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管桁架结构

管桁架结构

管桁架结构

桁架结构是指由杆件在端部相互连接而组成的格子式结构,管桁架即是指结构中的杆件均为圆管杆件。管桁架中的杆件大部分情况下只受轴线拉力或压力,应力在截面上均匀分布,因而容易发挥材料的作用,这些特点使得桁架结构用料经济,结构自重小。易于构成各种外形以适应不同的用途,譬如可以做成简支桁架、拱、框架及塔架等,因而桁架结构在现今的许多大跨度的场馆建筑,如会展中心、体育场馆或其他一些大型公共建筑中得到了广泛运用。

管桁架结构中的杆件均在节点处采用焊接连接,而在焊接之前,需预先按将要焊接的各杆件焊缝形状进行腹杆及弦杆的下料切割,这就需要对腹杆端头进行相贯线切割及弦杆的开槽切割。由于桁架结构中各杆件与杆件之间是以相贯线型式相交,杆件端头断面形状比较复杂,因此在实际切割加工中一般采用机械自动切割加工和人工手工切割加工两种方法进行加工。

管桁架同网架比,杆件较少,节点美观,不会出现较大的球节点,利用大跨度空间管桁架结构,可以建造出各种体态轻盈的大跨度结构,在公共民用建筑中,尤其是在大型会展和体育场馆建设中,有着广泛推广应用的发展前景。

客运中心管桁架的结构设计

第19卷第3期宁波大学学报(理工版)V ol.19 No.3 2006年9月JOURNAL OF NINGBO UNIVERSITY ( NSEE ) Sept. 2006 文章编号:1001-5132(2006)03-0330-04 客运中心管桁架的结构设计 邬吉吉华1,2,何丽波2,许国平2,周泓2,刘中华3 (1.同济大学土木工程学院,上海 200092;2.宁波市建筑设计研究院科研所,浙江宁波 315012;3.浙江精工钢结构有限 公司,浙江绍兴 312000) 摘要:根据空间有限元建模计算,探讨了多跨的钢管桁架结构体系的天台客运中心候车大厅屋盖的结构布置、计算模型的对比. 分析表明采用倒三角形截面的管桁架在平面外稳定性较弱,在设计中应通过增设横向和纵向支撑来形成几何不变体系,否则应进行平面外的稳定分析. 管桁架的设计计算应考虑与下部结构共同作用,同时应反映施工对结构内力的影响. 管桁架的计算模型中采用刚性节点与弹性节点对内力的影响不大. 关键词:管桁架;结构设计;有限元 中图分类号:TU318+.1文献标识码:A 在大跨空间结构中采用空间管桁架是种合理经济的结构形式. 空间管桁架的自身刚度大,用钢量小,施工方便,可单制作,适用于复杂多变的建筑形式,并具有明快的结构传力方式[1-5]. 天台客运中心是浙南地区重要的交通枢纽,总建筑面积为15000m2. 采用造型新颖的园弧形屋面来寓意天台人民不断开拓进取的时代精神. 主体结构由候车大厅和售票大厅组成,总高度为20.37m. 东西长112.2m. 南北宽48.6m. 其中候车大厅平面尺寸112m×51m,柱距9m,下部结构采用钢筋混凝土现浇框架. 抗震等级为三级屋面为纵向园弧坡面. 工程设计的使用年限为50年. 建筑物重要类别为丙类建筑. 建筑结构的安全等级为二级. 钢结构的耐火等级为二级. 天台抗震设防烈度为6度. 基本风压为0.4kn/m2,雪压为0.5kn/m2. 地面粗糙度为B类,建筑物场地类别三类. 1结构体系布置 经多种方案比较,候车大厅屋面决定采用空间管桁架结构体系. 其承重主要由钢桁架、屋盖支撑体系以及钢檩条组成,如图1和图2所示. 根据建筑柱网布置,钢桁架ZHJ共计12,间距9m,采用三跨连续的倒三角形截面的钢管桁架. 其跨度分别为15m、27m、4.8m,支承于钢筋混凝土柱上,并向两侧各悬挑3m、6m. 倒三角形截面桁架的高和上边宽均为 1.5m. 钢桁架上、下弦杆选用较大外径和壁厚的圆钢管. 从钢管节点的构造来保证弦杆外径大于腹杆外径,弦杆壁厚大于腹杆壁厚. 按等间距 1.5m错位布置上、下弦杆节点来实现弦杆与腹杆以及腹杆轴线间的夹角大于30o. 同时在钢桁架承受较大横向荷载的支座部位纵向和横向进行了加强. 在本工程中上弦杆为2根φ203 收稿日期:2006-03-28. 基金项目:中国博士后科学基金(2005037512). 作者简介:喆 邬华(1971-),男,上海人,博士后,高级工程师,主要研究方向:大跨钢结构、预应力混凝土结构等. E-mail:wuzhehua@https://www.doczj.com/doc/341395948.html,

