CECS 167-2004 拱形波纹钢屋盖结构技术规程(试用).pdf
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1、主CECS 167 2刷4中国工程建设标准化协会标准拱形波纹钢屋盖结构技术规程(试用T配bnicalsp回ificationfor arched 回凹明tedsteel roof 中国计划出版社中国工程建设标准化协会标准拱形波纹钢屋盖结构技术规程(试用)T配hnicalspecification for arched corrugated steel roof CECS 167 2004 主编单位z天津大学批准单位z中国工程建设标准化协会施行日期,20 0 5年2月1日中国计划出版社2005北京中国工程建设标准化协会际准拱形渡蚊钢匮盖结构技术规程试用CECS 167 2004 天津大学主编中国
2、叶划出版社出版(地址s北京市西城区木幅地北里甲口号国贯大厦C座4层(邮政蜻码.!00038电话6390643363906381) 靳华书店北京盎行所发行廊坊市海祷印刷高限公司印刷8501168毫米1月22印张49千字2005年1月第一版2005年1月第一次印刷印数l5100册会统一书号1580058 603 定价,12国C0元前言根据中国工程建设标准化协会刊创建标协字第22号文的要求,制定本规程。拱形披纹钢屋盖结构是一种集承重与国护功能于一体的薄壁轻型钢结构。由于具布自重小、施工速度快、造价较低、造型美观等优点,在我国发展很快。但这种结构由于壁很薄,在不对称的雪、风等荷载下较易整体失稳;施工缺
3、陷也易造成工程事故,因此必须慎重设计、精心施工。本规程系根据国内的科研成果和工程经验首次编制,供在国内工程中试用。根据原国家计委19861649号文关于请中国工程建设标准化委员会负责组织推荐性工程建设标准试点工作的通知的要求,现批准协会标准拱形波纹钢屋盖结构技术规程,编号为CECS 167 2004,推荐给工程设计、施工、使用单位采用。丰规程第30 2、4.1.2,4.2l、43. 3、4.3. 4、4.4. 3、6l l、6. 3. 2、6.3. 7、7.l. l、7.4. 3条是直接涉及人身、财产安全的重要条文,必须严格执行。本规程由中国工程建设标准化协会轻型钢结构专业委员会CECS/TC
4、28归口管理,由天津大学土木系(天津市南开区七里台,邮编,30Cn72)负责解释。在试用过程中,如发现需要修改和补充之处,请将意见和资料径寄解释单位。主编单位:大津大学编单位:北京银河金属结构工程有限公司中南建筑设计院清华大学哈尔滨工业大学 l 太原理工大学南昌大学武汉理工大学主要起草人:如l锡良张福海张勇陈雪庭李少甫张耀春尹德侄徐厚军高轩能王小平 2 中国工程建设标准化协会2004年12月20日目次1 总则 ( 1 ) 2术语、符号. ( 2 ) 2 1术语川.(2 ) 2. 2符号 ( 3 ) 3 材料. . . . ( 5 ) 4 基丰设计规定 E . ( 6 ) 4 1 一般规定.(
5、6 ) 4.2设计指标E. . ( 7 ) 4 3荷载. -.( 8 ) 4 4掏矗要求 . . . . . ( 9 ) 5 结构计算. . . . . . . . . . . . . . . . . . . ( 1 2) 6 制作及安装. 门的6. 1 一般规定 (14) 6 2 制作. . . ( 1 4 ) 6 3 置最 -( 1 5 ) 7 工程验收及维护. . -( 1 7) 7 1 一般规定 . . ( 1 7 ) 7 2检测项目 山川(1 7 ) 7 3 合格判定- -( 2 0 ) 7 4维护. . - (20) 附录A彩涂板镀层和涂层的技术要求. . . . . . . .
