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钢结构设计系列三:薄壁钢板拱壳屋面结构体

钢结构设计基本认识系列三:薄壁钢板拱壳屋面结构体


定义

薄壁钢板拱壳屋面结构体系是一种采用彩色钢板现场双向滚压成型的屋面结构体系,

这种屋面是将单层彩色钢板滚压成有折皱槽形板带,二次滚压成设计跨度的弧形板带,板带之间通过机械咬合锁边形成整体屋面。

特点

无梁、无拄、无铆钉螺栓,施工速度快,用钢量省,集承重和围护于一体

双向抗力,受力形式比较合理。拆装方便。

应用范围

厂房、仓储、商业、农业和机库

主要建筑材料

彩色涂层热镀锌钢板带

现状及前景展望

这种结构形式于90年代初期传入国内,国内已有多个厂家开发了专利产品和成型机组,屋面结构主要采用圆弧拱体系,有落地和非落地两种形式,多采用无窗封闭式屋面,已建成压型钢板拱形结构工程的建筑面积约250万平方米,年增长量达100万平方米以上。 目前还没有统一的设计方法,对设计和施工中存在的问题认识不足,工程事故不断,有关部门正组织编制相应的技术规程。

但由于该结构具有良好的经济效益,因此仍有广阔的应用前景。

目前问题

拱形屋面结构所要考虑的主要问题,是拱壳的整体稳定性和局部稳定性分析。由于拱壳的内力分布状态和变形特征对缺陷极为敏感,工程实践表明,截面折皱虽然加强了局部稳定性,但对整体失稳影响很大,特别是受半跨雪载及在风吸力作用时整体稳定性更突出,此外拱脚报力对下部结构也提出了更高的要求,拱形屋面与下部结构的相互作用也对拱的稳定性有很大影响,拱形屋面结构的设计和分析计算理论还有待于进一步研究和完善。


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