金属屋面板耐久性与热胀冷缩研究

屋面板固定于檐口（或屋脊）处以防止面板滑落，屋面板在其他部位通过可滑移支座与屋面结构连接，在屋脊处设置可伸缩的弹性盖板,允许拉伸及压缩的变化。通过这样的热胀冷缩内应力释放措施，就可以避免在气温变化时，屋面板和屋面结构之间因热胀冷缩内应力带来的损害。

 

滑移支座设计

可滑移支座通过上下非固定连接两部分间的相对交错位移，提供与上部分锁扣连接的屋面一定的双向滑移能力。每种支座在设计时都有最大的滑移能力限值，超出此限值，支座将不能提供可靠的连接或受力性能。我国长江流域气候条件下，30m坡长的直立锁缝钢屋面对支座滑移能力的要求，大约在22mm左右。当前，我国工业建筑单坡体积有越来越大的趋势，金属屋面的单坡长度也向更大的方向发展，50~60m坡长的屋面已很常见，100m坡长的屋面也不鲜见，这对支座释放热涨冷缩的性能提出了更高的要求。

 

锁缝抗变形和抗疲劳

由于屋面系统在长期使用过程中，受风荷载的作用，会有变形和疲劳现象的产生。卷边锁缝角度越大越紧密，其抗变形和抗疲劳的性能越好，其维持锁缝握裹力和防水性能的时效也越长。540°锁缝构造，在FM 4471的抗风测试中，高达8.6kPa的风压下（1.5m檩距）也未发生锁缝变形破坏的情况；而贝姆式铝镁锰板的锁缝，若不加抗风夹，在上述条件下将发生锁缝变形并从支座处脱出。研究表明，这里也存在着较大的波动风荷载下的疲劳问题，应引起重视。

 

原材料与紧固件

直立锁缝屋面板的材料选择，对于其耐久性非常关键，应严格按照GB 50896—2013《压型金属板工程应用技术规范》的要求，选用合适的材质，以确保设计年限内屋面的使用寿命，降低建筑全寿命周期成本支出。

对于镀铝锌屋面板,宜采用350MPa强度、AZ150以上的镀铝锌材料；暴露于室外的紧固件，则宜采用不锈钢材质，确保连接处的防腐和防渗。