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辊弯拱型波纹板的回弹问题

辊弯拱型波纹板的回弹问题
辊弯拱型波纹板的回弹问题

收稿日期:2001-06-18

作者简介:王丽娟(1970-),女(汉族),辽宁本溪人,工程师,硕士。

辊弯拱型波纹板的回弹问题

王丽娟1,孙艳平2

(11东北大学轧制技术及连轧自动化国家重点实验室,辽宁 沈阳 110004;

21鞍山钢铁学院,辽宁 鞍山 114001)

摘 要:通过辊弯拱型波纹板的回弹公式计算和有限元模拟计算,探讨了辊弯拱型波纹板的回弹问题。研究得出,辊弯拱型波纹板的回弹过程是一个应力释放过程,回弹后的最大变形量降低;带有侧边板的拱型波纹板回弹前后曲率半径变化不大,而无侧边板的拱型波纹板曲率半径变化较大;理论曲率半径值与实测结果基本符合。

关键词:辊弯;拱型波纹板;回弹;有限元模拟

中图分类号:TG 334113 文献标识码:A 文章编号:1003-9996(2002)04-0023-04

The rebound problem of the corrugated arch sheet made by roll bending

WAN G Li 2juan 1,SUN Y an 2ping 2

(11The State K ey Lab of Rolling Technology &Automation of Northeastern University ,Shenyang 110004,China ;

21Anshan Iron &Steel College ,Anshan 114001,China )

Abstract :According to the rebound calculation formulas and the ANSYS finite element analysis ,the thesis researched the rebound

problem of the corrugated arch sheet made by roll bending 1The results show that the rebound process of the corrugated arch sheet is the process of releasing stress ,the radius of curvature of the corrugated arch sheet with side board has changed during 7~10mm ,and the theoretical radius of curvature is matched the actual 1

K ey w ords :roll bending ;corrugated arch sheet ;rebound ;finite element analysis

1 前言

近年来,空间结构在世界范围内得到迅速发展,其中金属拱型波纹屋顶结构就是一种新型空间结构,具有良好的力学性能,加工制作迅速,综合经济效益较好[1]。目前国内已有几十台辊式冷弯成型机,建成了上百万平方米的压型钢板建筑[2]。一般采用厚3mm 以下,宽600mm 以下的钢带作为原料,钢种为碳素结构钢、低合金结构钢和不锈钢等[3],经二辊式机组冷加工,弯曲成W 形或类似形状断面的型材。拱型波纹板是由于水平辊机组上下辊径不同,而产生拱度,用于屋顶的拱型波纹板经斜立辊和水平辊机组辊弯加工后,板料的回弹变形会使拱度减小。

辊弯波纹板具有以下特点:

(1)厚度薄、呈波形,用热轧工艺难以生产;

(2)波纹板表面光洁,断面尺寸误差小;(3)原料为钢卷,产品长度可以灵活调整;(4)屋顶用拱型波纹板气密性好,轻质高

强,施工方便,造型优美。

2 波纹板回弹的分析方法

平直的薄钢带经过斜立辊和水平辊机组的塑性弯曲加工,形成波纹状的板形。考虑到侧边板对回弹的影响,分别对无侧边板和有侧边板两种情况进行了分析。211 辊弯拱型波纹板的回弹计算公式回弹的计算公式为[4]:

Δk =1ρf -1

ρb

式中,Δk 为曲率变化量;ρf 为回弹前中面曲率半径;ρb 为回弹后中面曲率半径。

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32?2002年8月?第19卷?第4期Aug 12002 Vol 119 No 14

轧 钢STEEL ROLL IN G

回弹变形是均匀变形。回弹前后波纹板上与

高点和低点等距的中点都经过波纹板的中面,相邻中点之间的距离相等,见图1。中面曲率半径计算公式为:

ρ=

S

cos

θ式中,ρ为中面曲率半径;S 为图1中5,7点距离,1/4波距;θ为3个相邻中点连线所夹角的半角

图1 曲率半径的计算公式示意图

5-1,2的中点;6-3,2的中点;7-5,6的中点;

8-9,5的中点

由于波峰和波谷的波形相同,因此图1中

1、9点和5点包绕面与5、2点和6点包绕面面积相等,1、8点连线和

2、7点连线都经过中面曲率中心,并分别垂直于5、9点连线和5、6点连线,且1、8点距离与2、7点距离相等。212 波纹板回弹前后的加载条件

回弹前波纹板经过辊式冷弯产生塑性变形,离开水平辊机组后波纹板内弹性变形部分可以恢复,发生回弹变形。本文分析中采用垂直压下使大小水平辊生产一个波距波纹板的方法,模拟实际旋转大小水平辊咬入平直钢带生产波纹板的过程,与实际辊弯生产的波纹板变形状态相同。

为了模拟波纹板的回弹状态,加载过程需要分为3步:生产波纹板的过程;大小辊脱离波纹板表面的卸载过程;波纹板的回弹过程(见图2)。板的两端y 方向固定。

3 有限元模拟

采用ANSYS51611有限元分析软件,对辊弯波纹板过程进行无侧边板的二维分析和有侧边板的三维分析。二维使用节点821个,单元2146个,单元类型PLAN E42和CON TACT48单元;三维使用节点2908个,单元21180个,单元类型SOL ID45和CON TACT48单元。波纹

板材料为普碳钢,弹性模量为2×105MPa ,泊松比013,摩擦系数017,屈服强度235MPa ;辊

体的弹性模量为3×105MPa ,泊松比013,摩擦系数017,接触刚度1×104MPa 。上下工作辊直径分别为Φ399mm 和Φ529mm ,材质为40Cr 。使用大变形选项进行非线性瞬态动力学分析。

图2 加载过程示意图

4 结果数据分析

取平直板上y 值相等,z 值为0的节点作为考

察点,模拟各种压下量情况下的变形状态,见图3

图3 二维模型各种压下量的变形状态曲线

a )回弹前;

b )回弹后

压下量:1-315×2mm ;2-310×2mm ;3-215×2mm ;4-210×2mm ;5-115×2mm

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42?轧 钢

20021

和图4。由图3和图4回弹前的各种压下量变形状态可知,形成一个波距的最高点和最低点在不断变化。同压下量时,图3中回弹后的最高点和最低点变形稍小于回弹前的变形,说明在二维无侧边板状态,波纹板回弹后波高减小,板向长度方向伸展;图4中回弹后的最高点和最低点变形大于回弹前的变形,说明在三维有侧边板状态,波纹板回弹后波高增加,板不向长度方向伸展。

