新疆拱形屋顶：金属拱形屋面结构下部结构设计

1.金属拱形屋盖结构的选材、支撑形式及盖体结构、屋盖与下部结构连接节点的设计原则牢固可靠、结构简单、传力明确。波纹屋面和下部结构的常见连接形式根据屋面是否有组织排水、边跨、纵向山墙和下部结构而不同，应采用不同的连接形式。此外，由于板型的不同，U型和V型接头略有不同，如图7所示。在工程设计中，我们可以根据具体工程的不同工况和要求设计不同的接头形式。

金属拱形屋面图7中V形截面的屋面节点与下部结构(圈梁)的示意连接处是整个金属拱形屋面结构防水中**薄弱的环节，所以在设计和施工时一定要注意金属拱形屋面结构中这部分的防水处理。

2.柱墙屋面属于柔性体系，不能有效约束金属拱屋面结构的下部结构，因此在设计下部结构时，一般采用悬臂构件。同时，由于柱(墙)顶部顶板的水平推力，下部结构按受弯构件设计，往往增加柱的截面高度以满足受弯能力。减小弯矩**有效的方法是降低柱的高度或设置拉杆。设置拉杆有时会破坏室内空间效果，阻碍室内空间的利用。降低柱高不仅可以降低弯矩，还可以降低部分工程造价。减少的室内空间可以通过屋顶拱形形成的空间来补偿。如果可能的话，这部分空间要尽量利用。

3.基础

本拱形屋面工程基础按偏心基础设计，一般为大偏心基础。根据金属拱形屋面结构的实际情况，可将其设计为非对称基础。屋面工程采用楼板拱时，还应考虑基础的抗滑验算和设计。

4.柱顶圈梁

由于屋盖的水平推力，金属拱形屋盖结构顶部的圈梁通常要承受扭矩。因此，除了满足常规工程的设计要求外，还需要对环梁进行抗扭验算和设计。

5.山墙风柱

山墙抗风柱可按常规方法设计。一般情况下，金属拱形波纹屋面工程应封闭。在开放或半开放的情况下，由于屋盖和下部结构风荷载的不确定性，受力金属拱形波纹屋盖和下部结构之间的连接一般是铰接或固定的。根据简化的计算模型，子结构的设计比传统结构简单得多。下部结构的圈梁、柱(墙)和基础根据上部金属屋面结构分析计算的支撑反力进行设计。整个结构可以简化为一系列静定构件进行分析、计算和设计。

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