CN107724607A - 一种金属屋面平衡层结构 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种金属屋面平衡层结构，包括：顶板，所述顶板的下表面固定连接有多个支撑柱；底板，所述底板的上表面固定连接有多个与支撑柱一一对应适配的限位凹柱，所述限位凹柱与支撑柱卡合连接，所述底板的尺寸与金属屋面波谷的尺寸相适配，所述底板的下表面与金属屋面的波谷粘合连接或者底板与结构檩条通过机械固定件穿过金属屋面进行连接；所述一块底板上的多个支撑柱与多个底板上限位凹柱对应连接。本发明的平衡层结构的材料材质比重轻、结构设计轻，因而重量大大减轻；材料和人工工程量大大降低，节约成本；免现场材料裁切，施工无污染，环保性能高；结构简单，便于大规模生产和安装使用。
Description
技术领域
本发明涉及建筑材料领域，具体地说，涉及一种将金属屋面的波峰、波谷建造成平面的平衡层结构。
背景技术
大型金属屋面上可以建造轻型屋顶花园、安装薄膜太阳能光伏组件、设计制作平面艺术等，但必须要一体化解决金属屋面板波峰、波谷之间的高差，以及广泛存在的渗漏问题。
由于城市土地的日益昂贵，以及考虑到大型金属屋面的固有特性(很多位于城市中或城郊、建筑类型以工厂、大型仓储或公共建筑为多，坚固平坦且具有一定的荷载能力，能够在人群密集区域就近提供服务等)，以及大型金属屋面的既有大规模存量，开发应用大型金属屋面上的闲置空间近年来引起业界广泛关注，但如何使之大范围的局部平整和解决长效防渗漏的问题，目前尚没有成熟的技术方案，通常的做法就是：
做法一、首先用发泡胶粘接方式将聚氨酯保温板切条4粘接在金属屋面波谷5，然后用发泡胶3粘接方式将双面带皮聚氨酯保温板2覆盖在其上，最后在屋面上用粘接胶粘接覆盖柔性防水卷材1，如图1所示。
做法二、首先用聚氨酯类保温板(或岩棉板)切条填充金属屋面波谷，然后覆盖双面带皮聚氨酯保温板(或岩棉板)，将两者用螺钉机械固定于屋面板或板下的结构檩条，最后在屋面上用螺钉机械固定于屋面板或板下的结构檩条，所示。
现有技术存在的主要问题：
(1)工序较多，施工复杂，人工工程量大。
(2)当选用聚氨酯板时，材料阻燃性能较低(最多达到B2)；当选用岩棉板时，材料重量较大，屋面荷载增加较多。
(3)造价高。
(4)现场施工时，为适应不同波谷的宽度，需要对填充。
(5)垫层产品(聚氨酯板或者岩棉)进行小规格切割，工地会因此产生大量的轻质碎屑且不易回收，造成环境污染。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提供一种结构简单、施工方便、造价低廉、坚固耐用，可以解决大范围金属屋面局部波峰与波谷高差的平衡层，进而让金属屋面形成可开发使用的作业平面。
本发明的另一个目的，就是其具有和屋面柔性防水卷材的兼容性，防水卷材可以快捷、安全的安装于本发明的平衡层之上，解决屋面一体化防水问题。
本发明解决上述技术问题的技术方案如下：
本发明提供一种金属屋面平衡层结构，包括：
至少一个顶板，所述顶板的下表面固定连接有多个支撑柱；
多个底板，所述底板的上表面固定连接有多个与支撑柱一一对应适配的限位凹柱，所述限位凹柱与支撑柱卡合连接，所述底板的尺寸与金属屋面波谷的尺寸相适配，所述底板的下表面与金属屋面的波谷相连接；
每个所述顶板上的支撑柱与多个底板上限位凹柱对应连接。