管桁架设计总结

主要参考资料:《空间网格结构技术规程》 《荷载规范》尤其是风荷载,雪荷载 《钢结构连接节点设计手册》计算屋盖支座 一、选型:参见《空间网格结构技术规程》第三章3.1到3.5节 其中:网架的高跨比可取1/10—1/18;网架在短向跨度的网格数不宜小于5;确定网格尺寸时,宜使相邻杆件间的夹角大于45度,且不宜小于30°。 二、结构计算 1.《空间网格结构技术规程》4.1.1空间网格结构应进行重力荷载及风荷载作用下的位 移、内力计算。并应根据具体情况,对地震、温度变化、支座沉降及施工安装荷载等作用下的位移、内力计算。 2.应该考虑荷载: 1)风荷载:注意体形系数的选取。《空间网格结构技术规程》4.1.3对于基本自振周期大于0.25s的空间网格结构,宜进行风振计算。参考《荷载规范》8.4.3 风荷载主要考虑垂直桁架方向,平行桁架方向。 对于风荷载还应该考虑:当风吸力作用于屋盖时,传递到节点荷载上的向上的 合力应小于屋盖自重。 2)雪荷载:雪荷载的主要问题是屋面积雪分布系数参考《荷规》表7.2.1. 3)积水荷载:根据桁架的整体形势,考虑檐口高度以符合积水荷载与雪荷载的大小,并按较大值选取荷载不至于屋面。 4)温度作用:《空间网格结构技术规程》4.2.4中可不考虑温度变化引起的内力条件;若要考虑温度作用,参数考虑《荷规》第九章。 5)地震作用: a).《抗规》10.2节10.2.6下列屋盖结构可不进行地震作用计算,但应符合本节 有关的抗震措施要求: 1.7度时,矢跨比小于5的单向平面桁架和单向立体桁架结构可不进行沿桁架的 水平向以及竖向地震作用计算。 2.7度时,网架结构可不进行地震作用计算。 另参考《空间网格结构技术规程》4.4节 b). 《空间网格结构技术规程》4.4.8 当采用振型分解反应谱法进行空间网格结 构地震效应分析时,对于网架结构宜至少取前10~15个振型,对于网壳结构宜 至少取前25~30个振型,以进行效应组合。 《空间网格结构技术规程》4.4.10 在进行结构地震效应分析时,对于周边落地 的空间网格结构,阻尼比可取0.02,;对设有混凝土结构支撑体系的空间网格结 构,阻尼比可取0.03. 三、模型建立及计算:3D3S 1.当不是采用3D3S的模板建模时(自己手动建模),软件不能自动分辨模型中的“上 弦”、“下弦”、“撑杆”等杆件类型,要用户自己定义,可采用“构件属性”菜单中“定义层面或轴线号”命令定义杆件类型; 2.定义单元计算长度:定义单元时,计算长度取0,程序会自动寻找计算长度。软件 对空间框架结构自动寻找无支撑长度,并按规范自动计算两个方向的计算长度。对普通屋架定义了常见的平面内外计算长度。对平面框架的平面内计算长度(绕3轴)

贝雷片(贝雷架)图片、规格尺寸及构件表

贝雷片(贝雷架)图片、规格尺寸及构件表 “贝雷片”又称贝雷架,贝雷梁或桁架,最先在二战时由一名英国工程兵发明,以解决战争期间桥梁快速架设的需要,并以他的名字命名。可用于公路桥梁,拼装龙门吊车,导梁,架桥机,吊篮等。 贝雷片具有结构简单、运输方便、架设快捷、载重量大、互换性好、适应性强的特点。

“321”钢桥是在原英制贝雷桁架桥基础上,结合我国国情和实际情况研制而成的快速组装桥梁,于1965年定型生产,在我国得到了很大发展,广泛应用于国防、战备、交通工程、市政水利工程,是我国应用广泛的组装式桥梁。具有结构简单、运输方便、架设快捷、载重量大、互换性好、适应性强的特点。“HD200”型装配式公路钢桥增加了桁架高度,提高了承载能力,增强了稳定性能,增加了疲劳寿命,提高了可靠度。与321型钢桥相比,在相同组合情况下,强度提高了33%,刚度提高了2.3倍。适用范围单车道桥面净宽4.2M,组合跨径9.14-76.2m,双车道桥面净宽7.4m,组合跨径9.14-57.91m。 贝雷梁现有进口与国产两种规格,国产贝雷梁其桁节用16锰钢,销子采用铬锰钛钢,插销用弹簧钢制造,焊条用T505X型,桥面板和护轮木用松木或杉木。材料的容许应力按基本应力提高30%,个别钢质杆件超过上述规定时,不得超过其屈服点的85%,设计时采用的容许应力如下:木料--顺木纹弯应力、压应力及承压应力为16.2MPa;受弯时顺木纹剪应力为2.7MPa。弹性模量E=98.5×105MPa。钢料—16锰钢拉应力、压应力及弯应力为1.3×210=273MPa;剪应力为1.3×160=208MPa。30铬锰钛拉应力、压应力及弯应力为0.85×1300=1105MPa;剪应力为0.45×1300=585MPa。现有进口贝雷梁多系20世纪40年代的产品,材料屈服点强度为351MPa,其容许应力按0.7×351=245MPa考虑,销子容许应力可考虑与国产销子一样。 NGU

管桁架结构制作安装施工工艺备课讲稿

管桁架结构制作安装 施工工艺

管桁架结构制作安装 施工工艺

钢管桁架结构制作与安装施工工艺 1 一般规定 1.1适用范IU 木施I:工艺规程适用于大空体有场馆、公共建筑和各种用@1當矩管作为1??架构成乞类形状的空何结构的建筑物以及构筑物. 1.2编制依抓的杯准与规范 优质碌素结枸钢GB/T699—1999 普通礙素结构制GB ; T70O-1998 低合金馬强度结构钢GB T1591—19£>! -般工程用铸造碳素钢GB 5576—1997 铸件尺寸差GB &I11—86 结构用冷巧空心型钢GB/T6728—1986 铸;超声探伤方法及质吊评级方広GB 7233-87 炸接结枸用碳素制铸件GB,T7659-1987 结构用无缝符GB/T8162—1999 铸件重址公差GB T11351-89 ri缝焊管GB/T13793—1992 结构用不锈钢无縫钢管GB/T11975—1991 傅结构L程施门贡戢脸收规范CB 50205—2001 建筑1?程施1:质眾蛉收统一标准GB 50300—2001 建筑钢结构焊接技术规程JCJ 81—2002 合金钢铸件JB/ZQ1297 1986 铸件质童分等通则JB/JQ82001—90 13材料藝求 管桁架使川的管材、板材、埠材、铸制,除材料牌号、型号规格和质星等级应符合相应设汁文件的耍求.还必须符合下述规定: 1管材 1)材质:必须符合G优质碳素结构tmGBT699—1999、《普通破素结构钢》GB

贝雷梁作业规范

贝雷梁搭设 1 适用范围 本作业指导书适用于利用贝雷梁修建临时便桥、临时支架、作业平台及桥梁水毁后紧急抢修等。贝雷梁的最大特点,在于部件轻巧,各部件间用销子或螺栓连接,装拆方便,用简单的工具和人力就能迅速完成贝雷梁搭设。 2 作业准备 2.1 搭设前的准备工作 2.1.1 依照设计清点各种构件数量是否配齐,检查各构件尤其是销子等重要受力构件是否有损伤,必要时应对销子进行探伤检查; 2.2 贝雷梁搭设所需专用工具设备如下表: 主要工具设备表 2.3 劳动力组织如下表: 劳动力组织机构表

