温度变化对结构影响的计算
- 格式:ppt
- 大小:680.00 KB
- 文档页数:13
第六节 静定结构温度变化时的位移计算对于静定结构,杆件周围温度发生改变时,并不引起结构产生内力,但由于材料随着温度变化而发生膨胀或收缩,这会引起截面的应变,即温度应变,从而使结构产生位移和变形。
首先推导静定结构在温度变化影响下位移的计算公式。
如图6-35(a)所示某刚架,设杆件的外侧温度上升1t (℃),内侧温度上升2t (℃),求由于温度改变引起K 截面竖向位移K t ∆。
根据单位荷载法求位移的思路,虚设的单位荷载状态如图6-35(b)所示。
在结构位移计算的一般公式(6-12)中,若仅考虑温度变化引起的位移,式(6-12)可表示为:S N kt t t t M ds F ds F ds κγε∆=++∑∑∑⎰⎰⎰ (6-28a )式中,t t t κγε、、分别为实际位移状态中由温度变化引起的微段ds 的弯曲曲率、平均剪切应变和轴向应变,这可以根据微段上温度改变情况来确定。
图6-35 静定结构由温度变化引起的位移计算(a)实际位移状态(b)单位荷载状态(c) 温度引起ds 微段变形从实际位移状态中取微段ds 分析,如图6-35(c)所示,假设温度变化沿杆截面厚度方向为线性分布。
此时,杆件轴线处温度变化0t 及上下边缘温度改变的差值t ∆分别为:12210h t h t t h+=, 21-t t t ∆= (6-28b ) 式中,h 是杆件截面厚度,1h 和2h 分别是杆轴至截面上、下边缘的距离。
如果杆件的截面是对称截面,则21/2h h h ==,021()/2t t t =+。
对微段ds ,温度变化引起的轴向变形和弯曲变形分别为:0t t du ds t ds εα== (6-28c )()2121t t t t t ds t ds tds d ds h h h ααααϕκ--∆==== (6-28d )式中,α为材料的线膨胀系数。
对于杆件结构,温度变化并不引起剪切变形,即:0t t d ds ηγ== (6-28e )将式(6-28c)至(6-28e)代入式(6-28a),可得静定结构由温度变化引起位移的计算公式: 00N N kt tds t M F t ds Mds t F ds h h αααα∆∆∆=+=+∑∑∑∑⎰⎰⎰⎰ (6-29a ) 式(6-29a )中,积分N F ds ⎰表示单位荷载作用下轴力图N F 的面积,积分Mds ⎰表示单位荷载作用下弯矩图M 的面积,分别记为: N N F A F ds =⎰,M A Mds =⎰因此,式(6-29a )也可表示为: 0F Nkt M tA t A h αα∆∆=+∑∑ (6-29b ) 式(6-29)中,轴力N F 以拉伸为正,0t 以升高为正。
幕墙温度作用分项系数1.引言1.1 概述幕墙作为建筑外立面的一种形式,不仅具有装饰性和美观性,还承担着保温、隔热、防水等功能,对建筑的整体性能起着重要的作用。
然而,在现实应用中,幕墙在面对高温、低温等温度变化时,可能会出现一些问题,如热膨胀、热传导等,从而影响到幕墙的稳定性和使用寿命。
了解温度对幕墙的影响及其机理,对幕墙的设计和维护具有重要的指导意义。
在本文中,我们将重点探讨温度对幕墙的影响,并介绍幕墙温度作用分项系数的定义和计算方法。
在温度变化的情况下,幕墙会因为热胀冷缩而发生变形,甚至可能引起幕墙构件的破坏。
此外,温度变化还会导致热的传导,从而使得室内外温差扩大,影响到建筑的保温性能。
因此,了解温度对幕墙的影响,对于确保幕墙的安全性和功能完整性至关重要。
