江蘇杰達(dá)鋼結(jié)構(gòu)工程有限公司 金屬波紋拱形屋頂?shù)暮奢d分析

中國(guó)建筑金屬結(jié)構(gòu)協(xié)會(huì)

關(guān)于公布《壓型鋼板拱形屋蓋結(jié)構(gòu)應(yīng)用暫行規(guī)定》的通知

中建金協(xié)字(99)036號(hào)

各有關(guān)單位：

壓型鋼板拱型屋蓋結(jié)構(gòu)自國(guó)外引進(jìn)以來，在我國(guó)推廣應(yīng)用很快。但近年的試驗(yàn)研究表明，這種結(jié)構(gòu)對(duì)荷載和制作缺陷比較敏感，一旦處理不當(dāng)，很容易發(fā)生事故。為了確保安全，由我協(xié)會(huì)建筑鋼結(jié)構(gòu)委員會(huì)組織有關(guān)單位編制了《壓型鋼板拱型屋蓋結(jié)構(gòu)應(yīng)用暫行規(guī)定》，現(xiàn)予公布。在有關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)正式頒發(fā)前，各單位可按照本規(guī)定執(zhí)行，嚴(yán)格控制工程質(zhì)量。本規(guī)定由建筑鋼結(jié)構(gòu)委員會(huì)負(fù)責(zé)解釋。在執(zhí)行過程中，有什么問題和意見請(qǐng)及時(shí)反饋給負(fù)責(zé)解釋的單位。

一九九九年十月八日

壓型鋼板拱形屋蓋結(jié)構(gòu)應(yīng)用暫行規(guī)定

中國(guó)建筑金屬結(jié)構(gòu)協(xié)會(huì)建筑鋼結(jié)構(gòu)委員會(huì)

1999年10月8日

一、總則

1．0．1為指導(dǎo)壓型鋼板拱形屋蓋結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)、制作和施工，做到技術(shù)先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)合理、安全拱棚屋適用、確保質(zhì)量，特制定本規(guī)定。

本規(guī)定為推薦性文件。在有關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)發(fā)布前,按照本規(guī)定簽訂的合同,可作為工程驗(yàn)收的依據(jù)。

1．0．2壓型鋼板拱形屋蓋結(jié)構(gòu)系指用特定機(jī)組，將厚度0．6mm_1．5mm的鋼板先輥軋成直形槽板，再輥軋成圓弧形全跨長(zhǎng)的拱板，然后通過咬合鎖邊形成的整體拱形屋蓋結(jié)構(gòu)。

1．0．3壓型鋼板拱形屋蓋結(jié)構(gòu)適用于正常環(huán)境條件下有較高凈空要求的公共建筑(如展覽廳、體育館、市場(chǎng)、客運(yùn)站等)，一般工業(yè)、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)建筑(如車間、倉庫、車庫、舍房等)，臨時(shí)建筑和軍用房屋。

如未采取可靠措施，壓型鋼板拱形屋蓋不得在強(qiáng)腐蝕、局部高溫和飛砂石環(huán)境中，以及有直接動(dòng)力荷載的情況下使用。

1．0．4凡本規(guī)定未作規(guī)定的事項(xiàng)，均應(yīng)按照國(guó)家現(xiàn)行有關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行。

二、材料

2．0．1壓型鋼板拱形屋蓋結(jié)構(gòu)宜根據(jù)耐久性要求，選用不同類型的彩色涂層熱鍍鋅鋼帶(以下簡(jiǎn)稱鋼帶)制作。

注：對(duì)耐久性要求高的建筑，當(dāng)有條件時(shí)，尚可選用彩色涂層熱鍍鋁鋅合金鋼帶制作。

2．0．2鋼帶基材的力學(xué)性能應(yīng)符合建筑結(jié)構(gòu)外用鋼的要求(表1)。

表1基材的技術(shù)要求

型號(hào)

屈服強(qiáng)度(MPa)

抗拉強(qiáng)度(MPa)

設(shè)計(jì)強(qiáng)度(MPa)

彈性模量(MPa)

伸長(zhǎng)率L0=80mm(%)

JW235

≥235

≥330

205

2.06x105

≥22

JW280

≥280

≥370

240

2.06x105

≥18

JW345

≥345

≥450

300

2.06x105

≥12

注：基材力學(xué)性能試驗(yàn)應(yīng)采用現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB228規(guī)定的方法。2．0．3鋼帶的鍍鋅層應(yīng)符合建筑外用和輥軋咬合成型工藝的要求(表2)。

表2鍍鋅層的技術(shù)要求

鋅層代號(hào)

鋅層彎曲試驗(yàn)時(shí)彎心直徑

二面鋅層重量很小值（g/m2）

180

2t

180(三點(diǎn)試驗(yàn))

