网架结构设计
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网架结构设计
1.网架结构类型
正放四角锥网架的节点、杆件数量最少、用钢量最省,屋面排水处理方便。
本工程网架选型合理。
2.网格尺寸:网格尺寸宜取(1/12~1/6L2)=2~4m,本工程取2m,合理。
3.高跨比:1/10~1/18L2=2.4~1.3m,本工程取1.8m,合理
4.荷载取值:按建筑做法及实际工程需要取值,请自校
5.温度作用:考虑±20°的温差作用,合理
6.强度控制(内力):杆件应力比宜控制在0.85以下,请自校
7.长细比(杆件):杆件长细比按压杆和拉杆分别控制长细比,请自
校
8.变形控制(位移):屋面结构控制在1/250内,请自校
9.杆件截面构造要求:相连续的构件截面差别不应超过20%,截面
规格差不宜大于2档。
避免刚度突变。
请自校
节点:
10.螺栓球:球直径按规范公式计算。
请自校
11.螺栓:受力满足承载力要求(由杆件内力控制),另外构造还应根
据相邻杆件及相关封板、锥头、套筒等零部件不相碰的要求核算螺栓直径(核算方法可通过检查可能相碰点至球心的连线与相邻杆件轴线间的夹角之和不大于杆件之间夹角)。
请自校
12.套筒:根据相应杆件的最大轴向承载力按压杆计算,构造上内孔
径可比螺栓直径大1mm。
请自校
13.支座:本工程属于较小跨度的网架结构,采用平板支座,合理。
采用全固接的方式,网架构件需要考虑温度作用产生的受力。
网架结构建筑案例网架结构是一种由杆件和节点组成的空间结构,其特点是构件轻巧、构造简单、适应性强,因此在建筑领域得到了广泛的应用。
下面我们将介绍几个典型的网架结构建筑案例,以便更好地了解网架结构的设计和应用。
首先,让我们来看看北京鸟巢体育馆。
作为2008年北京奥运会的主要比赛场馆之一,鸟巢采用了大跨度网架结构,其外形犹如一个巨大的鸟巢,因此得名“鸟巢”。
整个建筑采用了约110,000吨的钢材,结构设计采用了网架结构,使得整个建筑具有了轻盈的外观,同时也满足了大跨度空间的要求。
鸟巢的设计不仅在结构上具有创新性,而且在建筑美学上也具有很高的艺术价值,成为了北京奥运会的标志性建筑之一。
接下来,我们来看看迪拜哈利法塔。
哈利法塔是世界上最高的建筑,其高度达828米,采用了网架结构设计。
在哈利法塔的设计中,网架结构被用于支撑建筑的高层结构,使得建筑在高度上能够保持稳定。
同时,网架结构也使得建筑在视觉上具有了轻盈的外观,给人一种飘逸的感觉。
哈利法塔的建筑结构设计充分展示了网架结构在超高层建筑中的应用价值。
最后,让我们来看看上海世博会中国馆。
中国馆是2010年上海世博会的标志性建筑,其外形采用了传统的“藕丝篮”造型,整个建筑采用了大跨度网架结构设计。
中国馆的网架结构设计不仅使得建筑具有了独特的外观,而且在功能上也具有了很高的灵活性,使得馆内空间得以合理利用。
中国馆的网架结构设计充分展示了网架结构在文化建筑中的应用潜力。
通过以上几个典型的网架结构建筑案例,我们可以看到,网架结构不仅具有轻盈、灵活的特点,而且在建筑美学上也具有很高的价值。
网架结构的应用不仅可以满足建筑的功能要求,而且可以赋予建筑更多的艺术魅力。
因此,我们相信,在未来的建筑设计中,网架结构将会得到更广泛的应用,为人们创造出更多美丽、实用的建筑作品。
网架结构节点设计解析网架结构节点是指构成整个网架结构的基本组成部分,它们之间的连接和关系决定了网架的功能和性能。
设计好网架结构节点是一个关键的任务,本文将从设计的目标、关键要素、节点类型和实现方法四个方面对网架结构节点的设计进行解析。
一、设计目标网架结构节点的设计目标是确保整个系统的稳定性、可靠性、可扩展性和性能。
稳定性要求节点之间的通信和数据传输效率高、可靠性高,系统能够长时间运行而不发生故障;可扩展性要求节点能够扩展和缩小,适应不同规模和负载的需求;性能要求节点能够快速响应用户请求,处理大量的数据和并发访问。
二、关键要素1.节点类型:节点可以分为核心节点、边缘节点和终端节点。
核心节点是整个网架的核心部分,负责处理核心任务和协调各个节点的工作;边缘节点是核心节点和终端节点之间的桥梁,负责缓冲和转发数据,减轻核心节点的负载;终端节点是最终的用户访问节点,负责接收用户请求和返回处理结果。
