玻璃钢结构设计—建筑通道论文_李世泉,陈香梅,汤姣艳,张建

南通时瑞塑胶制品有限公司 216001

摘要:现建筑行业,建筑通道其结构多为混凝土结构、钢结构、铝合金结构等;混凝土结构比重大,虽施工方便,但需凝固时间长,如遇夏天与冬天等温度变化较大时,混凝土容易出现热胀冷缩现象,会出现裂纹及混凝土腐蚀问题,且混凝土有应力产生时会出现裂纹;钢结构虽施工方便,可以预成型,但比重大,如在屋面施工时,需考虑屋面承载力,且钢结构容易生锈,后期维护成本较高;铝合金结构虽比重轻,但大跨距结构及复杂结构时,安装不方便,费时费力,成本较高。玻璃钢结构屋面通道,比重轻、结构强度好、耐腐蚀、安装方便,后期维护成本小,使用年限长,探索玻璃钢结构建筑通道在建筑行业中使用有较高研究意义!

关键词:玻璃钢结构;建筑通道

1.玻璃钢结构

玻璃钢结构是玻璃钢拉挤型材严格按照纤维铺设比例,达到一定弹性模量数值等级,通过梁、柱、各节点的强度计算,各种不同截面的拉挤型材进行连接装配,满足不同耐腐蚀,绝缘,耐候,耐火,热工等功能条件的受力结构。

2.玻璃钢结构的特性

2.1 轻质高强

玻璃钢相对密度在1.5~2.0之间,只有碳钢的1/4~1/5,可拉伸强度却接近,甚至超过碳钢,而强度可以与高级合金钢相比。因此,在航空、高压容器以及在其他需要减轻自重的制品应用中,都具有卓越成效。某些环氧FRP拉伸、弯曲和压缩强度均能达到400Mpa以上。

2.2耐腐蚀性能好

FRP是良好的耐腐材料,对大气、水和一般浓度的酸、碱、盐以及多种油类和溶剂都有较好的抵抗能力。已应用到化工防腐的各个方面,正取代碳钢、不锈钢、木材、有色金属等。

2.3电绝缘性能好

玻璃钢是优良的绝缘材料,用来制造绝缘体。高频下仍能保护良好介电性。微波透过性良好,已广泛用于雷达天线罩。

2.4可设计性好

可以根据需要,灵活地设计出各种结构产品,来满足使用要求,可以使产品有很好的整体性;可以充分选择材料来满足产品的性能,如:可以设计出耐腐的、耐瞬时高温的、产品某方向上有特别高强度的、介电性好的等等。

3.玻璃钢结构通道设计背景

2015年,昆山某渔具有限公司,二期食堂建成后,因与一期工程相连,为便于员工从一期到二期食堂就餐,对建筑承包方提出建员工用屋面食堂通道的要求,其建筑承包方为日本某知名建筑公司,因二期工程屋面已经施工完成,若增加混凝土通道,因其比重大,屋面强度不够,故而无法实施;若用钢结构通道,一方面是钢结构通道比重也大,另一方面钢结构容易生锈,后续维护麻烦,所以钢结构通道的方案也无法进行;建筑承包方因之前与我司有业务往来,接触玻璃钢结构较多,故提出玻璃钢结构通道的设想,因此才有了玻璃钢结构通道的应用及后续的推广。

4.玻璃钢通道结构

4.1玻璃钢通道结构形式为玻璃钢型材组合而成,由FRP底脚、方管立柱、槽钢横梁、拉挤格栅、圆管护栏组成;其结构如下图所示:

5.玻璃钢结构通道连接方式

玻璃钢结构走道连接方式:底脚与屋面用膨胀螺栓固定,因宽度方向主梁无连接,所以底脚摆放时,两侧底脚为横向摆放,中间底脚为纵向摆放,以保证结构的稳定性;立柱支撑与底脚用抽芯铆钉固定;立柱与横梁用外六角螺栓固定;拉挤格栅与横梁用圆形盖板与外六角螺栓固定,因通道每天会有大量的员工走动,为防止连接松动,还必须加弹垫,使整个结构为整体框架,增加结构强度;护栏与走道用侧底脚加外六角螺栓固定,为保证护栏的稳定性,两侧加加强支撑;以上五金连接件均为不锈钢304材质。

6.结论:玻璃钢结构通道在屋面的应用目前相对较少,我公司通过不断的实践创新,致力于玻璃钢结构通道在屋面应用的推广,让更多的人了解玻璃钢结构通道应用于屋面的优势;我公司从玻璃钢结构通道方案的探讨、型材的力学验证到玻璃钢结构通道各个节点的连接方式,最终的安装实施都进行了科学严谨的计算及试验,玻璃钢结构通道在屋面通道系统上完全适用,玻璃钢结构在建筑行业中的广泛应用打下良好的基础!

参考文献:

[1]冯鹏《结构用玻璃纤维增强复合材料拉挤型材》GB31539-2015;

[2]张建《玻璃钢结构设计—母线式充电架》,《基层建设》,2017年第15期378-379页;

[3]Fiberline《Design Manual for Structural Profiles in Composite Materials》.

论文作者:李世泉,陈香梅,汤姣艳,张建

论文发表刊物:《基层建设》2017年第36期

论文发表时间:2018/4/4

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玻璃钢结构设计—建筑通道论文_李世泉,陈香梅,汤姣艳,张建
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