基于建筑的W型超大跨度高气密性结构金属屋面系统的制作方法

基于建筑的w型超大跨度高气密性结构金属屋面系统
技术领域
1.本发明涉及工业建筑工程中屋面结构技术领域，具体为基于建筑的w型超大跨度高气密性结构金属屋面系统。


背景技术：

2.金属屋面系统在我国应用范围较广，但在大范围应用的同时，部分风力较大区域仍然不时出现风掀事故，从而影响金属屋面使用。因此，提高金属屋面系统的抗风性能，减少风荷载对屋面板的影响成为金属屋面项目实施的重难点，金属屋面系统作为钢结构建筑的板材，经常在建筑工程上使用，利用金属屋面系统对钢结构建筑物防水及防晒保护。
3.金属屋面系统为钢结构建筑最外层，一般是直接通过螺钉与建筑物屋架的主檩及次檩进行固定，长期处于温差大、大风、大雨等自然环境中，其固定处容易出现螺钉脱落及松动、漏水、漏风、发出噪音等异常情况，导致需要不断的对钢结构建筑物进行修复，影响了钢结构建筑的正常使用及使用寿命，并且积水容易从金属屋面板交接的缝隙中渗透至屋面内，造成漏水现象。尤其在冬季采暖期，室内温度高，蒸汽压大，室外温度低，蒸汽压小，空气中水分子在蒸汽压的作用下由室内向室外扩散，当蒸汽压大于屋面某处温度下的饱和蒸汽压，即出现冷凝，破坏屋面保温层，使屋面保温效果下降，容易产生室内漏水现象。


技术实现要素：

4.本发明提供了基于建筑的w型超大跨度高气密性结构金属屋面系统，解决了现有的金属屋面系统，固定处容易出现螺钉脱落及松动、漏水、漏风、发出噪音等异常情况，导致需要不断的对钢结构建筑物进行修复，影响了钢结构建筑的正常使用及使用寿命，并且容易产生室内漏水现象的问题。
5.为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：基于建筑的w型超大跨度高气密性结构金属屋面系统，包括檩条，所述檩条的顶部通过螺栓固定连接有两组金属屋面板，所述金属屋面板上固定连接有连接件，所述连接件的顶部卡接有屋面板压板，所述连接件之间通过卡接机构进行卡接，所述连接件的内腔设置有连接机构，所述檩条与金属屋面板间接设置有钢板层，所述金属屋面板横向之间通过夹具机构进行固定连接；所述卡接机构包括在连接件的一侧侧壁开设的卡接槽，所述连接件的另一侧侧壁固定连接有第一卡块，两组所述连接件通过第一卡块位于卡接槽内进行卡接，所述第一卡块的外表面设有若干个凸起，所述第一卡块与卡接槽的连接处设置有密封圈；所述连接机构包括固定安装在檩条顶部对称的第二卡块，两组所述第二卡块通过固定销钉进行连接，所述固定销钉的端部连接有e型卡簧，两组所述第二卡块之间设有安装在固定销钉上的弹簧，所述屋面板压板上螺纹连接有对称的定位螺栓，且定位螺栓的底端贯穿屋面板压板与连接件并与第二卡块的顶部螺纹连接，所述第二卡块的一侧设置有对称连接轴，对称所述连接轴与连接件的内壁固定连接，且对称连接轴通过转动轴进行螺纹连接，所述夹具机构包括连接板，所述连接板的一侧设置有卡接板，所述连接板与卡接板的内侧面固定连接有凸棱，所述连接板与卡
接板通过凸棱与连接件的外表面进行接触连接，所述连接板的内表面固定连接有固定板，且固定板位于连接件的顶部，所述固定板与连接板之间设置有卡槽，所述卡接板的一端位于卡槽内与连接板形成卡接，所述连接板的顶部设置定位连接螺栓，所述连接板的一侧设置有锁固螺栓，所述连接板、卡接板、固定板、连接件通过定位连接螺栓与锁固螺栓进行横向与纵向的螺纹固定连接。
6.优选的，所述连接件顶部开设有第一螺纹孔，所述连接件通过螺纹孔与定位螺栓内螺纹连接。