3 操作方法 3.1 拼装工艺流程图如下: 3.2 拼装方法 3.2.1 桁架标准节拼装 贝雷梁桁架标准节段长3m,高1.5m,重约270kg。其桁架结构如下图所示:

图1 桁架单元 1-横梁夹具孔;2、6、8、11-支撑架孔;3-工字钢;4-阴头;5、9、14-弦杆螺栓孔;7-上弦杆;10-阳头;12、13-风构孔;15-槽钢;16、横梁垫板;17-下弦杆;18-斜撑 如图1所示,竖杆及斜杆焊接而成,上下弦杆的一端为阴头,另一端为阳头。阴阳头上都有销栓孔。两节桁架连接时,将一节的阳头插入另一节的阴头内,对准销子孔,插上销子,最后插入保险插销即可。 弦杆上焊有多块带圆孔的钢板,其中有:弦杆螺栓孔,在拼装双层或加强桥梁时,在此孔插桁架螺栓或弦杆螺栓,使双层桁架或桁架与加强弦杆结合起来;支撑架孔,用于安装支撑架。当桁架用在桥梁上部时,使用中间两个孔;当桁架用作桥墩时,用端部的一对孔,以加固上下节桁架。下弦杆两端钢板上的圆孔及弦杆槽钢腹板上的长圆孔叫做风构孔,用以连接抗风拉杆。下弦杆设有4块横梁垫板,上有栓钉,以固定横梁位置。端竖杆有支撑架孔,为安装支撑架、斜撑与联板用。端竖杆及中间杆的矩形孔叫做横梁夹具孔,用来安装横梁夹具。每件桁架重270kg,用杠肩抬,4人即可搬运,用手搬运则需6-8人,如将下弦加强弦杆与桁架连接后用手抬运,在加强弦杆一边需增加1-2人。

浅谈大跨度空间管桁架的结构设计

浅谈大跨度空间管桁架的结构设计 【摘要】近年来,钢管结构在工业及民用建筑中的应用日益广泛,大跨度的车站、机场、体育场馆等多采用钢管桁架结构,本人有幸参加大庆侏罗纪公园室内游乐场的设计,主体建筑为128米X112米的空间桁架结构。本文通过对该建筑结构设计的回顾,在理论分析和实际工程计算紧密结合的基础上,总结了空间桁架结构设计的一些方法和经验。 标签空间桁架;方案选择;计算分析;关键技术 1、工程概况 本工程位于大庆市区,单体建筑为八边形,建筑面积13475.74㎡,单向拱形屋面,长度128m,矢高12.8m;拱顶净高度28.5m。桁架最大跨度64米。室内景观游乐设施复杂繁多,地面高低起伏,建筑四周墙体均安装美国公司设计的布景,整个建筑对美观及空间要求很高,因此,整个建筑除四周设柱外,中间仅允许有4根圆柱支撑整个屋面体系。屋面三角形桁架内设置通长猫道,兼做表演照明和电缆桥架使用,合理的利用了建筑空间。 2、钢管桁架结构的形式及特点 2.1 管桁架的分类:根据受力特性和杆件布置不同,可分为平面管桁结构和空间管桁结构。 平面管桁结构的上弦、下弦和腹杆都在同一平面内,结构平面外刚度较差,一般需要通过侧向支撑保证结构的侧向稳定。 空间管桁结构通常为三角形截面,与平面管桁结构相比,它能够具有更大的跨度,且三角形桁架稳定性好,扭转刚度大且外表美观。在不布置或不能布置面外支撑的场合,三角形桁架可提供较大跨度空间。一组三角形桁架类似于一榀空间刚架结构,且更为经济。可以减少侧向支撑构件,提高了侧向稳定性和扭转刚度。对于小跨度结构,可以不布置侧向支撑。 2.2 连接件的截面形式常用的杆件截面形式为圆形、矩形、方形等,本建筑弦杆和腹杆均为圆管相贯。 2.3 桁架的外形: 从桁架外形(即从弦杆类型来分)方面可分为:直线型与曲线型管桁架结构。为了满足对建筑物美观和使用功能的要求,以及空间造型的多样性,管桁架结构多做成各种曲线形状,以丰富结构的立体效果。当设计曲线型管桁结构时,有时为了降低加工成本,杆件仍然加工成直杆,由折线近似代替曲线。如果要求较高,可以采用弯管机将钢管弯成曲管,建筑效果较好,但对加工工艺要求较高。 2.4 管桁架的优点 钢管结构因其具有优美的外观、合理的受力特点以及优越的经济性,在现代工业厂房、体育馆、展览馆、会场、航站楼、车站、宾馆等建筑中得到了广泛的应用,如上海体育场、首都机场新航站楼、广州新白云及长航站楼、广州国际会展中心、上海新国际博览中心等大型工程中均采用了钢管结构。工程实际表明,钢管结构既可以很好地满足建筑要求,又能够使结构达到安全、适用、经济等性能指标,符合钢结构的最新设计观念。 2.5 本建筑弦杆和腹杆的杆件均为圆钢管,那么钢管截面的优点主要有以下几个方面: (1)圆管和方管的管壁一般较薄,截面回转半径较大,故抗压和抗扭性能

贝雷梁支架专项施工方案

一、工程概况 (3) 二、编制依据 (3) 三、施工投入情况 (4) 四、支架施工方案 (4) (三)、钢管桩立柱及工字钢施工 (6) (四)、贝雷梁施工 (7) (五)、施工控制要点 (8) 五、30m跨支架受力验算 (9) (一)、荷载组成 (9) (二)、模板和方木验算 (10) (三)、14工字钢验算 (11) (四)、贝雷梁验算 (16) (五)、40A#工字钢验算 (21) (六)、钢管支墩强度验算 (23) 由40a#工字钢剪力图可知,最大支座反力为: (23) (七)、桩基、承台基础和地基承载力验算 (24) (八)、支架整体稳定性验算 (25) 十、施工预拱度设置 (29) 十一、支架拆除 (29) (一)、传统支架拆除工艺 (29) (二)、预留钢管拆除工艺 (31)

