CN114718255A - 基于轻钢结构的承插式连接树脂瓦屋结构及其施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于轻钢结构的承插式连接树脂瓦屋结构及其施工方法，包括屋面支撑单元、设于该屋面支撑单元顶部的防火保温主瓦单元、设于所述防火保温主瓦单元之间的连接机构(12)、设于各相邻所述防火保温主瓦单元之间的承插连接机构(11)以及设于所述屋面支撑单元顶部的屋顶连接机构，构成防火、保温、防水的树脂瓦屋结构。本发明充分利用承插式连接法、双层瓦面设计及焊接工艺的优势，实现了树脂瓦屋面防火、保温、防水等功能及屋面与轻钢结构的连接强度。

Description

基于轻钢结构的承插式连接树脂瓦屋结构及其施工方法

技术领域

本发明属于建筑物的屋面结构技术领域，更具体地，涉及一种基于轻钢结构的承插式连接树脂瓦屋结构及其施工方法。

背景技术

随着现代社会的不断发展和进步，我国建筑行业的发展速度越来越快，建筑的类型也越来越丰富，轻钢结构建筑因为具有安全性能好、稳定性高、安装操作简单等特点，使得轻钢结构屋面在建筑施工的过程中应用越来越普遍。目前轻钢结构屋面中常见瓦面有琉璃瓦、彩钢瓦等，其中，琉璃瓦是经过高温烧制而成，冬季遇冷会收缩，夏季高温会膨胀，存在易破损、易脱落，体积重等问题；彩钢瓦虽然具有经济、施工方便的优势，但其容易生锈且隔热、隔音效果差。

为解决上述问题，专利CN 110005148 A公开了一种氟塑树脂瓦屋面施工工艺，包括步骤S1：施工准备，确认屋面上一道工序验收合格；步骤S2：安装预埋件，采用现场制作好的钢筋预埋件在屋面形成钢筋网架，再浇筑混凝土；步骤S3：沿屋面滴水方向安装顺水条；步骤S4：在顺水条上表面沿着垂直于顺水条的方向安装檩条，使檩条与顺水条焊接；步骤S5：安装屋面瓦，其通过使用轻质的氟塑树脂瓦进行施工，使得施工方便，有利于提高施工效率与屋面的耐久性，但其无法保证轻钢结构与树脂瓦的连接强度，同时防水、保温效果不佳。专利CN 101974956 B公开了内置格构钢架围护结构板及其建筑物和生产、施工方法，其内置格构钢架围护结构板设计复杂；同时，建筑物屋面板的施工方法采用自攻螺丝穿入内置格构钢架围护结构板中的格构钢架牢固拧入轻钢骨架屋架梁上，内置格构钢架围护结构板与轻钢骨架屋架梁结合形成组合屋面板，虽然解决了现有建筑物覆面板强度低、与龙骨连接不方便、易碎裂等问题，但其自攻螺丝连接方式存在易渗漏水的情况，保温效果差。

综上所述，现有的轻钢结构屋面与树脂瓦施工工艺，存在轻钢结构屋面与树脂瓦连接强度差、屋面隔热保温功能不佳，以及遇见雨季会出现渗透等问题，使得长期使用易出现锈蚀，影响屋面的使用寿命。

发明内容

针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本发明提供基于轻钢结构的承插式连接树脂瓦屋结构及其施工方法,防火保温主瓦单元可以通过承插连接机构连接双层树脂瓦及防火橡塑板，实现屋面防水、防火保温功能，并通过檀托钢加强与屋面支撑单元及屋顶连接机构的连接，所述防火保温主瓦单元，通过檀托钢在屋面支撑单元上安装底面主瓦与顶面主瓦，且主瓦之间设有防火橡塑板，实现屋面的隔热、保温功能，同时，相邻主瓦之间通过承插式连接，解决瓦面渗水问题；所述屋面支撑单元，通过在轻钢支撑梁顶部安装檀托钢与承插连接机构连接，通过承插连接机构进一步与防火保温主瓦单元及屋顶连接机构连接，保障轻钢结构与树脂瓦的连接强度。

