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規(guī)范條文 | 輕鋼屋面抗風(fēng)掀要求及分析 - 西創(chuàng)系統(tǒng)

2022-03-23 07:53:33 閱讀:

規(guī)范條文 | 輕鋼屋面抗風(fēng)掀要求及分析 - 西創(chuàng)系統(tǒng)(圖1)


應(yīng)注意的幾本規(guī)范:

《壓型金屬板工程應(yīng)用技術(shù)規(guī)范》GB50896-2013

《采光頂與金屬屋面技術(shù)規(guī)程》JGJ255-2012

《鋼結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)》GB50205-2020  

《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》 GB50009-2012

《門式剛架輕型房屋鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)范》GB51022-2015


規(guī)范條文 | 輕鋼屋面抗風(fēng)掀要求及分析 - 西創(chuàng)系統(tǒng)(圖2)

規(guī)范條文 | 輕鋼屋面抗風(fēng)掀要求及分析 - 西創(chuàng)系統(tǒng)(圖3)


節(jié)選姜仁老師在《采光頂與金屬屋面技術(shù)規(guī)程》關(guān)鍵點(diǎn)解析的文章中,對金屬屋面內(nèi)容的分析和總結(jié)如下:

規(guī)范條文 | 輕鋼屋面抗風(fēng)掀要求及分析 - 西創(chuàng)系統(tǒng)(圖4)

有關(guān)金屬壓型板屋面:


規(guī)范條文 | 輕鋼屋面抗風(fēng)掀要求及分析 - 西創(chuàng)系統(tǒng)(圖5)


性能:


規(guī)范條文 | 輕鋼屋面抗風(fēng)掀要求及分析 - 西創(chuàng)系統(tǒng)(圖6)


試驗(yàn):


規(guī)范條文 | 輕鋼屋面抗風(fēng)掀要求及分析 - 西創(chuàng)系統(tǒng)(圖7)


構(gòu)造:


規(guī)范條文 | 輕鋼屋面抗風(fēng)掀要求及分析 - 西創(chuàng)系統(tǒng)(圖8)


首都機(jī)場T3航站樓金屬屋面曾三次被風(fēng)掀起,針對這個問題,龍文志老師也曾經(jīng)對提高金屬屋面抗風(fēng)力技術(shù)進(jìn)行了深入的探討,以下節(jié)選部分內(nèi)容:

北京首都機(jī)場T3航站樓是迄今為止世界上最大的單體航站樓,承擔(dān)著首都機(jī)場60%的旅客吞吐量。作為一個投資270億的超大項目,得到了各方的關(guān)注。其金屬屋面兩年三次被風(fēng)揭掀頂,雖未對機(jī)場安全運(yùn)行造成重大影響,但無疑是一個安全隱患。


規(guī)范條文 | 輕鋼屋面抗風(fēng)掀要求及分析 - 西創(chuàng)系統(tǒng)(圖9)


規(guī)范條文 | 輕鋼屋面抗風(fēng)掀要求及分析 - 西創(chuàng)系統(tǒng)(圖10)


提高金屬屋面抗風(fēng)性技術(shù)建議:


 屋面結(jié)構(gòu)的設(shè)計一般僅考慮自重、雪載、施工荷 載,而風(fēng)的作用常被忽略,認(rèn)為風(fēng)荷載的影響不大或風(fēng)引起的吸力對屋面結(jié)構(gòu)無害。實(shí)地調(diào)查結(jié)果表明, 在風(fēng)作用下屋面整體被破壞的例子并不多見,但其局部表面飾物脫落或屋面局部被掀開以致整個屋面遭受風(fēng)荷載破壞的例子卻時有發(fā)生。提高金屬屋面的抗風(fēng)性,要從技術(shù)以及設(shè)計、材料、施工、管理、維護(hù)多方面著手。


1. 制定并實(shí)施工程設(shè)計及施工資質(zhì)等級標(biāo)準(zhǔn)。此外,設(shè)計院往往對鋼結(jié)構(gòu)主體結(jié)構(gòu)的設(shè)計比較注重,在采用金屬屋墻面系統(tǒng)時對圍護(hù)結(jié)構(gòu)的設(shè)計深度和廣度不夠,有些工程盲目照搬國外、境外公司技術(shù),但金屬屋面系統(tǒng)尚需二次深化設(shè)計,應(yīng)考慮風(fēng)荷載、雪 荷載以及廠家板型截面慣性矩和安裝技術(shù)等要求,并給出詳細(xì)的與鋼結(jié)構(gòu)主體結(jié)構(gòu)細(xì)部的連接節(jié)點(diǎn)。工程施工往往由總包負(fù)責(zé),而總包單位一般缺乏 對金屬屋墻面系統(tǒng)施工的技術(shù)實(shí)力,深化設(shè)計考慮不周,從而埋下風(fēng)揭破壞隱患。施工企業(yè)應(yīng)具備針對金屬屋面系統(tǒng)板型特點(diǎn)的深化設(shè)計能力,也要具備施工 安裝技術(shù)能力,再配備專業(yè)人員,加上科學(xué)管理,才能保證工程質(zhì)量。因此,成立具備金屬屋墻面系統(tǒng)設(shè)計與施工一體化資質(zhì)的專業(yè)企業(yè),迫在眉睫。