一、工程概况 宣曲高速公路是国家高速公路网G56杭瑞高速公路的其中一段,路线位于曲靖市沾益县境内,主线全长94.392公里G60连接线为宣曲、昆曲和曲靖绕城高速公路连接线;连接线公路等级为高速公路,设计时速100公里,路基宽度33.5m。起点于K1+000处接沟岩上互通立交,终点接大龙潭互通立交,并于K2+740处设置沾益互通立交,全连接段长13.523公里。 本项目里程段为K8+630~K11+294,总计10座桥梁包含有现浇箱梁施工,现浇箱梁的桥梁跨径有16m,17.5m,20m,25m,27m,30m,35m共计7种,幅宽有10.5m,16.75m,33m共计3种,各桥箱梁箱梁布置情况统计如下表: 二、编制依据 (一)、《公路桥涵施工技术规范》JTG/T F50—2011; (二)、《公路工程质量检验评定标准》JTG F80/2—2004;

贝雷梁安装

技术交底书 编号: 工程名称合蚌双凤特大桥施工里程DK121+056~DK121+254 设计图号施工部位237#、238#、243#门式墩 交底者日期接收者日期 复核者日期审核者日期 技术交底内容:贝雷梁吊装技术交底 一、贝雷梁吊装 1、帽梁底单组贝雷梁长15m、宽45㎝、高1.8m,总重约7.5t。防护部分的贝雷梁长27m、宽90cm、高1.8m。详见贝雷梁布置图。 2、贝雷梁的主体结构有:桁架、梢子、保险插销、加强弦杆等四种构件。 3、贝雷片进场时,应逐片、逐个杆件组织验收,对于扭曲变形的不予使用,插销连接不牢靠的予以调整加固或更换,贝雷片锈蚀应去除,严重锈蚀的不予使用,对于个别节点存有开裂、脱落的进行焊接加强。 4、根据场地实际情况,贝雷片吊装场地选在铝厂专用线夹角地。 5、每三组吊装一次,吊装前应将贝雷片各杆件连接完毕。 6、支撑连接结构有斜撑、支撑架、抗风拉杆、横梁夹具、桁架螺栓、弦杆螺栓、斜撑螺栓、撑架螺栓等多种构件。 7、吊装前应在两侧工字钢上放出每组贝雷梁的准确位置,人工辅助吊车准确就位。贝雷梁放置在横向分配梁上,采用U型扣与横向分配梁连接。 8、各种杆件应严格按照说明书安装,并组织专人进行验收,并记录。 9、每三组贝雷片最大总重7.5t,根据吊车性能表选用25t汽车吊。 10、吊车就位于贝雷梁小里程方向15m、桥梁中线左侧20m处,起吊距离即吊车位置与吊点(贝雷梁就位后中心)间距离为25m;起吊高度12m。 11、贝雷梁布置图详见贝雷梁布置图。 二、安装注意事项 吊装作业前的注意事项。 1、检查各安全保护装置和指示仪表应齐全。 2、燃油、润滑油、液压油及冷却水应添加充足。 3、开动油泵前,先使发动机低速运转一段时间。 4、检查钢丝绳及连接部位应符合规定。

管桁架钢结构工程施工组织设计内容

管桁架钢结构工程施工组织设计内容 (一)工程概况 本工程是某·某华园(一期)钢结构工程,整个结构全部节点均由法兰盘连接。 1、工程难点、特点分析 难点: (1)主桁架构件长,部分桁架断面过大,运输困难,需在现场进行拼装; (2)跨度大,构件长,质量重,而作业条件受限制,施工难度大; (3)二榀桁架与柳叶弦杆组成的空间结构支撑于两点(下部砼柱),悬挑跨度大,在结构安装过程中单 榀侧向稳定性差; (4)部分柳叶弦杆支撑构件只能单件现场高空安装,安全隐患多; (5)钢结构仅为罩棚的骨架,本项工程承上启下,施工中需要与相关专业协调配合。 特点: (1)作业条件复杂,且工期紧,钢结构系统施工的同

时土建也在施工。看台及外侧部分土建工程大 部分已经施工完,构件需在场外拼装,大大的 增加了安装作业半径,因此,钢结构安装过程 中需引进大型吊机。 (2)部分杆件需煨弯,采用管管相贯连接节点及铸钢节点,对构件加工和安装提出更高的要求。 (二)建设地点及环境特征 某·某华园钢结构工程,坐落于河北省保定市。 (三)施工条件 ●施工场地已具备开工条件; ●施工所需水、电、电讯线路等,由总承包单位提供接 驳点; ●施工场地与公共道路通道已开通。 (四)项目管理特点及总体要求 某奥林匹克体育场跨度大、结构复杂、工期紧、质量要求高,土建、外围护多工种交叉作业,有大量高空作业等,施工难度大,安全隐患多。 根据以上特点,我公司将对本工程运用以前工程管理的成功经验,现场实行标准化管理,配合总包单位确保使本工程达到“省级文明示范工地”。我公司将坚持“诚信经营,

铸造精品,业主满意,发展自我”的质量方针,建优质工程,提供优质服务,使业主满意。 工程施工前,认真做好图纸深化设计,做好与土建工程的交接手续,为工程按时开工创造有利条件。 施工过程中,执行业主和监理工程师的指令和建议,配合总包单位的管理和协调。协助业主做好与有关部门的协调工作,积极主动地为使工程优质、高速建设提出各种合理化建议。及时汇报工程进展情况,密切与相关专业进行联系,尽力为其它专业的施工创造便利条件;发挥公司的技术优势,采用新技术、新工艺、新方法,保证工程质量和进度,节约成本。 工程竣工后,做好与后续施工单位的交接工作,做好轴线、标高、工程资料的移交工作。 在保修期,我公司严格执行用户回访保修制度,由公司用户服务组定期回访,认真听取业主意见,对存在的问题及时解决。

桁架结构分析

2013-2014年度学生研究计划(SRP)“桁架结构模型结构优化及试验” 结题论文 姓名骆辉军 学院土木与交通学院 专业土木工程(卓越全英班) 学号 201230221450 指导老师范学明 时间 2014年10月