6、. . . ( 2 2 ) 附录B拱形波纹钢屋盖结构弯矩调整系数( 2 3) 附录C拱形波纹钢屋盖结构临界荷载系数-. ( 2 6 ) 附录D拱型波纹钢屋盖结构等效截固特性-. ( 2 8) 1 丰规程用词说明. . . . . . . . . . . ( 3 0) 附2条文说明.( 3 I ) 2 1总则1. 0. I 为了适应拱形波纹钢犀盖结构的发展,促进其合理建造及使用,做到技术先进、安全适用、经济合理、确保质量,制定本规程I. O. 2本规程适用于跨度不大于30m、不直接承受动力作用的封闭式建筑拱形波纹钢屋盖结构的设计、制作、安装、验收及维护本规程不适用于有强烈腐蚀、相对湿度长期较高和
7、高温等环境中的建筑。且0.3丰规程是遵照现行国家标准建筑结构可靠度设计统标准GB50068、4建筑结构设计术语和符号标准GB50083、4建筑结构荷载规范GB50009, 建筑抗震设计规范GB50011、钢结构设计规范GB50017、冷弯薄壁型钢结构技术规范GB50018、钢结构工程施工质量验收规范GB50205、彩色涂层铜板及钢带GB/T12754等的有关规定,并结合拱形波纹钢屋盖结构的特点编制的。1. 0. 4 拱形波纹钢屋盖结构的设计、制作、安装、验收及维护,除应符合本规程外,本规程未作规定的尚应遵照国家现行有关标准的规定执行 I 2术语、符号2. I术语2. I. I 影涂板prepa
8、inted steel sheet 在经表面预处理的基披上连续涂覆有机涂料正面至少2层),然后进行烘烤困化而成的产品2.1 2 基板steel substrate 用于涂覆涂料的钢带(含镀层)。2. I. 3 拱形波纹钢屋盖结构arched corrugated steel roof 用专门的成型机组将彩涂极压制成具有折皱波纹的弧形钢槽板,经锁缝连接并安装就位而形成的屋盖结构。2 I. 4单元板structural unit 由彩涂板经专门的成型机组连续压制而成的单个直形槽板或具有折皱披纹的弧形槽板。2. I. s 组合单元板pre-assembled unit 由若干条单元板经组装并锁缝连接
9、而成的吊装单元。2. I. 6 基准组合单元板datum pre-assembled unit 经校准定位,作为其他单元板或组合单元板安装基准的组合单元板。2. I. 7 屋脊线ridge line 安装就位后,各弧形单元板最高点的连线。2. I. 8屋盖计算跨度effective span of roof 屋盖两拱脚处连接螺栓群形心之间的距离。2. I. 9 屋盖矢高arch rise of roof 屋盖跨中截面形心至两拱脚处连接螺栓群形心连线的距离2. I. 10矢跨比ratioof rise to effective span 2 屋盖矢高与计算跨度之比2. Z符号2. 2. I 作用
10、和作用效应q一一均布荷载gq 结构临界荷载sM, 一阶弯矩gM Z阶弯矩gN, 一阶袖力。2.2.2 材料性能f一一钢材的抗拉、抗压和抗弯强度设计值;f,一一钢材的抗剪强度设计值3E 钢材的弹性模量pG一一钢材的剪变模量ga 钢材的线膨胀系数gr一钢材的质量密度。2.2.3 几何参数A叫等效截面面积;I叫等效截面惯性矩gw叫等效截面模量3l 计算跨度5f 矢高;一一曲率半径,h 单元板截面高度g一一单元板截面宽度pt 板厚度。2.2.4 计算系数是结构临界荷载系数pF一一弯矩放大系数, 3 一一弯矩调整系数$r一一结构承载力调整系数 4 3材料3.0. I 拱形波纹铜屋盖结构的影涂板宜采用符合
11、现行国家标准影色涂层铜板及钢带GB/T12754规定的热镀铮彩涂板牌号TS250GD+Z、TS280GD+Z、T$320GD+Z、TS350GD+Zl和热饭铝铸彩涂极牌号TS250GD+AZ、TS280GD+AZ, TS300GD 十AZ,TS320GD+ AZ, TS350GD+ AZ)等。当有可靠依据时,也可采用符合现行国家有关标准要求的其他牌号的钢材彩涂板应按承重钢结构的要求具有抗拉强度、屈服强度、伸长率、冷弯试验等的合格保证。3.0.2 拱形波镀铜屋盖结构葛攘的厚度应经计算确定,且不得小于o.smm.基饭厚度的供货负偏差不得大于3%,并在设计时考虑负偏差的影晌。3.0.3 拱形波纹钢屋