2.嚴(yán)格按GB 50009---2012進(jìn)行工程設(shè)計金屬屋面工程,不論新建或既有工程,均應(yīng)嚴(yán)格 按GB 50009--2012(建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》設(shè)計或復(fù)核設(shè)計。建議基本風(fēng)壓取值宜選用100年一遇的。


3.風(fēng)荷載設(shè)計宜分別按結(jié)構(gòu)、上下表面的最不利風(fēng)荷載取值。


  結(jié)構(gòu)的風(fēng)壓計算,應(yīng)考慮上下表面風(fēng)壓值疊加。對于開敞式屋面結(jié)構(gòu),上下表面都受到風(fēng)的作用,而設(shè)計支承結(jié)構(gòu)時需要的是屋蓋上、下表面的風(fēng)壓差, 即凈風(fēng)壓。一般來說,凈風(fēng)壓不完全等于屋面上表面或下表面所受風(fēng)壓,所以只考慮凈風(fēng)壓的設(shè)計,金屬屋面可能安全,而屋面的上表面、下表面可能不安全。建議屋面風(fēng)荷載設(shè)計宜分別按屋面結(jié)構(gòu)以及上、下表面的最不利風(fēng)荷載取值。


4.金屬屋面工程施工前宜進(jìn)行一系列試驗(yàn)。這些試驗(yàn)包括:抗風(fēng)壓試驗(yàn);結(jié)構(gòu)性能試驗(yàn);屋面板承受集中荷載試驗(yàn);氣密性試驗(yàn);水密性試驗(yàn);熱循環(huán)測試;隔聲試驗(yàn);保溫性能試驗(yàn);吸聲試驗(yàn);抗風(fēng)揭試驗(yàn)。


5.屋面風(fēng)荷載設(shè)計宜用抗風(fēng)揭試驗(yàn)結(jié)果驗(yàn)證。


6.采用優(yōu)質(zhì)機(jī)械咬口及抗風(fēng)增強(qiáng)夾。在直立鎖縫金屬屋面板支座處增設(shè)夾具加強(qiáng)后,屋面板抗風(fēng)揭能力有大幅度提高,加固所采用的夾具做法 可滿足屋面抗風(fēng)揭的安全要求。一方面屋面板抗風(fēng)揭能力隨著夾具布置間隔的減小而增大,更甚于原來無夾具之布置;另一方面夾具與檁條的布置也宜經(jīng)濟(jì)合理,在滿足抗風(fēng)揭安全要求的同時應(yīng)盡量節(jié)省。


7.開敞式屋面結(jié)構(gòu)懸挑屋面部分,應(yīng)按凈風(fēng)壓進(jìn)行上、下表面最不利風(fēng)荷載設(shè)計。受特殊形狀的影響,最大負(fù)風(fēng)壓會產(chǎn)生在建筑物的大屋面轉(zhuǎn)角區(qū)域、四周邊緣、弧形變化區(qū)域和局部突出區(qū)域,那里的瞬間風(fēng)力可能會大大超過設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)。


8.直立鎖縫金屬屋面板邊緣處來流分離導(dǎo)致屋面迎風(fēng)前緣區(qū)域平均和脈動風(fēng)壓系數(shù)都較大,金屬屋面板的板頭部位又正位于此區(qū)域,在結(jié)構(gòu)設(shè)計時確有必要采取進(jìn)一步的加強(qiáng)附加構(gòu)造措施,防止這些屋面板板頭被風(fēng)掀起而產(chǎn)生“類似撕紙破壞連鎖效應(yīng)”。因此,建議此等重點(diǎn)區(qū)域屋面板支座處在布置較密夾具的同時,增設(shè)鋁合 金抗風(fēng)壓板或鋁合金抗風(fēng)橫桿 (建議結(jié)合坡屋面的擋雪構(gòu)造做法) 的附加加固措施,以進(jìn)一步增大該部位屋面板的抗風(fēng)揭承載力。


規(guī)范條文 | 輕鋼屋面抗風(fēng)掀要求及分析 - 西創(chuàng)系統(tǒng)(圖11)

規(guī)范條文 | 輕鋼屋面抗風(fēng)掀要求及分析 - 西創(chuàng)系統(tǒng)(圖12)


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