CN116876755A - 一种用于光伏屋面的卡扣固定座及金属屋面板拼装结构 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于光伏屋面的卡扣固定座及金属屋面板拼装结构，其包括支撑座体和位于其上的可拆卸卡扣件；支撑座体的上端面处形成一内凹卡槽，其下端与檩条固定连接；卡扣件的下部卡扣于支撑座体的内凹卡槽中，卡扣件的上端形成向其两侧斜下方延伸的飞翼，两飞翼之间形成上窄下宽的结构，飞翼的下端位于支撑座体的外侧。本发明所提供的卡扣固定座采用了上下组合卡扣连接结构，支撑座体与卡扣件形成可拆卸固定连接，且在卡扣件的两侧位置设有具有弹性的飞翼，金属屋面板的中部通过设置与卡扣固定座上的两飞翼形成卡接的中肋边，通过下压金属屋面板即可实现对其中部位置的固定，便于对金属屋面板实施安装，提升了金属屋面板的安装效率。

Description

一种用于光伏屋面的卡扣固定座及金属屋面板拼装结构

技术领域

本发明涉及金属屋面技术领域，具体涉及一种用于光伏屋面的卡扣固定座及金属屋面板拼装结构。

背景技术

随着金属围护行业发展越来越成熟，金属屋面系统广泛应用于大型和大跨度的公共建筑和工业建筑领域，大跨度的建筑屋面往往要求金属屋面板从屋脊至檐口处为一张贯通板，这样才能最大程度的保证屋面的防水性能；根据屋面跨度不同，一张屋面板的长度从十几米到几十米不等，大型建筑的屋面甚至可达到一百多米；单张屋面板分为公母两个肋边，屋面板与屋面板之间的横向连接，通过公母肋边的扣合，再通过锁边机械的锁紧装置，将屋面板的公母肋边锁合在一起。这种连接方式具有很好的防水效果和防风性能，但是由于金属屋面板只有两个肋边，就导致屋面板的有效宽度不能太宽，不然平直段过宽，将会使屋面板没有强度。

现有的一体式固定座结构虽然也可以对屋面板的中部肋边进行有效支撑，具有一定抗风揭能力，但是由于个体支撑面有限，且以增加整体固定座宽度为代价来提高与金属屋面板接触面的做法会显著增加建筑成本。

发明内容

针对现有技术的不足，解决屋面板因过宽所产生的强度欠缺问题，为此，本发明提供了一种用于光伏屋面的卡扣固定座及金属屋面板拼装结构，通过卡扣反锁原理，将屋面板中肋边与固定座卡扣在一起，保证屋面板的强度及抗风性能。

本发明采用如下技术方案：

一方面，本发明提供了一种用于光伏屋面的卡扣固定座，其包括支撑座体和位于其上的可拆卸卡扣件；所述支撑座体的上端面处形成一内凹卡槽，其下端与檩条固定连接；所述卡扣件的下部卡扣于所述支撑座体的内凹卡槽中，所述卡扣件的上端形成向其两侧斜下方延伸的飞翼，两所述飞翼之间形成上窄下宽的结构，所述飞翼的下端位于所述支撑座体的外侧。

优选地，所述支撑座体呈“几”字形断面结构，位于其下端两侧的支撑平面与所述檩条通过连接件固定连接；所述卡扣件为U形折弯结构，所述飞翼由所述卡扣件的两支撑立面向外侧折弯而成，所述卡扣件的U型槽内还安装有加强支撑垫片，所述加强支撑垫片的两端与两所述支撑立面的内侧面形成垂直加强支撑。

进一步地，所述卡扣件与所述支撑座体卡接固定后，其两端延伸出所述支撑座体的两端。

优选地，所述加强支撑垫片为U形折弯结构，其与所述卡扣件呈垂直设置，所述加强支撑垫片的支撑宽度小于等于所述支撑座体的所述内凹卡槽长度。

进一步优选地，所述卡扣件、加强支撑垫片和支撑座体间通过螺栓固定连接为一个整体。

另一方面，本发明还提供了一种用于光伏屋面的金属屋面板拼装结构，包括金属屋面板和卡扣固定座，所述卡扣固定座为上述的卡扣固定座，所述金属屋面板上设有至少一个与其两侧边肋平行设置的中肋边，所述中肋边包括上端斜肋边、金属板卡扣平面和下端斜肋边，两所述上端斜肋边和两所述下端斜肋边形成上窄下宽的斜面结构，且两所述上端斜肋边的下端距离大于两所述下端斜肋边的上端距离，所述金属板卡扣平面呈水平设置，且其两端分别与所述的上端斜肋边和下端斜肋边呈圆弧连接；两所述上端斜肋边的内侧面与两所述飞翼的外侧面相贴合，且所述飞翼的下端与所述金属板卡扣平面相抵后形成倒钩效应。

