本次分享关于轻钢金属屋面抗风揭设计注意点及规范规定！

台风“杜苏芮”破坏力惊人，其中，对建筑的伤害，无疑就是对轻钢屋面的破坏了。据报道，五月天即将在泉州开演唱会的体育馆屋盖金属板被狂风吹走。

那么，对于这种情况，建筑师和结构师该如何考虑呢，这就涉及到屋面抗风揭或抗风掀设计。

屋面结构的设计通常会考虑自重、雪载、施工荷载，而风的作用常被忽略，认为风荷载的影响不大或风引起的吸力对屋面结构无害。

而调查结果表明，虽然在风作用下屋面整体被破坏的例子并不多见，但其局部表面饰物脱落或屋面局部被掀开以致整个屋面遭受风荷载破坏的例子却时有发生。

提高金属屋面的抗风性，要从技术以及设计、材料、施工、管理、维护多方面着手。

1）要重视屋面抗风揭设计。

设计院往往对钢结构主体结构的设计比较注重，在采用金属屋墙面系统时对围护结构的设计深度和广度不够，有些工程盲目照搬国外、境外公司技术，但金属屋面系统尚需二次深化设计，应考虑风荷载、雪荷载以及厂家板型截面惯性矩和安装技术等要求，并给出详细的与钢结构主体结构细部的连接节点。

工程施工往往由总包负责，而总包单位一般缺乏对金属屋墙面系统施工的技术实力，深化设计考虑不周，从而埋下风揭破坏隐患。

所以，施工企业应具备针对金属屋面系统板型特点的深化设计能力，也要具备施工 安装技术能力，再配备专业人员，加上科学管理，才能保证工程质量。

2）不论新建或既有工程，均应严格 按GB 50009--2012《建筑结构荷载规范》设计或复核设计。建议基本风压取值宜选用100年一遇的。

3）风荷载设计宜分别按结构、上下表面的最不利风荷载取值。

4）结构的风压计算，应考虑上下表面风压值叠加。

对于开敞式屋面结构，上下表面都受到风的作用，而设计支承结构时需要的是屋盖上、下表面的风压差， 即净风压。

一般来说，净风压不完全等于屋面上表面或下表面所受风压，所以只考虑净风压的设计，金属屋面可能安全，而屋面的上表面、下表面可能不安全。

建议屋面风荷载设计宜分别按屋面结构以及上、下表面的最不利风荷载取值。

5）金属屋面工程施工前宜进行一系列试验。这些试验包括：抗风压试验；结构性能试验；屋面板承受集中荷载试验；气密性试验；水密性试验；热循环测试；隔声试验；保温性能试验；吸声试验；抗风揭试验。

6）对于复杂大型的屋面，屋面风荷载设计宜用抗风揭试验结果验证。

7）开敞式屋面结构悬挑屋面部分，应按净风压进行上、下表面最不利风荷载设计。受特殊形状的影响，最大负风压会产生在建筑物的大屋面转角区域、四周边缘、弧形变化区域和局部突出区域，那里的瞬间风力可能会大大超过设计标准。

当然，台风虽是比较极端的情况，但对于每年都会遭受台风的地区还是需要考虑在极端情况下的抗风揭的设计。

各规范对抗风揭和抗风掀梳理：

民用建筑通用规范 GB 55031-2022

6.1.2 屋面应符合下列规定：

3 装配式屋面应进行抗风揭设计，各构造层均应采取相应的固定措施；

5 坡度大于45°瓦屋面，以及强风多发或抗震设防烈度为7度及以上地区的瓦屋面，应采取防止瓦材滑落、风揭的措施；

【条文说明】3 装配式屋面包括瓦屋面、金属屋面、单层防水卷材屋面等，其构造特点为分层装配，因此其抗风能力甚为重要。抗风揭设计包括计算和试验验证等方式，以满足屋面设计工作年限的要求。同时装配式屋面在边区、角区、檐口、屋脊部位以及屋面形态变化处承担风力较大，故应采取相应构造加强措施。

坡屋面工程技术规范 GB 50693-2011

3.2.9 坡屋面应按现行国家标准《建筑结构荷载规范》GB 50009的有关规定进行风荷载计算。沥青瓦屋面、金属板屋面和防水卷材屋面应按设计要求提供抗风揭试验检测报告。