为了实现上述目的，按照本发明的一个方面，提供一种基于轻钢结构的承插式连接树脂瓦屋结构，包括屋面支撑单元，设于该屋面支撑单元顶部的防火保温主瓦单元，所述防火保温主瓦单元通过檀托钢与所述屋面支撑单元连接，包括设于所述檀托钢顶部的底面主瓦、与所述底面主瓦匹配设置的顶面主瓦设于所述底面主瓦与所述顶面主瓦之间的防火橡塑板，以及设于所述防火保温主瓦单元之间的连接机构；设于各相邻所述防火保温主瓦单元之间的承插连接机构，所述承插连接机构包括承插连接瓦以及一端与所述承插连接瓦固定连接，另一端与所述底面主瓦或顶面主瓦一侧承插连接的承插连接口，各相邻所述防火保温主瓦单元插入所述承插连接口中构成防水连接的树脂屋顶面结构；以及设于所述屋面支撑单元顶部的屋顶连接机构，相邻两侧的所述防火保温主瓦单元通过连接结构连接，构成防火、保温、防水的树脂瓦屋结构。

进一步地，所述屋面支撑单元包括屋体，设于所述屋体上的预埋件以及与所述预埋件固定连接的轻钢立柱。

进一步地，所述屋面支撑单元包括设于所述轻钢立柱顶部的轻钢支撑梁，多根所述轻钢支撑梁相互斜向搭接构成屋顶支撑框架。

进一步地，所述屋面支撑单元包括设于所述轻钢支撑梁底部并与所述轻钢立柱水平连接的加强杆，以及设于所述加强杆底部并与所述轻钢立柱一侧连接的加强梁。

进一步地，所述连接机构包括与所述檀托钢连接的螺栓、与所述螺栓匹配设置的防水螺帽。

进一步地，所述连接机构包括设于所述螺栓与所述防水螺帽之间，用于调节所述防火橡塑板空间的定位螺母以及设于所述定位螺母顶部与所述防水螺帽底部的防水垫片。

进一步地，所述屋顶连接机构包括设于所述轻钢支撑梁顶部的顶柱、设于所述顶柱顶部并通过所述连接机构与屋脊两侧所述防火保温主瓦单元连接的正脊瓦。

进一步地，所述屋顶连接机构包括设于所述正脊瓦两端用于封堵的末端脊瓦以及与所述防火保温主瓦单元和所述轻钢支撑梁分别连接用于屋檐封堵的封檐板，构成一个排水顺畅、美观的屋面造型。

按照本发明的第二个方面，提供一种基于轻钢结构的承插式连接树脂瓦屋结构的施工方法，包括如下步骤：

S100：通过螺栓将预埋件固定在屋体顶部进行轻钢预埋，然后将预埋件与轻钢立柱底部固定，再采用焊接方式将轻钢立柱的顶部与轻钢支撑梁的底部固定，且轻钢立柱的一侧与加强梁一侧固定；再将加强梁的顶部采用焊接方式固定加强杆，且加强杆的顶部与轻钢支撑梁底部固定；在轻钢支撑梁的顶部采用二级焊接方式固定檀托钢，且轻钢支撑梁顶部中心位置固定顶柱，完成屋面支撑单元安装，提高屋面结构稳定性；

S200：通过经纬仪等测量设备对屋面轴线的位置及数量进行定位，依据以上基准线校核每个轴线钢梁钢结构的偏差；再根据屋面情况进行放线，以定位瓦面安装位置，使瓦面安装符合横平竖直要求；

S300：将屋面主瓦、正脊瓦、末端脊瓦、封檐板等瓦面材料，通过切割机等切割设备按照规定尺寸大小进行分切；

S400：将底面主瓦的波峰处安装在檀托钢的上，底面主瓦一侧通过承插连接口插入承插连接瓦内，通过承插连接瓦的另一侧连接另一块底面主瓦，通过双层瓦面连接工艺，安装防火橡塑板与顶面主瓦；

S500：待两侧主瓦安装完成，在屋顶处的顶柱的连接处用正脊瓦进行封堵，并通过连接机构与檀托钢固定，正脊瓦的两端采用末端脊瓦进行封堵，主瓦两侧采用封檐板进行封堵，并在所有瓦面的表面均涂耐腐蚀层，且耐腐蚀层可以为聚氨酯漆、环氧树脂漆层、氯化橡胶漆，增强屋面耐腐蚀性，完成瓦面安装。