一.实验背景 随着科学技术的发展和计算机软件技术的应用,应用相关的软件来进行桁架结构模型的优化已经可以成为现实。桁架结构中的桁架指的是桁架梁,是格构化的一种梁式结构。桁架结构常用于大跨度的厂房、展览馆、体育馆和桥梁等公共建筑中。由于大多用于建筑的屋盖结构,桁架通常也被称作屋架。在桥梁结构中,桁架结构也应用广泛。只受结点荷载作用的等直杆的理想铰结体系称桁架结构。它是由一些杆轴交于一点的工程结构抽象简化而成的。合理地设计桁架结构,就能够最大限度地利用材料的强度,起到减轻桁架重量,节省材料的目的,从而也能为工程实际应用提供相关的依据和参考。 但桁架的结构模型形式千变万化,仅仅从理论上分析桁架的受力特征和破坏特征,而不进行相应的试验研究是无法取得实质性的进展的。正是基于这样一个原则,我们需要在理论研究的基础上通过试验来优化桁架的结构模型,在各式各样的桁架结构中挑选出受力合理的结构,最大限度地使材料的强度得以利用。 研究桁架结构模型优化的意义 桁架结构中,各杆件受力均以单向拉、压为主,通过对上下弦杆和腹杆的合理布置,可适应结构内部的弯矩和剪力分布。由于水平方向的拉、压内力实现了自身平衡,整个结构不对支座产生水平推力。结构布置灵活,应用范围非常广。桁架梁和实腹梁(即我们一般所见的梁)相比,在抗弯方面,由于将受拉与受压的截面集中布置在上下两端,增大了内力臂,使得以同样的材料用量,实现了更大的抗弯强度。在抗剪方面,通过合理布置腹杆,能够将剪力逐步传递给支座。这样无论是抗弯还是抗剪,桁架结构都能够使材料强度得到充分发挥,从而适用于各种跨度的建筑屋盖结构。更重要的意义还在于,它将横弯作用下的实腹梁内部复杂的应力状态转化为桁架杆件内简单的拉压应力状态,使我们能够直观地了解力的分布和传递,便于结构的变化和组合。 由于杆件之间的互相支撑作用,且刚度大,整体性好,抗震能力强,所以能够承受来自多个方向的荷载。而且具有结构简单,运输方便等优点,其应用于各个工程领域。古代木构建筑,而今的2008北京奥运会的主体育馆鸟巢;太空中的大型可展天线,地面上的跨海大桥,随处都可见到桁架的身影。由于桁架的结构模型千变万化,不同的桁架结构形式对桥梁或者屋架的受力特征有很大的影响,因而,研究桁架结构模型的优化具有重大的意义。 二.实验的相关资料 1.桁架结构的常见构造方式 桁架指的是桁架梁,是格构化的一种梁式结构,即一种由杆件彼此在两端用铰链连接而成的结构。桁架由直杆组成的一般具有三角形单元的平面或空间结构,桁架杆件主要承受轴向拉力或压力,从而能充分利用材料的强度,在跨度较大时可比实腹梁节省材料,减轻自重和增大刚度。由于大多用于建筑的屋盖结构,桁架通常也被称作屋架。 桁架结构常用于大跨度的厂房、展览馆、体育馆和桥梁等公共建筑中。其主要结构特点在于,各杆件受力均以单向拉、压为主,通过对上下弦杆和腹杆的合理布置,可适应结构内部的弯矩和剪力分布。由于水平方向的拉、压内力实现了自身平衡,整个结构不对支座产生水平推力。结构布置灵活,应用范围非常广。桁架梁和实腹梁(即我们一般所见的梁)相

钢框架—空间管桁架结构的整体分析与等效设计方法

钢框架—空间管桁架结构的整体分析与等效设计方法 管桁架结构以简洁、美观的特点已经广泛应用于大跨度空间结构,对于空间管桁架的结构计算也已经趋于成熟,但由于设计分工,管桁架结构的计算设计与下部主体结构的设计往往分别由钢结构公司与设计院分别进行,并且空间管桁架结构与下部钢框架结构的整体计算在目前设计院常用的结构计算软件(如PKPM、YJK等)是无法实现的,目前设计院的主流做法是将管桁架的部分等效成集中荷 载的形式施加到柱顶。这种做法仅等效了荷载,并未考虑管桁架结构对结构整体的刚度贡献。 本文以泰安市旅游集散中心为工程背景,研究空间管桁架屋面的等效刚度方法,利用MIDAS有限元分析软件进行结构分析计算,主要工作内容如下:1.通过整体模型与施工图模型(等效荷载)的比对分析证明传统设计院处理管桁架屋面的做法存在着结构隐患与资源浪费,阐述协同工作理论的重要性。2.对倒三角形式的管桁架进行截面分析,提出单跨管桁架等效刚度公式的基本假定,根据材料力学知识推导出单跨管桁架等效刚度公式,并根据工程实例通过大量算例分析例如跨度、高跨比、宽高比,腹杆截面尺寸等管桁架影响因素,并确定其取值范围。 3.将单跨管桁架等效刚度公式推广到整体模型,根据公式建立等效刚度模型与整体模型,利用MIDAS有限元分析软件在风荷载工况、地震工况下的周期、侧向刚度、位移等计算参数,进行弹性时程分析补充计算,验证管桁架等效刚度公式的适用性。验证在风荷载工况下等效模型的位移计算结果具有参考价值;地震工况下等效模型的内力计算结果可以作为设计值,位移计算结果应根据结构限值相应放宽。 通过本文的研究结果可以给进行框架主体结构设计的设计从业人员一个较

管桁架施工组织设计方案

目录 第一章工程概况及特点 (1) 第一节工程概况 (1) 第二节工程特点及难点 (1) 第二章施工组织与部署 (2) 第一节施工组织 (2) 第二节施工部署 (5) 第三章钢结构制作 (7) 第一节构件预拼装方案 (7) 第二节钢构件运输计划 (8) 第四章施工准备 (11) 第一节施工技术准备 (11) 第二节设备准备 (12) 第三节材料准备 (13) 第四节劳动力准备 (13) 第五章测量方案 (15) 第一节本工程测量放线的特点 (15) 第二节主轴线的定位及标识 (15) 第三节主桁架的定位 (16)