为了更好地研究温度对幕墙的影响,幕墙温度作用分项系数被提出。
幕墙温度作用分项系数是分析温度作用下幕墙变形和传热效应的关键参数,可以帮助工程师有效评估和控制幕墙的温度响应。
因此,本文将详细介绍幕墙温度作用分项系数的定义和计算方法,以期为幕墙的设计和维护提供参考。
综上所述,本文将重点探讨温度对幕墙的影响,并介绍幕墙温度作用分项系数的定义和计算方法。
通过对这些内容的研究,可以更好地理解幕墙在不同温度下的响应及其机制,以及如何有效评估和控制幕墙的温度响应,为幕墙的设计和维护提供指导和参考。
在温度变化日益剧烈的今天,这一研究对于保证幕墙的安全性和功能完整性具有重要的意义。
1.2文章结构文章结构(Article Structure)本文旨在研究幕墙在不同温度下的作用,并通过计算幕墙温度作用的分项系数来进行分析。
本文将分为以下几个部分进行讨论。
引言部分将介绍本文的目的和背景。
首先,我们将对幕墙的概念进行概述,说明其在建筑结构中的重要性和应用范围。
然后,给出本文的结构和目标,以便读者可以更好地理解接下来的内容。
正文部分将着重研究温度对幕墙的影响。
首先,我们将分析温度变化对幕墙热膨胀的影响。
混凝土面层温度应力计算公式引言:混凝土是一种常用的建筑材料,具有良好的耐久性和承载能力。
然而,在使用过程中,混凝土受到温度变化的影响,可能会产生应力。
因此,了解混凝土面层温度应力的计算公式是非常重要的,可以帮助我们评估混凝土结构的安全性和稳定性。
一、混凝土面层温度应力的原因和影响因素混凝土面层的温度应力主要是由于温度变化引起的材料膨胀或收缩不均匀导致的。
温度的变化会导致混凝土发生体积变化,从而产生内部应力。
以下是影响混凝土面层温度应力的主要因素:1. 温度变化幅度:温度变化幅度越大,混凝土面层的温度应力就越大。
2. 混凝土材料的热膨胀系数:不同的混凝土材料具有不同的热膨胀系数,热膨胀系数越大,温度应力越大。
3. 混凝土的约束条件:混凝土的约束程度越大,温度应力越大。
4. 混凝土的几何形状和结构:不同的混凝土结构和几何形状对温度应力的分布和大小有影响。
二、混凝土面层温度应力的计算公式混凝土面层温度应力的计算公式可以通过考虑混凝土的热膨胀和约束情况来推导得出。
一种常用的计算公式是线膨胀系数法,其计算公式如下:ΔL = α × L × ΔT其中,ΔL为混凝土面层的长度变化,α为混凝土的线膨胀系数,L 为混凝土的初始长度,ΔT为温度变化。
温度应力可以通过以下公式计算:σ = E × ΔL / L其中,σ为混凝土面层的温度应力,E为混凝土的弹性模量,ΔL为混凝土面层的长度变化,L为混凝土的初始长度。
三、混凝土面层温度应力的计算实例为了更好地理解混凝土面层温度应力的计算过程,我们来看一个简单的实例。
假设一个混凝土面层的初始长度为10m,温度变化为50℃,混凝土的线膨胀系数为12×10^-6/℃,弹性模量为30 GPa。
根据线膨胀系数法计算混凝土面层的长度变化:ΔL = α × L × ΔT= 12×10^-6/℃ × 10m × 50℃= 0.006m然后,根据温度应力的计算公式计算混凝土面层的温度应力:σ = E × ΔL / L= 30 GPa × 0.006m / 10m= 18 MPa因此,根据以上计算,该混凝土面层在温度变化为50℃时,将产生18 MPa的温度应力。
温度应力计算第四节温度应力计算一、温度对结构的影响1 温度影响(1)年温差影响指气温随季节发生周期性变化时对结构物所引起的作用。
假定温度沿结构截面高度方向以均值变化。