12、盖结构应根据耐久性要求选用合格的建筑外用热镀铸或热镀铝辞影涂板彩涂板的键层和涂层的技术指标应符合本规程附录A表A.0.1和表A.0. 2的要求B3.0.4连接用自攻螺钉应符合现行国家标准十字槽盘头自钻自政螺钉GB/T15856. 1、十字槽沉头自钻自攻螺钉GB/T15856. 2、十字槽半沉头自钻自攻螺钉GB/T15856. 3、六角法兰面自钻自攻螺钉GB/T15856. 4和紧固件机械性能自钻自攻螺钉GB/T3098. 11的规定。连接用螺栓应符合现行国家标准六角头螺栓C级GB5780的规定。连接用锚栓可采用符合现行国家标准碳素结构钢GB/T700规定的Q235钢制成。 5 4 基本设计规定
13、4.1 般规定4. I. I 拱形波纹钢屋盖结构应采用以概率理论为基础的极限状态设计方法,以分项系数设计表达式进行计算自4.1. 2 接承载能力极限状态设计拱形波纹铜屋盖结构肘,应考虑荷载效应的基本组合,并按下列公式进行计算Ey,S三三E(4.1.2) 式中r一,结构重要性系数,按本规程第4.I. 3条的规定取值;S一一各种荷载工况下,各类荷截效应组合的设计值按照现行国东标准4建筑结构荷载规范)GB50009式(3.2.3-1)计算,R一结构抗力设计值,按本规程规定的材料强度设计值和等效戴面特性计算确定。4. I. 3拱形波纹钢屋盖结构设计时,结构重要性系数Yo应根据结构的安全等级、设计使用年
14、限并考虑工程经验确定。一般工业与民用建筑拱形波纹钢屋盖结构的安全等级可取为二级。当结构设计使用年限不多于5年时,结构重要性系数y。不应小于0.95号当结构设计使用年限多于10年时,不应小于I. o. 4. I. 4拱形披纹钢屋盖结构设计时,荷载标准值、荷载分项系数、荷载组合值系数应符合现行国家标准建筑结构荷载规范GB 50009的规定。4. I. 5 按正常使用极限状态计算拱形波纹钢屋盖结构下部支承结构的变形时,应考虑荷载效应的标准组合,采用荷载标准值、组 6 合值和变形限值进行计算。下部主承结构的变形除应满足相应结构设计标准的规定外,屋盖支座处的水平相对位移不得大于lOOmm, 4. I.
15、6拱形波纹钢屋盖结构可不进行抗震计算,但与下部结构的连接及其下部主承结构应按现行国家标准建筑抗震设计规范GB 50011的规定进行设计。4. I. 7 拱形波纹钢屋盖结构可不设温度缝,且不考虑温度作用。当拱形波纹钢屋盖结构的拱脚不直接落地时,下部支承结构及连接角钢应按现行国家有关标准的规定设置温度缝,必要时应考虑温度作用。4. I. 8 设计拱形波纹钢屋盖结构时,可不考虑与下部支承结构协同工作,屋盖结构单独计算。设计下部支承结构时,可将屋盖结构对立承结构的作用力作为外荷载考虑。4. I. 9 拱形波纹钢屋盖结构的矢跨比宜取o.z0.25.也可根据建筑功能要求和荷载状况取o.1 o. 5. 4.
16、 I. 10 拱形波纹钢屋盖结构纵向长度与跨度的比值不宜过小。当跨度不大于24m时比值不宜小于0.5,当跨度大于Z4m时比值不宜小于0.8。4. I. 11 当山墙采用直形槽板或其他形式的压型钢板作为围护结构且与屋盖结构有可靠连接时,可考虑屋盖结构对山墙的支承作用。当山墙采用墙架等结构形式时,不应考虑屋盖结构的主承作用。4. I. 12 当拱形波纹钢屋盖结构用于空旷地带时,应按现行国家有关标准的规定设置避雷装置。4.2设计指标4. 2. 1 彩涂板的强度设计值,应按襄4.2. 1-1采用。其物理性能指标应按表4.2.1-2采用。 7 褒4.2.1-1彰章极的噩噩设计值(N/mm)幢号抗娃抗压和
17、抗奇镜” I /, TS2SOGD+Z,因250GD+Az210 120 1S280GD+Z,百280GD+AZ235 135 I百300GD+AZ255 145 田20GD+z,臼20GD+AZ270 155 TS3SOGD+Z, TS350GD+ AZ 295 170 费4.2.1-2影撞板的幅理性能捆悻部位模量E”变衡量G钱胀Ill质量靡,IN/mm I (N/mm) I以E计同m)206Xl03 79X llP 12x10- 7150 4.2.2 连接用自攻螺钉或螺栓的强度设计值应按现行国家标准冷弯薄壁型钢结构技术规范GB50018的规定采用。4.3荷载4. 3. 1 拱形波纹钢屋盖结
