滑片通过圆杆和圆杆挡头，在滑动支座上最大滑动距离为30mm，滑动方向沿金属 屋面板长度方向移动。 [0030] 所述钢内套6略小于底座1底板上通孔的直径。 [0031] 具体的说，在本实施例中： [0033] 将已经压好成型的屋面板母肋内侧预注丁基胶，将0.6厚不锈钢滑片安装在屋面板公肋上并扣紧，然后将金属板母肋安装在不锈钢滑片上并扣紧，采用自动锁边机械将屋 面板公肋、不锈钢滑片、屋面板母肋进行360°直立锁边，咬合密合。 [0034] 2、不锈钢滑片、滑动支座 [0035] 不锈钢滑片通过圆杆挡头，在铝合金滑动支座上滑动，最大滑动距离为30mm，滑动方向沿金属屋面板长度方向移动，屋面板在温度变化时沿板长度方向能够在滑动支座上自 由伸缩，避免了屋面板温度应力。 [0036] 3、滑动支座、底座 [0037] 铝合金滑动支座通过铝合金底座的上部滑轨、下部滑轨进行滑动，最大滑动距离为11mm，滑动方向沿金属屋面板宽度方向移动，屋面板在荷载作用下引起固定支座处的横 向拉应力能够在滑动支座上自由伸缩，避免了屋面板的横向拉应力。 [0038] 4、底座、聚四氟乙烯板、弹性橡胶垫、自攻螺丝、钢檩条 [0039] 铝合金底座安装在2mm厚聚四氟乙烯板顶面，2mm厚聚四氟乙烯板安装在钢檩条顶面，采用ST5.5涂层自攻螺钉通过弹性橡胶垫将铝合金底座、聚四氟乙烯板固定在钢檩条 上，屋面板在整体受力出现扭转变形及地震力作用下，一方面铝合金底座以钢内套为铝合 金底座旋转轴，聚四氟乙烯板为底座转动面，进行微角度方向转动，另一方面铝合金底座通 过弹性橡胶垫在地震力作用下可以抵消部分地震力能量。 [0040] 金属屋面板360°直立锁边双向滑动抗震支座可以实现360°直立锁边金属屋面系统对建筑结构形式多变，金属屋面多样化等不同形式屋面，满足在成本、安全性、功能性、可 靠性的要求。 [0041] 金属屋面板360°直立锁边双向滑动抗震支座施工方法步骤如下： [0042] 1、选择材料 [0043] 金属屋面板选用镀铝锌厚度0.6mm，不锈钢滑片选用304不锈钢厚度0.6mm，圆杆选用304不锈钢直径4mm，圆杆挡头选用304不锈钢直径8mm，滑动支座选用铝合金厚度为5mm采 用专用模具开模制作、底座选用铝合金采用专用模具开模制作、弹性橡胶垫EPDM高分子聚 合物制作、自攻螺钉采用碳钢制ST5.5涂层自攻(EPDM垫圈)，钢垫圈采用碳钢平垫圈18× 0.8mm，聚四氟乙烯板选用厚度为2mm。 [0044] 2、BIM建模及模型组拼 [0045] 通过BIM软件进行1:1建模，将金属屋面板、不锈钢滑片、圆杆、圆杆挡头、滑动支座、底座、弹性橡胶垫、自攻螺钉、钢垫圈、聚四氟乙烯板等各个构件建模、编号，进行模型组拼作为实际操作中的拼装依据。 [0046] 3、构件设计加工 [0047] (1)金属屋面板采用镀铝锌钢板宽度600mm厚度0.6mm，专用机械压制而成360°直立锁边型板； [0048] (2)不锈钢滑片、圆杆、圆杆挡头采用0.6厚不锈钢板切割，采用专用机械压制而成，圆杆采用实心不锈钢圆柱切割而成、圆杆挡头采用实心不锈钢圆柱切割而成，不锈钢滑 片、圆杆、圆杆挡头采用焊接构成整体； [0049] (3)滑动支座、底座采用铝合金材质，专用模具开模制作； [0050] (4)弹性橡胶垫、钢内套、钢垫圈采用专用机械设备制成一体化弹性橡胶隔震装置； [0051] (5)聚四氟乙烯板采用2mm厚度切割制作，形状呈矩形； [0052] (6)自攻螺钉采用ST5.5‑14×40涂层自攻螺钉(EPDM垫圈)； [0053] 4、安装聚四氟乙烯板、底座、一体化弹性橡胶隔震装置、自攻螺钉、平垫圈按照双向滑动抗震支座排布间距及BIM模型双向滑动抗震支座组拼顺序，将聚四氟乙烯矩形板安 装在钢檩条上表面，之后将铝合金底座安装在聚四氟乙烯板上表面并与聚四氟乙烯板端部 对齐，然后将自攻螺钉穿过平垫圈及一体化弹性橡胶隔震装置，其中一体化弹性橡胶隔震 装置刚内套穿过铝合金底座，放置在聚四氟乙烯板上表面，将铝合金底座、聚四氟乙烯板固 定在钢檩条上。 [0054] 5、安装滑动支座、不锈钢滑片 [0055] 按照BIM模型中双向滑动抗震支座组拼顺序，将不锈钢滑片通过圆杆挡头安装在滑动支座滑道内，并进行滑动，保证不锈钢滑片移动顺畅；将滑动支座与铝合金底座进行组 拼，并通过底座上端滑轨及下端滑轨进行滑动，保证滑动支座移动顺畅。 [0056] 6、安装金属屋面上层板及锁边 [0057] 将已经压好成型的屋面板母肋内侧预注丁基胶，将不锈钢滑片安装在屋面板公肋上并扣紧，然后将金属板母肋安装在不锈钢滑片上并扣紧，采用自动锁边机械将屋面板公 肋、不锈钢滑片、屋面板母肋进行360°直立锁边，咬合密合。 |
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