则12t t t -=?12t t t -=?该温差对结构的影响表现为:对无水平约束的结构,只引起结构纵向均匀伸缩;对有水平约束的结构,不仅引起结构纵向均匀伸缩,还将引起结构内温度次内力;(2)局部温差影响指日照温差或混凝土水化热等影响。
A :混凝土水化热主要在施工过程中发生的。
混凝土水化热处理不好,易导致混凝土早期裂缝。
在大体积混凝土施工时,混凝土水化热的问题很突出,必须采取措施控制过高的温度。
如埋入水管散热等。
B :日照温差是在结构运营期间发生的。
日照温差是通过各种不同的传热方式在结构内部形成瞬时的温度场。
桥梁结构为空间结构,所以温度场是三维方向和时间的函数,即:),,,(t z y x f T i =该类三维温度场问题较为复杂。
在桥梁分析计算中常采用简化近似方法解决。
假定桥梁沿长度方向的温度变化为一致,则简化为二维温度场,即:),,(t z x f T i = 进一步假定截面沿横向或竖向的温度变化也为一致,则可简化为一维温度场。
如只考虑竖向温度变化的一维温度场为:),(t z f T i =我国桥梁设计规范对结构沿梁高方向的温度场规定了有如下几种型式:2 温度梯度f(z,t)(1)线性温度变化梁截面变形服从平截面假定。
对静定结构,只引起结构变形,不产生温度次内力;对超静定结构,不但引起结构变形,而且产生温度次内力;(2)非线性温度变化梁在挠曲变形时,截面上的纵向纤维因温差的伸缩受到约束,从而产。
生约束温度应力,称为温度自应力σ0s对静定结构,只产生截面的温度自应力;对超静定结构,不但产生截面的温度自应力,而且产生温度次应力;二、基本结构上温度自应力计算1 计算简图23 ε和χ的计算三、连续梁温度次内力及温度次应力计算采用结构力学中的力法求解。
混凝土结构设计中的膨胀系数计算原理混凝土结构设计中的膨胀系数计算原理一、概述膨胀系数是混凝土结构设计中的一个重要参数,主要用于计算混凝土在温度变化时的膨胀量和收缩量,以及在混凝土结构的设计和施工中对温度变化的影响。
本文将详细介绍膨胀系数的计算原理,包括膨胀系数的定义、计算公式、影响因素等内容。
二、膨胀系数的定义膨胀系数是指混凝土在温度变化时,单位温度变化时混凝土体积的变化率。
膨胀系数的单位为1/℃,通常用α表示。
三、膨胀系数的计算公式膨胀系数的计算公式如下:α=ε/ΔT其中,ε为混凝土的线膨胀系数,ΔT为混凝土的温度变化量。
混凝土的线膨胀系数ε可以用以下公式计算:ε=a+bT+cT^2+dT^3其中,T为混凝土的温度,a、b、c、d为混凝土的温度系数。
四、影响膨胀系数的因素混凝土的膨胀系数受到以下因素的影响:1. 混凝土的配合比和材料混凝土的配合比和使用的材料对膨胀系数有很大的影响。
一般来说,使用粗骨料较多的混凝土,其膨胀系数较大。
而使用粉煤灰等掺合料,可以降低混凝土的膨胀系数。
2. 混凝土的温度变化范围混凝土的膨胀系数随着温度变化范围的增大而增大。
因此,在混凝土结构设计中,需要根据具体情况考虑混凝土的温度变化范围,选择合适的膨胀系数。
3. 混凝土的湿度混凝土的湿度对膨胀系数也有影响。
一般来说,混凝土的湿度越大,其膨胀系数越大。
4. 混凝土的年龄混凝土的年龄对膨胀系数也有影响。
一般来说,混凝土的年龄越大,其膨胀系数越小。
五、总结混凝土结构设计中的膨胀系数是一个重要的参数,其计算涉及到混凝土的配合比、材料、温度变化范围、湿度和年龄等因素。
在实际设计和施工中,需要根据具体情况选择合适的膨胀系数,以保证混凝土结构的安全和稳定性。
混凝土结构温度效应计算规程一、前言混凝土结构受温度影响是一种常见的现象,而在建筑设计中,温度效应的计算是非常重要的一项工作。
