直立锁边金属屋面系统抗风设计与结构承载力试验

直立锁边金属屋面因抗风揭强度不足常出现风揭破坏。为了详细分析直立锁边金属屋面系统的抗风揭性能,首先,提出了抗风设计关键技术问题。然后,对屋面关键部位的风荷载计算和屋面系统的结构抗力进行研究。最后,对如何选择抗风揭试验方法来获得结构承载力进行对比分析。结果表明,在计算屋面风荷载时,应重点关注局部关键部位,采取规范计算和风洞试验相结合的方法进行验证;在确定直立锁边金属屋面系统结构承载力时,需综合考虑抗风揭静态和动态试验结果。

直立锁边金属板在异型曲坡屋面中的应用

结合湖州苕溪整治后续工程南太湖未来之窗展厅项目中直立锁边金属屋面实例,介绍了直立锁边铝镁锰屋面板系统的优势和在异型钢结构曲坡屋面中应用的施工工艺与施工方案,重点阐述了该项目屋面系统的构造设计、屋面底板(压型钢板)、岩棉保温板、直立锁边屋面板等的吊运、铺设、安装与固定。

带抗风夹的直立锁边屋面系统抗风性能的参数研究

目前许多大跨建筑的屋面围护结构采用带抗风夹的直立锁边屋面系统来抵抗强风作用,但对于使用了抗风夹的直立锁边屋面系统在风荷载下的变形、应力等特征响应的变化鲜有深入研究。该文借助试验与数值模拟手段研究了板宽、板厚、抗风夹间距等参数对屋面系统特征响应及承载力的影响,提出了屋面系统的破坏准则并拟合得到了屋面系统的抗风承载力计算公式。研究表明,板厚每增加0.1 mm,承载力提高10%左右;板宽每减小100 mm,承载力提高25%左右;抗风夹间距小于1100 mm时,每减小100 mm,承载力提高20%左右,抗风夹间距大于1100 mm时,每减小100 mm,承载力提高10%左右;改变抗风夹构造对承载力影响不大。

直立锁缝屋面体系固定支座的有效静力风荷载

针对强风作用下直立锁缝屋面体系多发生固定支座脱扣破坏现象,综合考虑固定支座受力的实际影响范围和屋面脉动风力的空间相关性,提出了固定支座有效受风承载面积的计算方法.基于刚性模型同步测压风洞试验测得的双坡屋面表面风荷载时程数据,建立了考虑风荷载传递路径的直立锁缝屋面体系有限元模型.基于理论分析和动力时程分析,通过相对传统风荷载从属面积的放大系数合理取值,将有效受风承载面积的概念引入到固定支座的有效静力风荷载估计中.计算结果表明,采用建议的修正方法得到的固定支座所受风荷载值可以包络实际风致动力响应的极值,且表达形式简洁,方便工程设计使用.

轻钢屋面系统精细化设计方法研究

针对目前国内工程中广泛使用的直立锁缝咬合式屋面系统,在风洞试验的基础上研究提出了屋面和檩条之间连接支座的风致内力合理估计方法;开展典型屋面系统足尺试验及屋面系统对檩条约束作用的标准试验,研究风吸力作用下檩条的典型破坏模式,分析檩条内力及各因素对檩条抗弯承载性能的影响,量化典型构造屋面系统对轻钢檩条的扭转及侧向约束作用;在此基础上,提出轻钢屋面系统结构精细化设计理论与方法。研究成果可为国内直立锁缝咬合式屋面系统的设计提供参考。

带抗风夹直立锁缝屋面系统抗风揭可靠度分析

为评估带抗风夹直立锁缝屋面系统安全水平,构建了一种高效的带抗风夹直立锁缝屋面系统抗风揭可靠度分析方法。首先建立了带抗风夹直立锁缝屋面系统力学模型并获取相应失效准则;随后基于等价极值事件、扩展型共轭无迹变换法和最大熵原理建立了多失效模式下带抗风夹直立锁缝屋面系统抗风揭可靠度分析方法;最后,结合工程算例验证了本文方法的可行性。结果表明:相比于MCS法,本文方法计算的可靠指标最大相对误差为0.63%,而计算时间仅为MCS的0.04%,可准确高效地进行多失效模式下带抗风夹直立锁缝屋面系统可靠度分析;带抗风夹直立锁缝屋面系统屋面板撕裂破坏概率最大,支座破坏次之,脱扣破坏概率为0,添加抗风夹后能有效防止直立锁缝屋面系统发生脱扣破坏;单一失效模式下带抗风夹直立锁缝屋面系统结构失效概率比多失效模式偏小,为保证结构安全性,建议考虑多失效模式反映其可靠指标。

金属屋面和采光顶的应用实例——北京汽车博物馆屋面幕墙工程

本文结合实际工程(北京汽车博物馆)讲述了金属屋面和采光顶的结构特点及设计中应注意的问题。

国家大剧院钛饰金属屋面系统概述

国家大剧院金属屋面面积逾3万m2,最外层挂钛金属复合装饰板。设计采用直立锁边防水系统,不需穿透板面,从原理上解决了渗漏问题且抗风、抗变形及防腐能力强。另采用特别设计支撑固定钛板,钛板和防水板间的架空层及防水板下的长纤维玻璃棉保温隔热的效果良好。经全面测试,国家大剧院屋面系统的各项性能均满足相关规范和要求。

