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某国际机场航站楼屋面板抗风承载能力试验研究
徐春丽
poem【摘 要】Hie metal roof was introduced into our country from the eighties of last century. It has been greatly develped and widely ud in the field of large public venues today. But the metal roofs of the large venues in coastal or larger wind region are often destroyed under the action of the wind. Tlie experiments of wind load-bearing capacity of 65/333 type(0.6 mm thick)aluminum-zinc alloy sheet applied on an airport terminal roof are studied in the paper. Ttie failure mechanism of roof sheeting under the wind uplift and the influences of applying trivial clamp on roof sheeting's T codes on load-bearing capacity of roof sheet are prented. According to experimental results, an economic and reasonable reinforcement measures are taken on the airport roof to improve the wind load-bearing capacity of the roof system. It provides some scientific basis for the project reinforcement,moreover provides some valuable references for the reinforcement of other large venues metal roofs.%金属屋面板自20世纪80年代开始引进我国,至今已得到了巨大的发展和广泛的应用,尤其是在大型公
共场馆领域,但是,沿海地区或风力较大地区的大型场馆金属屋面经常因受到风荷载的影响而被破坏.对某沿海国际机场航站楼屋面加固工程所采用的65/333型镀铝锌面板的抗风承载能力进行了试验研究,分析了该类型屋面板在风吸力作用下的破坏机理和在屋面板T码上施加锁夹对屋面板抗风压承载力的影响.根据试验结果,对机场屋面采取了经济合理的加固措施,以提高屋面系统抗风荷载承载能力.屋面板的试验不仅为机场屋面加固工程提供科学依据,而且为类似大型场馆金属屋面的加固提供有价值的参考资料.
【期刊名称】《结构工程师》
wenjie
【年(卷),期】2011(027)003
【总页数】7页(P107-113)
【关键词】镀铝锌面板;破坏机理;抗风承载力;锁夹;加固措施
【作 者】徐春丽
铁观音英语
【作者单位】上海宝冶集团有限公司,上海200941
avoidable
【正文语种】中 文
1 引言
20世纪80年代初，金属屋面开始被引进我国，至今已得到了巨大的发展和广泛的应用，尤其是在大型公共场馆领域，几乎所有的大型场馆屋面都是采用金属屋面系统。但是，沿海地区或风力较大地区的大型场馆金属屋面经常发生因风荷载作用破坏的现象，特别是设置有大型悬挑屋面的场馆建筑。
permits
某机场航站楼建在渤海湾边，四周地面空旷，常年易刮北风、西北风，且风力较大。航站楼屋面面积很大，达 40 000m2，其中大厅屋面约为20 000m2，屋面从南向北呈7°向上延升;幕墙外悬挑宽31 m，悬挑屋面最高处达42 m，屋面面板为铝镁锰合金的暗扣式压型板。航站楼的建筑造型使得风荷载对屋面产生的较大的负压，致使大厅屋面局部区域自2007年12月到2008年12月先后多次破坏。针对这一工程现状，对航站楼大厅悬挑屋面系统加固时所采用的65/333型(0.6 mm厚)镀铝锌面板进行了抗风承载性能试验，分析了屋面板在风荷载作用下的破坏机理和在屋面板T码上施加锁夹对屋面板抗风压承载力的影响。该试验不仅可以为该工程加固提供科学依据，而且为类似大型场馆金属屋面的加固提供有
价值的参考资料。
2 试验概况
2.1 试件
本次试验根据机场航站楼挑檐部分屋面的有关参数制作试件，试件长为6 330 mm，宽为3 100 mm，纵向设置檩条，檩条间距为750 mm，共设置三根檩条，檩条的截面为[]双卷边槽形口对口C180×70×20×2.0，上铺 65/333型(0.6 mm厚)镀铝锌面板，面板周边与[10进行密封焊接，密封用的底板厚度为4 mm，底板上设置两道加劲肋，间距为1 000 mm，试验所用镀铝锌面板以及T码等安装配件均从现场运至上海，由现场施工人员在试件上安装。试件一为屋面T码上全部施加琐夹，试件二为琐夹在有T码的位置交错布置，试件三为T码位置不设琐夹，如图1所示。试件二和试件三分别是在试件一的基础上去掉部分和全部琐夹后依次进行试验。试验中所用镀铝锌面板和T码的截面如图2所示。
