沿海地區拱形屋面設計的四個注意點

一些圖紙中會標注，拱形波紋鋼屋蓋結構需要具有專業資質的施工廠家二次深化圖紙。

有時候杰達鋼構施工的拱形屋面項目位于沿海地區，每年都有強臺風和暴雨襲擊。因此在設計中必須考慮風雨等活荷載引起的各種復雜的受力組合情況。通過歸納拱形波紋鋼屋蓋在這個項目上和其它項目上的應用經驗，總結出在設計中要特別注意驗算和處理好4個重要問題。

1、滿足基礎抗傾覆要求

拱形波紋鋼屋蓋的恒載在柱頂產生的水平推力和豎向壓力兩者大小差不多相等?；A的傾覆力矩是柱頂水平推力與柱頂至基底距離的乘積，基礎抗傾覆力矩是豎向壓力加上基礎自重與基礎重心至傾覆邊緣距離的乘積。顯然前者的距離一般比后者要大得多，故要使基礎的抗傾覆力矩大于傾覆力矩，則必須取比較大和比較重的基礎才能滿足。而在常規的房屋基礎設計中是很少會考慮基礎的傾覆問題的。

為消除屋面拱頂的水平推力的作用，設計者常見的做法是在屋蓋下部的柱頂設置水平拉索來抵消水平推力，然后就不再考慮基礎傾覆問題了。這種做法在風壓比較小的地區是可以的，但是在風壓大的地區如湛江、茂名、海南、北海等地區，還須考慮風荷載作用來驗算。因為由風荷載產生的吸力可能會大于屋頂自重，從而對柱頂產生與自重引起的水平推力反方向的力，而水平拉索是無法平衡這反方向的力的，所以同樣要進行基礎傾覆驗算。

2、注意驗算排架柱的變形

排架柱柱頂受有水平力，而拱形波紋鋼屋蓋對柱頂的約束很小，其在排架方向一般按懸臂柱來計算分析。懸臂柱在水平推力作用下的柱頂變形與高度的立方成正比，一個很小的力就可能產生很大的變形。也就是說，即使柱子配筋滿足要求，但變形卻會遠遠大于規范要求，這是常規設計不會重視的問題。如果按常規設計思路，只計算柱底各方向的彎矩和剪力大小并以此來控制柱的配筋的話，就會由于柱頂變形過大不能通過驗收。特別是當設計者為加大使用凈空充分利用拱頂上部空間而不在柱頂設拉索時，一般需要很大的柱截面來保證變形要求。

3、合理設計屋面天溝梁

支承拱形波紋鋼屋蓋的排架柱頂的天溝梁受力是很復雜的，豎向有自重和屋頂傳來的豎向線性均布力，水平方向有屋頂傳來的水平線性均布推力，還有天溝部分產生的扭矩作用。設計中應考慮各種受力組合，選擇合適的截面，并滿足相應的配筋要求。

4、正確設置采光帶

拱形波紋鋼屋蓋與普通鋼結構彩瓦屋面不同，它通過鋼板折曲后所具有的剛度來實現結構的跨越，沒有模條和鋼架來支撐屋面的自重。因此，如果在屋面隨意開設采光天窗和洞口，就會嚴重削弱屋面自身的剛度，就會造成結構自身失穩而坍塌。故正確做法可以是沿房屋的跨度方向設置通長采光帶而不是采光口，采光帶的兩邊與槽板的肋部連成整體，以利于防水。