本次分享關于輕鋼金屬屋面抗風揭設計注意點及規范規定！

臺風“杜蘇芮”破壞力驚人，其中，對建筑的傷害，無疑就是對輕鋼屋面的破壞了。據報道，五月天即將在泉州開演唱會的體育館屋蓋金屬板被狂風吹走。

那么，對于這種情況，建筑師和結構師該如何考慮呢，這就涉及到屋面抗風揭或抗風掀設計。

屋面結構的設計通常會考慮自重、雪載、施工荷載，而風的作用常被忽略，認為風荷載的影響不大或風引起的吸力對屋面結構無害。

而調查結果表明，雖然在風作用下屋面整體被破壞的例子并不多見，但其局部表面飾物脫落或屋面局部被掀開以致整個屋面遭受風荷載破壞的例子卻時有發生。

提高金屬屋面的抗風性，要從技術以及設計、材料、施工、管理、維護多方面著手。

1）要重視屋面抗風揭設計。

設計院往往對鋼結構主體結構的設計比較注重，在采用金屬屋墻面系統時對圍護結構的設計深度和廣度不夠，有些工程盲目照搬國外、境外公司技術，但金屬屋面系統尚需二次深化設計，應考慮風荷載、雪荷載以及廠家板型截面慣性矩和安裝技術等要求，并給出詳細的與鋼結構主體結構細部的連接節點。

工程施工往往由總包負責，而總包單位一般缺乏對金屬屋墻面系統施工的技術實力，深化設計考慮不周，從而埋下風揭破壞隱患。

所以，施工企業應具備針對金屬屋面系統板型特點的深化設計能力，也要具備施工 安裝技術能力，再配備專業人員，加上科學管理，才能保證工程質量。

2）不論新建或既有工程，均應嚴格 按GB 50009--2012《建筑結構荷載規范》設計或復核設計。建議基本風壓取值宜選用100年一遇的。

3）風荷載設計宜分別按結構、上下表面的最不利風荷載取值。

4）結構的風壓計算，應考慮上下表面風壓值疊加。

對于開敞式屋面結構，上下表面都受到風的作用，而設計支承結構時需要的是屋蓋上、下表面的風壓差， 即凈風壓。

一般來說，凈風壓不完全等于屋面上表面或下表面所受風壓，所以只考慮凈風壓的設計，金屬屋面可能安全，而屋面的上表面、下表面可能不安全。

建議屋面風荷載設計宜分別按屋面結構以及上、下表面的最不利風荷載取值。

5）金屬屋面工程施工前宜進行一系列試驗。這些試驗包括：抗風壓試驗；結構性能試驗；屋面板承受集中荷載試驗；氣密性試驗；水密性試驗；熱循環測試；隔聲試驗；保溫性能試驗；吸聲試驗；抗風揭試驗。

6）對于復雜大型的屋面，屋面風荷載設計宜用抗風揭試驗結果驗證。

7）開敞式屋面結構懸挑屋面部分，應按凈風壓進行上、下表面最不利風荷載設計。受特殊形狀的影響，最大負風壓會產生在建筑物的大屋面轉角區域、四周邊緣、弧形變化區域和局部突出區域，那里的瞬間風力可能會大大超過設計標準。

當然，臺風雖是比較極端的情況，但對于每年都會遭受臺風的地區還是需要考慮在極端情況下的抗風揭的設計。

各規范對抗風揭和抗風掀梳理：

民用建筑通用規范 GB 55031-2022

6.1.2 屋面應符合下列規定：

3 裝配式屋面應進行抗風揭設計，各構造層均應采取相應的固定措施；

5 坡度大于45°瓦屋面，以及強風多發或抗震設防烈度為7度及以上地區的瓦屋面，應采取防止瓦材滑落、風揭的措施；

【條文說明】3 裝配式屋面包括瓦屋面、金屬屋面、單層防水卷材屋面等，其構造特點為分層裝配，因此其抗風能力甚為重要。抗風揭設計包括計算和試驗驗證等方式，以滿足屋面設計工作年限的要求。同時裝配式屋面在邊區、角區、檐口、屋脊部位以及屋面形態變化處承擔風力較大，故應采取相應構造加強措施。

坡屋面工程技術規范 GB 50693-2011

3.2.9 坡屋面應按現行國家標準《建筑結構荷載規范》GB 50009的有關規定進行風荷載計算。瀝青瓦屋面、金屬板屋面和防水卷材屋面應按設計要求提供抗風揭試驗檢測報告。