根据上述求曲率半径方法,比较压下量与曲率半径的关系,见图5。在无侧边板二维模型中,回弹前的曲率半径大于回弹后的曲率半径,波纹板成型后曲率半径减小;在有侧边板三维模型中,回弹前的曲率半径小于回弹后的曲率半径,波纹板成型后曲率半径增大,当达到一定的压下量后,曲率半径没有明显的变化。理论上得出的曲率半径数值与实测结果比较,见图6,理论解和实测值基本符合。

二维模型回弹前后应力变化情况见图7。

图4 三维模型各种压下量的变形状态曲线

a)回弹前;b)回弹后

压下量:1-315×2mm;2-310×2mm;3-215×2mm;4-210×2mm;5-115×

2mm

图5 压下量和曲率半径的关系曲线

a)二维模型;b)三维模型

1-回弹前;2-

回弹后

图6 三维曲率半径曲线与实测值比较

维模型中心节点在回弹前,即波纹板成型过程,

应力值逐渐增加达到屈服值;回弹过程中应力值

逐渐降低,处于应力释放过程,稳定后的应力为

残余应力。由图7可见,回弹后应力值降低,应

力值所在区域更加集中

图7 回弹前后二维模型波纹板

应力变化情况

1-回弹前;2-回弹后

观察三维模型回弹前后的应力和变形情况,

(下转第54页)

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第19卷?第4期 王丽娟等:辊弯拱型波纹板的回弹问题

间制动距离S4同轧件在A面与B面之间制动距离S2计算方法,可得到:

S3=[V0-gf cosα2S′/g(f cosα+sinα)-gf t2(1

+sinα

sinβ

)/(cosα+

sinα

tgβ

)]?2S″/(f cosγ+sinγ)-

f S″cosγ/(f cosγ+sinγ)(13)

S4=(cosγ+sinγ

tgθ

)[V0-gf cosα

2S′/g(f cosα+sinα)-gf t2(1+sinα

sinβ

)/(cosα

+sinα

tgβ

)-gf cosγ2S″/g/(f cosγ+sinγ)]2/

[2gf(1+sinγ

sinθ

)](14)

式中,V0为轧件向前运行初速度;α为A面与水平面夹角;β为B面与水平面夹角;γ为C面与水平面夹角;θ为D面与水平面夹角;S′为A面宽度;S″为C面宽度;t2为轧件在A面与B面之间向前滑行时间;g为重力加速度;f为摩擦系数。215 轧件上冷床制动距离确定

轧件上冷床制动距离S为上述4个阶段制动距离之和,即S=S1+S2+S3+S4,将(7)、(12)、(13)和(14)式代入并进行整理,可求得轧件上冷床制动距离

S=K1V02+K2V0+K3(15)式中,K1、K2、K3是与上钢装置及副冷床结构型式、材质、技术参数等有关的常数,V0为轧件向前运行初速度。

由(15)式可以看出,轧件上冷床制动距离S 与轧件向前运行(轧制方向)初速度V0呈二次函数曲线关系。

3 结语

现代化高水平连续小型轧机应配备先进、可靠的自动化控制系统,而连续小型轧机自动化控制的关键是对成品飞剪、上钢装置及冷床动作的控制,上述控制参数与轧件上冷床制动距离密切相关。所以,轧件上冷床制动距离计算的正确与否,直接影响连续小型轧机自动化控制的成败。本文所述轧件上冷床制动距离计算方法,经多条小型轧钢生产线检验,与实际情况较吻合,可供小型型钢轧机设计时选择工艺参数和电气控制参数参考。

(上接第25页)

回弹后最大应力值区已经远小于回弹前最大应力值区;回弹后的变形最大值小于回弹前的变形最大值,说明成型的波纹板在回弹,存在残余不可恢复的变形状态。

有侧边板和无侧边板状态对波纹板回弹前后的曲率半径变化量的影响见图8。侧边板的存在

使回弹前后波纹板曲率半径的变化不大,在

7~

10mm之间;无侧边板情况下波纹板曲率半径变化较大,在17mm以上,压下量越大则回弹前后

图8 曲率半径变化量与压下量的关系曲线波纹板曲率半径变化越大。

5 结论

(1)根据辊弯拱型波纹板的回弹计算公式和有限元模拟数据,计算得出的理论曲率半径与实测结果基本符合。

(2)辊弯拱型波纹板的回弹过程是一个应力释放过程,回弹后的变形最大值小于回弹前的变形最大值。

(3)辊弯有侧边板的拱型波纹板,回弹前后波纹板曲率半径的变化不大,而无侧边板的拱型波纹板曲率半径的变化量比较大。

参考文献:

[1]李 政,刘福春1金属波纹屋顶的实际应用[J]1鞍钢技

术,1998,10:31-321

[2]郭长武1钢材深加工技术[M]1沈阳:东北大学出版社,

1997;156-1571

[3]李世俊,等1轧钢技术国内外情况[M]1北京:中国金属

学会,1990:174-1761

[4]朱东波,等1板料成形回弹问题研究新进展[J]1塑性工

程学报,2000,7(1):11-171

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大跨度无梁拱型彩钢板屋盖施工方案

大跨度无梁拱型彩色钢板屋盖施工工法 1、前言 金属薄壁拱型屋盖是近几年来从国外引进和发展起来的一种新型的屋盖结 构,国内目前最大跨度可达36m,它与传统结构相比,有着自重轻、安装容易、 造型美观、施工周期短、抗震性能好、造价低廉、环境污染少、免维护等综合优 势。“金属拱型波纹屋盖”作为建设部2001 年科技成果推广项目,在近年来有了 长足的发展,目前施工技术已日臻成熟。作为冷弯型钢结构的一个分支,金属拱 型波纹屋盖结构早在十九世纪八十年代就开始为人类所用,但尽管金属拱型波纹 屋盖结构属于冷弯型钢结构范畴并有着很久的应用历史,但到目前为止世界上还 没有一部这种结构的专用技术规程,为使拱型屋盖建设过程中施工工艺更加规范, 更加完善,特制定了本工法,也希望能为日后其他同类工程提供一定的经验。 2、工法特点 2.1 金属拱型波纹屋盖由于跨度、拱度各不相同,且多种跨度、拱度的屋盖 可能在短时间内轮换吊装,因此,为加快施工进度,降低工人安装吊杆的难度, 设计出了可调节型吊杆,大大加快了吊装进度。 2.2 本工法系统的叙述了工艺的全过程,是一套完整的工艺体系,适用于各 种金属拱型屋盖的施工过程。 3、材料及设备 3.1 彩色钢板卷材 主要材料为冷轧结构钢板,表面处理后热镀锌,镀锌量每平方米不少于200克,表层两涂两烘底漆和面漆,漆为聚酯和氛树酯,因而防腐性能好,对环境温 度适应性强,强度高,使用寿命长久。例如宝山钢铁股份有限公司生产的Q/BQB 440 TS280GD 2/2 RGA 彩色涂层钢带,由于跨度不同,对应的常采用0.800×914× C、1.000×914×C、 1.200× 914×C 等不同型号卷材。其中0.800、1.000、1.200 表示卷材厚度, 914 表示卷材宽度, C 为长度。

