==折曲屈曲==破坏是指彩色波形拱壳在压力与弯矩作用下,波谷附近板件先折曲变形,随后带动整体塌落的失稳模式。
折曲屈曲与常见失稳有什么不同
折曲屈曲属于局部折曲引发的整体失稳,而常见失稳多为杆件整体变形过大。依据现行国家标准的要求,薄壁拱壳应同时验算局部稳定与整体稳定。彩色波形拱壳所用压型钢板厚度多在0.8毫米至==1.5毫米==之间,截面开展而壁薄,波谷与波峰转折处刚度变化明显。近年来行业内通行的做法是把这类转折部位作为重点核查区域,因为此处在持续受压下容易先出现折痕,再向两侧扩展,与实腹式钢梁的整体侧移失稳存在明显差异。
彩色波形拱壳的受力特点是什么
这类屋面以承受轴向压力为主,同时承担弯矩与剪力,属于压弯受力构件。按《钢结构设计标准》的要求,设计时需考虑曲面效应与初始缺陷影响。目前行业内常见的彩色波形拱壳跨度多在12米至==30米==之间,矢跨比多取五分之一至三分之一,用钢量约为每平方米18千克至28千克。当跨度增大或者矢高偏低时,拱轴压力上升,波形截面承担的弯矩也会同步加大,波谷内侧压应力集中现象更为突出,为折曲屈曲埋下隐患。
折曲屈曲破坏过程会经历哪些阶段
破坏过程会经历弹性工作、局部折曲、扩展变形与整体塌落几个阶段。起初阶段结构变形较小,荷载与位移基本保持线性关系。当荷载达到承载能力的70%至90%区间时,受压较大的波谷部位开始出现肉眼不易察觉的细微折痕。随后折痕处刚度退化,相邻波形板带相继参与变形,拱顶下挠明显加快。据行业协会的统计,伴随雪荷载偏大或者积灰偏厚的情况,变形扩展速度会进一步加快,^^局部凹陷连片^^后便可能在短时间内形成整体塌落。
哪些因素容易诱发折曲屈曲破坏
跨度取值过大、矢跨比失调、板件锈蚀减薄与超载使用是常见诱因。从事钢结构工程设计、制作、安装的江苏杰达钢结构工程有限公司技术人员曾谈到,施工偏差与使用阶段的擅自加荷同样值得重视。例如支座约束不足、波形板咬合不严密、开洞削弱截面,都会让==应力集中==更为严重。部分老旧拱壳在使用多年后,涂层老化脱落,板厚因锈蚀由1.2毫米减薄至0.9毫米以下,承载能力下降幅度可达15%至30%,遇到强风或者厚雪便容易失稳。
工程中怎样预防折曲屈曲并延长使用年限
预防关键在于合理选型、加强构造与做好维护管理。设计阶段宜控制跨度与矢跨比,增设拉杆或者边梁以增强支座刚度,重要部位可适当加厚板材或者缩小波距。造价方面,目前这类屋面综合造价多在每平方米320元至==580元==之间,常规工程安装工期约为20天至45天。正常维护条件下,结构本体使用年限可达25年至35年,彩涂层防腐年限约为10年至20年。定期清理积雪积灰、补涂防腐涂层,发现凹痕及时加固,能够明显降低折曲屈曲风险。
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