7.优选的，所述第二卡块的侧壁开设有连接孔，所述第二卡块的顶部开设有第二螺纹孔。
8.优选的，所述固定销钉通过贯穿对称第二卡块上的连接孔通过e型卡簧进行固定。
9.优选的，所述金属屋面板的顶部两侧固定连接有支撑板，所述支撑板的顶部固定连接有凸起部，所述支撑板与凸起部通过一体挤压成型，两组所述支撑板与凸起部通过卡接件进行卡接，两组所述支撑板与凸起部和卡接件之间填充有填充垫。
10.优选的，所述钢板层包括防水层、保护层、保温层与隔气层，所述防水层的底端固定连接有保护层，所述保护层的底端固定连接有保温层，所述保温层的一端固定连接有隔气层。
11.优选的，所述防水层包括三元乙丙epdm防水层、聚脲防水层与聚氨酯防水层，所述三元乙丙epdm防水层的内表面与聚脲防水层的外表面固定连接，所述聚脲防水层的内表面与聚氨酯防水层的外表面固定连接。
12.优选的，所述保护层包括聚合物砂浆保护层与耐碱玻璃丝布，所述聚合物砂浆保护层的外表面与聚氨酯防水层的内表面固定连接，所述聚合物砂浆保护层的内表面与耐碱玻璃丝布的外表面固定连接。
13.优选的，保温层包括硬泡聚氨酯保温层与植物纤维保温泡沫层，所述硬泡聚氨酯保温层的外表面与耐碱玻璃丝布的内表面固定连接，所述硬泡聚氨酯保温层的内表面与植物纤维保温泡沫层的外表面固定连接。
14.优选的，所述隔气层包括聚合物砂浆层、聚脲隔汽层与聚氨酯隔汽层，所述聚合物砂浆层的外表面与植物纤维保温泡沫层的内表面固定连接，所述所述聚合物砂浆层的外表面与聚脲隔汽层的内表面固定连接，所述聚脲隔汽层的外表面与聚氨酯隔汽层的内表面固定连接。
15.有益效果
16.本发明提供了基于建筑的w型超大跨度高气密性结构金属屋面系统。与现有技术相比具备以下有益效果：
17.(1)、该基于建筑的w型超大跨度高气密性结构金属屋面系统，本发明将檩条、钢板层与金属屋面板通过固定螺栓进行固定，将连接件一端的第一卡块与另一组连接件一端的卡接槽进行卡接，通过固定销钉、e型卡簧与弹簧将两组连接件底端的第二卡块进行连接，同时转动转动轴带动两侧的定位螺栓移动，使得连接件对第二卡块实现卡接固定，并将屋面板压板对两组连接件的连接处进行卡接，通过定位螺栓将屋面板压板、连接件与第二卡块进行螺纹固定连接，通过设置的卡接机构与连接机构，使得整个结构连接牢固紧密，不易发生变形，增强整个金属屋面板和金属屋面系统的抗风压能力，金属屋面板的连接处连接
牢固不易发生变形。
18.(2)、该基于建筑的w型超大跨度高气密性结构金属屋面系统，通过卡接件将两组的支撑板与凸起部进行卡接固定，并配合填充垫，增加装置的密封性，防水达到雨水整体覆盖也不漏，完全满足屋面的防水要求，有效起到抗风揭和防雨功能。
19.(3)该基于建筑的w型超大跨度高气密性结构金属屋面系统，设置的防水层，避免了原有金属屋面板间搭接处的漏水隐患，由于采用此种防水形式，整个屋面可以形成一个整体的防水系统，不存在缝隙，可达到防水ⅰ、ⅱ级标准，设置的保护层，具有很高的抗冲力强度，并且易于施工和质量控制，能使保温系统所受的应力均匀分散，能避免由于外冲力的碰撞、挤压所造成的整个保温结构的变形，设置的保温层采用喷涂形式操作简单连续、屋面保温效果好，减少避免冷桥的出现，设置的隔气层，隔断室内的水汽从预制板的缝隙中渗透到保温层中。