金属拱型屋面工艺标准样本

金属拱型屋面安装 一、一般要求: 1、金属拱型波纹屋盖所用彩色途层钢带的品种、材质、规格、途层和外观等 应符合设计要求及≤钢板和钢带验收、包装、标志和质量证明书的一般规定≥。 2、根据工地现场具体情况确定施工方案并编制施工组织设计。 3、彩色途层钢带的装运应用专用吊具, 不宜用叉式升降机或钢丝绳直接吊运。 4、结构制作、安装过程中应保持单元板表面彩色途层完好, 出现局部划伤或小 面积的面漆脱落, 应采用同类涂料修补、其颜色必须与原彩色途层的颜色一致, 并能在室温下固化。 5、彩色涂层钢带与腐蚀性气体接触或在其它恶劣环境下使用时, 需对切口端面 进行防腐处理。 6、屋盖挂物用预留件应采用彩色涂层钢板制作, 不得选用抗腐蚀能力差的材料。 二、制作: 1、直形槽板的理论下料长度应取结构最外缘的弧长。计算弧长时结构的跨度取实 测跨度, 矢高也按实测跨度考虑。 2、制作时直形槽板的实际长度不应超过理论下料长度±10mm , 宽度不应超过标 准宽度±5mm , 为便于吊装及预留件的准确就位, 应在直形槽板上标出吊点及预留件的位置。 3、经过成型设备压制成的弧形单元板下翼缘两边角曲线的长度之差不得大5mm , 弧形单元板的曲率偏差不得大于5 mm( 2 m长的曲率靠 尺与拱板的间隙) 矢高偏差不得大于设计值的5‰ 4、圆弧拱型槽板上的小波纹应均匀光滑。 三、安装: 1、组合单元板中单元板的数量应根据单元板宽度及吊装能力确定, 一般不少于三 块, 挂物用预留件悬布置与组合单元板中。

2、组合单元板的吊点数目应根据组合单元板的钢度确定, 吊点应沿单元板中轴线 对称布置, 吊杆长度应根据吊点数目及结构跨度确定。 3、单元板之间应采用专用机进行咬合锁边, 锁边必须牢固、平滑、不得出现局部 翘起。 4、组合单元板吊装前, 应在连接角钢上标明每一组合单元板的位置、基准组合单 元板必须准确定位, 保持里面垂直, 中轴线位于跨中。 5、山墙板的安装应从跨中开始, 山墙板之间要连接紧密, 每块山墙板均应保持竖 直。 6、吊装前应清除单元板上附着的泥沙及污垢, 主要受力部位出现折曲变形的单元 板不得使用。 7、对于封闭式屋盖结构, 当屋盖部分施工完成后应即使安装山墙, 否则应采取有 效抗风措施。 8、雷雨天气和风力超过4级时不得进行吊装作业。 四、质量控制: 1、色涂层钢带、连接螺栓( 螺钉) , 连接用钢板、焊条等材料应有出厂合格证书。 2、异型连接角钢的角度根据结构实际矢跨比确定, 允许偏差, 3、沿边异型连接角钢每10mm设一个测点, 安装位置偏差应满足以下要 求: 1)两边梁上异型连接角钢相应各测点的检举最大偏差不超过10MM。 2)异型连接角钢上相邻测点标高偏差不超过10mm。 4、直形槽板的制作偏差必须控制在±10mm的范围之内, 有局部折曲 变形的直形槽板不得使用。 5、弧形槽板的制作偏差必须控制在±5mm的范围之内, 有局部折曲变形的弧形槽板 不得使用。

土基回弹模量与弯沉值的计算

土基回弹模量与弯沉值的计算 吴祖德 (常州市建设工程施工图设计审查中心, 江苏常州 213002) 内容提要 不同的土基回弹模量有其相应的弯沉值,通过计算、验证,找到适合本地区的经验公式。本 文介绍实际工作中,可使用的两个经验公式,并附常州地区所采用的计算值,供参考。 关 键 词 土基回弹模量 弯沉值 1 土基回弹模量与验收弯沉值的换算 1.1“公路沥青路面设计规范”(JTG D50-2006)5.1.8中的公式 () 202 011012?-= αμδOD OD E K P L (1) 式中: OD L —路基设计弯沉值(0.01mm ); P ,δ—测定车轮胎接地压强(MPa )为0.7 MPa 与当量圆半径(mm )为106.5mm; μ—土基的泊松比。一般为0.35 α0—均匀体弯沉系数,取0.712; E OD —路基设计回弹模量(MPa ); K 1—不利季节影响系数,可根据当地经验确定。 在实测某路段土基回弹模量后,可通过下式确定某路段土基回弹模量设计值: 100/)(K S Z E E a S -= (2) 式中:S E 0—某路段土基回弹模量设计值; 0E 、S —某路段实测土基回弹模量平均值与标准差 a Z —保证率系数,高速公路、一级公路为2.0;二、三级公路为1.648;四级公路为1.5; 1K —不利季节影响系数,若在非不利季节测定应考虑季节影响系数,并根据当地经验选用。 表1 土基回弹模量与弯沉值的计算结果 注:此表是后面的回归式为准时,算出其相应的不利季节影响系数,可比较不同回归式间的

差异。 1.2按《公路路面基层施工技术规范》(JTJ 034-2000)附录A 的公式 先将土基回弹模量计算值(E 0)按式(3)调整到相当于非不利季节的值(E 0’): E 0’= K 1·E 0 (3) 式中:K 1—季节影响系数,不同地区取值范围为1.2~1.4,各地可根据经验确定。 土基顶面的回弹弯沉值,按回归 式(4)计算: L 0=9308938 .00 E (4) 式中:E 0—土基回弹模量(MPa ) L 0—土基顶面的回弹弯沉计算值(0.01mm ) 根据常州地区,土基回弹模量与弯沉值的计算结果如下: 2历次规范对土基回弹模量的计算公式 2.1不同规范中弯沉值L 0回弹模量E 0值表,见表3。 表3 不同规范中弯沉值L 0回弹模量E 0值表