第四节次桁架的定位 (17) 第五节测量精度控制 (17) 第六节标高控制方法 (17) 第七节测量人员组织及主要仪器 (17) 第六章结构焊接及无损检测 (19) 第一节工程焊接概况 (19) 第二节焊接方法和焊接材料选择 (19) 第三节现场焊接施工组织 (19) 第四节焊接施工管理措施 (20) 第五节结构焊接施工顺序 (23) 第六节焊接检查与探伤 (23) 第七节焊接质量保证程序 (23) 第七章屋架吊装方案 (25) 第一节主桁架 (25) 第二节次桁架 (29) 第三节拆撑时屋盖下沉控制措施 (30) 第四节其它工程 (31) 第八章进度控制计划及保证工期措施 (33) 第一节进度控制计划及有关说明 (33) 第二节工期保证措施 (34)

第九章施工现场临时用水、用电计划 (37) 第一节现场临时用水方案 (37) 第二节施工现场临时用电方案 (37) 第十章质量保证措施 (40) 第一节质量管理机制及职责 (40) 第二节项目各级人员质量职责 (42) 第三节钢结构制作工程质量保证措施 (45) 第四节施工过程中的质量控制 (50) 第五节质量管理制度 (50) 第十一章安全施工 (52) 第一节安全生产管理体系 (52) 第二节现场安全施工管理。 (55) 第三节安全保障设施 (56) 第十二章文明施工 (59) 第一节文明施工管理细则 (59) 第二节文明施工检查措施 (59) 第十三章成品保护措施 (61) 第一节成品保护组织机构 (61) 第二节成品保护的实施措施 (61)

桁架结构体系..

桁架结构体系 在本小节中我们要给大家介绍桁架结构体系的组成、优缺点及适用范围;桁架结构体系的合理布置原则及及受力特点。 桁架结构组成:一般由竖杆,水平杆和斜杆组成(图1-23)。 图1-23 桁架结构 在房屋建筑中,桁架常用来作为屋盖承重结构,这时常称为屋架。 用于屋盖的桁架体系有两类: (1)平面桁架,用于平面屋架; (2)空间桁架,用于空间网架。 这两类桁架的共同特点是它们都由一系列只受同向拉力或压力的杆件连接而成。作为桁架结构的整体来说,它们在荷载作用下受弯、受剪;但作为桁架结构中的杆件来说,只承受轴向力,不承受弯矩、剪力和扭矩。 桁架结构的最大特点是,把整体受弯转化为局部构件的受压或受拉,从而有效地发挥出材料的潜力并增大结构的跨度。 桁架结构受力合理、计算简单、施工方便、适应性强,对支座没有横向推力,因而在结构工程中得到了广泛的应用。 屋架的主要缺点是结构高度大,侧向刚度小。 结构高度大,增加了屋面及围护墙的用料,同时也增加了采暖、通风、采光等设备的负荷,并给音响控制带来困难。侧向刚度小,对于钢屋架特别明显,受压的上弦平面外稳定性差,也难以抵抗房屋纵向的侧向力,这就需要设置支撑。 桁架是较大跨度建筑的屋盖中常用的结构型式之一。在一般情况下,当房屋的跨度大于18m时,屋盖结构采用桁架比梁经济。屋架按其所采用的材料区分,有钢屋架、木屋架、钢木屋架和钢筋混凝土屋架等。钢筋混凝土屋架当其下弦采用预应力钢筋时,称为预应力钢筋混凝土屋架。目前,我国预应力钢筋混凝土屋架的跨度已做到60多米,钢屋架的跨度已做到70多米。

一、桁架结构的型式与受力特点 屋架结构的型式很多: (1)按屋架外形的不同,有三角形屋架、梯形屋架、抛物线屋架、折线型屋架、平行弦屋架等。 (2)根据结构受力的特点及材料性能的不同,也可采用桥式屋架、无斜腹杆屋架或刚接桁架、立体桁架等。 我国常用的屋架有三角形、矩形、梯形、拱形和无斜腹杆屋架等多种型式,见图1-24。 图1-24常用的屋架型式 (a)三角形屋架(b)平行弦屋架(矩形)(c)梯形屋架(再分式) (d)拱形屋架(e)下撑式屋架(f)无斜腹杆屋架 尽管桁架结构中以轴力为主,其构件的受力状态比梁的结构合理,但在桁架结构各杆件单元中,内力的分布是不均匀的。屋架的几何形状有矩形的(即平行弦屋架)、三角形、梯形、折线形的和抛物线形的等等。它们的内力分布随形状的不同而变化。 在一般情况下,屋架的主要荷载类型是均匀分布的结点荷载。我们首先分析在结点荷载作用下平行弦屋架的内力分布特点,见图1-25。然后,引伸至其它形式的屋架。 从图1-25中可以得出如下结论: (1)弦杆轴力:

管桁架结构的设计特点

管桁架结构的设计特点 [摘要]本文主要阐述了空间三角形管桁架的受力特点、结构计算原则以及截面尺寸对其内力的影响等内容。 【关键词】管桁架;受力;结构计算;截面尺寸的影响 近年来,随着我国钢铁产量的不断增长,钢结构以其自身的优势,在建筑中所占的比例越来越大,钢管结构也取得较大的突破。钢管结构的最大优点是能将人们对建筑物的功能要求、感观要求以及经济效益要求完美地结合在一起。钢管结构中的管桁架结构以它独特的优势受到人们的青睐。 1、管桁架结构的受力特点 管桁架,是指用圆杆件在端部相互连接而组成的格构式结构。与传统的开口截面(H型钢和I字钢)钢桁架相比,管桁架结构截面材料绕中和轴较均匀分布,使截面同时具有良好的抗压和抗弯扭承载能力及较大刚度,不用节点板,构造简单;制作安装方便、结构稳定性好、屋盖刚度大。空间三角形钢管桁架在受到竖向均布荷载作用的时候,表现出腹杆抗剪、弦杆抗弯的受力机理。弦杆轴力的主要影响因素是截面的高度,而竖面斜腹杆轴力的主要影响因素是竖面腹杆与竖直线的倾角,水平腹杆在竖向荷载作用下的受力较小,但是如果受到明显的扭矩作用的话,必须考虑适当加大其截面尺寸。 2、管桁架结构的结构计算 2.1设计基本规定 立体桁架的高度可取跨度的1/12~1/16;立体拱架的拱架厚度可取跨度1/20~1/30,矢高可取跨度的1/3~1/6。弦杆(主管)与腹杆(支管)及两腹杆(支管)之间的夹角不宜小于30°。当立体桁架跨度较大(一般认为不小于30m 钢结构)时,可考虑起拱,起拱值可取不大于立体桁架跨度的1/300(一般取1/500)。此时杆件内力变化“较小”,设计时可按不起拱计算。管桁架结构在恒荷载与活荷载标准作用下的最大挠度值不宜超过短向跨度的1/250,悬挑不宜超过跨度1/125。对于设有悬挂起重设备的屋盖结构最大挠度不宜大于结构跨度的1/400。当仅为改善外观要求时,最大挠度可取恒荷载与活荷载标准作用下挠度减去起拱值。一般情况下,按强度控制面而选用的杆件不会因为种种原因样的刚度要求而加大截面。 2.2一般计算原则 管桁架结构应进行重力荷载及风荷载作用下的内力、位移计算,并应根据具体情况,对地震、温度变化、支座沉降及施工安装荷载等作用下的位移、内力进行计算,内力和位移可按弹性理论,采用空间杆系的有限元方法进行计算。对非

贝雷片(贝雷架)图片、规格尺寸及构件表

贝雷片(贝雷架)图片、规格尺寸及构件表

“贝雷片”又称贝雷架,贝雷梁或桁架,最先在二战时由一名英国工程兵发明,以解决战争期间桥梁快速架设的需要,并以他的名字命名。可用于公路桥梁,拼装龙门吊车,导梁,架桥机,吊篮等。 贝雷片具有结构简单、运输方便、架设快捷、载重量大、互换性好、适应性强的特点。 “321”钢桥是在原英制贝雷桁架桥基础上,结合我国国情和实际情况研制而成的快速组装桥梁,于1965年定型生产,在我国得到了很大发展,广泛应用于国防、战备、交通工程、市政水利工程,是我国应用广泛的组装式桥梁。具有结构简单、运输方便、架设快捷、载重量大、互换性好、适应性强的特点。“HD200”型装配式公路钢桥增加了桁架高度,提高了承载能力,增强了稳定性能,增加了疲劳寿命,提高了可靠度。与321型钢桥相比,在相同组合情况下,强度提高了33%,刚度提高了倍。适用范围单车道桥面净宽,组合跨径,双车道桥面净宽,组合跨径。 贝雷梁现有进口与国产两种规格,国产贝雷梁其桁节用16锰钢,销子采用铬锰钛钢,插销用弹簧钢制造,焊条用T505X型,桥面板和护轮木用松木或杉木。材料的容许应力按基本应力提高30%,个别钢质杆件超过上述规定时,不得超过其屈服点的85%,设计时采用的容许应力如下:木料--顺木纹弯应力、压应力及承压应力为;受弯时顺木纹剪应力为。弹性模量E=×105MPa。钢料—16锰钢拉应力、压应力及弯应力为×210=273MPa;剪应力为×160=208MPa。30铬锰钛拉应力、压应力及弯应力为×1300=1105MPa;剪应力为×1300= 585MPa。现有进口贝雷梁多系20世纪40年代的产品,材料屈服点强度为351MPa,其容许应力按×351=245MPa考虑,销子容许应力可考虑与国产销子一样。

管桁架结构设计与分析

龙源期刊网 https://www.doczj.com/doc/341395948.html, 管桁架结构设计与分析 作者:王柱成王诗瑶刘广鹏任盛鑫 来源:《装饰装修天地》2018年第20期 摘要:近年来,随着我国钢材产量的不断增长,钢结构以其自身的优势在建筑中所占的比重越来越大,钢管结构也取得了很大的突破。钢管结构的最大优点是能很好地结合人们对建筑的功能要求、感官要求和经济效益要求。钢管桁架结构以其独特的优点受到人们的青睐。 关键词:管桁架;结构设计;分析 1 管桁架结构的力学特性 管桁架结构是在网架结构的基础上发展起来的。与空间桁架结构相比,管桁架结构具有独特的优势和实用性,结构的用钢量也相对经济。与空间桁架结构相比,管桁架结构省去了空间桁架下弦杆和球节点,能满足不同建筑形式的要求,特别是圆拱和任意曲线形状比空间桁架结构更为有利。四面稳定,节省材料消耗。 与传统的开口截面钢桁架(h型钢和I型钢)相比,管桁架结构的截面材料绕中性轴均匀分布,使截面具有良好的压扭承载力和较大的刚度,不需要节点板,结构简单。 最重要的是管桁架结构外形美观,造型方便,具有一定的装饰效果。该管桁架结构整体性能好,抗扭刚度高,外形美观,制造、安装、翻转、吊装相对容易。冷弯薄壁型钢屋架具有结构轻巧、刚度好、节约钢材、充分利用材料强度等优点。特别是在长细比控制的压杆和支撑体系中更为经济。目前,采用这种结构的建筑物基本上属于公共建筑物。该结构具有外形美观(可做成平板形、圆弧形、任意曲线形)、制作安装方便、结构稳定性好、屋面刚度大、经济效果好等特点。 2 管桁架结构的结构计算 2.1 基本设计规则 三维桁架的高度可为跨度的1/12~1/16。三维拱的拱厚可达跨度的1/20~1/30,拱高可达跨度的1/3~1/6。弦(主管)与腹杆(支管)和两腹杆(支管)夹角不得小于30度。当立体桁架跨度较大(一般不小于30m钢结构)时,可考虑起拱,起拱值不大于立体桁架跨度的 1/300(一般为1/500)。此时杆件内力变化较小,设计时不能用拱计算。管桁架结构在恒载和活载标准下的最大挠度值不应超过短跨度的1/250,悬臂不应超过跨度的1/125。悬吊吊装设备屋面结构的最大挠度不应大于结构跨度的1/400。当仅改善外观要求时,在恒载和活载标准下,最大挠度可取挠度减去鼓包值。