2.节点连接:节点之间的连接可以通过物理连接或逻辑连接来实现。
物理连接是指直接通过网络、硬件等传输媒介进行连接,适用于距离较近、传输速度要求高的情况;逻辑连接是通过软件协议、API等进行连接,适用于跨网络、跨地域的通信。
3.节点功能:节点的功能包括数据处理、存储、计算、通信等,不同节点的功能可以根据具体需求进行配置和分配。
例如,核心节点的存储和计算能力要求较高,边缘节点的通信和转发能力要求较高,终端节点的用户接口和交互能力要求较高。
三、节点类型1.核心节点:核心节点是整个网架的核心部分,负责处理核心任务、协调各个节点的工作和维护整个系统的稳定性和可靠性。
核心节点的设计要考虑高可用性、高性能和高扩展性。
可以采用分布式架构,将不同功能和任务的核心节点分开部署,通过负载均衡和集群技术来分担负载和提高系统性能。
2.边缘节点:边缘节点是核心节点和终端节点之间的桥梁,负责缓冲和转发数据,减轻核心节点的负载,并提高系统的响应速度。
网架结构设计
1.网架结构类型
正放四角锥网架的节点、杆件数量最少、用钢量最省,屋面排水处理方便。
本工程网架选型合理。
2.网格尺寸:网格尺寸宜取(1/12~1/6L2)=2~4m,本工程取2m,合理。
3.高跨比:1/10~1/18L2=2.4~1.3m,本工程取1.8m,合理
4.荷载取值:按建筑做法及实际工程需要取值,请自校
5.温度作用:考虑±20°的温差作用,合理
6.强度控制(内力):杆件应力比宜控制在0.85以下,请自校
7.长细比(杆件):杆件长细比按压杆和拉杆分别控制长细比,请自
校
8.变形控制(位移):屋面结构控制在1/250内,请自校
9.杆件截面构造要求:相连续的构件截面差别不应超过20%,截面
规格差不宜大于2档。
避免刚度突变。
请自校
节点:
10.螺栓球:球直径按规范公式计算。
请自校
11.螺栓:受力满足承载力要求(由杆件内力控制),另外构造还应根
据相邻杆件及相关封板、锥头、套筒等零部件不相碰的要求核算螺栓直径(核算方法可通过检查可能相碰点至球心的连线与相邻杆件轴线间的夹角之和不大于杆件之间夹角)。
请自校
12.套筒:根据相应杆件的最大轴向承载力按压杆计算,构造上内孔
径可比螺栓直径大1mm。
请自校
13.支座:本工程属于较小跨度的网架结构,采用平板支座,合理。
采用全固接的方式,网架构件需要考虑温度作用产生的受力。
网架结构设计的一般规定1.模块化设计:将系统划分为多个独立的模块,每个模块负责特定的功能。
模块之间应该松耦合、高内聚,便于维护、测试和扩展。
2.分层架构:将系统划分为多个层次,每个层次负责特定的功能。
常见的分层架构包括三层架构(界面层、业务逻辑层和数据访问层)和MVC (模型-视图-控制器)架构。
3.分布式架构:将系统的不同组件部署在多个物理或虚拟机上,以提高系统的性能和可扩展性。
常见的分布式架构包括分布式计算、分布式存储和分布式数据库。
4.缓存设计:使用缓存来提高系统的性能和响应时间。
常见的缓存技术包括内存缓存、分布式缓存和页面缓存。
5.异步处理:将耗时的操作放入消息队列中异步处理,以提高系统的并发性和可扩展性。
6.容灾设计:保障系统的高可用性和容错性,采用冗余设计、负载均衡、故障转移等技术。
7.安全设计:保障系统的数据安全和用户隐私,采取合适的身份验证、访问控制、数据加密等措施。
8.性能优化:通过合理的系统设计和优化调整,使系统具备较好的性能。
包括代码优化、数据库优化、网络优化等方面。
9.日志与监控:设计适当的日志记录和监控系统,以便于及时发现系统的问题和异常,并进行及时处理。
10.可扩展性和可维护性:在设计时考虑系统的可扩展性和可维护性,使系统能够方便地进行功能扩展和代码维护。
11.标准化设计:遵循一定的设计规范和标准,使系统具有良好的一致性和可读性。
12.代码复用:通过合理的模块划分和接口设计,实现代码的复用,减少冗余代码。
13.抽象和封装:将复杂的功能进行抽象和封装,隐藏细节,减少模块之间的依赖,提高系统的灵活性和可维护性。
14.单元测试和集成测试:在开发过程中进行合理的单元测试和集成测试,保证系统的质量和稳定性。