本文将详细介绍混凝土结构温度效应的计算规程,包括温度计算方法、温度应力计算方法以及温度应力的控制等。
二、温度计算方法温度计算方法一般分为两种:一是采用材料系数法计算温度变形,二是采用有限元法计算温度场。
1.材料系数法材料系数法是一种简便的温度计算方法,它通过确定混凝土的温度系数、钢筋的温度系数以及混凝土的收缩系数等材料参数,来计算温度变形。
其中混凝土的温度系数一般为1/1000,钢筋的温度系数一般为1/2000,混凝土的收缩系数一般为6×10^-6。
2.有限元法有限元法是一种更为精确的温度计算方法,它可以考虑结构的几何形状、结构的边界条件、热源的位置和强度等因素对温度场的影响。
有限元法在计算大型混凝土结构时效果更好,但计算量较大,需要计算机进行计算。
三、温度应力计算方法温度应力计算方法是指根据结构的温度变化来计算结构内部产生的应力。
温度应力计算方法一般分为两种:一是采用材料系数法计算温度应力,二是采用有限元法计算温度应力。
1.材料系数法材料系数法是一种简便的计算温度应力的方法,它可以通过结构的温度变化来计算结构内部产生的应力。
其中混凝土的温度应力系数一般为0.000012,钢筋的温度应力系数一般为0.000019。
2.有限元法有限元法是一种更为精确的计算温度应力的方法,它可以考虑结构的几何形状、结构的边界条件、热源的位置和强度等因素对温度应力的影响。
有限元法在计算大型混凝土结构时效果更好,但计算量较大,需要计算机进行计算。
四、温度应力的控制温度应力的控制是指通过调整结构的设计参数来减小结构内部的温度应力。
温度应力的控制方法主要有以下几种:1.增加结构的伸缩性增加结构的伸缩性可以减小结构内部的温度应力。
具体措施包括增加伸缩缝的数量和长度、采用柔性底板等。
2.降低结构的温度变化降低结构的温度变化可以减小结构内部的温度应力。
混凝土结构的温度应力分析方法一、概述混凝土结构在使用过程中会受到温度的影响,温度变化会引起混凝土内部的应力变化,进而影响结构的稳定性和安全性。
因此,在混凝土结构的设计和施工中,需要考虑温度应力的影响。
本文将介绍混凝土结构的温度应力分析方法。
二、温度应力产生原因温度变化会引起混凝土内部的温度变化,从而引起混凝土内部的体积变化。
当混凝土受到约束时,体积变化会引起内部应力的变化,从而产生温度应力。
温度应力的大小与混凝土的线膨胀系数、温度变化量、混凝土的约束程度等因素有关。
三、温度应力分析方法1. 温度应力计算公式根据基本力学原理,可以得到混凝土结构的温度应力计算公式:σ = αΔT E其中,σ为温度应力,α为混凝土的线膨胀系数,ΔT为温度变化量,E为混凝土的弹性模量。
2. 温度应力分析步骤(1)确定温度变化量在进行温度应力分析前,首先需要确定温度变化量。
通常情况下,可以根据气象资料和历史数据来确定设计温度范围。
(2)确定混凝土的线膨胀系数混凝土的线膨胀系数是影响温度应力大小的关键因素之一。
一般情况下,可以根据混凝土的配比和试验数据来确定混凝土的线膨胀系数。
(3)确定混凝土的约束程度混凝土的约束程度也是影响温度应力大小的关键因素之一。
混凝土的约束程度越大,温度应力就越大。
一般情况下,可以根据混凝土的结构形式和施工方式来确定混凝土的约束程度。
(4)计算温度应力根据上述公式和确定的参数,可以计算出混凝土结构在温度变化下的应力分布情况。
四、温度应力分析案例以下是一个混凝土结构的温度应力分析案例:假设某混凝土结构的线膨胀系数为1.2×10^-5/℃,设计温度范围为-10℃~30℃,混凝土的约束程度为中等程度。