200

2t

200（三點(diǎn)試驗(yàn)）

注；鋅層重量和彎曲測(cè)試應(yīng)采用現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB／T1839和GB232規(guī)定的方法。

2．0．4鋼帶的彩色涂層應(yīng)符合建筑外用的輥軋咬合成型工藝的要求(表3)。

表3彩色涂層的技術(shù)要求

涂復(fù)

類型

涂料

種類

涂層

厚度

(μm)

鉛筆

硬度

60

光澤

彎曲

反向

沖擊（J）

耐鹽霧（h）

備注

厚度≤0.8mm1800,T彎

厚度>0.8mm

二涂

二烘

聚脂

≥20

≥HB

30-70

≤3T

900

≥6

≥500

適用于一般建筑

硅改性聚脂

≥750

聚偏氟乙烯

≥1000

適用于有較高耐久性要求的建筑

一涂

一烘

聚脂

≥10

≥HB

30-70

≤3T

900

≥6

≥250

適用于臨時(shí)建筑

注：彩色涂層技術(shù)性能試驗(yàn)應(yīng)采用現(xiàn)行地國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB／T12754規(guī)定的方法。

三、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

3．0．1根據(jù)建筑的使用要求、環(huán)境狀態(tài)、荷載情況等，壓型鋼板拱形屋蓋結(jié)構(gòu)可選用單跨或多跨，落地或半落地，墻、柱列或框架支承等形式。

3．0．2壓型鋼板拱形屋蓋結(jié)構(gòu)的適用跨度及相應(yīng)的鋼帶寬度和厚度的公稱尺寸，應(yīng)符臺(tái)下列規(guī)定：

GYX6020斜槽斷面(上槽口寬600-609,槽深200-209mm)拱形屋蓋(習(xí)稱MIC一240屋蓋)：適用跨度15_36m，鋼帶寬度大于910mm、厚度0．6-1.5mm；

GYX4012斜槽斷面(上槽口寬400-409mm，槽深120-129mm)拱形屋蓋(習(xí)稱MIC_160屋蓋)：適用跨度6-24m，鋼帶寬度大于600mm、厚度0．6-1．2mm；

GYZ3010直槽斷面(槽口寬300_309mm，槽深100_109mm)拱形屋蓋(習(xí)稱MIC_120屋蓋)：適用跨度3-24m，鋼帶寬度大于600mm、厚度O．6-1．2mm。

注：產(chǎn)品型號(hào)中，GIX和GIZ為名稱代號(hào)，X表示斜槽，Z表示直槽，Y表示壓型，G表示鋼拱屋蓋；6020和3010等為主參數(shù)代號(hào)，數(shù)字的前兩位表示上槽口寬度，后兩位表示槽口深度，以厘米計(jì)且取整數(shù)。

3．0．3壓型鋼板拱形屋蓋結(jié)構(gòu)的矢跨比可取0．2-0．4。當(dāng)主要荷載為風(fēng)荷載時(shí)，矢跨比宜取較小值；當(dāng)主要荷載為豎向荷載時(shí)，矢跨比宜取較大值。

注：1．屋蓋結(jié)構(gòu)的跨度，是指結(jié)構(gòu)中面兩側(cè)支座線(圖1，圖2)問的距離。結(jié)構(gòu)中面取位于1／2槽深處。

2．屋蓋結(jié)構(gòu)的矢高，是指結(jié)構(gòu)中面頂點(diǎn)至兩側(cè)支座線所在平面的距離

3．0．4壓型鋼板拱形屋蓋結(jié)構(gòu)應(yīng)按現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)》GBJ68的規(guī)定，采用概率極限狀態(tài)設(shè)計(jì)方法并以分項(xiàng)系數(shù)表達(dá)式進(jìn)行設(shè)計(jì)。

3．0．5設(shè)計(jì)壓型鋼板拱形屋蓋時(shí)，結(jié)構(gòu)上作用的荷載應(yīng)包括：結(jié)構(gòu)自重、保溫層和防火層自重、設(shè)備自重，風(fēng)荷載、雪荷載(全跨或半跨)或活荷載、積灰荷載，吊頂、燈具、管道等懸掛荷載，并考慮支座的允許水平變位。荷載設(shè)計(jì)值應(yīng)按現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》GBJ9的規(guī)定采用。

懸掛荷載沿結(jié)構(gòu)跨度方向宜對(duì)稱布置。

3．0．6壓型鋼板拱形屋蓋結(jié)構(gòu)應(yīng)按現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》GBJ9規(guī)定的荷載效應(yīng)基本組合進(jìn)行強(qiáng)度和穩(wěn)定性設(shè)計(jì)；應(yīng)按荷載短期效應(yīng)組合進(jìn)行支承結(jié)構(gòu)的水平變位驗(yàn)算。