进一步地，步骤S400包括：

S401：将底面主瓦的波峰处安装在檀托钢上，通过螺栓将底面主瓦与檀托钢贴合；进一步采用定位螺母固定，定位螺母的大小根据防火橡塑板来调节，用以控制底面主瓦与顶面主瓦之间的间隙，为保温材料预留安装空间；

S402：在底面主瓦的顶面铺设防火橡塑板，防火橡塑板顶面设于顶面主瓦的底面，为屋面提供防火、保温功能；

S403：在防火橡塑板的顶面铺设顶面主瓦，通过螺栓将底面主瓦、防火橡塑板、顶面主瓦贴合，进一步在顶面主瓦螺栓连接处，安装防水垫片，并在防水垫片四周打胶，通过防水螺帽进行固定，完成双层瓦面安装，实现屋面高效防水。

总体而言，通过本发明所构思的以上技术方案与现有技术相比，能够取得下列有益效果：

1.本发明的基于轻钢结构的承插式连接树脂瓦屋结构，通过设置承插连接瓦，使得相邻主瓦之间的连接无需打自攻螺丝，减少渗漏水的隐患；同时，设置双层主瓦即底面主瓦与顶面主瓦，并在主瓦之间安装具有防火、保温效果的防火橡塑板，以克服树脂瓦不保温的缺点；进一步地通过螺栓与定位螺母，来效控制顶面主瓦与底面主瓦之间的空隙，为保温材料提供均匀的空间。

2.本发明的基于轻钢结构的承插式连接树脂瓦屋结构，通过设置承插连接机构，即通过防水螺帽、防水垫片，并在防水垫片四周打防水胶，实现屋面高效防水。

3.本发明的基于轻钢结构的承插式连接树脂瓦屋结构，通过在轻钢支撑梁上方采用焊接方式固定檀托钢，檀托钢与树脂瓦屋面采用螺栓固定连接，保障轻钢结构与树脂瓦的连接强度。

4.本发明的基于轻钢结构的承插式连接树脂瓦屋结构，通过主瓦、正脊瓦、末端脊瓦及封檐板之间拼接，提供一种排水顺畅、美观的屋面造型；进一步地，在所有瓦面的表面均涂耐腐蚀层，且耐腐蚀层可以为聚氨酯漆、环氧树脂漆层、氯化橡胶漆，提高屋面的耐腐蚀性。

附图说明

图1为本发明实施例一种基于轻钢结构的承插式连接树脂瓦屋结构的结构示意图；

图2为本发明实施例树脂瓦固定连接的结构示意图；

图3为本发明实施例主瓦之间的承插式连接形式示意图；

图4为本发明实施例轻钢结构的承插式连接树脂瓦屋面的施工流程示意图；

图5为本发明实施例双层瓦面连接流程图示意图。

在所有附图中，同样的附图标记表示相同的技术特征，具体为：1-屋体、2-预埋件、3-轻钢立柱、4-轻钢支撑梁、5-加强梁、6-加强杆、7-檀托钢、8-底面主瓦、9-防火橡塑板、10-顶面主瓦、11-承插连接机构、111-承插连接瓦、112-承插连接口、12-连接机构、121-螺栓、122-定位螺母、123-防水垫片、124-防水螺帽、13-顶柱、14-正脊瓦、15-末端脊瓦、16-封檐板。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。

