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针对强风多发地区低矮钢结构建筑的抗风构造措施及概念设计

时间:2023-09-29 理论教育 版权反馈
【摘要】:本书3.5.1小节斗门区白蕉镇的CD中学体育馆案例显示压型金属板厚度对抗风性能有影响,强风多发地区低矮钢结构建筑压型金属板厚度不宜小于1.0 mm。图10.4.1-1风荷载敏感区檩条加密示意图图10.4.1-2泛水板固定件间距示意图提高密封性,钢结构厂房的抗风密封性构造措施不良容易导致局部破坏,风致内压显著增加引起大面积破坏,对各平面压型钢板转折交接处的线、角位置加强与主体刚架与檩条连接。

针对强风多发地区低矮钢结构建筑的抗风构造措施及概念设计

(1)压型金属板抗风构造,应考虑风荷载、屋面形状及暴雨强度等因素进行压型金属板的选型。根据建筑物所处的主导风向、排水方向和屋面造型的要求进行金属面板的排板深化设计。本书3.5.1小节斗门区白蕉镇的CD中学体育馆案例显示压型金属板厚度对抗风性能有影响,强风多发地区低矮钢结构建筑压型金属板厚度不宜小于1.0 mm。

(2)压型金属板连接抗风构造,当采用搭接式连接时,金属板的横向搭接不应小于一个波,搭接处压型金属板与檩条之间应采用大直径带防水胶垫的抗风自攻螺钉连接,并且自攻螺钉应位于刚度较大波峰位置。当采用直立锁边式或直立锁缝式连接时,应在檩条上设置与金属板波形相配套的固定支架/支座。檩条翼缘宽度应大于固定支架/支座宽度每侧5 mm,檩条与固定支架/支座之间宜采用螺栓或机制自攻螺钉连接,数量不少于2个直径且不小于10 mm。当直立锁边式连接应用于拱形或曲面屋面时,在曲率较大的位置宜采取措施加强屋面板与支座之间连接,提高屋面系统的抗风能力。连接构件应考虑验算疲劳强度,进行疲劳强度检测。

(3)低矮钢结构建筑风敏感区域抗风构造,钢结构的抗风薄弱部位有压型钢板山墙部位,厂房端区、屋面角部、天窗、屋脊、屋檐、天沟等区域,本书3.8节多个案例显示抗风薄弱部位风致破坏普遍的存在。设计单位在主要受力结构计算时,垂直于建筑物表面风荷载计算公式wkz μs μzw0,风荷载体型系数μs取值应适当增大,考虑外风压、内风压最大值的组合。薄弱部位应增大金属板厚度,增大檩条截面、采用加强型或加宽型支座、加密檩条与固定支座,加密金属板的固定点、增大压型钢板与檩条或固定支座的连接抗拉强度、增设抗风夹等,提高抗风安全性。本书3.5.1小节斗门区白蕉镇的CD中学体育馆和3.5.3小节斗门区莲州镇的HS中心小学体育馆案例风致破坏原因是檩条间距为2.5 m导致抗风性能差,建议一般区域檩条间距不大于1.5 m,风荷载敏感区檩条间距为一般区域檩条间距的1/2,且不大于1.0 m,见图10.4.1-1。

图10.4.1-1 风荷载敏感区檩条加密示意图

图10.4.1-2 泛水板固定件间距示意图(www.xing528.com)

(4)提高密封性,钢结构厂房的抗风密封性构造措施不良容易导致局部破坏,风致内压显著增加引起大面积破坏,对各平面压型钢板转折交接处的线、角位置加强与主体刚架与檩条连接。低矮钢结构厂房的风效应表现为很强的脉动特性,防止连接部位产生疲劳破坏,保持钢结构厂房的密封性。必须要开洞时采用迎风面、背风面双面开洞,降低内风压。

(5)在风吸力作用下,实腹檩条下翼缘往往受压,加强檩条下翼缘受压稳定性,檩条下翼缘应布置通长的拉条或撑杆作为受压下翼缘平面外的侧向支承点。平面桁架式檩条下弦受压时,加强檩条下弦受压稳定性,宜在檩条上、下弦杆处均设置拉条或撑杆。当采用刚性撑杆时,长细比不应大于200。当拉条采用圆钢时,圆钢直径不宜小于10 mm,拉条的间距不宜大于3 m。

(6)泛水板下部应有支撑,金属屋面板与凸出屋面设施交接处,应考虑屋面板断开、温度应力需要伸缩等措施,泛水板应有向上折弯部分,高度不小于250 mm。紧固构件带有良好的防水功能,泛水板与金属屋面板的搭接宽度不小于100 mm,固定件间距应小于500 mm,见图10.4.1-2。收口板往往处于高风压区,固定件间距应加密。

(7)本书3.2.5小节斗门区新青工业园GY电子厂房、3.4.2小节斗门区乾务镇的YXS环保厂房案例显示使用砖砌女儿墙,而且高度超过屋脊线抗风性能较好。因此金属屋面体系可设置女儿墙,降低屋面角部、边缘的风荷载[21]

(8)本书3.11.7小节金湾区的珠海航展中心新建主展馆项目案例显示,随着科技的发展,台风预报的准确性已大为提高,所以在台风来临前对建筑物风敏感区域采取临时的防风加固措施也不失为一种经济有效的方法。

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