拱形屋顶学名金属薄壁拱型屋盖是近几年来从国外引进和发展起来的一种新型的屋盖结构,国内目前大跨度可达36m,它与传统结构相比,有着自重轻、安装容易、造型美观、施工周期短、抗震性能好、造价低廉、环境污染少、免维护等综合优势。应用广泛彩钢无梁拱形屋顶建造作为建设部2001年科技成果推广项目,在近年来有了长足的发展,目前施工技术已日臻成熟。作为冷弯型钢结构的一个分支,应用广泛彩钢无梁拱形屋顶建造结构早在十九世纪八十年代就开始为人类所用,金属拱型波纹屋盖结构属于冷弯型钢结构范畴并有着很久的应用历史。
金属拱形屋顶广泛应用于工业厂房、粮食仓库、批发市场、体育场馆和飞机库等多种领域,在工业、商业、军用及民用设施方面有大大推广潜力。1955年美国首先将这种结构应用于军事,后来转为民用,我国于90年代初期引进这种结构。这种新型结构,由于波纹的存在,结构受力比较复杂,在国内尚未形成统一的计算模型、计算公式和分析方法。近年来由于设计理论不统一,不能保证工程质量,工程事故频繁出现。拱型屋顶是开口薄壁结构,对于金属拱形屋顶的失稳问题,是设计人员和用户非常关心的问题。所以关于金属拱形屋顶的临界载荷的研究工作,是一项非常重要的工作。彩钢无梁拱形屋顶建造的动力计算,在国内有关刊物上并不多见。本文着重分析金属拱形屋顶的固有频率,研究波纹对于应用广泛彩钢无梁拱形屋顶固有频率的影响,为分析金属拱形屋顶结构的振动响应奠定了基础。
丰润应用广泛彩钢无梁拱形屋顶是利用自然界的自然风速推动风机的涡轮旋转及室内外空气对流的原理,将任何平行方向的空气流动,加速并转变为由下而上垂直的空气流动,以提高室内通风换气效果的一种装置,应用广泛彩钢无梁拱形屋顶不用电,无躁音,可长期运转,排除室内的热气,湿气和秽气,其根据空气自然规律和气流流动原理,合理化设置在屋面的顶部,能迅速排出室内的热气和污浊气体,改善室内环境。
目前国内拱形波纹钢屋盖结构工程中采用的彩涂钢板,绝大多数是由宝钢生产的热镀锌彩色涂层钢带,也有一小部分是生产的热镀铝锌彩色涂层钢带。应用广泛彩钢无梁拱形屋顶建造这两种彩涂钢板的基板均为冷连轧钢带。冷连轧钢带经热镀锌或热镀铝锌工艺后,材料的力学性能会产生一些变化丰润应用广泛彩钢无梁拱形屋顶建造拱形波纹钢屋盖结构在国外已有一百多年的应用历史,我国自90年代初开始应用。 由于其具有用料省、施工速度快、跨越能力大、防水性能好、造价低等优点,很适合我国国情,因此在短短十余年间,这种结构在我国已完成了从无到有,到大量应用的发展历程。据不完全统计,目前国内已有这种结构的施工单位100多家,已完成建筑面积400多万平方米。
下面介绍处理不同应用广泛彩钢无梁拱形屋顶部位的施工办法。1.1翼缘板的角变形纠正H型钢柱、梁、撑角变形。在翼缘板上面(对准焊缝外)纵向线状加热(加热温度控制在650度以下),留意加热规模不超越两焊脚所控制的规模,所以不必水冷却。线状加热时要留意:(1)不该在同一位置反复加热;(2)加热进程中不要进行洒水。这两点是火焰纠正一般原则。1.2柱、梁、撑的上拱与下挠及曲折一、在翼缘板上,对着纵长焊缝,由中心向两头作线状加热,即可纠正曲折变形。为防止发生曲折和歪曲变形,两条加热带要同步进行。可采取低温纠正或中温纠正法。这种办法有利于应用广泛彩钢无梁拱形屋顶建造削减焊接内应力,但这种办法在纵向缩短的一起有较大的横向缩短,较难把握。
因为各地的雪压,风压值不同,在设计计算彩钢无梁拱形屋顶建造时必须充分考虑。在拱形屋顶的设计中,要考虑三类荷载(载荷),恒载荷,雪载荷,风载荷。并由此计算验证支座反力。拱形屋顶的结构看起来是很简单的,可是简单的外形后面需要有力的技术支撑,否则拱形屋顶可能因受力分析有问题而出现结构性问题。拱形屋顶设计数据举例如下:设计说明:1、反力编号所代表的反力位置如图所示,和图中的反力方向一致的反力为正值;2、表中数据为标准值,荷载取值符合我国建筑结构荷载规范GB50009-2001,单位KN/m;3、自重类荷载包括彩钢无梁拱形屋顶建造、保温重量、灯具重量,如需使用其他荷载,请与本公司联系,以便校核;4、拱形屋顶自身满足抗震需求,屋盖反力中地震荷载组合小于常规荷载组合;5、下部结构与上部结构为铰接连接,柱子按照表中所提数据按悬臂柱进行计算;