3．0．7壓型鋼板拱形屋蓋結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度和穩(wěn)定性計(jì)算可采用鉸接支承簡(jiǎn)圖；可采用非線性大撓度彈性有限元方法分析荷載效應(yīng)。

注：當(dāng)壓型鋼板拱形屋蓋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)由整體穩(wěn)定性控制時(shí),可考慮采用有效的防止整體失穩(wěn)的結(jié)構(gòu)措施。

3．0．8壓型鋼板拱形屋蓋結(jié)構(gòu)所選用熱鍍鋅板的公稱厚度，不應(yīng)小于設(shè)計(jì)厚度與厚度允許負(fù)偏差(表4)絕對(duì)值之和。

表4熱鍍鋅板厚度的允許偏差mm

公稱厚度

0.6

0.7,0.8

0.9,1.0

1.1,1.2

1.3,1.4

1.5

允許偏差

A0.08

A0.09

A0.08

A0.11

A0.13

A0.13

注：當(dāng)熱鍍鋅板厚度的實(shí)際負(fù)偏差小于表列值時(shí)，可按實(shí)際值采用。

3．0．9壓型鋼板拱形屋蓋結(jié)構(gòu)可采用承托式(圖1)或埋入式(圖2)支座構(gòu)造。對(duì)于永久性建筑，當(dāng)采用承托式支座構(gòu)造時(shí)，承托板和連接用自攻螺釘(或螺栓)均應(yīng)采用耐候鋼制作；當(dāng)采用埋入式支座構(gòu)造時(shí)，后澆的混凝土應(yīng)采用膨脹防水混凝土，并在拱板與混凝土之間以及有可能滲水的縫隙處采取有效的防水措施。

3．0．10連接用的自攻螺釘(或螺栓)、焊縫和預(yù)埋件應(yīng)能承受屋蓋傳遞給支座的全部軸向力，包括施工階段和使用階段可能出現(xiàn)的各種軸向拉力和壓力。螺釘(或螺栓)、焊縫和預(yù)埋件的數(shù)量應(yīng)根據(jù)計(jì)算確定。當(dāng)采用自攻螺釘連接時(shí)，其直徑不應(yīng)小于5．43mm；對(duì)GYX6020板每端不得少于4個(gè)，對(duì)GYZ3010拱板每端不得少于2個(gè)；螺釘間距不應(yīng)小于6d，端距不應(yīng)小于8d(d為螺釘直徑)。

連接用自攻螺釘(或螺栓)的性能應(yīng)符合現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《堅(jiān)固件機(jī)械性能》GB／T3098的規(guī)定。

3．0．11在壓型鋼板拱形屋蓋下部支承結(jié)構(gòu)的承載力和變形計(jì)算中，必須考慮屋蓋對(duì)支承結(jié)構(gòu)的推力作用。

屋蓋結(jié)構(gòu)兩側(cè)支座的相對(duì)水平變位，不宜大于屋蓋結(jié)構(gòu)跨度的1／500。

3．0．12當(dāng)拱形山墻采用壓型板墻時(shí)，應(yīng)根據(jù)水平風(fēng)荷載設(shè)計(jì)其承載力，并與屋蓋結(jié)構(gòu)可靠連接。

3．0．13當(dāng)在壓型鋼板拱形屋蓋上開設(shè)通風(fēng)孔和采光孔時(shí)，應(yīng)在孔洞周圍采用構(gòu)造措施予以加強(qiáng)。開孔總面積不得大于屋蓋面積的5%。

3．0．14當(dāng)壓型拱形屋蓋建筑位于較空曠地帶時(shí)，應(yīng)按現(xiàn)行國(guó)定標(biāo)準(zhǔn)《建筑防雷設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50057的規(guī)定設(shè)置避雷裝置。

四、制作和安裝

4．0．1鋼帶應(yīng)原裝運(yùn)至現(xiàn)場(chǎng)，經(jīng)建設(shè)單位檢查并驗(yàn)收后，方可使用。檢查的內(nèi)容包括：

鋼帶的型號(hào)、規(guī)格、顏色是否符合合同規(guī)定；鋼帶的性能是否符合本規(guī)定第2.0.2、2.0.3、2.0.4條的要求；是否有鋼帶的出廠質(zhì)量合格證書。

4．0．2鋼帶的厚度應(yīng)進(jìn)行抽樣檢查，每一生產(chǎn)批的5卷或5卷以下鋼帶應(yīng)檢測(cè)一卷。每一檢測(cè)卷應(yīng)在距鋼帶邊緣不小于25mm、距鋼帶端頭不小于15m處抽測(cè)3點(diǎn)。用對(duì)鋅層無腐蝕性的脫漆劑除去彩色涂層后，熱鍍鋅板的厚度偏差應(yīng)符合表4的規(guī)定。

