拱形屋面建筑在结构设计中需综合考虑三类主要荷载:恒荷载、竖向活荷载与风荷载。正确理解并计算这三种荷载,是保障拱形屋面安全可靠的基础前提。

根据《建筑结构可靠性设计统一标准》GB 50068-2018,拱形屋面在设计和实际使用过程中,所受荷载主要分为以下三类:
恒荷载是长期稳定作用于屋盖的永久性荷载,主要包括以下内容:
其中,灯具和管道等悬挂物可能形成集中荷载,设计时应尽可能沿屋盖跨度对称布置,以减少偏载影响。材料自重标准值依据 GB 50068-2018 取用,各种设备和悬挂物重量按实际情况确定。
竖向活荷载涵盖积雪荷载、均布活荷载和积灰荷载三项,设计时需注意以下要点:
拱形屋盖的风荷载分布不均匀:在迎风侧 1/4 弧面上承受风压力,在背风侧 3/4 弧面上承受风吸力。垂直于屋盖表面的风荷载标准值,同样按 GB 50068-2018 的规定计算取用。
不能同时叠加。根据规范要求,屋面均布活荷载(标准值 0.5 kN/m²)与雪荷载不同时考虑,计算时取二者中的较大值参与荷载组合。
灯具、管道等悬挂物若形成集中荷载,应尽量沿屋盖跨度方向对称布置,避免产生不利的不对称荷载效应,从而降低结构偏载风险。
由于拱形曲面的气流分布特点,气流在迎风面(约 1/4 弧面)形成正压,在背风面(约 3/4 弧面)形成负压(吸力)。两侧荷载性质相反,结构设计时需分别核算,确保抗风稳定性。
拱形屋面建筑的三种荷载——恒荷载、竖向活荷载与风荷载——共同决定了屋盖结构的安全性与耐久性。合理的荷载计算和结构选型,是拱形钢结构屋面项目成功实施的关键。江苏杰达钢结构工程有限公司在拱形屋面及各类钢结构工程领域积累了丰富的设计与施工经验,如有项目咨询需求,欢迎随时联系。