钢结构屋面形式

钢结构屋面形式 钢结构屋面、墙面等围护结构,一般采用彩钢压型板,其厚度一般在0.3~~1.0mm,彩钢压型板是用镀锌(或镀铝锌)等预涂彩色钢板轧制成型,外表喷涂油漆层。对要求有保温、隔热、隔音效果的建筑物,可以采用双层彩钢压型板,中间填充保温材料(如玻璃棉、岩棉、泡沫等);填充材料可以在现场填充,也可以与彩钢板工厂预复合成型(称为彩钢夹芯板)。建筑屋面作为建筑物顶层的承重和外围护结构,它的围护作用和立面造型作用对整个建筑而言至关重要,是轻型钢结构围护系统漏水最主要的部位。其主要作用是能抵抗风、雨、雪的侵袭及太阳的辐射,并承受屋顶的自重和屋顶上的风、雪以及上人的荷载。轻型钢结构屋顶根据所用材料大致有彩色压型钢板、彩色钢板夹芯板、多彩油毡瓦、各种轻质屋面板、GRC 板、金属拱形波纹屋面、复合压型钢板等多种类型。轻型钢结构屋面及墙面材料,主要选用彩色压型板或夹芯板。笔者所监理的钢结构厂房工程中,屋面材料主要选用成品玻璃棉夹芯板或彩色压型钢板。常用的压型钢板规格主要有YX173—300—600、YX130—275—550、YX70—200—600、YX38—175—700、YX21—180—900等28种板型,在上述规格板材中,既有360°卷边板、暗扣板搭接连接,也有打钉板,檩条为自重较轻的薄壁C型或Z 型钢檩条,屋面坡度设计一般为1/10~1/15。 屋面板的连接 钢结构体系建筑屋面板,在屋面上有长向连接和侧向连接2种。长向连接主要是搭接,即上坡板压下坡板,搭接处设置专用防水密封胶加固定专用压条,而侧向连接的方式,目前主要有以下3种: 1)搭接连接把压型钢板搭接边重叠,并用各种螺栓、铆钉或自攻螺钉等连成整体。该连接

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开敞式拱形波纹钢屋盖的风压分布及体型系数研究 贾永新 , 张勇 (北京交通大学土木建筑工程学院,北京 100044) 摘要:利用CFD数值模拟技术,结合实际工程对建筑和结构各个方面的要求和限定,首先对开敞式拱形波纹钢屋盖下部支承结构的柱高和柱距两因素进行了变参数分析,从中可确认这两个参数对屋盖结构的风压分布影响不大。然后选定影响屋盖风压分布的三个主要参数:跨度、矢跨比和纵跨比,进行了三参数三水平正交试验分析。从大量的计算结果中分析整理,得出此类结构上风压的分布规律,即风压在上表面分布比较均匀,具体表现为在迎风面为压力,在拱顶处和背风面为吸力,风压等值线在四周边缘出现集中;而在下表面两端由于旋涡脱落出现两个负压区,整体上表现为正压力。进一步了明确对此类结构风压分布影响显著的参数为矢跨比。最后参照我国现行《建筑结构荷载规范》【1】的形式,给出了开敞式拱形波纹钢屋盖结构的风荷载体型系数,供设计施工人员参考使用。 关键词:拱型波纹钢屋盖结构;开敞式;正交分析;风压分布;体型系数 中图分类号:TU399 文献标识码:A Study on wind pressure distribution and the shape coefficient of open-style arched corrugated steel roof JIA Yongxin, ZHANG Yong (School of Civil Engineering and Architecture,Beijing Jiaotong University, Beijing 100044,China) Abstract: Considering all the engineering aspects of architecture and structure requirements and restrictions, firstly, two variable parameters of lower supporting part of open-style arched corrugated steel roof --column height and column spacing were analyzed by using the CFD numerical simulation technique. It is confirmed that the two parameters have little effect on the distribution of the roof's wind pressure; then select three other parameters ( span, rise-to-span ratio and length-to-span ratio) and adopt orthogonal test of three factors and three levels for the study; at last, analyzed and sorted the data, obtain the wind pressure distribution. The pressure distribution is uniform on the upper surface, the concrete expression as following: pressure in the windward, suction on the tope and at the back of the roof. Wind pressure contour appears concentrated around the edges; however, at the end of the lower surface appears two negative pressure zones due to the vortex shedding .But, from the global aspect, the lower surface shows as positive pressure; further study pointed out that rise-to-span ratio has significant effect on the wind pressure

路基路面回弹弯沉值的计算

路基路面回弹弯沉值的计算一、公路回弹弯沉值的作用 (一)概述路基路面回弹弯沉的设计计算与检测,是公路建设过程中必不可少的一部份,是 勘察设计、施工监理和检测单位都要进行的一个工作事项。首先由设计单位设计出弯沉值,再由施工单位去执行施工自检,然后由监理、检测部门抽检鉴定,实现设计意图。 在当前的规范规定中,《公路沥青路面设计规范》JTJ 014-97 规定了路面顶层的设计弯沉计算公式和方法,但没有提出路基、路面基层的弯沉计算方;在《公路工程质量检验评定标准》JTJ 071-98 中只提出要求检测路面顶层和土质路基回弹弯沉,没有提出检测路面基层弯沉的检测项;在《公路路面基层施工技术规范》JTJ 034-2000中则补充规定了路基、路面基层的相应回弹弯沉的计算检测标准。因此,对于很多工程技术人员来说,如果不同时熟悉上述三种规范,就容易混淆回弹弯沉的原意,造成错误认识,甚至做出错误的数据和结果。经笔者近年实际使用和研究发现,相当一部份勘察设计、施工监理和检测单位都存在类似问题。为帮助基层工程技术人员很好地撑握回弹弯沉在公路工程建设中的应用,本人在前辈及同行的肩背上,略作点抄习发挥,特写此文,以示对本行作点贡献 在阅读本文之前,请备好以下标准和规范: 1、《公路工程技术标准》(2003) 2、公路沥青路面设计规范》JTJ 014-97

3、 公路路面基层施工技术规范》JTJ 034-2000 4、《公路工程质量检验评定标准》JTJ 071-98 (二)弯沉的作用公路工程回弹弯沉分为容许弯沉、设计弯沉和计算弯沉。 容许弯沉 容许弯沉是合格路面在正常使用期末不利季节,路面处于临界破坏壮态时出现的最大回弹弯沉,是从设计弯沉经过路面强度不断衰减的一个变化值。理论上是一个最低值。计算公式是 LR = 720N *AC*AS。 《公路沥青路面设计规范》JTJ 014-97 119 页 设计弯沉 设计弯沉值即路面设计控制弯沉值。是路面竣工后第一年不利季节,路面在标准轴载作用下,所测得的最大回弹弯沉值,理论上是路面使用周期中的最小弯沉值。是路面验收检测控制的指标之一。计算公式是 Ld = 600N *AC*AS* Ab。 《公路沥青路面设计规范》JTJ 014-97 42页 计算弯沉值 计算弯沉值分检测计算弯沉值和理论计算弯沉值。 检测计算弯沉值: 通过对路基、路面和原有老路进行弯沉检测,并通过计算整理所得到的代表值。其作用主要是评定路基路面状况和作补强设计之用。 计算弯沉值 路基,路面基层、底基层等各层在设计时均要求计算出其弯沉设计值,在完工检测时也要检测其值,以检验其强度是否满足要求。此作为本文重点,后面详细介绍。