轻型房屋浮动钢屋面板力学行为分析

直立缝360°卷边金属屋面板体系在重力荷载作用下,可将屋面板简化为连续梁,使用弹性分析方法研究其力学行为,给出了具体的计算公式;在风吸力作用下,以试验方法研究其力学性能,得到了板在风吸力下的承载力。

空间双曲金属屋面与外挂装饰板复合系统的应用研究

通过某文化艺术馆空间双曲PVC防水卷材金属屋面与外挂不锈钢蜂窝板屋面幕墙系统的设计、施工实践,阐述屋面幕墙系统选择、造型各异的屋面板及与面板弧度一致的铝合金圆管加工,运用无模多点成型技术对不锈钢蜂窝板加工,屋面幕墙系统三维空间控制定位安装技术,为该屋面类幕墙系统设计、加工、安装提供指南。

来实FLEX-LOK直立锁边板在苏州 工业园区体育馆项目中的应用

苏州工业园区体育馆屋面外形为马鞍形双曲面,围护系统采用FLEX-LOK铝镁锰合金直立锁边板。本文对屋面板在双曲面造型上的排版以及檐口、天沟的细部节点做法进行了介绍。

复合式金属屋面系统在沈阳奥体中心主体育场屋面工程中的应用

本文结合沈阳奥体中心主体育场金属屋面工程,介绍了复合式直立锁边金属屋面系统,该系统通过特殊的转接系统与直立锁边防水系统连接,从原理上解决了复合式屋面的渗水问题。同时介绍了屋面系统在抗风压、防水、防火、降噪、防雷等方面的问题。技术成熟、施工方便。

某大型厂房复杂造型金属屋面排板方案设计与施工

烟台张裕国际葡萄城项目金属屋面面积达20万m2,其新颖独特的造型给屋面工程带来了不少困难,文中从设计思路、施工要点两方面介绍该复杂金属屋面排板方案的设计和施工过程,供同行参考。

沈阳奥林匹克中心体育场屋面系统工程施工技术

沈阳奥林匹克体育中心体育场屋面系统主要包括如下几个系统:直立锁边金属屋面系统,面积约39 244.34 m2;中空阳光板屋面系统,面积约19 140.32 m2;南北看台平行弦桁架上半部拉索点式玻璃屋面系统,面积约5 541.6 m2;4个主拱墩上部钢结构点式玻璃屋面系统,面积约2 451.2 m2。合计共约66 377.46 m2。

立缝支架屋面体系对Z型檩条扭转约束的试验研究和有限元分析

改变屋面板厚度、檩条厚度、檩条腹板高度、立缝支架形式,对28组压型钢板屋面檩条体系进行足尺试验,研究体系总扭转刚度和影响总扭转刚度的因素。采用ANSYS有限元分析软件建模,分析屋面板、立缝支架和檩条三者的扭转刚度,分析结果与试验结果吻合较好。提出屋面板、立缝支架和檩条的扭转刚度的计算式。将试验结果和有限元分析结果进行对比,得到体系总扭转刚度由屋面板、支架和檩条三者的扭转刚度串联而成。试验和有限元分析结果均表明,影响总扭转刚度最主要的因素是檩条厚度。

基于抗风揭试验的改进型360°直立锁边压型钢板屋面抗超强台风性能分析

360°直立锁边板型系统近年来在国内应用日趋广泛,由于公母肋与支座间具有较强的连接锁扣方式,该板型相较暗扣板、180°锁边板及铝镁锰咬合板抗风能力更为优异,但常规板型由于波高的限制,刚度和抗风揭能力无法满足抗超强台风的需求。基于对该类板型构造和常用板型系统抗风能力的统计分析,提出了板型改进方法,并通过抗风揭试验验证了采取不同改进方法后屋面系统抵抗超强台风的能力,试验结果表明,在其他条件相同时,采用高波板型的屋面系统抗风能力得到大幅提升。

有无抗风夹直立锁边屋面系统温度效应试验研究

金属屋面系统在长期的日照作用下会产生复杂的温度应力和温度变形。本文以工程中典型的不锈钢直立锁边屋面系统为研究对象,开展实验室温度场模拟加载试验,分析有无抗风夹的不锈钢屋面系统的温度应力和温度变形特性。主要研究温度作用下有无抗风夹的直立锁边不锈钢屋面系统中板肋、支座和板面处的力学性能以及屋面板的水平和竖向变形。试验结果表明,温度作用下屋面系统的应力集中现象显著。带抗风夹下,板面应力最大,板肋应力次之;无抗风夹下,板肋应力最大,支座处应力均最小。屋面板存在着明显的热膨胀位移,屋面板水平位移要大于竖向位移。带抗风夹的直立锁边屋面系统相比无抗风夹在板肋和板面处应力有所增加,增加幅度约21.4%、48.9%,而水平和竖向位移则分别减少了31.8%、49.3%。加设抗风夹会增加屋面系统的温度应力,工程设计和应用中需考虑抗风夹对金属屋面系统的温度效应的影响。