本发明的有益效果是：本发明的平衡层结构在安装时，首先将底板粘接在金属屋面的波谷上或者机械固定在结构檩条上，然后将顶板上的支撑柱插入底板上的限位插孔，同时用力下压至支撑柱完全卡入限位凹槽，即可完成。减少现场作业工序和人工工程量。原有背景技术每一种至少需要5个步骤完成，本发明只需要2个步骤；原有背景技术材料阻燃型最高B2，本发明可以到B1；原有背景技术材料如选择岩棉，会具有较大的重量，加大屋面荷载，本发明采用高分子材料制作时，材质比重轻、结构设计轻，因而重量大大减轻；材料和人工工程量大大降低，节约成本；本发明在安装使用中免打发泡胶、免现场材料裁切，施工无污染，具有很强的环保性能；结构简单，便于大规模生产和安装使用。
进一步，所述支撑柱为圆柱状结构，其侧表面设有多个截面为倒三角形的凸起；所述限位凹柱为中心处设有通孔的圆柱状结构，所述通孔的侧壁上设有多个与凸起相适配的凹槽；所述支撑柱与限位凹柱连接时，所述凸起卡合在凹槽中。
上述进一步方案的有益效果在于：截面为倒三角形的凸起与凹槽想配合，一方面便于安装，另一方面在连接完成后能够形成自锁，从而保证连接的紧密型，能够更好的应对大风天气。
进一步，所述支撑柱的高度与限位凹柱的高度相适配；所述凸起的宽度与凹槽的深度相适配。
上述进一步方案的有益效果在于：高匹配度的尺寸能够更好的保证连接受的结合力。同时高度相同，在安装后，支撑柱和限位凹柱同时作为对顶板的支撑，能够有着更好支撑强度，满足屋面承载工人施工的要求。
进一步，所述凸起的宽度W2与所述限位凹柱侧壁的厚度T1的比例为1：2-5。
进一步，所述限位凹柱的直径为5-100mm；所述限位凹柱的高度为10-300mm；所述限位凹柱侧壁的厚度为1-40mm。
进一步，所述凸起的宽度为0.5-20mm。
上述进一步方案的有益效果在于：上述尺寸的设置，使得屋面的承重达到1000kpa；并且在任何区域均可以达到GB50009-2011建筑结构荷载规范中关于建筑屋面风荷载的要求；并且能够满足沿海城市抵御台风天气的要求。
进一步，所述支撑柱在顶板上均匀分布；所述限位凹柱在底板上均匀分布。
上述进一步方案的有益效果在于：均匀分布一方面对下方的压力更为均匀，另一方面其承重效果也更好。
进一步，所述限位凹柱在底板上的分布密度为25-100个/m2。
上述进一步方案的有益效果在于：这一分布密度与上述尺寸相配合，使得屋面的承重达到1000kpa；并且在任何区域均可以达到GB50009-2011建筑结构荷载规范中关于建筑屋面风荷载的要求；并且能够满足沿海城市抵御台风天气的要求。
进一步，还包括连接在顶板的上表面的柔性防水卷材。
进一步，所述底板的下表面与金属屋面的波谷通过丁基粘结胶粘合连接。
进一步，所述底板穿过金属屋面的波谷与结构檩条通过机械固定的方式相连接。
附图说明
图1为现有技术中的金属屋面平衡层结构的结构示意图；
图2为本发明的一种金属屋面平衡层结构的结构示意图；
图3为本发明的一种金属屋面平衡层结构的结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。
实施例1
如图2-3所示，本发明提供一种金属屋面平衡层结构，包括：
至少一个顶板穿过10穿过，所述顶板穿过10穿过的下表面固定连接有多个支撑柱穿过20穿过；
多个底板穿过40穿过，所述底板穿过40穿过的上表面固定连接有多个与支撑柱穿过20穿过一一对应适配的限位凹柱穿过30穿过，所述限位凹柱穿过30穿过与支撑柱穿过20穿过卡合连接，所述底板穿过40穿过的尺寸与金属屋面波谷的尺寸相适配，所述底板穿过40穿过的下表面与金属屋面的波谷相连接；
每个所述顶板穿过10穿过上的支撑柱穿过20穿过与多个底板穿过40穿过上限位凹柱穿过30穿过对应连接。
所述支撑柱穿过20穿过为圆柱状结构，其侧表面设有多个截面为倒三角形的凸起穿过21穿过；所述限位凹柱穿过30穿过为中心处设有通孔穿过31穿过的圆柱状结构，所述通孔穿过31穿过的侧壁上设有多个与凸起穿过21穿过相适配的凹槽穿过32穿过；所述支撑柱穿过20穿过与限位凹柱穿过30穿过连接时，所述凸起穿过21穿过卡合在凹槽穿过32穿过中。