沥青路面面层回弹弯沉值的设计与检测(精)

沥青路面面层回弹弯沉值的设计与检测 姚永鹤王艳红曹燕君 (浙江广厦建设职业技术学院建筑工程学院,浙江东阳 322100) 摘要:回弹弯沉值是沥青路面公路工程设计和检测的重要指标,我们结合实例阐述沥青路面面层弯沉设计值的计算、非标准轴载和标准轴载下弯沉实测值之间的换算、工程现场弯沉检测值的修正以及对弯沉检测项目的评定进行了理论分析,为具体的工程实践提供了切实可行的参考依据。关键词:沥青路面回弹弯沉设计值检测值 Bituminous Pavement Road SurfaceSnapping Back Deflection Value Design and Examination Yao Yonghe, Wang yanhon (Architectural Engineering Dept. Guangsha College of Applied Construction Technology, Dongyang 322100,Zhejiang) Abstract: The snapping back deflection value was the bituminous pavement highway engineering design and the examination important target, this article unifies the example to elaborate the bituminous pavement deflection design value's computation, under the non-standard axle load and the standard axle load between the deflection actual value's conversion, the project scene deflection examination value's revision, as well as has carried on the theoretical analysis and the discussion to the deflection examination project's evaluation, has provided the practical and feasible reference for the concrete project practice. Key words: Bituminous pavement;Snapping back;Deflection;Elongation values;Design valuel 1 背景资料 杭州市某两地之间拟建一条四车道的一级公路,在使用期内交通量的年平均增长率为10%。该路段处于Ⅶ7区为粉质土,稠度 =1.00,沿途有大量碎石集料,并有石灰供给,基层采用25cm厚的水泥碎石。预测该路段竣工后第一年的交通组成如表1所表示。 表1 预测交通组成表 车型三菱T653B 黄河JN163 江淮HF150 解放SP9200 湘江HQP40 东风EQ155 前轴重(kN)后轴重(kN) 29.3 58.6 45.1 31.3 23.1 26.5 48.0 114.0 101.5 78.0 73.2 56.7 后轴数 1 1 1 3 2 2 后轴轮数双轮组双轮组双轮组双轮组双轮组双轮组 后轴距———>3m >3m 3m

路基路面回弹弯沉值的计算(参照类别)

路基路面回弹弯沉值的计算 一、公路回弹弯沉值的作用 (一)概述 路基路面回弹弯沉的设计计算与检测,是公路建设过程中必不可少的一部份,是勘察设计、施工监理和检测单位都要进行的一个工作事项。首先由设计单位设计出弯沉值,再由施工单位去执行施工自检,然后由监理、检测部门抽检鉴定,实现设计意图。 在当前的规范规定中,《公路沥青路面设计规范》JTJ 014-97规定了路面顶层的设计弯沉计算公式和方法,但没有提出路基、路面基层的弯沉计算方;在《公路工程质量检验评定标准》JTJ 071-98中只提出要求检测路面顶层和土质路基回弹弯沉,没有提出检测路面基层弯沉的检测项;在《公路路面基层施工技术规范》JTJ 034-2000中则补充规定了路基、路面基层的相应回弹弯沉的计算检测标准。因此,对于很多工程技术人员来说,如果不同时熟悉上述三种规范,就容易混淆回弹弯沉的原意,造成错误认识,甚至做出错误的数据和结果。经笔者近年实际使用和研究发现,相当一部份勘察设计、施工监理和检测单位都存在类似问题。为帮助基层工程技术人员很好地撑握回弹弯沉在公路工程建设中的应用,本人在前辈及同行的肩背上,略作点抄习发挥,特写此文,以示对本行作点贡献 在阅读本文之前,请备好以下标准和规范: 1、《公路工程技术标准》(2003) 2、《公路沥青路面设计规范》JTJ 014-97 3、《公路路面基层施工技术规范》JTJ 034-2000 4、《公路工程质量检验评定标准》JTJ 071-98 (二)弯沉的作用 公路工程回弹弯沉分为容许弯沉、设计弯沉和计算弯沉。 容许弯沉 容许弯沉是合格路面在正常使用期末不利季节,路面处于临界破坏壮态时出现的最大回弹弯沉,是从设计弯沉经过路面强度不断衰减的一个变化值。理论上是一个最低值。计算公式是LR=720N *AC*AS。 《公路沥青路面设计规范》JTJ 014-97 119页 设计弯沉 设计弯沉值即路面设计控制弯沉值。是路面竣工后第一年不利季节,路面在标准轴载作用下,所测得的最大回弹弯沉值,理论上是路面使用周期中的最小弯沉值。是路面验收检测控制的指标之一。计算公式是 Ld=600N *AC*AS* Ab。 《公路沥青路面设计规范》JTJ 014-97 42页 计算弯沉值 计算弯沉值分检测计算弯沉值和理论计算弯沉值。 检测计算弯沉值: 通过对路基、路面和原有老路进行弯沉检测,并通过计算整理所得到的代表值。其作用主要是评定路基路面状况和作补强设计之用。

拱形屋面施工组织设计

肇庆千江高新材料科技有限公司车间、仓库拱形波纹金属屋面工程 施 工 组 织 设 计 编制单位: 编制人: 审核人: 日期:

目录 一、工艺简介 3 二、工程概况 3 三、施工组织设计 4 1、编制依据 4 2、本施工组织设计参照的有关规范、标准 4 3、材料 4 4、工期 4 5、施工方法 5 6、质量、技术措施 10 7、安全措施 11 8、物资管理 12 9、施工机具、劳动力计划表 13

肇庆千江高新材料科技有限公司 车间、仓库拱形波纹金属屋面工程施工组织设计 一、工艺简介: 拱形波纹屋面是天津大学博士生导师刘锡良教授及其研究生们研究开发的新型空间结构形式,原材料是上海宝钢生产的建筑外用TSTE28冷轧镀锌彩涂钢板,通过自动成型机组冷模滚压成拱形板材、然后组合、吊装而成的。本结构具有造价低、外形美观、内部空间好、结构自防水,耐酸、碱,耐盐雾度高,彩板免维护,使用周期50年,保修5年,机械化施工速度快等特点,具有8~36m的跨越能力。 屋面特点: 1、材料:采用上海宝钢产建筑外用彩涂钢板,型号TS280GD-914C。 2、耐久、防腐:该材料采用冷扎板,热镀锌,正反两面两涂两烘,镀锌层为一般镀锌钢板的11倍,整体屋面没有接头,加工制作过程中若出现伤损,可采用同样面漆进行补涂而达到防腐的目的。满足耐久等级二级,保修5年。 3、防水:采用金属屋面成型机组,跨度方向为一整体,纵向自动封边机咬和连接,自然防水,绝无渗漏 4、避雷:拱形波纹金属屋面不需要避雷措施,仅将屋面按规范做避雷与金属屋面接为一整体,板厚大于0.5mm的钢板可以作为避雷接闪器,本身仅接地处理即可。 5、埋件:根据工程电气照明设计需要设置屋面预埋管线吊件. 二、工程概况: 该工程为肇庆千江高新材料科技有限公司车间、仓库拱形波纹金属屋面工