图1 试验模型Fig.1 Test models
图2 65/333型镀铝锌面板和T码的截面尺寸Fig.2 Section demension of 65/333 type alumin
umzinc alloy sheet and T code
2.2 试验简述
本次试验介质采用压缩空气，最大试验气压值根据《某机场扩建工程航站楼屋面平均风压数值风洞模拟》报告确定，挑檐区的最大负风压标准值为5.39 kN/m2(含阵风系数)，乘以荷载分项系数1.4后得最大负风压设计值为7.55 kN/m2。
试验装置如图3所示。试件经检查合格后接通试件与带有阀门的供气管，再接通供气管与空压机的管路，然后将做好尺寸标定的U形压力计接在出口位置;启动空压机，开启试件的进口阀门，缓慢增压，观察出口压力计，依次在3 kPa(300 mmH2O)，4 kPa(400 mmH2O)，5 kPa(500 mmH2O)时进行稳压，持续时间为1 min左右，升压至7.55 kPa(755 mmH2O)时，观察压型板咬合部位和板面的变形情况，然后停止增压，缓慢关闭试件的供气管。
图3 镀铝锌面板的试验装置图Fig.3 Test equipments of the aluminum-zinc alloy sheets
3 试验结果及分析
3.1 试验现象概述
oral在试验初期，3个试验皆表现为板肋间的面板呈现鼓起变形，随着压力的逐渐增大，板肋间的面板鼓起变形逐渐增大，板肋和锁夹并未随面板的鼓起而倾斜，变形不明显。当升压到最大值时，在稳压5 min的过程中，观察到压型板咬合部位和板面的变形正常，受力完好，并未发生破坏，3个试验所加压力的最大值分别为7.8 kN/m2，7.7 kN/m2，7.6 kN/m2，面板变形状态和试验值如图4所示。
在试验三中，为了获取65/333型(0.6 mm厚)镀铝锌面板破坏时的压力值，当压力达到7.55 kN/m2后对屋面板继续加压，当加压到7.9 kN/m2时，局部面板与T码脱开上拱，产生了不可恢复的塑性变形，屋面板被破坏，如图5所示。
图4 屋面板变形图和水柱测量值Fig.4 Deformation diagram of the roof sheets and the test value of the water colums
图5 屋面板破坏形态和水柱测量值Fig.5 Failure mode of the roof shheets and the test vlaue of the water colums
上述的破坏试验表明，屋面系统的薄弱区在屋面板与T码的咬合处，破坏时面板与T码脱开上拱，然后带动其他位置的屋面板一起拱起，致使屋面板最终被撕裂而破坏。
图6 屋面板的计算简图Fig.6 Caculation diagram of the roof sheets
3.2 试验结果分析
65/333型(0.6 mm厚)镀铝锌面板通过T码和自攻螺钉与檩条相连，面板与T码的咬合力通过T形支座传给檩条，故屋面板的受力可简化为四跨连续梁受力，L为屋面板的跨度，B为板的宽度，其计算模型如图6所示。
则屋面板与T码咬合部位最大抗力值R抗力:
由公式(1)可得三次试验中65/333型(0.6 mm厚)镀铝锌面板与T码咬合部位最大抗力值R抗力，见表1。
表1 镀铝锌面板与T码咬合部位最大抗力值R抗力Table1 The maximum resistance R at biting location of the aluminum-zinc alloy sheet and T code名称 风压设计值下 试验一 试验二 试验三极值风压/(kN·m－2) 7.55 ＞7.8 ＞7.7 7.9 R抗力 /kN 2.13 ＞2.21 ＞2.18 2.23
ketchup>后期是什么意思
由表1可知，加固所选用的65/333型(0.6 mm厚)镀铝锌面板可以满足该航站楼屋面抗风设计要求。考虑该航站楼挑檐部分其他各种不利因素的影响，采取在屋面板T码部位交错布置琐夹的加固措施以增大其屋面的抗风承载力。
4 结论
(1)3个试件的试验研究表明屋面系统的薄弱区在屋面板与T码的咬合处，破坏时面板与T码脱开上拱，然后带动其他位置的屋面板一起拱起，致使屋面板最终被撕裂而破坏。
(2)65/333型(0.6 mm厚)镀铝锌面板上施加琐夹可以提高试件的抗风承载力，并且随着琐夹布置密度的增大而增大。
任务型教学法(3)加固所选用的65/333型(0.6 mm厚)镀铝锌面板可以满足该航站楼屋面抗风设计要求。考虑该航站楼挑檐部分其他各种不利因素的影响，采取在屋面板T码处交错布置琐夹的加固措施以增大其屋面的抗风承载力。
参考文献
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