截面为倒三角形的凸起与凹槽想配合，一方面便于安装，另一方面在连接完成后能够形成自锁，从而保证连接的紧密型，能够更好的应对大风天气。
所述支撑柱穿过20穿过的高度与限位凹柱穿过30穿过的高度相适配；所述凸起穿过21穿过的宽度与凹槽穿过32穿过的深度相适配。
高匹配度的尺寸能够更好的保证连接受的结合力。同时高度相同，在安装后，支撑柱和限位凹柱同时作为对顶板的支撑，能够有着更好支撑强度，满足屋面承载工人施工的要求。
所述凸起穿过21穿过的宽度与所述限位凹柱穿过30穿过侧壁的厚度的比例为1：2。
所述限位凹柱的直径为5mm；所述限位凹柱的高度为10mm；所述限位凹柱侧壁的厚度为1mm。
所述凸起21的宽度为0.5mm。
所述支撑柱20在顶板10上均匀分布；所述限位凹柱30在底板40上均匀分布。均匀分布一方面对下方的压力更为均匀，另一方面其承重效果也更好。
所述限位凹柱30在底板40上的分布密度为100个/m2。
还包括连接在顶板的上表面的柔性防水卷材。
所述底板的下表面与金属屋面的波谷通过丁基粘结胶粘合连接。
本发明的平衡层结构在安装时，首先将底板粘接在金属屋面的波谷，然后将顶板上的支撑柱插入底板上的限位插孔，同时用力下压至支撑柱完全卡入限位凹槽，即可完成。减少现场作业工序和人工工程量。原有背景技术每一种至少需要5个步骤完成，本发明只需要2个步骤；原有背景技术材料阻燃型最高B2，本发明可以到B1；原有背景技术材料如选择岩棉，会具有较大的重量，加大屋面荷载，本发明采用高分子材料制作时，材质比重轻、结构设计轻，因而重量大大减轻；材料和人工工程量大大降低，节约成本；本发明在安装使用中免打发泡胶、免现场材料裁切，施工无污染，环保性能优异；结构简单，便于大规模生产和安装使用。
实施例2
如图2-3所示，本发明提供一种金属屋面平衡层结构，包括：
至少一个顶板穿过10穿过，所述顶板穿过10穿过的下表面固定连接有多个支撑柱穿过20穿过；
多个底板穿过40穿过，所述底板穿过40穿过的上表面固定连接有多个与支撑柱穿过20穿过一一对应适配的限位凹柱穿过30穿过，所述限位凹柱穿过30穿过与支撑柱穿过20穿过卡合连接，所述底板穿过40穿过的尺寸与金属屋面波谷的尺寸相适配，所述底板穿过40穿过的下表面与金属屋面的波谷相连接；
每个所述顶板穿过10穿过上的支撑柱穿过20穿过与多个底板穿过40穿过上限位凹柱穿过30穿过对应连接。
所述支撑柱穿过20穿过为圆柱状结构，其侧表面设有多个截面为倒三角形的凸起穿过21穿过；所述限位凹柱穿过30穿过为中心处设有通孔穿过31穿过的圆柱状结构，所述通孔穿过31穿过的侧壁上设有多个与凸起穿过21穿过相适配的凹槽穿过32穿过；所述支撑柱穿过20穿过与限位凹柱穿过30穿过连接时，所述凸起穿过21穿过卡合在凹槽穿过32穿过中。
截面为倒三角形的凸起与凹槽相配合，一方面便于安装，另一方面在连接完成后能够形成自锁，从而保证连接的紧密型，能够更好的应对大风天气。
所述支撑柱穿过20穿过的高度与限位凹柱穿过30穿过的高度相适配；所述凸起穿过21穿过的宽度与凹槽穿过32穿过的深度相适配。
高匹配度的尺寸能够更好的保证连接受的结合力。同时高度相同，在安装后，支撑柱和限位凹柱同时作为对顶板的支撑，能够有着更好支撑强度，满足屋面承载工人施工的要求。
所述凸起穿过21穿过的宽度与所述限位凹柱穿过30穿过侧壁的厚度的比例为1：5。
所述限位凹柱的直径为100mm；所述限位凹柱的高度为300mm；所述限位凹柱侧壁的厚度为40mm。
所述凸起21的宽度为8mm。
