一、检测原理
金属屋面系统抗风揭检测主要基于力学原理,模拟风荷载对金属屋面的作用,评估其在风吸力等荷载下的抵抗能力,判断其是否会发生掀揭破坏。
风在吹过建筑物时,会在屋面产生吸力,当这种吸力超过金属屋面系统的固定和连接能力时,就会导致屋面被掀揭。检测通过施加模拟的风荷载,观察金属屋面系统的变形、连接部位的受力情况以及整体的稳定性,从而确定其抗风揭性能。
二、检测方法
(一)实验室模拟检测
试件准备
按照实际金属屋面系统的构造和连接方式,制作具有代表性的试件。试件应包括金属屋面板、檩条、连接件等主要部件,并且要保证试件的安装和固定与实际工程情况一致。
例如,对于采用螺钉连接的金属屋面板,试件中应准确模拟螺钉的间距、规格和安装方式。
加载装置
使用专门的加载装置来模拟风荷载。常见的加载方式有负压加载和正压加载。负压加载是通过在试件上方形成负压区,模拟风吸力作用;正压加载则是模拟风对屋面的正压力,但在实际抗风揭检测中,负压加载更为关键。
加载装置可以是一个封闭的测试箱,通过真空泵等设备调节箱内的气压,从而对试件施加不同的负压荷载。
加载过程
逐步增加加载装置的负压值,按照预定的加载程序进行加载。加载过程应缓慢、稳定,以便准确观察试件的变形和破坏情况。
例如,每增加一定数值的负压,停留一段时间,记录试件的变形数据、连接部位的应力变化等。
数据监测与记录
在加载过程中,使用各种传感器和数据采集系统对试件的变形、应力、位移等参数进行实时监测。
例如,在金属屋面板的关键部位安装应变片,测量其在荷载作用下的应变情况;使用位移传感器测量试件的变形量。
同时,详细记录加载过程中的各项数据,包括加载时间、负压值、变形量、应力值等,以便后续分析。
(二)现场检测
外观检查
对金属屋面系统的外观进行全面检查,查看是否存在变形、损坏、锈蚀等问题。
例如,检查金属屋面板是否有凹陷、裂缝,连接件是否有松动、脱落等现象。
连接部位检测
采用无损检测方法对金属屋面系统的连接部位进行检测,评估连接件的强度和可靠性。
常用的无损检测方法有超声波检测、磁粉检测等。超声波检测可以检测连接件内部的缺陷,如裂纹、气孔等;磁粉检测则适用于检测铁磁性材料连接件表面的缺陷。
例如,使用超声波探伤仪对螺钉连接部位进行检测,判断螺钉是否有松动或内部损伤。
拉拔试验
对金属屋面系统的连接件进行拉拔试验,测量连接件的锚固强度。
拉拔试验设备通过施加拉力,将连接件从基材中拔出,记录拔出过程中的拉力值。
例如,对于采用锚栓固定的连接件,进行拉拔试验可以确定锚栓的承载能力是否满足设计要求。
风压测试
在实际金属屋面系统上安装压力传感器,测量在自然风或模拟风作用下的风压分布情况。
通过分析风压数据,评估金属屋面系统在实际风荷载作用下的受力状态。
例如,在屋面的不同位置安装多个压力传感器,记录不同时间段的风压值,绘制风压分布图。
