拱形屋顶设计规范_基板厚度与荷载计算要点

杰达钢构2021-11-22 12:39:312721

拱形波纹钢屋盖结构是现代工业厂房和民用建筑常采用的覆盖体系,需严格按照《CECS167:2004 拱形波纹钢屋盖结构技术规程》进行设计与施工,以确保结构安全性和使用寿命。

基板厚度如何确定

拱形波纹钢屋盖结构的基板厚度须通过计算确定,且不得小于0.8毫米。供货时基板厚度允许的负偏差不超过3%,设计时应充分考虑负偏差对结构承载能力的影响。

结构承载能力设计方法

结构承载能力极限状态设计应结合各种荷载效应的基本组合,并按照相关公式进行计算。设计阶段需要考虑:

  • 结构重要性系数
  • 各种荷载工况的设计值
  • 结构抗力设计值

这些因素共同作用,确保结构安全可靠。

彩涂板强度与性能指标

彩涂板的强度设计值应依据相关标准选用。其抗拉、抗压和抗弯强度随材料牌号不同而变化,范围约在210至295 N/mm²之间;抗剪强度在120至170 N/mm²。各牌号对应的强度参数如下:

  • TS250GD+Z/AZ:抗拉强度210 N/mm²,抗剪强度120 N/mm²
  • TS280GD+Z/AZ:抗拉强度235 N/mm²,抗剪强度135 N/mm²
  • TS300GD+AZ:抗拉强度255 N/mm²,抗剪强度145 N/mm²
  • TS320GD+Z/AZ:抗拉强度270 N/mm²,抗剪强度155 N/mm²
  • TS350GD+Z/AZ:抗拉强度295 N/mm²,抗剪强度170 N/mm²

此外,彩涂板的物理性能指标包括:

  • 弹性模量:206×10³ N/mm²
  • 剪切模量:79×10³ N/mm²
  • 线膨胀系数:12×10⁻⁶ /℃
  • 质量密度:7850 kg/m³

荷载与连接的设计原则

设计中需充分考虑半跨分布雪荷载工况,积雪分布系数应符合《建筑结构荷载规范》GB50009的规定。对于带有女儿墙或较大挑檐的单跨屋盖,屋面积雪分布系数应按连跨屋盖采用。

拱脚与连接角钢的连接件数量应经过计算确认:

  • 矩形槽单元板每端不应少于两个连接件
  • 梯形槽单元板每端不应少于四个连接件
  • 采用自攻螺钉或螺栓时,间距和端距应不小于直径的四倍

施工与材料质量要求

拱形波纹钢屋盖结构使用的彩涂板牌号、基板厚度、镀层重量、涂层要求及外观质量应满足设计及规范要求。材料储存时应采取有效防水防潮措施,确保性能稳定。

单元板之间及吊装后的组合单元板之间应采用专门机械咬合锁缝,锁缝必须牢固且平滑,不得有局部翘曲,以保证屋盖整体性和密封性。对于有山墙的屋盖结构,安装完毕后应及时安装山墙;若不能及时安装则需采取有效的抗风措施,防止结构受损。

设计变更与规范管理

拱形波纹钢屋盖结构工程属于国家标准《建筑工程施工质量验收统一标准》GB50300中钢结构"压型金属板"分项工程范畴。未经设计单位许可,不得擅自改变结构原设计的荷载状况、建筑功能及环境条件。

常见问题

拱形屋顶基板厚度偏差如何处理?

供货时基板厚度允许的负偏差不超过3%,设计计算时必须将此偏差纳入考虑,以确保按负偏差后的厚度仍能满足承载要求。

如何选择合适的彩涂板牌号?

应根据屋盖跨度、荷载等级、地区气候条件综合选择。TS350系列强度最高但成本较高,TS250系列经济但承载能力相对较低,一般中小跨度可选TS300或TS320。

单元板连接间距有什么具体要求?

连接件间距和端距均应不小于连接件直径的四倍,这样可确保螺栓或螺钉的受力均匀,避免撕裂或滑移。

小结

拱形屋顶设计涉及基板厚度、材料性能、荷载计算、连接构造等多个环节,每个环节都有明确的规范要求。江苏杰达钢结构工程有限公司在承接此类工程时,严格按照CECS167技术规程进行设计与施工,确保工程质量与结构安全。