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使用鋼絲繩提高拱形屋頂承載力

當我們在云南紅河施工拱形屋頂的時候,甲方總是讓我們將該拱形屋頂進行增強,增強給拱型屋頂的承載力與剛度,我們在云南紅河施工的拱形屋頂寬度分別為24米30米和36米,那么我們為了給他增強他的荷載,采用了鋼絞線的方法。下面杰達鋼構的技術員蘇大林先生就向大家簡單扼要的介紹一下,如何增強拱形屋頂的承載力。

使用鋼絲繩提高拱形屋頂承載力圖5 全跨均布荷載等效為全跨體力.png

1、典型增強波紋拱

為了進一步突出拱形波紋鋼屋蓋增強方案的適用性,特別是在跨度較大情況下承載力和剛度的增強效果,本文選擇的典型增強波紋拱為:跨度為24m、30m、36m;矢跨比為0.2、0.25;荷載工況包括拱形屋頂全跨均布荷載和半跨均布荷載;24m、30m、36m跨板厚分別為1.2mm、.35mm及1.5mm;24m跨波紋拱選擇Q280鋼材,30m及36m跨則均采用Q345鋼材。

內拉式增強方案中拉索全部采用D9鋼絞線,該鋼絞線由7股直徑為3mm的高強度鋼絲絞成,設計強度為1070MPa,屈服強度為1570MPa,彈性模量為0.18X10WPa。花藍螺栓處施加50MPa的預拉力,拉緊鋼絞線,增強結構的整體性。拉索的連接位置如圖2所示,即兩端與波紋拱支座相連,并在距支座1/5L且高度為矢高的1/4處輻射出兩根拉索連接于相隔一個波紋單拱的上翼緣,與上翼緣連接的位置為波紋拱跨度的1/6處。

2、通過有限元分析結果:增強前后結構極限承載力

為便于比較,本文采用有限元軟件Abaqus6.4對上面提到的6個典型波紋拱進行了增強前后極限承載力分析,其極限承載力計算結果如表2所示。結果表明:增強方案結構在全跨荷載作用下其極限承載力明顯增強,且隨著跨度和矢高比的增大其增強效果越明顯,在跨度達到36米矢高為0.25時,其極限承載力增強55.9%,效果相當顯著。增強方案結構在半跨荷載作用下其極限承載力增強效果不明顯,平均增強4.2%,與原結構相比差別不大,但從本文隨后的剛度比較可以看出,半跨荷載作用下,增強方案結構的撓度大大減小,其剛度顯著增強。


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