本发明技术方案，具有如下优点：

A.本发明所提供的卡扣固定座采用了上下组合卡扣连接结构，支撑座体与卡扣件形成可拆卸固定连接，且在卡扣件的两侧位置设有具有弹性的飞翼，金属屋面板的中部通过设置与卡扣固定座上的两飞翼形成卡接的中肋边，通过下压金属屋面板即可实现对其中部位置的固定，便于对金属屋面板实施安装，提升了金属屋面板的安装效率。

B.本发明通过增加金属屋面板的中肋边，来弥补平直段强度不足的问题，中肋边又通过卡扣的形式与卡扣固定座进行连接，从而保证了两者之间的一体性。

C.本发明采用卡扣固定座与金属屋面板特殊的连接方式，使得金属屋面具备超强的抗台风性能，同时不限制屋面板的使用长度；可适用于造型复杂曲率变化较大的公共建筑屋面，且可适配一张板有多个波峰或中肋边的屋面板型，大大加宽金属屋面板的有效宽度，从而提高施工效率，金属屋面板的搭接点的减少，也会减少漏水隐患。

D、卡扣固定座与金属屋面板特殊的连接方式，可适配一张板有多个波峰或中肋边的金属板型，且可以使此类金属屋面板得到有效连接；同时多个中肋边可以形成多个支撑平台，通过支撑平台上部可以通过胶粘的方式来安装光伏组件，使建筑系统和光伏系统形成一个整体；当然了多个肋边形成的支撑平台可用于上部平台的搭建或安装其他附属设施。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式，下面将对具体实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明所提供的卡扣固定座组装立体图；

图2为图1所示截面示意图；

图3为图2所示俯视图；

图4为图1中的卡扣件立体图；

图5为图4所示俯视图；

图6为图1中的支撑座体立体结构示意图；

图7为图1中的加强支撑垫片立体结构示意图；

图8为本发明所提供的卡扣固定座与檩条间的安装分解图示；

图9为图8组合后结构示意图；

图10为本发明所提供的金属屋面板拼装后的局部示意图；

图11为图10拼装后的局部结构示意图。

图中标识如下：

1-卡扣件，11-飞翼，12-支撑立面，13-U型槽

2-支撑座体，21-内凹卡槽，22-支撑平面

3-加强支撑垫片，31-垫片支撑立面

4-螺栓；5-檩条；6-连接件

7-金属屋面板，71-中肋边，711-上端斜肋边，712-金属板卡扣平面，713-下端斜肋边；a-螺栓孔；b-连接孔。

实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例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。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“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的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，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；可以是机械连接，也可以是电性连接；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，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

如图1、图2和图3所示，本发明提供了一种用于光伏屋面的卡扣固定座，其包括支撑座体2和位于其上的可拆卸卡扣件1；支撑座体2的上端面处形成一内凹卡槽21，其下端与檩条5固定连接；卡扣件1的下部卡扣于支撑座体2的内凹卡槽21中，卡扣件1的上端形成向其两侧斜下方延伸的飞翼11，两飞翼11之间形成上窄下宽的结构，飞翼11的下端位于支撑座体2的外侧。卡扣件1、支撑座体2、加强支撑垫片3采用1-3mm厚镀锌钢板或不锈钢板一体冲压成型。

