四川廣安高強度拱形屋頂
大跨度拱形屋面結構體系(又稱金屬拱型波紋屋蓋結構)是由預涂層卷板經(jīng)軋制后形成的一種外形呈拱型的屋蓋構體系。我國于1992年通過引進美國的施工設備引進了金屬拱型波紋屋蓋結構體系。由于這種結構具有用料省、施工速度快、跨越能力大、防水性能好等突出的優(yōu)點,很適合我國經(jīng)濟尚不發(fā)達,但卻持續(xù)高速增長的國情,因此在建筑市場上表現(xiàn)出了空前的發(fā)展勢頭。 這種結構的主要特征如下:
1) 結構由薄鋼板軋制而成:目前采用的材料主要為預涂層卷板,其基板有以下幾類:熱鍍鋅鋼板、熱鍍鋅合金鋼板、熱鍍鋅鋁合金鋼板、熱鍍鋁鋅合金鋼板和電鍍鋅鋼板等,這些預涂層卷板的強度指標在210~550MPa之間,極限使用壽命可達40~50年。隨著鋼材強度的提高、抗腐蝕能力的增強,結構所用的鋼板的厚度得以降低,結構適用跨度的范圍也得到擴大,目前常用的預涂層卷板基板的厚度在0.6~1.5mm之間,可實現(xiàn)的{zd0}跨度40m。由于材料機加工性能優(yōu)良且薄鋼板之間難以實現(xiàn)栓焊連接,因此這種結構構件之間的連接采用鎖邊連接形式,鎖邊連接不僅改善了連接處的耐疲勞、耐腐蝕及防水性能,而且也簡化了施工工藝,加快了施工速度。
2)結構靠在鋼板上軋制出波紋成型:將卷板變成拱型屋蓋需要二道成型工藝,{dy}步將鋼板軋成U型或梯形波紋直槽板,第二步通過在直槽板下部軋出橫向小波紋而將直槽板軋成拱型槽板,拱型槽板曲率大小就是靠板上橫向小波紋的深淺來調(diào)整的。雙向波紋徹底改變了原來鋼板的力學性能,{dy}步軋制成的槽形波紋極大地提高了鋼板的橫向剛度,是結構承載力的根本所在,第二步軋成的橫向的小波紋則可提高鋼板的局部穩(wěn)定的承載力,增強結構縱向的抗彎剛度,突出結構的殼體受力特征,但同時也削弱了結構跨度方向的剛度,降低結構跨度方向上的穩(wěn)定承載力。
3)結構呈拱型結構:金屬拱型波紋屋蓋呈拱型(或筒殼)結構受力機理,內(nèi)力分布較均勻,故而可在無梁無檁的情況下獨立實現(xiàn)很大的跨度。
低造但也應該看到金屬拱型波紋屋蓋結構也有其自身難以克服的缺點,如造型單一、截面形式固定等。另外從結構受力角度來看,這種結構的圓弧外形并非理想形式,因為常規(guī)荷載作用下,圓弧拱軸不是受力最合理的拱軸價,投資少,經(jīng)濟實惠。 設計施工周期短,10000m2屋頂建筑20天即可完成。