根据上述参数,可以计算出该混凝土结构在温度变化下的应力分布情况。
(1)确定温度变化量根据设计温度范围,温度变化量为40℃。
(2)确定混凝土的线膨胀系数已知混凝土的线膨胀系数为1.2×10^-5/℃。
混凝土结构温度效应设计原理I. 前言混凝土结构温度效应是指混凝土结构在受到温度变化时发生的应力和变形。
由于混凝土的热膨胀系数比较小,所以在受到温度变化时,混凝土结构的应力和变形往往比较大,这对混凝土结构的安全性和使用寿命有着重要的影响。
因此,在混凝土结构设计中,考虑温度效应是非常重要的一项内容。
II. 温度效应的计算方法混凝土结构温度效应的计算方法主要有两种:一种是基于温度变化引起的线性热膨胀,另一种是基于材料的非线性热膨胀。
在实际工程中,一般采用基于线性热膨胀的计算方法。
1. 基于线性热膨胀的计算方法基于线性热膨胀的计算方法是指假设混凝土结构在温度变化下的热膨胀系数是恒定的,可以用以下公式来计算混凝土结构在温度变化下的应力和变形:△L = αL△T△ε = α△T△σ = Eα△T其中,△L表示混凝土结构在温度变化下的长度变化量,α表示混凝土结构在温度变化下的热膨胀系数,L表示混凝土结构的长度,△T表示温度变化量,△ε表示混凝土结构的应变变化量,△σ表示混凝土结构的应力变化量,E表示混凝土结构的弹性模量。
2. 基于材料的非线性热膨胀的计算方法基于材料的非线性热膨胀的计算方法是指假设混凝土结构在温度变化下的热膨胀系数是与温度有关的,可以用以下公式来计算混凝土结构在温度变化下的应力和变形:△L = ∫α(T) L(T) dT △T△ε = ∫α(T) dT △T△σ = E∫α(T) dT △T其中,α(T)表示混凝土结构在温度为T时的热膨胀系数,L(T)表示混凝土结构在温度为T时的长度,其他符号含义同上。
III. 温度效应的设计原理混凝土结构温度效应的设计原理可以分为以下几个方面:1. 温度效应的影响因素混凝土结构温度效应的影响因素主要包括温度变化量、结构的几何形状、混凝土的强度和环境温度等因素。
在设计中,需要考虑这些因素对温度效应的影响,并进行相应的计算和分析。
2. 温度效应的控制方法为了控制混凝土结构在温度变化下的应力和变形,可以采取以下控制方法:(1) 采用合适的混凝土配合比和材料,以提高混凝土结构的抗温性能;(2) 采用合适的结构形式和构造方式,以减小温度变化对混凝土结构的影响;(3) 采用合适的结构支承方式和支撑方式,以减小温度变化对结构的影响;(4) 采用合适的温度控制措施,如设置温度控制设备和温度传感器等,以实时监测温度变化并进行相应的调整。
混凝土结构设计中的温度梯度效应原理混凝土结构设计中的温度梯度效应原理混凝土结构是一种常见的建筑材料,广泛用于各种建筑物的构造中。
在混凝土结构设计中,考虑到混凝土的物理性质和力学性质,必须考虑到温度梯度效应。
温度梯度效应是指混凝土结构受到温度变化的影响,造成材料内部温度差异,从而引起结构变形,影响结构的强度和稳定性。
本文将详细介绍混凝土结构设计中的温度梯度效应原理。
一、混凝土结构受温度变化的影响混凝土结构在使用过程中,由于受到外部环境的影响,温度会发生变化。
当温度升高时,混凝土结构的体积会膨胀,当温度下降时,混凝土结构的体积会收缩。
这种变化会导致混凝土结构的内部产生温度梯度,即不同位置的温度不同。
二、温度梯度效应的原理温度梯度效应是指混凝土结构内部温度差异引起的结构变形和应力分布的变化。
1. 结构变形混凝土结构内部温度差异会引起结构变形,主要表现为以下几种形式:(1)线膨胀:混凝土结构在温度升高时,由于受到温度的影响,材料的长度会发生变化,导致混凝土结构发生线膨胀。