所述支撑柱20在顶板10上均匀分布；所述限位凹柱30在底板40上均匀分布。均匀分布一方面对下方的压力更为均匀，另一方面其承重效果也更好。
所述限位凹柱30在底板40上的分布密度为25个/m2。
这一分布密度与上述尺寸相配合，使得屋面的承重达到1000kpa；并且在任何区域均可以达到GB50009-2011建筑结构荷载规范中关于建筑屋面风荷载的要求；并且能够满足沿海城市抵御台风天气的要求。
还包括连接在顶板的上表面的柔性防水卷材。
所述底板穿过40穿过穿过金属屋面的波谷与结构檩条通过机械固定的方式相连接。
本发明的平衡层结构在安装时，首先将底板粘接在金属屋面的波谷，然后将顶板上的支撑柱插入底板上的限位插孔，同时用力下压至支撑柱完全卡入限位凹槽，即可完成。减少现场作业工序和人工工程量。原有背景技术每一种至少需要5个步骤完成，本发明只需要2个步骤；原有背景技术材料阻燃型最高B2，本发明可以到B1；原有背景技术材料如选择岩棉，会具有较大的重量，加大屋面荷载，本发明采用高分子材料制作时，材质比重轻、结构设计轻，因而重量大大减轻；材料和人工工程量大大降低，节约成本；本发明在安装使用中免打发泡胶、免现场材料裁切，施工无污染，环保性能优异；结构简单，便于大规模生产和安装使用。
实施例3
如图2-3所示，本发明提供一种金属屋面平衡层结构，包括：
至少一个顶板穿过10穿过，所述顶板穿过10穿过的下表面固定连接有多个支撑柱穿过20穿过；
多个底板穿过40穿过，所述底板穿过40穿过的上表面固定连接有多个与支撑柱穿过20穿过一一对应适配的限位凹柱穿过30穿过，所述限位凹柱穿过30穿过与支撑柱穿过20穿过卡合连接，所述底板穿过40穿过的尺寸与金属屋面波谷的尺寸相适配，所述底板穿过40穿过的下表面与金属屋面的波谷相连接；
每个所述顶板穿过10穿过上的支撑柱穿过20穿过与多个底板穿过40穿过上限位凹柱穿过30穿过对应连接。
所述支撑柱穿过20穿过为圆柱状结构，其侧表面设有多个截面为倒三角形的凸起穿过21穿过；所述限位凹柱穿过30穿过为中心处设有通孔穿过31穿过的圆柱状结构，所述通孔穿过31穿过的侧壁上设有多个与凸起穿过21穿过相适配的凹槽穿过32穿过；所述支撑柱穿过20穿过与限位凹柱穿过30穿过连接时，所述凸起穿过21穿过卡合在凹槽穿过32穿过中。
截面为倒三角形的凸起与凹槽相配合，一方面便于安装，另一方面在连接完成后能够形成自锁，从而保证连接的紧密型，能够更好的应对大风天气。
所述支撑柱穿过20穿过的高度与限位凹柱穿过30穿过的高度相适配；所述凸起穿过21穿过的宽度与凹槽穿过32穿过的深度相适配。
高匹配度的尺寸能够更好的保证连接受的结合力。同时高度相同，在安装后，支撑柱和限位凹柱同时作为对顶板的支撑，能够有着更好支撑强度，满足屋面承载工人施工的要求。
所述凸起穿过21穿过的宽度与所述限位凹柱穿过30穿过侧壁的厚度的比例为1：3。
所述限位凹柱的直径为80mm；所述限位凹柱的高度为100mm；所述限位凹柱侧壁的厚度为30mm。
所述凸起21的宽度为10mm。
所述支撑柱20在顶板10上均匀分布；所述限位凹柱30在底板40上均匀分布。均匀分布一方面对下方的压力更为均匀，另一方面其承重效果也更好。
所述限位凹柱30在底板40上的分布密度为50个/m2。
这一分布密度与上述尺寸相配合，使得屋面的承重达到1000kpa；并且在任何区域均可以达到GB50009-2011建筑结构荷载规范中关于建筑屋面风荷载的要求；并且能够满足沿海城市抵御台风天气的要求。
还包括连接在顶板的上表面的柔性防水卷材。
所述底板穿过40穿过穿过金属屋面的波谷与结构檩条通过机械固定的方式相连接。