路基弯沉值计算

弯沉值计算方法 青路面弯沉变化及测试 沥青路面弯沉变化及测试 沥青路面弯沉变化及测试 [文章]:沥青路面弯沉变化及测试 摘要:本文论述了沥青路面弯沉变化的三个阶段及分析测定弯沉的正确时间,着重介绍贝克曼梁弯沉仪测试弯沉的关键所在,并简要介绍了其它三种测试路面弯沉的方法。 关键词:沥青路面弯沉测试 路面弯沉不仅反映路面各结构层及土基的整体强度和刚度,而且与路面的使用状态存在一定的内在联系。因此工程竣工前,路面弯沉作为一项重要的检测指标,反映了路面的整体强度质量。在路面工程分项工程的质量评定中,高速公路和一级公路的弯沉分值分别为15和20分,如弯沉达不到,该分项不可能达到优良。由此可见,了解路面弯沉的变化规律、正确测试路面弯沉,对正确评价路面质量有着极其重要的作用。 1 路面弯沉的变化规律 路表弯沉的变化,是一个多方面因素综合作用的复杂过程。路基路面各层的材料性质、结构组成类型、压实状况、压实程度、温湿度环境、气候条件、交通组成、检测时的环境条件以及所使用的仪器设备及检测人员的检测水平等均对弯沉的大小产生很大影响。 沥青路面的表面弯沉变化过程分为三个阶段。路面竣工后的前1~2年为第一阶段。在这一阶段,由于车辆荷载的重复碾压,渐趋压实,加上半刚性基层材料随着龄期强度增长,从而导致路表弯沉将逐渐减小,大约在路面竣工后的第2年达到最小值。 路面竣工后的第2年到第4年为第二阶段。在这一阶段,表现为路表弯沉的不断增长。这是因为,一方面半刚性基层的强度增长已十分缓慢,并逐渐趋于相对稳定状态;另一方面,由于车辆荷载的重复作用以及水、温度状况的变化,加之路面混合料本身因拌和不均匀,而导致强度不均匀性等因素的影响,结构内部的微观缺陷将因局部范围的应力集中而扩展,并逐渐出现小范围的局部破坏,从而导致路面结构整体刚度的下降,使得路表弯沉急剧增大。如果设计不当,没有严格控制工程质量,或是工程质量的不均匀性,则有可能在这一阶段出现局部路面的早期破坏。 路面竣工3-4年后直至达到极限破坏状态为弯沉变化的第三阶段。在这一阶段,路面由于各种复杂因素产生的局部强度不足的问题已充分暴露,内部缺陷附近局部区域积蓄的高密度能量也已通过缺陷的扩展而转移,并自动实现了整个系统的能量平衡,从而使得结构内部损伤的进一步发展得到抑制。路面结构的整体刚度重新达到一种新的较低水平的相对稳定。因此,路表弯沉进入了一个相对稳定的缓慢变化阶段。即所谓的结构疲劳破坏的稳定发展阶段,并

金属波纹拱形屋顶914-610压瓦机技术参数

江苏杰达钢结构工程有限公司 金属波纹拱形屋顶914-610压瓦机技术参数 HD拱板成型机(HD-914-610无梁拱压瓦机) 图片: 版型:

914-610无梁拱压瓦机技术参数(英文): 外形尺寸:8900mm X 2230mm X 2300mm(单桥4胎) 重量:10 T, 叶片:数控机床加工,厚度10mm 刀片:用12CrMoV材料,热处理 切割类型:机械切割 形成类型:滚轧成型和长度设定的切割。 总功率: 19.7KW 主电机: 7.5KW a.打弯部分电机: 3.0KW+1.5KWx2 B.剪切电机: 4.0KW 咬口电机:1.1KW+1.1KW 辊材质:45#优质钢,淬火HRC55?65,镀硬铬。轴材质:45#优质钢,镀锌 轴承:哈尔滨 成型道数:13+1 原材料l::进板宽度:914mm 出版宽度:610mm 利用率:66.7% 材料厚度:0.6-1.5mm 速度:直板速度:15m/min 弯板速度:13m/min 咬口速度:6m/min 跨距:6~38m 开卷机r : 钢卷内直径: 450mm ~ 650mm, 安装钢卷宽度: 914mm ~ 934mm 承重: 5T 拱形屋顶连体工程

914-610压瓦机配件 Name Amount Usage Manual De-coiler 开卷机 1 Coil support & De-coil Seaming machine 咬口机 2 Assemble the finished arches Run out table 托板20 Sheet support Leg of run out table 支架19 Support run out table Small leg of run out tabl 小腿48 Adjust the height of run out table Fastening screw for leg 顶丝58 Fastening leg Side support 侧支架10 Sheet support Suspender 吊杆 3 Lifting Pin of suspender 吊杆销子 2 Connect the suspender Hanger 吊具8 Lifting Clamp 手夹子 4 Bite finished arches Bearing(208#)轴承 4 Drive the rollers Driving chain 链条 3 Roll the gears Chain link 链节 3 Link the chain Half section 半节 3 Link the chain Super plier 大力钳 1 Bite finished arches Metal scissor 铁剪 1 For cutting Wrench 扳子 1 For set screw Crank handle 手摇把 2 Adjust height of landing leg Travel switch 行程开关 1 Measure length for cut-to-length VCD 光碟 1 Showing how to operate the machine K span project落地拱形屋顶工程项目: 本机可直接有效地在生产作业现场,成本更低。该项目被广泛应用于大型和中等规模的工业建筑,如工厂,仓库,车库,体育馆,会展中心,电影院,剧院等。 落地式项目:

开敞式拱形波纹钢屋盖的风压分布及体型系数研究

开敞式拱形波纹钢屋盖的风压分布及体型系数研究 贾永新张勇 (北京交通大学土木建筑工程学院,北京100044) 摘要:历次风灾表明,轻钢低矮房屋(如开敞式拱形波纹屋盖仓库)在风灾中破坏尤为严重。因此,本文通过对几种常见的工程参数组合下的开敞式金属拱型波纹屋盖结构进行系统 的单参数及正交试验分析,得到这类结构屋盖上的风压分布规律,以及对此类结构体型系数影响显著的参数,然后参照我国现行《建筑结构荷载规范》,给出这类拱形波纹屋盖结构的体型系数,从而为修订新的荷载规范积累资料和方便设计施工人员参考使用,在减少风灾对 人类造成的损失方面具有实际意义。 关键词:开敞式,拱型波纹屋盖结构;正交分析;风压分布;体型系数 Study on Wind Pressure Distribution And The Shape Coefficient of Open-style Arched Corrugated Roof Jia Yongxin , Zhang Yong (School of Civil Engineering and Architecture,Beijing Jiaotong University, Beijing 100044,China) Abstract: In this paper, through the single parameter and orthogonal test analysis of the open-arched corrugated metal roof structure under several common parameter combination, obtained such structure distribution of wind pressure, as well as the parameters of affecting such structures’shape coefficient significantly. Finally, reference to the China's current "Building Structural Load Code", gives the shape coefficient of such structure, In order to accumulating the information for the code Amendment and providing convenience for designers. Keywords:open-type; arched corrugated steel roof; orthogonal analysis; wind pressure distribution; shape coefficient of building 1.引言 拱形波纹钢屋盖是一种冷弯薄壁空间钢结构,以其用 钢量小、造价低廉、施工速度快、防水性能好及造型优美 等突出优点,而具有良好的经济效益和应用前景。近年伴 随着《拱形波纹钢屋盖结构技术规程》的颁布实施,此类 屋盖在我国的应用也日趋增多。实际工程中,拱形波纹钢 屋盖结构已大量用于农贸市场、站台罩棚、货场罩棚等开 敞式建筑中,这类建筑规模通常都很大,由于其跨度较大, 截面厚度尺寸小、自重较轻,柔性大、自振频率低等特点,加之这类结构多处于大气边界层中风速变化大、湍流度高的区域,因此对风荷载十分敏感。风的强大吸力以及脉动风在屋盖上引起的振动,如果细节处理不当就会导致整个屋面板出现局部失稳乃至整体失稳而破坏。而现已颁布实施的《拱形波纹钢屋盖结构技术规程》(CECS167:2004)也在总则中明确规定规程仅适用于封闭式建筑的拱形波纹钢屋盖结构的设计,其根本原因在于现行《建筑结构荷

贝克曼梁测定路基路面回弹弯沉的试验方法

贝克曼梁测定路基路面回弹弯沉的试验方法 1 目的和适用范围 本方法适用于测定各类路基路面的回弹弯沉以评定其整体承载能力,可供路面结构设计使用。 沥青路面的弯沉检测以沥青层平均温度20℃时为准,当路面平均温度在20℃±2℃内可不修正,在其他温度测定时,对沥青层厚度大于5cm的沥青路面,弯沉值应予温度修正。 2 仪具与材料技术要求 本试验需要下列仪具与材料; 1)标准车:双轴,后轴双侧4轮的载重车,测试车公应采用后轴的BZZ-100的汽车。 2)路面弯沉仪,由贝克曼梁百分表及表架组成,贝克曼梁由合金铝制成,上有水准泡,其前臂(接触路面)与后臂(装百分表)长度比为2:1。弯沉仪长度有两种:一种长度为米,前后臂分别为和;另一种加长的弯沉仪长米,前后臂分别为和。当在半钢性基层沥青路面或水泥混凝土路面上测定时,应采用长度为的贝克曼梁弯沉仪;对柔性基层或混合结构沥青路面可采用长度为的贝克曼梁弯沉仪测定。弯沉采用百分表量得,也可用自动记录装置进行测量。 3)路表温度计,分度不大于是1℃。 4)其它:皮尺、口哨、白油漆或粉笔,指挥旗等 3 试验方法 准备工作 1)检查并保持测定用标准车的车况及刹车性能良好,轮胎胎压符合规定充气压力。 2)向汽车车槽中装载(铁块或集料),并用地中衡称量后轴总质量,符合要求的轴重规定,汽车行驶及测定过程中,轴重不得变化。 3)测定轮胎接地面积,在平滑的硬质路面上用千斤顶将汽车后轴顶起,在轮胎下方铺一张新的复写纸,轻轻落下千斤顶,即在方格上印上轮胎印痕,用求积仪或数方格的方法,测算轮胎接地面积,准确至平方厘米。 4)检查弯沉仪百分表量测灵敏情况。 5)当为沥青路面时,用路表温度计测定试验时气温及路表温度(一天中气温不断变化,应随时测定),并通过气象台了解前5天的平均气温(日最高气温与最低气温的平均值)。 6)记录沥青路面修建或改建时材料、结构、厚度、施工及养护等情况。 路面回弹弯沉测试步骤:

贝克曼梁测定路基路面回弹 弯沉试验方法

贝克曼梁测定路基路面回弹弯沉试验方法 贝克曼梁法 1.试验目的和适用范围 (1)本方法适用于测定各类路基、路面的回弹弯沉,用以评定其整体承载能力,可供路面结构设计使用。 (2)本方法测定的路基、柔性路面的回弹弯沉值可供交工和竣工验收使用。 (3)本方法测定的路面回弹弯沉可为公路养护管理部门制定养路修路计划提供依据。 (4)沥青路面的弯沉以标准温度20℃时为准,在其他温度(超过20土2℃范围)测试时,对厚度大于5cm的沥青路面,弯沉值应予温度修正。 2.仪具与材料 (1)测试车:双轴:后轴双侧4轮的载重车,其标准轴荷载、轮胎尺寸、轮胎间隙及轮胎气压等主要参数应符合要求。测试车可根据需要按公路等级选择,高速公路,一级及二 级公路应采用后轴100kN的BZZ-100;其他等级公路也可采用后轴60kN的BZZ-60。 (2)路面弯沉仪:由贝克曼梁、百分表及表架组成,贝克曼梁由铝合金制成,上有水准泡,其前臂(接触路面)与后臂(装百分表)长度比为2:1。弯沉仪长度有两种:一种长3.6m,前后臂分别为2.4m和1.2m;另一种加长的弯沉仪长5.4m,前后臂分别为3.6m和1. 8m。当在半刚性基层沥青路面或水泥混凝土路面上测定时,宜采用长度为5.4m的贝克曼梁弯沉仪、并采用BZZ-100标准车;弯沉值采用百分表量得,也可用自动记录装置进行测量。 (3)接触式路面温度计:端部为平头,分度不大于1℃。 (4)其它:皮尺、口哨、白油漆或粉笔、指挥旗等。 3.试验方法与步骤 1)试验前准备工作 (1)检查并保持测定用标准车的车况及刹车性能良好,轮胎内胎符合规定充气压力。 (2)向汽车车槽中装载(铁块或集料),并用地中衡称量后轴总质量,符合要求的轴重规定,汽车行驶及测定过程中,轴重不得变化。 (3)测定轮胎接地面积;在平整光滑的硬质路面上用千斤顶将汽车后轴顶起,在轮胎下方铺一张新的复写纸,轻轻落下千斤顶,即在方格

