拱形波纹钢屋盖结构下部结构设计

1.拱形波纹钢屋盖结构的材料选择盖的支座形式和构造屋盖与下部结构的连接节点设计原则坚固可靠,构造简单,传力明确。金属拱形波纹屋盖与下部结构的常用的连接节点形式按照屋盖有无组织排水、边中跨、纵山墙和下部结构的形式不同,应采用不同的节点形式。另外,U形和V形由于板型的差异,节点处理略有不同,如图7所示。工程设计时,我们可根据具体工程的不同工况和要求,设计出不同的节点形式。

金属拱形波纹屋盖与下部结构(圈梁)的图7V形截面屋盖节点示意连接处是整个拱形波纹钢屋盖结构防水中最为薄弱的环节,因此在设计和施工时,一定要注意拱形波纹钢屋盖结构中该部位的防水处理。

2.柱和墙体屋盖属于柔性体系,对拱形波纹钢屋盖结构下部结构不能构成有效的约束,因而在下部结构设计时,一般按照悬臂构件设计。同时由于柱(墙)顶端屋盖水平推力的存在,下部结构均按照压弯构件设计,这样常常要使柱的截面高度增大,以满足承弯能力。减小弯矩最为行之有效的办法是降低柱的高度或设置拉杆。设置拉杆有 时会破坏室内的空间效果,有碍于室内空间的使用。而降低柱高不仅可以减小 弯矩,而且也可以降低部分工程造价,所减室内空间,可以利用屋盖起拱所成   空间弥补,可能条件下,应当尽可能地利用这部分空间。

3.基础

本拱形屋顶屋盖工程的基础按照偏心基础设计,且一般为大偏心基础。根据拱形波纹钢屋盖结构实际共况可以设计成非对称基础。当屋盖工程采用落地拱时,还应考虑到基础的抗滑移验算和设计。

4.柱顶圈梁

拱形波纹钢屋盖结构柱顶圈梁由于屋盖水平推力的存在,通常要受到扭矩作用。因此圈梁的设计除了要满足常规工程的设计要求之外,还有必要对其进行抗扭验算和设计。

5.山墙抗风柱

山墙抗风柱按照常规设计即可。一般情况下,金属拱形波纹屋盖工程宜为封闭式。开敞或半开敞情形,屋盖和下部结构由于风荷载的不确定性,受力情金属拱形波纹屋盖与下部结构的连接一般采用铰接,也可以采用固接。按照简化的计算模型,下部结构的设计与传统结构相比要简单的多。根据上部金属屋盖结构分析计算的支座反力设计下部结构的圈梁、柱(墙)和基础,整个结构可简化为一系列的静定构件进行分析、计算和设计。

拱形屋顶情况较为复杂和预测,此时应当封闭屋盖两端圈梁以上的部分山墙,必要时设置抗风柱。这样一方面可以美化屋盖的建筑效果,更为重要的是增加了屋盖的整体刚度,增大了其抗风能力。

诸如拱形波纹钢屋盖结构拱脚点的防水、防腐处理,采光带、通风帽的设置及节点处理,保温、避雷和防火等。

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