玻璃钢结构设计—建筑通道

玻璃钢结构设计—建筑通道

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《DesignManualforStructuralProfilesinCompositeMaterials》.