新金属拱形波纹屋盖料棚施工技术说明

金属拱形波纹屋盖料棚施工技术说明 (张斌斌) (洛阳飞彩金建拱形屋顶工程有限公司) [摘要]:金属拱形波纹屋盖最早起源于美国。1955年,美国首先将这种结构应用于军事,后来转向民用。该结构自90 年代初期传入我国,因其用钢量小、造价低廉、施工速度快,而具有良好的经济效益和应用前景。本文以大量的实地施工经验为基础,总结先进可靠的施工方法,并对该结构的施工工艺进行了全面的阐述,提出了相应合理的措施和建议。 1.屋盖板的轧制 金属拱形波纹屋盖板轧制分三步:一是成型机组的运输、定位、调试,二是直板的下料长度,三是屋盖曲板曲率的控制。 1.1 成型机组的运输、定位、调试和主机水平调整 拱形屋盖成型机组目前国内通行两种机型:U 形和V 形。外形尺寸为2.3m×6. 8m×1.2m,功率22kw,有液压传动和电机传动两种,设备重8.8t,配件1.6t,可由一辆10t 载重汽车运输,16t 汽车式起重机辅助装卸。汽车式起重机的主要用途是现场生产过程中屋盖单元板组的吊装。 拱形屋顶成型机组进场前必须具备“三通一平”的场地。机组进场后,确定成型机组及其附件的摆放位置。首先必须满足轧板要求,同时还应做到统筹兼顾,为后继轧板生产、材料运输、车辆进出以及屋盖单元板组吊装等创造便利条件,应避免或杜绝机组在生产过程中二次定位,影响生产效率。 主机定位和机组直板、曲板托架调整后,接通电源调试电机空试转动系统,并调整直板轧辊的间隙,确定轧制钢板得厚度,厚度可用塞尺来测量。 主机水平调整通过分设在成型机组四角的四台油压千斤顶调控,调控行程0~20 0mm。主机水平调整后,还应检查和调整入料口、入料口导板和切刀的运转是否正常,以确保屋盖板正常顺利地轧制。 1.2 直板的下料长度 屋盖直板的下料长度S与屋盖跨度L、拱矢高H和拱内半径R有关。直板轧制过程中,限位器自动控制,加工精度都较高。下料长度S公式如下:常用的拱矢高(H)与跨度(L)一般取H=(1/5—1/2)L 1.3 屋盖曲板的轧制 拱形波纹屋盖曲板轧制主要是曲率控制问题。屋盖板曲率通过齿轮的咬合深度来控制。齿轮的咬合深度决定了屋盖板波纹的深度,也就决定了屋盖板的曲率。而拱内夹角的半角与屋盖板的曲率一致,拱内夹角的公式为:

大跨度拱形屋面结构体系

大跨度拱形屋面结构体系(又称金属拱型波纹屋盖结构)是由预涂层卷板经轧制后形成的一种外形呈拱型的屋盖构体系。我国于1992年通过引进美国的施工设备引进了金属拱型波纹屋盖结构体系。由于这种结构具有用料省、施工速度快、跨越能力大、防水性能好等突出的优点,很适合我国经济尚不发达,但却持续高速增长的国情,因此在建筑市场上表现出了空前的发展势头。 这种结构的主要特征如下: 1)结构由薄钢板轧制而成:目前采用的材料主要为预涂层卷板,其基板有以下几类:热镀锌钢板、热镀锌合金钢板、热镀锌铝合金钢板、热镀铝锌合金钢板和电镀锌钢板等,这些预涂层卷板的强度指标在210~550MPa之间,极限使用寿命可达40~50年。随着钢材强度的提高、抗腐蚀能力的增强,结构所用的钢板的厚度得以降低,结构适用跨度的范围也得到扩大,目前常用的预涂层卷板基板的厚度在0.6~1.5mm之间,可实现的最大跨度40m。由于材料机加工性能优良且薄钢板之间难以实现栓焊连接,因此这种结构构件之间的连接采用锁边连接形式,锁边连接不仅改善了连接处的耐疲劳、耐腐蚀及防水性能,而且也简化了施工工艺,加快了施工速度。 2)结构靠在钢板上轧制出波纹成型:将卷板变成拱型屋盖需要二道成型工艺,第一步将钢板轧成U型或梯形波纹直槽板,第二步通过在直槽板下部轧出横向小波纹而将直槽板轧成拱型槽板,拱型槽板曲率大小就是靠板上横向小波纹的深浅来调整的。双向波纹彻底改变了原来钢板的力学性能,第一步轧制成的槽形波纹极大地提高了钢板的横向刚度,是结构承载力的根本所在,第二步轧成的横向的小波纹则可提高钢板的局部稳定的承载力,增强结构纵向的抗弯刚度,突出结构的壳体受力特征,但同时也削弱了结构跨度方向的刚度,降低结构跨度方向上的稳定承载力。 3)结构呈拱型结构:金属拱型波纹屋盖呈拱型(或筒壳)结构受力机理,内力分布较均匀,故而可在无梁无檩的情况下独立实现很大的跨度。 这种结构具有施工速度快、用料省、跨越能力大、防水防腐性好、色泽艳丽、造型美等诸多优点。目前这种结构可实现最大跨度为40m,而所用的钢板厚仅为 1.5mm,用钢量约为22kg/m2。由于在制作、安装过程中的各个环节均通过机械操作完成,因而施工速度非常快,一般情况下一个台班可制作安装500~800m2,1万m2的屋盖结构可在20天内完成。这种结构艳丽的色彩来源于材料的彩色涂层,同一建筑可选用多种颜色的彩板进行组合。因受结构成型工艺的制约,这种结构主要为圆弧外形,但与国内常见的平屋顶及人字形屋顶相比不失为一种新的变化。另外不同曲率的圆弧,以及对圆弧拱壳进行切割或相贯处理,可实现更为优美的建筑造型。 但也应该看到金属拱型波纹屋盖结构也有其自身难以克服的缺点,如造型单一、截面形式固定等。另外从结构受力角度来看,这种结构的圆弧外形并非理想形式,因为常规荷载作用下,圆弧拱轴不是受力最合理的拱轴;对于一定特定的成型设备而言,只能轧制截面形式一定的一种槽板。这种结构沿整个跨度方向是等截面的,从受力角度看这也是不合理的。另外由于采用一定材料及一定板型的一定跨度的这种结构,其承载力取决于拱高和钢板厚度,而研究表明在常用的钢板厚度及拱高范围内,变化这两个参数对提高结构承载力的意义并不大,因此对于荷载较大或跨度较大的建筑,这种结构留给设计人员可供选择的余地很小。

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