20.(4)该基于建筑的w型超大跨度高气密性结构金属屋面系统，设置的夹具机构，通过连接板、卡接板、凸棱、固定板、定位连接螺栓、锁固螺栓的设置，共同将金属屋面板与连接件进行三点固定的加固夹持形式，在力学上实现稳定的结构，使得金属屋面板的顶部紧密扣合，避免了由于相邻的两块金属屋面板的扣合不紧引起的容易开口的弊端，在金属屋面系统受到静压荷载比如雪压时，能够避免扣合处的开口，避免金属屋面板发生永久性变形而带来麻烦，因此其抗负压性能好、可靠程度高，其结构牢固稳定，对整个金属屋面系统起到了结构补偿的效果，增强系统的结构强度，适合各种形状的金属屋面板连接，克服了传统的外夹件容易使屋面板产生侧翻的不安定结构的弊端。
附图说明
21.图1为本发明的外部结构立体图；
22.图2为本发明中卡接机构的局部结构立体图；
23.图3为本发明中连接机构的局部结构立体图；
24.图4为本发明中固定销钉的结构立体图；
25.图5为本发明中金属屋面板的局部结构示意图；
26.图6为本发明中钢板层的局部结构立体图；
27.图7为本发明中檩条的局部结构立体图；
28.图8为本发明中钢板层的结构示意图；
29.图9为本发明中防水层的结构示意图；
30.图10为本发明中保护层的结构示意图；
31.图11为本发明中保温层的结构示意图；
32.图12为本发明中隔气层的结构示意图；
33.图13为本发明中夹具机构的结构示意图；
34.图14为本发明中夹具机构的结构分解图。
35.图中：1、檩条；2、金属屋面板；3、连接件；4、屋面板压板；5、卡接机构；6、连接机构；7、钢板层；8、夹具机构；201、支撑板；202、凸起部；203、卡接件；204、填充垫；301、第一螺纹孔；501、卡接槽；502、第一卡块；601、第二卡块；602、固定销钉；603、e型卡簧；604、弹簧；605、定位螺栓；606、连接轴；607、转动轴；6011、连接孔；6012、第二螺纹孔；701、防水层；
702、保护层；703、保温层；704、隔气层；7011、三元乙丙epdm防水层；7012、聚脲防水层；7013、聚氨酯防水层；7021、聚合物砂浆保护层；7022、耐碱玻璃丝布；7031、硬泡聚氨酯保温层；7032、植物纤维保温泡沫层；7041、聚合物砂浆层；7042、聚脲隔汽层；7043、聚氨酯隔汽层；801、连接板；802、卡接板；803、凸棱；804、固定板；805、定位连接螺栓；806、锁固螺栓。
具体实施方式
36.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
37.请参阅图1-14，本发明提供一种技术方案：基于建筑的w型超大跨度高气密性结构金属屋面系统，包括檩条1，檩条1的顶部通过螺栓固定连接有两组金属屋面板2，金属屋面板2上固定连接有连接件3，连接件3的顶部卡接有屋面板压板4，连接件3之间通过卡接机构5进行卡接，连接件3的内腔设置有连接机构6，檩条1与金属屋面板2间接设置有钢板层7，金属屋面板2横向之间通过夹具机构8进行固定连接；卡接机构5包括在连接件3的一侧侧壁开设的卡接槽501，连接件3的另一侧侧壁固定连接有第一卡块502，两组连接件3通过第一卡块502位于卡接槽501内进行卡接，第一卡块502的外表面设有若干个凸起，第一卡块502与卡接槽501的连接处设置有密封圈，通过卡接件203将两组的支撑板201与凸起部202进行卡接固定，并配合填充垫204，增加装置的密封性，防水达到雨水整体覆盖也不漏，完全满足屋面的防水要求，有效起到抗风揭和防雨功能；连接机构6包括固定安装在檩条1顶部对称的第二卡块601，两组第二卡块601通过固定销钉602进行连接