4．0．3在拱板制作和吊裝前，應(yīng)檢測(cè)屋蓋結(jié)構(gòu)的實(shí)際跨度和支座線水平度。每10m長(zhǎng)度檢測(cè)一點(diǎn)。結(jié)構(gòu)的實(shí)際跨度不應(yīng)超過設(shè)計(jì)跨度土20mm，否則應(yīng)重新核定屋蓋結(jié)構(gòu)的計(jì)算跨度。當(dāng)支座線的標(biāo)高差每10m超過10mm，或全長(zhǎng)超過20mm時(shí)，應(yīng)由施工單位重新找平。

4．0．4拱板制作時(shí)，直形槽板的下料長(zhǎng)度應(yīng)取結(jié)構(gòu)外表面的計(jì)算孤長(zhǎng)與支座處外伸長(zhǎng)度之和，其偏差不應(yīng)超過計(jì)算弧長(zhǎng)的土1／1500；直形槽板端面的垂直度偏差不應(yīng)超過3mm。經(jīng)輥軋形成拱板后，其曲率偏差不應(yīng)超過5mm(長(zhǎng)度2m曲率靠尺與拱板的間隙)。

4．0．5在第一塊拱板制成后，應(yīng)將其平臥在地面上，在不受力的狀態(tài)下按照計(jì)算跨度檢測(cè)矢高；每個(gè)屋蓋檢測(cè)一次，其偏差不應(yīng)超過設(shè)計(jì)矢高的0．5％。否則，應(yīng)檢查幾何尺寸的計(jì)算過程，找出錯(cuò)誤，調(diào)整軋制參數(shù)，并再次檢測(cè)。

4．0．6拱板吊裝前，應(yīng)在地面上將若干塊預(yù)先組成吊裝單元。

吊裝單元吊裝前，應(yīng)在屋蓋結(jié)構(gòu)兩側(cè)的支座上標(biāo)明每一吊裝單元的就位位置。吊裝完成后，屋蓋結(jié)構(gòu)兩側(cè)縱向長(zhǎng)度的偏差不應(yīng)超過屋蓋設(shè)計(jì)長(zhǎng)度的土0．1％。

4．0．7拱板吊裝完成后，屋脊任意20m長(zhǎng)度范圍內(nèi)的高度差不應(yīng)超過50mm或0．10％屋蓋長(zhǎng)度(取兩者中較大值)。

4．0．8拱板吊裝完成后，屋蓋結(jié)構(gòu)端面的垂直度偏差不應(yīng)超過土1．0％矢高。

4.0．9拱板間的機(jī)械咬合鎖邊連接必須平滑牢固，不得出現(xiàn)局部翹起，以保證結(jié)構(gòu)整體工作(圖3)。

為在屋蓋上布線、吊掛物件而設(shè)置的縫內(nèi)鎖扣件，其承載力不應(yīng)小于2．5倍懸掛荷載，且位置應(yīng)正確。

4．0．10當(dāng)采用埋人式支座構(gòu)造時(shí)，拱板在混凝土中的很小埋深不應(yīng)小于50mm。在完成拱板吊裝并經(jīng)檢驗(yàn)合格和做好隱蔽工程記錄后，應(yīng)盡早澆灌后澆混凝土。

4．0．11壓型鋼板拱形屋蓋結(jié)構(gòu)在壓型、鎖邊、吊裝過程中，彩色涂層不應(yīng)出現(xiàn)單塊面積大于200mm<2或總面積大于0．05％屋蓋表面積的損傷。在涂層損傷處，應(yīng)采用原裝的同色油漆重新保護(hù)。

4．0．12屋蓋結(jié)構(gòu)完成后，應(yīng)盡快按設(shè)計(jì)要求封閉拱形山墻。如不能及時(shí)封閉，則應(yīng)采取有效的抗風(fēng)措施。

五、工程驗(yàn)收

5．0．1在壓型鋼板拱形屋蓋結(jié)構(gòu)工程驗(yàn)收時(shí)，應(yīng)具備下列文件：

1．屋蓋和下部支承結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)文件和設(shè)計(jì)變更文件；

2.鋼帶的出廠質(zhì)量合格證書；

3．施工中重要問題的處理記錄；

4．隱蔽工程檢驗(yàn)記錄；

5．工程質(zhì)量檢驗(yàn)記錄；

6．工程竣工圖。

5．0．2當(dāng)壓型鋼板拱形屋蓋結(jié)構(gòu)工程的設(shè)計(jì)和施工文件齊全，質(zhì)量符合本規(guī)定的要求時(shí)，可給予驗(yàn)收，并形成工程驗(yàn)收文件。

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