(2)弯曲变形:混凝土结构在温度变化时,由于不同部位的温度差异,会引起结构的弯曲变形,导致结构失去平衡。
(3)扭曲变形:混凝土结构在温度变化时,由于材料的长度发生变化,会引起结构的扭曲变形,导致结构失去平衡。
2. 应力分布的变化温度梯度效应还会引起混凝土结构内部应力分布的变化,主要表现为以下几种形式:(1)剪切应力:混凝土结构在温度变化时,由于不同部位的温度差异,会引起结构内部的剪切应力,导致结构的破坏。
(2)弯曲应力:混凝土结构在温度变化时,由于不同部位的温度差异,会引起结构内部的弯曲应力,导致结构的破坏。
(3)压缩应力:混凝土结构在温度变化时,由于不同部位的温度差异,会引起结构内部的压缩应力,导致结构的破坏。
三、混凝土结构设计中的温度梯度效应考虑混凝土结构设计中必须考虑到温度梯度效应的影响,以保证结构的强度和稳定性。
具体来说,需要考虑以下几个方面:1. 温度计算在混凝土结构设计中,需要通过计算得出结构在温度变化时的应力和变形,以确定结构的强度和稳定性。
混凝土中的温度变形原理一、引言混凝土结构的长期稳定性依赖于混凝土中的温度变形特性。
因此,了解混凝土中的温度变形原理对于混凝土结构的设计和施工至关重要。
本文将从混凝土的温度变形机理、混凝土温度变形的计算方法和影响混凝土温度变形的因素三个方面详细介绍混凝土中的温度变形原理。
二、混凝土的温度变形机理混凝土结构在施工和使用过程中会受到温度的影响,从而发生温度变形。
混凝土的温度变形机理可以分为两种类型:弹性变形和塑性变形。
1.弹性变形当混凝土受到温度变化时,混凝土内部会产生应力和应变,从而发生弹性变形。
弹性变形是指混凝土在温度变化后,由于其自身的弹性特性而产生的临时性变形,当温度恢复到原来的温度时,混凝土会恢复到原来的形状。
弹性变形可以通过杨氏模量和泊松比来计算。
2.塑性变形当混凝土的温度变化超过一定范围时,混凝土会发生塑性变形。
塑性变形是指混凝土在温度变化后,由于其自身的屈服特性而产生的永久性变形。
塑性变形可以通过混凝土的压缩强度和伸长强度来计算。
三、混凝土温度变形的计算方法混凝土的温度变形可以通过以下公式计算:△L =αL0(T2-T1)其中,△L为混凝土的变形量;α为混凝土的线膨胀系数;L0为混凝土的初始长度;T1为混凝土的初始温度;T2为混凝土的最终温度。
四、影响混凝土温度变形的因素混凝土结构的温度变形受到以下因素的影响:1.混凝土的线膨胀系数混凝土的线膨胀系数是指混凝土在单位温度变化下的长度变化率,它是影响混凝土温度变形的重要因素。
混凝土的线膨胀系数受到混凝土配合比、水灰比、骨料种类和含量等因素的影响。
2.混凝土的初始长度混凝土的初始长度是指混凝土在温度变化前的长度。
混凝土的初始长度受到混凝土的收缩、膨胀和变形等因素的影响。
3.混凝土的初始温度和最终温度混凝土的初始温度和最终温度是影响混凝土温度变形的重要因素。
混凝土的初始温度和最终温度受到气候、季节、日照时间、施工方式等因素的影响。
4.混凝土的压缩强度和伸长强度混凝土的压缩强度和伸长强度是影响混凝土塑性变形的重要因素。
温度作用与结构设计一、前言GB50009-2012把温度作用正式列入建筑结构荷载规范,但它未提及结构设计中如何加以考虑。
SATWE等程序虽包含温度效应计算内容,但对温度内力计算时必须先行解决的杆件截面内温度场问题,程序并没有涉及,而是由用户自行定义。
