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包頭鋼結構設計入門及簡易方法   

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包頭鋼結構設計入門及簡易方法   

發布日期:2018-11-29 作者:客服 點擊:

  一、包頭鋼結構適用範圍及選型


  1.包頭鋼結構適用的範圍


  包頭鋼結構通常用於高層、大跨度、體型複雜、荷載或吊車起重量大、有較大振動、高溫車間、密封性要求高、要求能活動或經常裝拆的結構。直觀的說:超高層建築、體育館、歌劇院、大橋、電視塔、工業廠房和臨時建築等。這是和包頭鋼結構自身的特點相一致的。


  2.包頭鋼結構的選型


  在包頭鋼結構設計的整個過程中,都應該被強調的是"概念設計",它在結構選型與布置階段尤其重要。對一些難以作出精確理性分析或規範未規定的問題,可依據從整體結構體係與分體係之間的力學關係、破壞機理、震害、試驗現象和工程經驗所獲得的設計思想,從全局的角度來確定控製結構的布置及細部措施。運用概念設計可以在早期迅速、有效地進行構思、比較與選擇。所得結構方案往往易於手算、概念清晰、定性正確,並可避免結構分析階段不必要的繁瑣運算。同時,它也是判斷計算機內力分析輸出數據可靠與否的主要依據。

包頭鋼結構

  包頭鋼結構通常有框架、平麵(木行)架、網架(殼)、索膜、輕鋼、塔桅等結構型式。其理論與技術大都成熟。亦有部分難題沒有解決,或沒有簡單實用的設計方法,比如網殼的穩定等。


  結構選型時,應考慮它們不同的特點。在輕鋼工業廠房中,當有較大懸掛荷載或移動荷載,就可考慮放棄門式剛架而采用網架。基本雪壓大的地區,屋麵曲線應有利於積雪滑落(切線50度內需考慮雪載),如采用三心圓網殼。總雪載釋放近一半。降雨量大的地區相似考慮。建築允許時,在框架中布置支撐會比簡單的節點剛接的框架有更好的經濟性。而屋麵覆蓋跨度較大的建築中,可選擇構件受拉為主的懸索或索膜結構體係。高層包頭鋼結構設計中,常采用鋼混凝土組合結構,在地震烈度高或很不規則的高層中,不應單純為了經濟去選擇不利抗震的核心筒加外框的形式。宜選擇周邊巨型SRC柱,核心為支撐框架的結構體係。我國半數以上的此類高層為前者。對抗震不利。


  結構的布置要根據體係特征,荷載分布情況及性質等綜合考慮。一般的說要剛度均勻。力學模型清晰。盡可能限製大荷載或移動荷載的影響範圍,使其以最直接的線路傳遞到基礎。柱間抗側支撐的分布應均勻。其形心要盡量靠近側向力(風震)的作用線。否則應考慮結構的扭轉。結構的抗側應有多道防線。比如有支撐框架結構,柱子至少應能單獨承受1/4的總水平力。


  框架結構的樓層平麵次梁的布置,有時可以調整其荷載傳遞方向以滿足不同的要求。通常為了減小截麵沿短向布置次梁,但是這會使主梁截麵加大,減少了樓層淨高,頂層邊柱也有時會吃不消,此時把次梁支撐在較短的主梁上可以犧牲次梁保住主梁和柱子。


  3.包頭鋼結構構件的截麵選取


  結構布置結束後,需對構件截麵作初步估算。主要是梁柱和支撐等的斷麵形狀與尺寸的假定。


  鋼梁可選擇槽鋼、軋製或焊接H型鋼截麵等。根據荷載與支座情況,其截麵高度通常在跨度的1/20~1/50之間選擇。翼緣寬度根據梁間側向支撐的間距按l/b限值確定時,可回避鋼梁的整體穩定的複雜計算,這種方法很受歡迎。確定了截麵高度和翼緣寬度後,其板件厚度可按規範中局部穩定的構造規定預估。


  柱截麵按長細比預估。通常50<λ<150,簡單選擇值在100附近。根據軸心受壓、雙向受彎或單向受彎的不同,可選擇鋼管或H型鋼截麵等。


  初學者需注意,對應不同的結構,規範中對截麵的構造要求有很大的不同。如包頭鋼結構所特有的組成構件的板件的局部穩定問題。在包頭鋼結構規範和輕鋼規範中的限值有很大的區別。


  除此之外,構件截麵形式的選擇沒有固定的要求,結構工程師應該根據構件的受力情況,合理的選擇安全經濟美觀的截麵。  


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