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拱形屋顶-拱形波纹钢屋盖的起源与发展

在20世纪40年代,一些美国结构师受自然界植物表皮纹理的结构造型启发,开始探索用极薄的材料通过波纹加固形成较大跨度的房屋结构。他们以薄钢板为材料建立力学模型,在理论上分析出合理的结构形式。

在实现这种结构的过程中,结构工程师与机械师密切合作。结构工程师要求指导机械师研制出能够生产带波纹薄壁结构的机器,这便是金属屋顶成型机械。1955年,美国将这种拱形屋顶-拱形波纹钢屋盖应用于军事建筑项目,如战斗机库、营房等。

接着,拱形屋顶-拱形波纹钢屋盖逐渐吸引了越来越多的研究者和用户。这种结构迅速发展,特别是随着计算机数控技术的引入,使金属屋顶这种结构的设计制作变得简便快速。然而,由于一些原因(如经济等),这种结构的科研及成型机组的研制、生产仅限于美国、英国等国的几家大型公司(如美国的MIC公司)。国际上,这些公司垄断了拱形屋顶-拱形波纹钢屋盖市场,这对该结构的发展和普及推广造成了很大不利。

国内的拱形屋顶和拱形屋面趋势

自1992年在中国建立***座金属拱形屋顶以来,这种结构已在中国发展了20多年。由于该结构具有重量轻、材料节约(10~25kg/m2)、施工速度快(400~1000m²/台班)、造价低(不包括保温费用为160~250元/ m²)、室内净空高、跨度能力大、造型优美、使用性能良好等优点,非常适合中国的国情,在短短的10年中,该结构已在中国的建筑市场站稳了脚跟。

拱形屋顶-拱形波纹钢屋盖工艺流程

以下是拱形屋顶-拱形波纹钢屋盖的工艺流程:

1、无梁拱材料上架

首先将无梁拱钢管等材料搭建起来。

2、制作直槽板

将原材料通过卷板机制成宽度为620mm-1000mm、厚度0.8mm-1.2mm的直槽板。

3、直槽板过机器成弯的槽板

将直槽板经过成型机器,制成弯曲的槽板。

4、地面分组咬合,三个单元板为一个组合板

地面上将槽板分组、咬合,每三个单元板为一个组合板。未满足高度时,可重复此过程。

5、吊装,拱脚处打自攻螺钉

吊装组合板到预先搭建好无梁拱材料上,***后在拱脚处打上自攻螺钉。

结语

拱形屋顶-拱形波纹钢屋盖作为一种新型轻型钢结构体系,具有很多优点,并且在美国和中国等***都有不俗的市场需求。相信在未来,它将继续得到进一步的发展,应用范围也将更加广泛。

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