屋盖结构风荷载标准 JGJ/T 481-2019

3.0.10 屋面围护系统的抗风承载力、变形能力应根据 抗风揭试验报告确定。扣合式、直立锁缝式压型金属板与固定支架、支座之间的连接强度宜根据试验确定。

【条文说明】3.0.10屋面围护系统包括 屋面板、防水层、保温隔热层、隔气层、檩条及连接件等。当新型屋面围护系统首次应用时，需要进行抗风揭试验确定抗风承载力和变形能力，而对于已有形式的屋面围护系统，则可以根据以往风揭试验的试验报告确定围护系统的抗风承载力和变形能力。

铁路旅客车站设计规范 TB 10100-2018

7 .2.7 体型复杂的铁路客站宜通过风洞试验确定设计风荷载。轻型金属围护结构宜进行抗风揭试验。

【条文说明】7.2.7 在金属板屋面系统中，风荷载的设计至关重要，金属屋面被风掀坏比较常见，而抗风揭试验是验证风荷载设计的重要手段。

建筑金属围护系统工程技术标准 JGJT 473-2019

6 .1.4 建筑金属围护系统结构承载力应通过设计计算或试验确定。对风荷载较大地区的重要建筑，金属围护系统结构承载力应进行抗风揭试验验证，宜采用动态检测方法。

【条文说明】6 .1.4 在风荷载较大地区， 重要的大型公共建筑中采用金属围护系统时，应通过抗风揭试验验证的方法确定最终选用的金属围护系统性能。设计人员应根据建筑设计安全性等方面因素，确定抗风揭试验方案及最终试验数据的采用。

强风地区的金属围护系统应进行静态和动态抗风揭试验。装饰板、光伏系统、广告牌等附属设施与金属围护系统的连接与固定应进行设计计算，必要时也可通过试验进行验证。

采光顶与金属屋面技术规程 JGJ 255-2012

4.2.10 沿海地区或承受较大负风压的金属屋面，应进行抗风掀检测，其性能应符合设计要求。试验应符合本规程附录B的规定。

【条文说明】4.2.10 金属屋面风掀破坏比较常见，为验证金属屋面的设计，本规程引入抗风掀试验方法。中国建筑科学研究院已经采用本方法对多项金属屋面工程实施了检验，效果比较好。由于我国在抗风掀试验方面的研究比较少，因此本规程附录B主要参考美国标准《Tests for Uplift Resistance of Roof Assemblies》UL 580-2006进行制定。

钢结构工程施工质量验收标准 GB 50205-2020

12.6.2 对于下列情况之一，金属屋面系统应按本标准附录C的规定进行抗风揭性能检测，检测结果应满足设计要求：
1 建筑结构安全等级为一级的金属屋面；
2 防水等级Ⅰ、Ⅱ级的大型公共建(构)筑物金属屋面；
3 采用新材料、新板型或新构造的金属屋面；
4 设计文件提出检测要求的金属屋面。
检查数量：每金属屋面系统3组(个)试件。
检验方法：按本标准附录C执行。

C.0.1 金属屋面系统抗风揭性能检测应符合下列规定：
1 金属屋面系统应包括金属屋面板、底板、支座、保温层、檩条、支架、紧固件等。
2 金属屋面系统抗风揭性能检测应采用实验室模拟静态、动态压力加载法。
3 对于强(台)风地区(基本风压≥0.5kN／m2)的金属屋面和设计要求进行动态风载检测的建筑金属屋面应采用动态风载检测。
4 金属屋面系统抗风揭性能检测应选取金属屋面中具有代表性的典型部位进行检测，被检测屋面系统中的材料、构件加工、安装施工质量等应与实际工程情况一致，并应满足设计要求并符合和相应技术标准的规定。
5 金属屋面典型部位的风荷载标准值ws应由设计单位给出，检测单位应根据设计单位给出的风荷载标准值ws进行检测。

6 检测结果的合格判定应符合下列规定：

静态

动态

式中：K——抗风揭系数；
wu——抗风揭压力值；
ws——风荷载标准值。

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