，固定销钉602的端部连接有e型卡簧110，两组第二卡块601之间设有安装在固定销钉602上的弹簧604，屋面板压板4上螺纹连接有对称的定位螺栓605，且定位螺栓605的底端贯穿屋面板压板4与连接件3并与第二卡块601的顶部螺纹连接，第二卡块601的一侧设置有对称连接轴606，对称连接轴606与连接件3的内壁固定连接，且对称连接轴606通过转动轴607进行螺纹连接，将檩条1、钢板层7与金属屋面板2通过固定螺栓进行固定，将连接件3一端的第一卡块502与另一组连接件3一端的卡接槽501进行卡接，通过固定销钉602、e型卡簧603与弹簧604将两组连接件3底端的第二卡块601进行连接，同时转动转动轴607带动两侧的定位螺栓605移动，使得连接件3对第二卡块601实现卡接固定，并将屋面板压板4对两组连接件3的连接处进行卡接，通过定位螺栓605将屋面板压板4、连接件3与第二卡块601进行螺纹固定连接，通过设置的卡接机构5与连接机构6，使得整个结构连接牢固紧密，不易发生变形，增强整个金属屋面板和金属屋面系统的抗风压能力，金属屋面板的连接处连接牢固不易发生变形，夹具机构8包括连接板801，连接板801的一侧设置有卡接板802，连接板801与卡接板802的内侧面固定连接有凸棱803，连接板801与卡接板802通过凸棱803与连接件3的外表面进行接触连接，连接板801的内表面固定连接有固定板804，且固定板804位于连接件3的顶部，固定板804与连接板801之间设置有卡槽，卡接板802的一端位于卡槽内与连接板801形成卡接，连接板801的顶部设置定位连接螺栓805，连接板801的一侧设置有锁固螺栓806，连接板801、卡接板802、固定板804、连接件3通过定位连接螺栓805与锁固螺栓806进行横向与纵向的螺纹固定连接；连接件3顶部开设有第一螺纹孔301，连接件3通过螺纹孔301与定位螺栓605内螺纹连接；第二卡
块601的侧壁开设有连接孔6011，第二卡块601的顶部开设有第二螺纹孔6012；固定销钉602通过贯穿对称第二卡块601上的连接孔6011通过e型卡簧603进行固定；金属屋面板2的顶部两侧固定连接有支撑板201，支撑板201的顶部固定连接有凸起部202，支撑板201与凸起部202通过一体挤压成型，两组支撑板201与凸起部202通过卡接件203进行卡接，两组支撑板201与凸起部202和卡接件203之间填充有填充垫204；钢板层7包括防水层701、保护层702、保温层703与隔气层704，防水层701的底端固定连接有保护层702，保护层702的底端固定连接有保温层703，保温层703的一端固定连接有隔气层704；防水层701包括三元乙丙epdm防水层7011、聚脲防水层7012与聚氨酯防水层7013，三元乙丙epdm防水层7011的内表面与聚脲防水层7012的外表面固定连接，聚脲防水层7012的内表面与聚氨酯防水层7013的外表面固定连接，设置的防水层701，避免了原有金属屋面板间搭接处的漏水隐患，由于采用此种防水形式，整个屋面可以形成一个整体的防水系统，不存在缝隙，可达到防水ⅰ、ⅱ级标准；保护层702包括聚合物砂浆保护层7021与耐碱玻璃丝布7022，聚合物砂浆保护层7021的外表面与聚氨酯防水层7013的内表面固定连接，聚合物砂浆保护层7021的内表面与耐碱玻璃丝布7022的外表面固定连接，设置的保护层702，具有很高的抗冲力强度，并且易于施工和质量控制，能使保温系统所受的应力均匀分散，能避免由于