如图1、图2和图3所示，本发明实施例提供一种基于轻钢结构的承插式连接树脂瓦屋结构，包括屋面支撑单元、设于该屋面支撑单元顶部的防火保温主瓦单元、设于所述防火保温主瓦单元之间的连接机构12、设于各相邻所述防火保温主瓦单元之间的承插连接机构11以及设于所述屋面支撑单元顶部的屋顶连接机构，构成防火、保温、防水的树脂瓦屋结构。具体而言，所述屋面支撑单元通过檀托钢7与防火保温主瓦单元连接，以加强轻钢结构与屋面的连接强度；所述防火保温主瓦单元通过安装于所述檀托钢7顶部的底面主瓦8与所述底面主瓦8匹配设置的顶面主瓦10以及设于二者之间的防火橡塑板9进行拼接，所述底面主瓦8、顶面主瓦10以及防火橡塑板9通过连接机构12连接，通过双层树脂瓦设计，实现屋面防火、保温、防水功能；同时，相邻主瓦之间通过所述承插连接机构11连接，降低瓦面渗漏水的风险；所述屋顶连接机构通过所述连接机构与所述顶柱13连接的正脊瓦14与用于封堵所述正脊瓦14的末端脊瓦15的拼接，提供一种排水顺畅、美观的屋面造型。

如图1所示，在本发明的实施例中，所述屋面支撑单元包括屋体1、通过螺栓固定于该屋体1顶部的预埋件2、底部通过螺栓与所述预埋件2顶部连接且顶部与轻钢支撑梁4连接同时侧面与加强梁5连接的轻钢立柱3、两端分别于所述轻钢支撑梁4和加强梁5连接的加强杆6、以及设于所述轻钢支撑梁4顶部与所述正脊瓦14连接的顶柱和设于所述轻钢支撑梁4顶部通过连接机构12与底面主瓦8连接的檀托钢7，所述檀托钢7通过2级焊接固定于所述轻钢支撑梁4的顶部，进一步通过承插连接机构11与防火保温主瓦单元连接，提高轻钢结构与屋面连接强度。

如图2所示，在本发明的实施例中，所述防火保温主瓦单元包括波峰处设于所述檀托钢7顶部的底面主瓦8、与所述底面主瓦8匹配设置的顶面主瓦10、设于所述底面主瓦8与所述顶面主瓦10之间的防火橡塑板9，以及设于所述防火保温主瓦单元之间的连接机构12，通过在双层树脂瓦之间设有防火橡塑板9，解决树脂瓦不保温的缺点；具体而言，包括与所述檀托7连接的螺栓121、与所述螺栓121匹配设置用于密封的防水螺帽124，设于所述螺栓121与所述防水螺帽124之间，用于调节所述防火橡塑板9空间的定位螺母122以及设于所述定位螺母122顶部与所述防水螺帽124底部的防水垫片123；通过所述螺栓121与定位螺母122的连接，有效控制顶面主瓦与底面主瓦之间的空隙，为保温材料提供均匀的空间，同时，通过防水垫片123与防水螺帽124的连接，进一步提高了屋面防水效果。

如图3所示，在本发明的实施例中，防火保温主瓦单元中各相邻主瓦之间通过所述承插连接机构11连接，所述承插连接机构11包括承插连接瓦111以及一端与所述承插连接瓦111固定连接，另一端与所述底面主瓦8或顶面主瓦10一侧承插连接的承插连接口112，通过承插连接瓦的设置，使得相邻主瓦之间的连接无需打自攻螺丝，减少渗漏水的隐患，且施工简便。

如图4所示，本发明另一个实施例提供种基于轻钢结构的承插式连接树脂瓦屋结构施工方法，其包括如下步骤：

步骤一：安装屋面支撑单元，通过螺栓将预埋件固定在屋体顶部进行轻钢预埋，然后将预埋件与轻钢立柱底部固定，再采用焊接方式将轻钢立柱的顶部与轻钢支撑梁的底部固定，且轻钢立柱的一侧与加强梁一侧固定；再将加强梁的顶部采用焊接方式固定加强杆，且加强杆的顶部与轻钢支撑梁底部固定；最后，在轻钢支撑梁的顶部采用二级焊接方式固定檀托钢，且轻钢支撑梁顶部中心位置固定顶柱，完成屋面支撑单元安装，提高屋面结构稳定性。

步骤二：屋面定位，通过经纬仪等测量设备对屋面轴线的位置及数量进行定位，依据以上基准线校核每个轴线钢梁钢结构的偏差；再根据屋面情况进行放线，以定位瓦面安装位置，使瓦面安装符合横平竖直要求，保障安装质量及美观效果。