18、构上作用的荷载应考虑恒荷载、风荷载、活荷载、雪荷载、积灰荷载、施工荷载及其他荷载各种荷载的分布类型应按本规程附录B表B.0. I的规定采用4.3.2屋盖自重和悬挂荷载的标准值应按实际情况取值屋盖吊顶的吊点应沿屋盖跨度方向对称布置,间距不应大于zm ,此时可将吊顶悬挂荷载折算为均布荷载考虑4.3.3 荷载标准值应接下列公式计算3= 1. 1,., (4.3.3) 式申一雷荷戴标准值(kN/m);S一基本雷压(kN/m),接现行国家标准4建筑结椅荷载规范GB捕。,的规定采用; 8 ,一墨西积雷分布系戴按现行国.标准4建筑结构荷戴规范GBS。”的规定采用。4. 3. 4 拱形波纹钢犀盖结构设计时应考
19、虑半跨分布荷嚣的工况,半跨雪荷载积雪分布票鼓应按现行国意标准4建筑结构荷载规范GB50009的规定采用。对有女儿墙就较大撬榻的单跨厘董其厘面积雪分布票鼓应接连跨厘盖采用。4.3.S 屋面均布活荷载标准值可按投影面积计算,取0.3 kN/m。4,3.6 风荷载标准值应按照现行国家标准建筑结构荷载规范GB scno9的规定计算4.3.7 屋面积灰荷载标准值应按现行国家标准建筑结构荷载规范GB50009的规定采用4.3.8 荷载效应组合应符合下列规贝uI 屋面均布活荷载不与雪荷载同时考虑,应取两者中的较大者g2 积灰荷载应与屋面均布活荷载或雪荷载中的较大者同时考虑。4.4掏造要求4. 4. I 拱形
20、波纹钢屋盖结构的单元板宜采用矩形和梯形两种槽形截面(图4.4. 1)。 fb b (a)矩形楠民团( b)梯形槽丽图4.4.1单元植的截面形式4.4.2 拱形波纹钢屋盖结构拱脚处的连接构造应传力简捷、明确、安全可靠、易于防护和维修,可采用饺接连接方式(图4.4.2).当有可靠依据时,也可采用其他连接方式。 9 连接角钢钢边果E盖结构噩噩结构混ill土边鹦(a )匾盖与钢边舞连接( b)厘矗与掘凝土边巢连接图4.4.2拱脚佼接节点4.4.3 拱脚与连接角钢的连接件撒量应经计算确定,但矩形槽单元板每瑞不应少于2个,梯形槽单元板每蝇不应少于4个。采用自攻螺钉螺栓时,其闰距和瑞距不应小于其直径的4倍。
21、4.4.4 当屋盖与混凝土边梁连接时,混凝土边梁中预埋钢板的厚度应由计算确定,且不得小于lOmm,预埋钢板的中心间距不得太于创OOmm。4.4.S 与拱脚相连的连接角钢可由钢板弯折而戚,钢板厚度不应小于4mm,与屋盖相连边的尺寸应满足拱脚处螺钉(螺栓)布置的构造要求自角钢两肢与水平面间的夹角应根据屋盖矢跨比确定。4.4.6 山墙直形槽板与屋盖结构的连接可根据山墙槽极截面形状采用相应的连接构造(图4.4.肘。里堕堕些主堕D锁缝连接短形槽单元板连接角钢自攻蝇flI”栓穗,g槽单元极主壁重量自攻跚甸蝴栓(a)短形槽单元山楠板与量盖的连接( b)”影销单元山句极与匾庭的连接图4.4. 6 山墙槽植连接
22、构造 10 4.4.7 屋盖因通风和采光需要开孔时,孔洞宜分散布置在结梅跨度中部的下翼缘处。当屋盖跨度不大于24m时,每条单元板上的开孔面积不应大于单元板表面积的5%,且屋盖孔洞面积之和不宜大于建筑面积的3%。当开孔面积较大或在跨度大r24m的屋盖上开孔时应核算结构的承载力并在孔边采取加强措施。 11 5结构计算5. 0. 1 拱形波纹钢屋盖结构可按下列简化方法进行计算z1 活屋盖纵向取单位宽度结构按拱结构模型进行计算回构件上各截丽的承载力应符合下式要求N川M斗王:千夜;可(5.0.11) 式中A饲、W叫分别为单位宽度屋盖结构的等效截面面积、等效截面模量,按第5.0. 2条的规定取值e川、M,
23、分别为所考虑荷载工况下截面的一阶轴力、相应的二阶弯矩组合设计值,按本条第2款的规定采用$f 钢材的抗拉、抗压和抗弯强度设计值。2拱形波纹锅屋盖结构截面中的一阶袖力和二阶弯矩组合设计值可接下列公式计算gN,;二N,.(5.0.12) M.2:卢,M,.(5. 0. 1 3) 式中N, 所考虑荷载工况中,第2类荷载设计值产生的单位宽度结构截面的一阶轴力;M, 所考虑荷载工况中,第z类荷载设计值产生的单位宽度结构截面的一阶弯矩g!; 所考虑荷载工况中,与第2类荷载设计值相对应的弯矩放大系数,按本条第3款的规定取值。3 弯矩放大系数可按下列规定取值)在风荷载作用下,取1;2)在其他荷载作用下,按下列公
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