本发明优选的支撑座体2呈“几”字形断面结构，如图6和图9所示，位于其下端两侧的支撑平面22的中部设有连接孔b，支撑平面22与檩条5通过贯穿连接孔b的连接件6固定连接；如图4和图5所示，卡扣件1优选为U形折弯结构，其有金属板折弯而成，飞翼11由卡扣件1的两支撑立面12向外侧通过折弯而成，具有一定的回弹力，卡扣件1的U型槽13内还安装有加强支撑垫片3，加强支撑垫片3的两端与两支撑立面12的内侧面形成垂直加强支撑，同时在卡扣件1的U形槽13底部设有螺栓孔a，在支撑座体2的顶部内凹卡槽21中设有螺栓孔a，以及在加强支撑垫片3的底部设有螺栓孔a，如图7所示，加强支撑垫片3优选为U形折弯结构，由金属板折弯而成，其与卡扣件1呈垂直设置，加强支撑垫片3的支撑宽度小于等于支撑座体2的内凹卡槽21长度，如图1所示。安装完成后，加强支撑垫片3上的两个垫片支撑立面31可以支撑住卡扣件1上面的支撑立面12，防止支撑立面12在外力的作用下向内侧倾斜变形，从而保证卡扣固定座与金属屋面板7的卡扣效果。

为了更好地对金属屋面板进行有效支撑，本发明将卡扣件1与支撑座体2卡接固定后，卡扣件1的两端延伸出支撑座体2的两端，由于在卡扣件1的U型槽中安装了加强支撑垫片3，加强支撑垫片3起到很好的支撑与加固卡扣件1的作用，更好地防止卡扣件1的变形，因此，整个卡扣件1在长度方向上可以做的更长，其与屋面板具有更大的接触面积，从而抗风揭能力更强。比如卡扣件1的长度为支撑座体2长度的3倍时，卡扣件1的两端各伸出一个支撑座体2的长度。优选的卡扣件长度为2～3倍的支撑座体2长度，当然，本发明不对卡扣件1的长度做具体限制。

如图8和图9所示，在组装时，将加强支撑垫片3放进卡扣件1的U型槽13中，然后用螺栓4同时穿过卡扣件1、支撑底体2和加强支撑垫片3上的螺栓孔a，把卡扣固定座的三部分卡扣件1、支撑座体2和加强支撑垫片3三部分组合成一个整体，再通过自攻螺钉穿透预留在支撑平面22上的连接孔b，把三部分组合成的整体固定在檩条5上，从而完成卡扣固定座的安装。

由于本发明中的两倾斜飞翼的下端为自由状态，金属屋面板上的中肋边与两飞翼相结合时，两飞翼更容易实现挤压变形，更便于快速实现金属屋面板的安装，提升安装效率。

如图10和图11所示，本发明还提供了一种用于光伏屋面的卡扣式的金属屋面板拼装结构，包括金属屋面板7和与其连接的卡扣固定座，金属屋面板7上设有至少一个与其两侧边肋平行设置的中肋边71，中肋边71包括上端斜肋边711、金属板卡扣平面712和下端斜肋边713，两上端斜肋边711和两下端斜肋边713形成上窄下宽的斜面结构，且两上端斜肋边711的下端距离大于两下端斜肋边713的上端距离，形成了类似梯形结构，金属板卡扣平面712呈水平设置，且其两端分别与上端斜肋边711和下端斜肋边713呈圆弧连接；两上端斜肋边711的内侧面与两飞翼11的外侧面相贴合，且飞翼11的下端与金属板卡扣平面712相抵后形成倒钩效应。

金属屋面板、卡扣固定座和檩条在拼装时，待卡扣固定座安装在檩条5上后，金属屋面板7从上而下，其中肋边71卡扣进卡扣固定座中，从而完成卡扣金属屋面板的安装，卡扣过程如图10所示，卡扣式金属屋面板7在接触卡扣固定座后，通过金属板下端斜肋边713的变形，把卡扣件1的飞翼11卡扣进金属板上端斜肋边711，同时在外力消失后，金属屋面板的中肋边71下端斜肋边713恢复变形之前形态，使得金属板卡扣平面712恰好顶住飞翼11，形成一个倒钩效应；如图11所示，金属板卡扣平面712通过机械锁边设备或者手工设备进行锁合，使金属板卡扣平面712向上倾斜，从而对飞翼11形成一个包裹效应，使其整体性更强。

本发明采用卡扣固定座与金属屋面板特殊的连接方式，超长卡扣件1可以使得卡扣固定座与金属屋面板接触平面大大增加，使得金属屋面具备超强的抗台风性能，同时不限制屋面板的使用长度；可适用于造型复杂曲率变化较大的公共建筑屋面，且可适配一张板有多个波峰或中肋边的屋面板型，大大加宽金属屋面板的有效宽度，从而提高施工效率，金属屋面板的搭接点的减少，也会减少漏水隐患。