步骤三：瓦面备料，将屋面主瓦、正脊瓦、末端脊瓦、封檐板等瓦面材料，通过切割机等切割设备按照规定尺寸大小进行分切。

步骤四：安装瓦面，首先将底面主瓦的波峰处安装在檀托钢的上，底面主瓦一侧通过承插连接口插入承插连接瓦内；进一步，通过承插连接瓦的另一侧连接另一块底面主瓦；然后，通过双层瓦面连接工艺(图5)，安装防火橡塑板与顶面主瓦，实现屋面的防火、保温、防水功能，如图5所示，具体包括：

(1)底面主瓦安装：将底面主瓦的波峰处安装在檀托钢上，通过螺栓将底面主瓦与檀托钢贴合；进一步采用定位螺母固定，定位螺母的大小根据防火橡塑板来调节，用以控制底面主瓦与顶面主瓦之间的间隙，为保温材料预留安装空间。

(2)保温材料安装：在底面主瓦的顶面铺设防火橡塑板，防火橡塑板顶面设于顶面主瓦的底面，为屋面提供防火、保温功能。

(3)顶面主瓦防水安装：在防火橡塑板的顶面铺设顶面主瓦，通过螺栓将底面主瓦、防火橡塑板、顶面主瓦贴合；进一步在顶面主瓦螺栓连接处，安装防水垫片，并在防水垫片四周打胶；然后，通过防水螺帽进行固定，完成双层瓦面安装，实现屋面高效防水。

步骤五：待两侧主瓦安装完成，在屋顶处的顶柱的连接处用正脊瓦进行封堵，并通过连接机构与檀托钢固定，正脊瓦的两端采用末端脊瓦进行封堵，主瓦两侧采用封檐板进行封堵，并在所有瓦面的表面均涂耐腐蚀层，且耐腐蚀层可以为聚氨酯漆、环氧树脂漆层、氯化橡胶漆，增强屋面耐腐蚀性，完成瓦面安装。

本领域的技术人员容易理解，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种基于轻钢结构的承插式连接树脂瓦屋结构，其特征在于，包括：

屋面支撑单元；

设于该屋面支撑单元顶部的防火保温主瓦单元，所述防火保温主瓦单元通过檀托钢(7)与所述屋面支撑单元连接，包括设于所述檀托钢(7)顶部的底面主瓦(8)、与所述底面主瓦(8)匹配设置的顶面主瓦(10)设于所述底面主瓦(8)与所述顶面主瓦(10)之间的防火橡塑板(9)，以及设于所述防火保温主瓦单元之间的连接机构(12)；设于各相邻所述防火保温主瓦单元之间的承插连接机构(11)，所述承插连接机构(11)包括承插连接瓦(111)以及一端与所述承插连接瓦(111)固定连接，另一端与所述底面主瓦(8)或顶面主瓦(10)一侧承插连接的承插连接口(112)，各相邻所述防火保温主瓦单元插入所述承插连接口(112)中构成防水连接的树脂屋顶面结构；以及设于所述屋面支撑单元顶部的屋顶连接机构，相邻两侧的所述防火保温主瓦单元通过连接结构(12)连接，构成防火、保温、防水的树脂瓦屋结构。

2.根据权利要求1所述的一种基于轻钢结构的承插式连接树脂瓦屋结构，其特征在于，所述屋面支撑单元包括屋体(1)，设于所述屋体(1)上的预埋件(2)以及与所述预埋件(2)固定连接的轻钢立柱(3)。

3.根据权利要求2所述的一种基于轻钢结构的承插式连接树脂瓦屋结构，其特征在于，所述屋面支撑单元包括设于所述轻钢立柱(3)顶部的轻钢支撑梁(4)，多根所述轻钢支撑梁(4)相互斜向搭接构成屋顶支撑框架。

4.根据权利要求3所述的一种基于轻钢结构的承插式连接树脂瓦屋构，其特征在于，所述屋面支撑单元包括设于所述轻钢支撑梁(4)底部并与所述轻钢立柱(3)水平连接的加强杆(6)，以及设于所述加强杆(6)底部并与所述轻钢立柱(3)一侧连接的加强梁(5)。

5.根据权利要求1-4中任一项所述的一种基于轻钢结构的承插式连接树脂瓦屋结构，其特征在于，所述连接机构(12)包括与所述檀托钢(7)连接的螺栓(121)、与所述螺栓(121)匹配设置的防水螺帽(124)。