外冲力的碰撞、挤压所造成的整个保温结构的变形；保温层703包括硬泡聚氨酯保温层7031与植物纤维保温泡沫层7032，硬泡聚氨酯保温层7031的外表面与耐碱玻璃丝布7022的内表面固定连接，硬泡聚氨酯保温层7031的内表面与植物纤维保温泡沫层7032的外表面固定连接，设置的保温层703采用喷涂形式操作简单连续、屋面保温效果好，减少避免冷桥的出现；隔气层704包括聚合物砂浆层7041、聚脲隔汽层7042与聚氨酯隔汽层7043，聚合物砂浆层7041的外表面与植物纤维保温泡沫层7032的内表面固定连接，聚合物砂浆层7041的外表面与聚脲隔汽层7042的内表面固定连接，聚脲隔汽层7042的外表面与聚氨酯隔汽层7043的内表面固定连接，设置的隔气层704，隔断室内的水汽从预制板的缝隙中渗透到保温层703中。
38.同时本说明书中未作详细描述的内容均属于本领域技术人员公知的现有技术。
39.本发明将檩条1、钢板层7与金属屋面板2通过固定螺栓进行固定，将连接件3一端的第一卡块502与另一组连接件3一端的卡接槽501进行卡接，通过固定销钉602、e型卡簧603与弹簧604将两组连接件3底端的第二卡块601进行连接，同时转动转动轴607带动两侧的定位螺栓605移动，使得连接件3对第二卡块601实现卡接固定，并将屋面板压板4对两组连接件3的连接处进行卡接，通过定位螺栓605将屋面板压板4、连接件3与第二卡块601进行螺纹固定连接，通过设置的卡接机构5与连接机构6，使得整个结构连接牢固紧密，不易发生变形，增强整个金属屋面板和金属屋面系统的抗风压能力，金属屋面板的连接处连接牢固不易发生变形；
40.通过卡接件203将两组的支撑板201与凸起部202进行卡接固定，并配合填充垫204，增加装置的密封性，防水达到雨水整体覆盖也不漏，完全满足屋面的防水要求，有效起到抗风揭和防雨功能；
41.设置的夹具机构8，通过连接板801、卡接板802、凸棱803、固定板804、定位连接螺栓805、锁固螺栓806的设置，共同将金属屋面板2与连接件3进行三点固定的加固夹持形式，在力学上实现稳定的结构，使得金属屋面板2的顶部紧密扣合，避免了由于相邻的两块金属屋面板2的扣合不紧引起的容易开口的弊端，在金属屋面系统受到静压荷载比如雪压时，能
够避免扣合处的开口，避免金属屋面板2发生永久性变形而带来麻烦，因此其抗负压性能好、可靠程度高，其结构牢固稳定，对整个金属屋面系统起到了结构补偿的效果，增强系统的结构强度，适合各种形状的金属屋面板连接，克服了传统的外夹件容易使屋面板产生侧翻的不安定结构的弊端；
42.设置的防水层701，避免了原有金属屋面板间搭接处的漏水隐患，由于采用此种防水形式，整个屋面可以形成一个整体的防水系统，不存在缝隙，可达到防水ⅰ、ⅱ级标准，设置的保护层702，具有很高的抗冲力强度，并且易于施工和质量控制，能使保温系统所受的应力均匀分散，能避免由于外冲力的碰撞、挤压所造成的整个保温结构的变形，设置的保温层703采用喷涂形式操作简单连续、屋面保温效果好，减少避免冷桥的出现，设置的隔气层704，隔断室内的水汽从预制板的缝隙中渗透到保温层703中，以上就是基于建筑的w型超大跨度高气密性结构金属屋面系统的工作原理。
43.需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
44.尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。