1、常见思路确定合拢温度:若取年平均气温、武汉地区为16℃温度变化幅度:武汉地区、夏季37℃-16℃=21℃、冬季16℃-(-5℃)=21℃温度内力计算时结构计算简图与其它永久、可变荷载相同2、问题建筑物不同部位(地上与地下、室内与室外)的环境温度并不相同。
因此,不能简单认为气候温度就是环境温度。
同样环境下,结构部位不同、保温隔热措施不同、构件的计算温度也不同。
因此,不能简单把环境温度取作构件温度。
结构支座作为几何约束它的位移为零,作为温度约束它的位移并不为零。
因此,只有把温度约束转换为几何约束,才能用对荷载作用的结构计算简图进行温度内力计算。
二、环境温度取值1、环境温度组成以太阳为热源,环境温度可由日照温度t s和空气温度t e组成。
日照温度ts是太阳辐射作用直接在物体表面产生的温度,它是一个非均匀温度场,可由下式计算:—太阳辐射吸收系数。
可参照“民用建筑热工设计规范”GB50176、附录2.6—水平或垂直面上的太阳辐射照度。
可参照GB50176、附录三、附表3.3—外表面换热系数。
取19.0W/㎡•K空气温度t e受太阳间接作用的影响,它是一个均匀的温度场。
环境温度(又称综合温度)t se=t s+t e室内t s=0。
因此,室内环境温度t se=t e2、环境温度的取值室外空气温度夏季50年一遇最高日平均温度。
可参照GB50176附录三、附表3.2。
冬季50年一遇最低日平均温度。
可参照GB50176附录三、附表3.1或“采暖通风与空气调节设计规范”GBJ19。
室内空气温度夏季空调设计温度冬季采暖设计温度计算日照温度时,建议太阳辐射照度计算值,取日照辐射时段内太阳辐射照度的平均值。
室内钢结构温度荷载计算室内钢结构在使用过程中会受到温度的影响,温度变化会引起结构的热胀冷缩,进而产生温度荷载。
为了确保结构的安全性和稳定性,需要对室内钢结构的温度荷载进行计算。
一、温度荷载的计算方法温度荷载的计算主要分为两种情况:温度升高引起的结构热胀和温度降低引起的结构冷缩。
根据国家标准和规范的要求,常用的计算方法有以下几种:1. 热胀计算方法:根据结构的温度变化和热胀系数,计算结构的线膨胀量,然后乘以单位长度的荷载系数得到荷载大小。
2. 冷缩计算方法:根据结构的温度变化和冷缩系数,计算结构的线冷缩量,然后乘以单位长度的荷载系数得到荷载大小。
3. 热胀和冷缩的叠加计算方法:将热胀和冷缩的荷载分别计算出来,然后取两者的较大值作为结构的温度荷载。
二、温度荷载的影响因素温度荷载的大小受到多种因素的影响,主要包括以下几个方面:1. 温度变化范围:温度变化范围越大,结构的热胀和冷缩量就越大,荷载也就越大。
2. 材料的热胀冷缩系数:不同材料的热胀冷缩系数不同,热胀系数越大,结构的热胀量也越大。
3. 结构的尺寸和形状:结构的尺寸和形状对温度荷载的大小有一定的影响,一般来说,大尺寸的结构荷载相对较大。
4. 结构的固定方式:结构的固定方式也会对温度荷载的大小产生影响,固定得越牢固,荷载就越小。
三、温度荷载的计算实例下面以一个具体的实例来说明温度荷载的计算过程。
假设有一根长度为10m的梁,温度变化范围为20℃,材料的热胀系数为12×10^-6/℃,热胀荷载系数为0.5kN/m/℃。
计算梁的热胀荷载大小。
首先,计算梁的线膨胀量。
线膨胀量的计算公式为:ΔL = αLΔT其中,ΔL为线膨胀量,α为热胀系数,L为梁的长度,ΔT为温度变化范围。
代入数值进行计算:ΔL = 12×10^-6/℃ × 10m × 20℃ = 0.0024m然后,计算热胀荷载大小。
热胀荷载的计算公式为:P = qΔL其中,P为热胀荷载,q为热胀荷载系数,ΔL为线膨胀量。