金屬拱形波紋屋蓋受力性能復(fù)雜,我國至今尚未形成一個統(tǒng)一的計算模型、計算公式和分析方法。本文基于波形屋蓋的幾何參數(shù)和經(jīng)典穩(wěn)定理論結(jié)果分析了該結(jié)構(gòu)的受力性能和主要特點以及決定該結(jié)構(gòu)承載能力的主要因素,對該結(jié)構(gòu)的計算模型進(jìn)行了合理的簡化,給出了修正后的計算公式,并與足尺模型試驗數(shù)據(jù)進(jìn)行了比較。
一、金屬拱形波紋屋蓋的受力特點和幾何參數(shù)分析影響金屬拱形波紋屋蓋承載能力的因素主要有:板型、鋼板材料、跨度、矢跨比和鋼板厚度等。金屬拱形波紋屋蓋的承載能力主要由其受載后的整體穩(wěn)定性所決定。
1.金屬拱形波紋屋蓋承載能力的主要影響因素所謂板型包括兩個方面的內(nèi)容,即屋蓋的截面形式和尺寸。因為該屋蓋系采用定型化機組批量生產(chǎn),截面形式和尺
寸一般是確定的。目前,市場上通行的截面形式差異較小,有U形和V形兩種,各生產(chǎn)廠家的產(chǎn)品形式和尺寸基本一致,差異較小,見圖1和表1。
根據(jù)作者對國內(nèi)市場的調(diào)研結(jié)果,各生產(chǎn)廠家所選用的鋼板幾乎都是上海寶山鋼鐵廠生產(chǎn)的TSTE28和TSTE34熱鍍鋅彩色鋼板,材質(zhì)比較穩(wěn)定可靠。因為金屬拱形波紋屋蓋的承載能力由其整體穩(wěn)定性控制,高強度鋼板并不能充分發(fā)揮強度優(yōu)勢,這種屋蓋結(jié)構(gòu)形式宜采用價格和強度都較為適中的TSTE28熱鍍鋅彩色鋼板。
對于特定的金屬拱形波紋屋蓋工程來說,其板型和板材一經(jīng)確定,那么影響結(jié)構(gòu)承載力的主要因素就只有跨度L、矢跨比ξ和鋼板厚度t了,因此,這三者也就理所當(dāng)然地成為金屬拱形波紋屋蓋工程設(shè)計的主要參數(shù).
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