管桁架结构制作与安装施工工艺

钢管桁架结构制作与安装施工工艺 1 一般规定 1.1 适用范围 本施工工艺规程适用于大型体育场馆、公共建筑和各种用圆管、矩管作为骨架构成各类形状的空间结构的建筑物以及构筑物。 1.2 编制依据的标准与规范 优质碳素结构钢GBZ T699—1999 普通碳素结构钢GBZ T700—1998 低合金高强度结构钢GBZ T1591—1994 一般工程用铸造碳素钢GB 5576—1997 铸件尺寸差GB 6414 —86 结构用冷弯空心型钢GB/ T6728—1986 铸钢件超声探伤方法及质量评级方法GB7233 —87 焊接结构用碳素钢铸件GB/ T7659—1987 结构用无缝管GB/ T8162—1999 铸件重量公差GB/ T11351—89 直缝焊管GB/ T13793—1992 结构用不锈钢无缝钢管GB/ T14975—1994 钢结构工程施工质量验收规范GB50205 —2001 建筑工程施工质量验收统一标准GB50300 —2001 建筑钢结构焊接技术规程JGJ 81 —2002 合金钢铸件JB/ ZQ4297-1986 铸件质量分等通则JB/ JQ82001- 90 1.3材料要求 管桁架使用的管材、板材、焊材、铸钢,除材料牌号、型号规格和质量等级应符合相应设计文件的要求,还必须符合下述规定:

1管材 1)材质:必须符合《优质碳素结构钢》GB/T699-1999、《普通碳素结构钢》G》T700—1998、《低合金高强度结构钢》 GB/T1591—1994和《结构用不锈钢无缝钢管》GB7T14975-1994的规定; 2)型材规格尺寸及其允许偏差:矩管必须符合《结构用冷弯空心型钢》GB/T6728-1986标准规定, 无缝钢管必须符合《结构用无缝管》GBZT8162- 1999标准规定,焊管必须符合《直缝焊管》G》T13793 —1992标准规定,不锈钢无缝钢管必须符合《结构用不锈钢无缝钢管》GB/T14975-1994标准规定。 2板材 1)材质:必须符合《普通碳素结构钢》GB/T700—1998和《低合金高强度结构钢》GB/T1591—1994 标准的规定; 2)规格尺寸和允许偏差:必须符合《碳素结构钢和低合金钢热轧厚板和钢带》GB/T3274—1988和《热 轧钢板和钢带的尺寸、外形、重量及允许偏差》GB/ T709-1988标准规定。 3焊材 1)焊条:分别应符合《碳钢焊条》GB/T5117—1995、《低合金钢焊条》G》T5118—1995和《不锈钢焊条》GB/T983- 1995标准规定; 2)焊丝分别应符合《熔化焊用钢丝》GB/ T14957、《气体保护电弧焊用碳钢、低合金钢焊丝》GB^ T8110、《碳钢药芯焊丝》GB/T10045、《低合金钢药芯焊丝》GB^T17493标准规定。 3)焊剂分别应符合《碳素结构钢埋弧焊用焊剂》GB5293、《低合金钢埋弧焊用焊剂》GB/T12470标 准规定。 4铸钢 1)化学成分、力学性能 管桁架所使用铸钢节点铸件材料采用ZG25H、ZG 35H、ZG 22Mn等,优先采用ZG 35H、ZG 22Mn 铸钢,其化学成分、力学性能分别应符合《一般工程用铸造碳素钢》GB5576 —1997、《焊接结构用碳素钢 铸件》GB/T7 659 —1987和《合金钢铸件》JB/ZQ4297 —1986标准规定。 注:管桁架所使用的钢支座通常也采用35号、45号结构钢锻件,其化学成分、机械性能符合《优质碳素结构钢》GB /T699—1999的要求。辊轴锻件用钢锭锻造时,锻造比不少于 2.5,锻造过程中应控制锻造最终温度,锻件应进行正火处理后回火处理。锻件不得有超过其单面机加工的余量的50%勺夹层、折叠、裂纹、结疤、夹渣等缺陷,不得有白点,且不允许 焊补。 2)尺寸公差和未注尺寸公差管桁架所使用的铸钢构件的尺寸公差应满足设计文件的规定。当设计无 规定时,未注尺寸公差按GB5414—86CT13级,壁厚公差按GB5414—86CT14级,错型值为1.5mm未注重量公差按 GB/T11351—89MT13级。

管桁架工程施工方案

大型散货堆场防风抑尘棚工程 施工方案 1、工程概况 该防风抑尘棚结构断面为椭圆拱形,结构总宽121米,净宽110米,长度1100米,每座建筑面积13.431万㎡,其内部设置堆取料机、堆取料皮带机及料堆。棚体结构形式全部采用管桁架结构,分别由顶部敞开段和顶部闭合段沿长度方向间断布置而成,顶部敞开段敞开部分宽约72米,顶部闭合段为全闭合结构。 2、编制依据 1、《钢结构工程施工质量验收规范》GB50205-2001 2、《碳素结构钢》GB/700-2006 3、《直缝电焊钢管》GB/T13793-93 4、《结构用无缝钢管》GB8162-1999 5、《无缝钢管尺寸、外形、重量及允许偏差》GB/T17395-1998 6、《低合金高强度结构钢》GB1591-94 7、《建筑钢结构焊接技术规程》JGJ81-2002

8、《碳钢焊条》GB5117-1995 9、《低合金钢焊条》GB5118-1995 10、《气体保护焊用焊丝》GB/T14958 -94 11、《钢焊缝手工超声波探伤方法和探伤结果分级》GB11345-1989 12、《焊接接头机械性能试验取样方法》GB/T2649-1989 14、《涂装前钢材表面锈蚀等级和除锈等级》GB8923-1988 15、《钢结构高强度螺栓连接的设计施工及验收规程》JGJ82-91 16、《厚度方向性能钢板》GB5313 17、《工程测量规范》GB50026-93 18、《施工现场临时用电安全技术规范》JGJ-46-2005 19、《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》JGJ130-2001 20、《建筑机械使用安全技术规程》JGJ/T33-2001 21、《建筑施工高空作业安全技术规范》JGJ80-91 3、施工准备 3.1 技术准备工作

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