本发明的平衡层结构在安装时，首先将底板机械固定在结构檩条上，然后将顶板上的支撑柱插入底板上的限位插孔，同时用力下压至支撑柱完全卡入限位凹槽，即可完成。减少现场作业工序和人工工程量。原有背景技术每一种至少需要5个步骤完成，本发明只需要2个步骤；原有背景技术材料阻燃型最高B2，本发明可以到B1；原有背景技术材料如选择岩棉，会具有较大的重量，加大屋面荷载，本发明采用高分子材料制作时，材质比重轻、结构设计轻，因而重量大大减轻；材料和人工工程量大大降低，节约成本；本发明在安装使用中免打发泡胶、免现场材料裁切，施工无污染，环保性能优异；结构简单，便于大规模生产和安装使用。
将本发明的实施例中金属屋面平衡层结构与市售的用于金属屋面的聚氨酯保温板垫层相比较，其单位面积(1m2)的安装时间和承重能力见表1所示。
表1、
| 本专利 | 市售产品 | |
| 承重能力/kpa | ＞1000 | 138 |
| 单位面积的安装时间/h | 0.2-0.5 | 1-3 |
需要说明的是，本专利所述“金属屋面”，特指将各类压型钢板和直立锁边金属板直接作为屋面板的屋面，覆盖有柔性防水卷材的轻钢结构屋面不在此列。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种金属屋面平衡层结构，其特征在于，包括：
至少一个顶板(10)，所述顶板(10)的下表面固定连接有多个支撑柱(20)；
多个底板(40)，所述底板(40)的上表面固定连接有多个与支撑柱(20)一一对应适配的限位凹柱(30)，所述限位凹柱(30)与支撑柱(20)卡合连接，所述底板(40)的尺寸与金属屋面波谷的尺寸相适配，所述底板(40)的下表面与金属屋面的波谷相连接；
每个所述顶板(10)上的支撑柱(20)与多个底板(40)上限位凹柱(30)对应连接。
2.根据权利要求1所述的金属屋面平衡层结构，其特征在于，所述支撑柱(20)为圆柱状结构，其侧表面设有多个截面为倒三角形的凸起(21)；所述限位凹柱(30)为中心处设有通孔(31)的圆柱状结构，所述通孔(31)的侧壁上设有多个与凸起(21)相适配的凹槽(32)；所述支撑柱(20)与限位凹柱(30)连接时，所述凸起(21)卡合在凹槽(32)中。
3.根据权利要求2所述的金属屋面平衡层结构，其特征在于，所述支撑柱(20)的高度与限位凹柱(30)的高度相适配；所述凸起(21)的宽度与凹槽(32)的深度相适配。
4.根据权利要求2所述的金属屋面平衡层结构，其特征在于，所述凸起(21)的宽度与所述限位凹柱(30)侧壁的厚度的比例为1：2-5。
5.根据权利要求2所述的金属屋面平衡层结构，其特征在于，所述限位凹柱(30)的直径为5-100mm；所述限位凹柱(30)的高度为10-300mm；所述限位凹柱(30)侧壁的厚度为1-40mm。
6.根据权利要求2所述的金属屋面平衡层结构，其特征在于，所述凸起(21)的宽度为0.5-20mm。
7.根据权利要求1所述的金属屋面平衡层结构，其特征在于，所述支撑柱(20)在顶板(10)上均匀分布；所述限位凹柱(30)在底板(40)上均匀分布。
8.根据权利要求7所述的金属屋面平衡层结构，其特征在于，所述限位凹柱(30)在底板(40)上的分布密度为25-100个/m2。
9.根据权利要求1至8任一项所述的金属屋面平衡层结构，其特征在于，还包括连接在顶板(10)的上表面的柔性防水卷材。
10.根据权利要求1至8任一项所述的金属屋面平衡层结构，其特征在于，所述底板(40)的下表面与金属屋面的波谷通过丁基粘结胶层(50)粘合连接；或者所述底板(40)与结构檩条通过机械固定件穿过金属屋面进行固定连接。
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