6.根据权利要求5所述的一种基于轻钢结构的承插式连接树脂瓦屋结构，其特征在于，所述连接机构(12)包括设于所述螺栓(121)与所述防水螺帽(124)之间，用于调节所述防火橡塑板(9)空间的定位螺母(122)以及设于所述定位螺母(122)顶部与所述防水螺帽(124)底部的防水垫片(123)。

7.根据权利要求1-4中任一项所述的一种基于轻钢结构的承插式连接树脂瓦屋结构，其特征在于，所述屋顶连接机构包括设于所述轻钢支撑梁(4)顶部的顶柱(13)、设于所述顶柱(13)顶部并通过所述连接机构(12)与屋脊两侧所述防火保温主瓦单元连接的正脊瓦(14)。

8.根据权利要求7所述的一种基于轻钢结构的承插式连接树脂瓦屋结构，其特征在于，所述屋顶连接机构包括设于所述正脊瓦(14)两端用于封堵的末端脊瓦(15)以及与所述防火保温主瓦单元和所述轻钢支撑梁(4)分别连接用于屋檐封堵的封檐板(16)，构成一个排水顺畅、美观的屋面造型。

9.一种基于轻钢结构的承插式连接树脂瓦屋结构的施工方法，其特征在于，包括如下步骤：

S100：通过螺栓将预埋件固定在屋体顶部进行轻钢预埋，然后将预埋件与轻钢立柱底部固定，再采用焊接方式将轻钢立柱的顶部与轻钢支撑梁的底部固定，且轻钢立柱的一侧与加强梁一侧固定；再将加强梁的顶部采用焊接方式固定加强杆，且加强杆的顶部与轻钢支撑梁底部固定；在轻钢支撑梁的顶部采用二级焊接方式固定檀托钢，且轻钢支撑梁顶部中心位置固定顶柱，完成屋面支撑单元安装，提高屋面结构稳定性；

S200：通过经纬仪等测量设备对屋面轴线的位置及数量进行定位，依据以上基准线校核每个轴线钢梁钢结构的偏差；再根据屋面情况进行放线，以定位瓦面安装位置，使瓦面安装符合横平竖直要求；

S300：将屋面主瓦、正脊瓦、末端脊瓦、封檐板等瓦面材料，通过切割机等切割设备按照规定尺寸大小进行分切；

S400：将底面主瓦的波峰处安装在檀托钢的上，底面主瓦一侧通过承插连接口插入承插连接瓦内，通过承插连接瓦的另一侧连接另一块底面主瓦，通过双层瓦面连接工艺，安装防火橡塑板与顶面主瓦；

S500：待两侧主瓦安装完成，在屋顶处的顶柱的连接处用正脊瓦进行封堵，并通过连接机构与檀托钢固定，正脊瓦的两端采用末端脊瓦进行封堵，主瓦两侧采用封檐板进行封堵，并在所有瓦面的表面均涂耐腐蚀层，且耐腐蚀层可以为聚氨酯漆、环氧树脂漆层、氯化橡胶漆，增强屋面耐腐蚀性，完成瓦面安装。

10.根据权利要求9所述的一种基于轻钢结构的承插式连接树脂瓦屋结构的施工方法，其特征在于，步骤S400包括：

S401：将底面主瓦的波峰处安装在檀托钢上，通过螺栓将底面主瓦与檀托钢贴合；进一步采用定位螺母固定，定位螺母的大小根据防火橡塑板来调节，用以控制底面主瓦与顶面主瓦之间的间隙，为保温材料预留安装空间；

S402：在底面主瓦的顶面铺设防火橡塑板，防火橡塑板顶面设于顶面主瓦的底面，为屋面提供防火、保温功能；

S403：在防火橡塑板的顶面铺设顶面主瓦，通过螺栓将底面主瓦、防火橡塑板、顶面主瓦贴合，进一步在顶面主瓦螺栓连接处，安装防水垫片，并在防水垫片四周打胶，通过防水螺帽进行固定，完成双层瓦面安装，实现屋面高效防水。

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