下表是针对现有一体式固定座与本发明卡扣式固定座进行的抗风揭试验对比情况。

由上表可以看出：固定座+屋面板抗风性能提升33%；固定座+屋面板+光伏组件抗风性能提升60%。

本发明所提供的卡扣固定座，其屋面板抗风能力及应用于光伏组件的抗风能力都显著好于现有传统的一体式固定座结构形式，同时其支撑座体厚度越大，则对应抗风等级越大。本发明卡扣固定座采用单体形式，与一体式固定座相比节约了成本，且降低了安装难度，但是抗风效果得到了很大的提升。

从本发明所提供的卡扣固定座整体结构上进行分析，支撑座体顶部内凹卡槽结构可以显著提升其自身强度的同时，在内凹卡槽位置与卡扣件相结合，使得卡扣结合后的固定座整体结构强度得到大大提升，因此，两端延伸出支撑座体两端的卡扣件仍能表现出优异的强度支撑能力，与金属屋面板的中肋边结合后，大大稳固金属屋面板，致使屋面板上安装光伏组件组件时，卡扣固定座结构所表现出的抗风能力远高于现有一体式固定座抗风能力（高出4.2kpa）。本发明未述之处适用于现有技术。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之中。

Claims (6)

1.一种用于光伏屋面的卡扣固定座，其特征在于，其包括支撑座体（2）和位于其上的可拆卸卡扣件（1）；所述支撑座体（2）的上端面处形成一内凹卡槽（21），其下端与檩条（5）固定连接；所述卡扣件（1）的下部卡扣于所述支撑座体（2）的内凹卡槽（21）中，所述卡扣件（1）的上端形成向其两侧斜下方延伸的飞翼（11），两所述飞翼（11）之间形成上窄下宽的结构，所述飞翼（11）的下端位于所述支撑座体（2）的外侧。

2.根据权利要求1所述的卡扣固定座，其特征在于，所述支撑座体（2）呈“几”字形断面结构，位于其下端两侧的支撑平面（22）与所述檩条（5）通过连接件（6）固定连接；所述卡扣件（1）为U形折弯结构，所述飞翼（11）由所述卡扣件（1）的两支撑立面（12）向外侧折弯而成，所述卡扣件（1）的U型槽（13）内还安装有加强支撑垫片（3），所述加强支撑垫片（3）的两端与两所述支撑立面（12）的内侧面形成垂直加强支撑。

3.根据权利要求2所述的卡扣固定座，其特征在于，所述卡扣件（1）与所述支撑座体（2）卡接固定后，其两端延伸出所述支撑座体（2）的两端。

4.根据权利要求3所述的卡扣固定座，其特征在于，所述加强支撑垫片（3）为U形折弯结构，其与所述卡扣件（1）呈垂直设置，所述加强支撑垫片（3）的支撑宽度小于等于所述支撑座体（2）的所述内凹卡槽（21）长度。

5.根据权利要求2-4任一项所述的卡扣固定座，其特征在于，所述卡扣件（1）、加强支撑垫片（3）和支撑座体（2）间通过螺栓（4）固定连接为一个整体。

6.一种金属屋面板拼装结构，包括金属屋面板（7）和卡扣固定座，其特征在于，所述卡扣固定座为权利要求1-5任一项所述的卡扣固定座，所述金属屋面板（7）上设有至少一个与其两侧边肋平行设置的中肋边（71），所述中肋边（71）包括上端斜肋边（711）、金属板卡扣平面（712）和下端斜肋边（713），两所述上端斜肋边（711）和两所述下端斜肋边（713）形成上窄下宽的斜面结构，且两所述上端斜肋边（711）的下端距离大于两所述下端斜肋边（713）的上端距离，所述金属板卡扣平面（712）呈水平设置，且其两端分别与所述的上端斜肋边（711）和下端斜肋边（713）呈圆弧连接；两所述上端斜肋边（711）的内侧面与两所述飞翼（11）的外侧面相贴合，且所述飞翼（11）的下端与所述金属板卡扣平面（712）相抵后形成倒钩效应。