屋蓋結構風荷載標準 JGJ/T 481-2019

3.0.10 屋面圍護系統的抗風承載力、變形能力應根據 抗風揭試驗報告確定。扣合式、直立鎖縫式壓型金屬板與固定支架、支座之間的連接強度宜根據試驗確定。

【條文說明】3.0.10屋面圍護系統包括 屋面板、防水層、保溫隔熱層、隔氣層、檁條及連接件等。當新型屋面圍護系統首次應用時，需要進行抗風揭試驗確定抗風承載力和變形能力，而對于已有形式的屋面圍護系統，則可以根據以往風揭試驗的試驗報告確定圍護系統的抗風承載力和變形能力。

鐵路旅客車站設計規范 TB 10100-2018

7 .2.7 體型復雜的鐵路客站宜通過風洞試驗確定設計風荷載。輕型金屬圍護結構宜進行抗風揭試驗。

【條文說明】7.2.7 在金屬板屋面系統中，風荷載的設計至關重要，金屬屋面被風掀壞比較常見，而抗風揭試驗是驗證風荷載設計的重要手段。

建筑金屬圍護系統工程技術標準 JGJT 473-2019

6 .1.4 建筑金屬圍護系統結構承載力應通過設計計算或試驗確定。對風荷載較大地區的重要建筑，金屬圍護系統結構承載力應進行抗風揭試驗驗證，宜采用動態檢測方法。

【條文說明】6 .1.4 在風荷載較大地區， 重要的大型公共建筑中采用金屬圍護系統時，應通過抗風揭試驗驗證的方法確定最終選用的金屬圍護系統性能。設計人員應根據建筑設計安全性等方面因素，確定抗風揭試驗方案及最終試驗數據的采用。

強風地區的金屬圍護系統應進行靜態和動態抗風揭試驗。裝飾板、光伏系統、廣告牌等附屬設施與金屬圍護系統的連接與固定應進行設計計算，必要時也可通過試驗進行驗證。

采光頂與金屬屋面技術規程 JGJ 255-2012

4.2.10 沿海地區或承受較大負風壓的金屬屋面，應進行抗風掀檢測，其性能應符合設計要求。試驗應符合本規程附錄B的規定。

【條文說明】4.2.10 金屬屋面風掀破壞比較常見，為驗證金屬屋面的設計，本規程引入抗風掀試驗方法。中國建筑科學研究院已經采用本方法對多項金屬屋面工程實施了檢驗，效果比較好。由于我國在抗風掀試驗方面的研究比較少，因此本規程附錄B主要參考美國標準《Tests for Uplift Resistance of Roof Assemblies》UL 580-2006進行制定。

鋼結構工程施工質量驗收標準 GB 50205-2020

12.6.2 對于下列情況之一，金屬屋面系統應按本標準附錄C的規定進行抗風揭性能檢測，檢測結果應滿足設計要求：
1 建筑結構安全等級為一級的金屬屋面；
2 防水等級Ⅰ、Ⅱ級的大型公共建(構)筑物金屬屋面；
3 采用新材料、新板型或新構造的金屬屋面；
4 設計文件提出檢測要求的金屬屋面。
檢查數量：每金屬屋面系統3組(個)試件。
檢驗方法：按本標準附錄C執行。

C.0.1 金屬屋面系統抗風揭性能檢測應符合下列規定：
1 金屬屋面系統應包括金屬屋面板、底板、支座、保溫層、檁條、支架、緊固件等。
2 金屬屋面系統抗風揭性能檢測應采用實驗室模擬靜態、動態壓力加載法。
3 對于強(臺)風地區(基本風壓≥0.5kN／m2)的金屬屋面和設計要求進行動態風載檢測的建筑金屬屋面應采用動態風載檢測。
4 金屬屋面系統抗風揭性能檢測應選取金屬屋面中具有代表性的典型部位進行檢測，被檢測屋面系統中的材料、構件加工、安裝施工質量等應與實際工程情況一致，并應滿足設計要求并符合和相應技術標準的規定。
5 金屬屋面典型部位的風荷載標準值ws應由設計單位給出，檢測單位應根據設計單位給出的風荷載標準值ws進行檢測。

6 檢測結果的合格判定應符合下列規定：

靜態

動態

式中：K——抗風揭系數；
wu——抗風揭壓力值；
ws——風荷載標準值。

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