湖南娄底33米大跨拱形屋顶工程案例

湖南娄底工业园区一座大型钢厂的拱形屋顶工程，采用33米、29米两种大跨拱形波纹钢屋盖，总面积超过12000平方米。该项目展示了拱形屋顶在大跨度工业建筑中的实际应用，体现了设计的科学性、施工的规范性和结构的可靠性。

工程基本情况

工程规模

该工程位于湖南娄底市，总建筑面积约12000平方米，分为三栋主体建筑：

• 第一栋：33米跨度×120米长度
• 第二栋：33米跨度×120米长度
• 第三栋：29米跨度×120米长度

屋面结构参数

三栋建筑的拱形波纹钢屋盖均采用1.35mm厚彩色镀锌钢板成型，屋面颜色为深豆绿色，具有良好的耐蚀性和装饰性。屋面板材总重量清单如下：

• 第一栋：33m×120m=3960m²
• 第二栋：33m×120m=3960m²
• 第三栋：29m×120m=3480m²
• 合计：11400m²，毛重253.455T

山墙设置

该拱形屋顶系统配套安装山墙，共6面，总重量约为9吨。山墙的合理设计和安装对屋顶整体刚度和风荷载抵抗能力至关重要。

下部支撑结构

支撑柱高度

该工程的下部钢结构柱高度为17米，为拱形屋顶提供可靠的支承。柱体采用工字形钢柱，具有良好的抗弯刚度和承载能力。

柱网布置

柱体按照标准网格布置，确保屋面荷载均匀分布到基础。在17.50m标高处设置梁通长装置，以加强整体刚度。

基础与地基设计

基础形式

该工程采用混凝土基础，根据地基承载力和建筑荷载进行了科学设计。基础中预埋钢板和连接件，便于上部钢结构的连接。

设计基准

• 场地类别：II类
• 地面粗糙度：B类
• 基本风压：0.35kN/m²（50年一遇）
• 基本雪压：0.45kN/m²
• 屋面活荷载：0.3kN/m²

结构设计规范依据

安全等级与抗震设计

• 建筑结构安全等级：二级
• 设计使用年限：50年
• 抗震设防烈度：6度
• 抗震设防类别：丙类
• 设计基本地震加速度：0.05g
• 设计地震分组：第一组

主要设计规范

• 《建筑抗震设计规范》(GB50011-2010)
• 《建筑结构荷载规范》(GB50009-2012)
• 《建筑地基基础设计规范》(GB50007-2011)
• 《钢结构设计标准》(GB50017-2017)
• 《混凝土结构设计规范》(GB50010-2010)
• 《门式钢架轻型房屋钢结构技术规程》(CECS102:2002)

钢结构材料与焊接要求

钢材规格

• 检托板及次构件：Q235-B级钢材
• 连接角钢：L90×56×6，采用Q235B级钢材
• 墙面檩条：Q235镀锌C型檩条

钢材要求

钢材应满足以下条件：

• 屈服强度与抗拉强度比值不应大于0.85
• 具有明显的屈服台阶，伸长率不小于20%
• 具有良好的可焊性和合格的冲击韧性
• 质量等级必须达到合格或以上

焊接工艺

焊接质量等级要求严格：

• 所有钢板对接焊缝采用全熔透焊
• 翼板、腹板的对接焊缝位置应错开≥200mm
• 端板与柱、梁翼缘和腹板连接采用全熔透坡口焊
• 焊脚尺寸一般为6mm，特殊位置按图纸标注

屋顶安装与施工要点

拱形屋盖安装

• 屋盖必须由具备资质的专业公司进行设计和施工
• 拱形波纹钢屋盖必须采用专业成型设备
• 屋盖吊装就位后，用自攻螺钉将拱脚栓接于连接角钢上
• 每两个单元用封边机将其紧紧咬合

连接规范

拱脚连接的自攻螺钉规格为6.3×25，每块单元板每端自攻螺钉不得少于5颗。连接角钢与预埋板焊缝长度须大于50mm。

防腐涂装

钢结构防腐处理采用：

• 除锈：除镀锌构件外，制作前钢构件表面均应进行除锈处理
• 涂装：红丹漆打底，深灰色防锈漆一道
• 免涂部分：埋于混凝土中、与混凝土接触面、焊接位置、螺栓连接范围内的接触面

工程质量控制

制作与安装规范

所有钢结构构件的制作精度、焊缝质量检验、安装、运输、防锈等工序应符合国标《钢结构工程施工及验收规范》(GB50205-2001)的要求进行。

专业配合

施工过程中各专业应密切配合，若发现有碰撞或遗漏等问题时，应及时同设计和有关人员联系研究解决。

预埋件安装

混凝土预埋件应按图中尺寸预埋，不得遗漏。预埋件的位置精度直接影响到上部钢结构的安装质量。

工程特点与创新

大跨度设计

该工程采用33米和29米的大跨度拱形屋盖，充分体现了拱形结构的优势，创造了宽敞的工业生产空间，无需内部支柱，提高了厂房的使用效率。

经济性

拱形屋面总重量253.455T，相对于传统钢架和屋面结构，用钢量更少，造价更经济。屋面板材1.35mm厚度的设计，在满足强度要求的同时，做到了优良化。

耐久性

采用彩色镀锌钢板，具有50年不变色、良好的抗腐蚀性能。特别是对于湖南地区的气候条件（潮湿多雨），这种材料的选择体现了长期的投资回报率考虑。

常见问题解答

为什么采用33米和29米两种跨度？

根据工业厂房的实际功能分区和生产工艺需求，不同区域对跨度的需求不同。33米和29米的组合既满足了不同功能区的需求，又保证了结构的经济合理性。

1.35mm厚的钢板足以承载工业厂房的荷载吗？

通过精确的结构设计计算，根据基本风压、雪压、屋面活荷载等设计参数，确定了1.35mm厚钢板能够满足强度和稳定性要求。这是在满足安全前提下的经济优良方案。

山墙为什么需要单独设置？

山墙不仅起到围护作用，更重要的是增加拱形屋面在风荷载下的稳定性。通过合理设置和连接，山墙能有效地传递水平风力到支座。

小结

湖南娄底33米大跨拱形屋顶工程是一个典型的工业建筑应用案例，充分展示了拱形波纹钢屋盖在大跨度、低造价、快速施工等方面的优势。江苏杰达钢结构工程有限公司参与此类工程的设计和施工，积累了丰富的经验。从工程方案设计、到拱形屋盖的生产、再到现场安装和质量验收，我们提供全套的专业服务，确保工程的安全、高效、经济。

Tags：拱形屋面拱型波纹屋盖结构拱型波纹钢屋盖拱形波纹钢屋盖结构拱形屋拱形屋顶拱形波纹钢屋盖杰达钢构