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1、彩色壓型鋼板拱形建筑彩色壓型鋼板拱形建筑提交日期:20031013瀏覽:7902彩拱建筑造型彩拱建筑多采用圓弧拱或拋物線拱,矢跨比在0.2~0.4之間。根據(jù)不同的使用功能要求,彩拱建筑造型可分單跨落地拱、單跨半落地拱、雙跨半落地拱、單跨非落地拱、多跨非落地拱五種造型。拱內(nèi)部無梁無檁,空間開闊,拱頂建筑色彩鮮艷。彩拱建筑可根據(jù)彩板涂層色彩的不同有海藍、緋紅、豆綠、象牙、瓷藍等多種顏色,可滿足不同建筑對外觀色彩的要求。同時一改傳統(tǒng)鋼結(jié)構(gòu)建筑
2、造型單一、色調(diào)單一的局面,豐富的色彩美化了城鄉(xiāng)風貌,拱型屋蓋形如飛虹,體態(tài)輕盈,給人一種全新的美的感受。3.彩拱的建筑性能3.1采光通風傳統(tǒng)的鋼結(jié)構(gòu)廠房的自然采光通風主要依靠側(cè)窗和天窗,同時為了組織通風和排氣,避免氣流倒灌往往需要在天窗兩側(cè)設(shè)置擋風板。彩拱建筑的自然采光除依靠側(cè)窗外,還可以在拱頂開不大于5%屋蓋面積的采光帶,采光帶類似于西南地區(qū)農(nóng)村坡屋頂上的“亮瓦”,其采光效果是側(cè)窗的2.5倍。對于需要采用人工照明的燈具利用預埋吊鉤吊掛
3、見圖4。由于彩拱拱頂處會形成氣流聚集,對有通風要求的可在拱頂設(shè)置通風帽,通風帽多采用依靠空氣流動帶動葉片轉(zhuǎn)動的引風機,有強排風要求的可將通風帽改為抽風機。圖4彩拱內(nèi)吊掛燈具3.2保溫隔熱及防火彩拱在用于公共建筑、倉儲冷庫建中往往需要采取保溫隔熱措施,其主要作法有:⑴采用機械設(shè)備現(xiàn)場噴涂粒狀巖棉層或聚胺脂泡沫層;⑵粘貼超細玻璃棉氈、聚胺脂泡沫板、巖棉保溫層;⑶直接利用預埋構(gòu)件吊掛輕質(zhì)保溫板。國內(nèi)使用最普遍的是噴涂聚胺脂泡沫層或粒狀巖棉層見
4、圖4。這種作法有以下優(yōu)點:一是施工速度快,一天可噴涂500㎡;二是保溫隔熱性能好,杜絕了冷橋現(xiàn)象發(fā)生;三是保溫材料重量輕,每平方米僅為1.5~7kg;四是噴涂層有利于加強彩拱的整體性。就隔熱性能來講,聚胺脂泡沫的導熱系數(shù)僅為0.016W(mK),粒狀巖棉為0.026W(mK),同時還可起到防火的作用,聚胺脂泡沫的使用溫度在196℃~150℃,粒狀巖棉則在298℃~700℃。國家有關(guān)質(zhì)檢中心試驗表明:“經(jīng)90分鐘試驗,撓度(180㎜)未超
5、過限值(L20),未竄火,未喪失完整性”,符合一級耐火屋蓋的要求。3.3建筑防水MIC120直槽斷面拱形瓦,瓦寬310,瓦高110,使用最大跨度為24m。國內(nèi)使用最為普遍的是MIC240斜槽斷面拱形瓦。2.2力學模型彩拱本身是一個梁板合一的空間鋼結(jié)構(gòu)拱,為了進行簡化計算,通常取1m單元的平面拱。根據(jù)拱腳設(shè)計不同,通常分為雙鉸拱和無鉸拱見圖8,從而可根據(jù)《建筑結(jié)構(gòu)靜力計算手冊》查到拱在各種荷載下的力學計算公式。雙鉸拱和無鉸拱在豎向均部荷載
6、下的計算公式如下:雙鉸拱:MC=(1K)ql28H=ql2K8fVA=VB=ql2無鉸拱:MA=MB=(K1)ql212H=ql2K8fVA=VB=ql2式中:f拱的矢高;K軸向力影響系數(shù);H拱腳水平推力。3.彩拱結(jié)構(gòu)計算分析、穩(wěn)定性分析及彩拱下部結(jié)構(gòu)受力分析3.1彩拱結(jié)構(gòu)計算分析首先由拱的彎矩和水平推力公式中可以看出,彎矩和水平推力的大小與軸向力影響系數(shù)K值有關(guān),K是一個與拱蓋本身截面慣性矩I有關(guān)的小于1的系數(shù),K值隨I的增大而減小,
7、拱產(chǎn)生的彎矩和推力的大小,在一定程度上與拱的截面慣性矩I大小有關(guān)。其次,要抵抗拱蓋產(chǎn)生的彎矩,拱蓋的I應足夠大,也就是要求拱蓋的抗彎剛度足夠大。增加剛度最有效、最經(jīng)濟的途徑就是在有效截面積相等的情況下剛度最大,反過來說就是在剛度相同的條件下有效截面積最小。美國MIC公司就是在壓型板斷面積不增大的情況下加大波高,提高剛度,并同時保證板的有效寬度不降低。我們以MIC240斜槽拱瓦與W600(YX130300600)壓型鋼板進行比較,見表1,
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