15. 持续集成和持续交付:采用持续集成和持续交付的方式,实现频繁地发布新功能和修复bug。
总结起来,网架结构设计的规定包括模块化设计、分层架构、分布式架构、缓存设计、异步处理、容灾设计、安全设计、性能优化、日志与监控、可扩展性和可维护性、标准化设计、代码复用、抽象和封装、单元测试和集成测试、持续集成和持续交付等方面。
网架结构设计与施工规程一、引言。
网架结构是一种常见的建筑结构形式,它具有轻巧、美观、经济的特点,被广泛应用于各种建筑中,如体育馆、展览馆、停车场等。
网架结构的设计与施工规程对于确保建筑的安全性、稳定性和美观性具有重要意义。
本文将从网架结构设计与施工规程的角度,对其进行详细介绍。
二、网架结构设计。
1. 结构形式选择。
网架结构的结构形式多种多样,如球面网架、双曲面网架、单曲面网架等。
在设计网架结构时,需要根据建筑的功能、使用要求和环境条件等因素,选择合适的结构形式。
同时,还需要考虑结构的稳定性、承载能力和施工难度等因素,以确保结构的安全性和经济性。
2. 材料选择。
网架结构的材料选择对于结构的性能和成本具有重要影响。
一般来说,网架结构的材料主要包括钢材、铝合金、玻璃钢等。
在选择材料时,需要考虑材料的强度、耐腐蚀性、成本和施工性能等因素,以确保结构的稳定性和经济性。
3. 结构分析与设计。
在进行网架结构设计时,需要进行结构分析,包括静力分析、动力分析和有限元分析等,以确定结构的受力情况和变形情况。
然后根据结构的受力情况和变形情况,进行结构设计,包括结构尺寸、连接方式和支撑方式等,以确保结构的安全性和稳定性。
4. 美学设计。
网架结构作为建筑的一部分,其美学设计也是非常重要的。
在进行网架结构设计时,需要考虑结构的形态、比例和色彩等因素,以确保结构与建筑的整体风格和环境相协调。
三、网架结构施工规程。
1. 施工前准备。
在进行网架结构的施工前,需要进行施工前准备工作,包括施工方案的制定、施工图纸的编制、施工材料的准备和施工设备的调试等。
同时,还需要进行现场勘察和安全评估,以确保施工的安全性和顺利性。
2. 施工工艺。
网架结构的施工工艺主要包括材料的加工、构件的制作、连接件的安装和结构的组装等。
在进行施工工艺时,需要严格按照设计要求和施工规范进行,以确保结构的质量和稳定性。
3. 安全措施。
在进行网架结构的施工时,需要严格遵守安全规程,采取必要的安全措施,包括施工现场的封闭、施工人员的安全防护和施工设备的检查等,以确保施工的安全性和顺利性。
网架结构的设计与分析摘要:网架结构在我国广泛用作厂房、体育馆、展厅、俱乐部等的屋盖结构。
本文详细阐述了网架结构的特点和设计过程,最后呈现了一组钢网架结构、火力发电厂的设计案例。
关键词:网架结构;结构设计;钢结构1.网架结构特点分析网架结构的结构特点决定了网架作为一种空间杆系结构系统,具有三向受力强度,可以承受不同方向的荷载。
网架结构的特点具体包括以下几个方面:1.网架结构刚度大,材料强度高,抗震性强。
(2)网架结构重量轻,节约钢材。
(3)网架结构适合工厂化生产。
由于网架结构的构件是标准化的,也可以提前组装,适合工厂化生产,为加快项目进程提供了有利条件和保障。
2.网架结构设计流程网架结构的设计必须符合我国相关法律法规的要求。
同时,具体设计必须结合各自项目的特点来实现。
一般来说,可分为方案分析、网架计算、施工图深化三个阶段。
2.1方案分析阶段要注意确定关键点,如网架的高度不能过大,以保证下方设备的使用高度;初始杆件规格尺寸、网架高度、连接方式的选择等。
应当本专业的规范规程以及各个专业的使用功能等原则。
其次,即既要满足网架结构的特点,又要满足承载力的要求,并考虑现场施工安装的便利性。
2.2网架结构计算阶段在结构计算过程中,应注意设置网架支座的支撑条件、设计工况和调整计算结果。
针对于真实情况下的支座构件情况的模拟是否准确,各个工况组合中子荷载及其分项系数的取值是否合适;或计算结构内力或挠度的修正方法是否正确,是否符合结构的安全性和规范的构造要求;检查网架结构的连接节点,如螺栓布置或焊缝尺寸是否合适等。
2.3施工图深化阶段施工图深化阶段大部分是节点施工图的计算和施工图的过程。
水平网架一般选择水平面作为基准面,弧形网架一般使用合适的布局,但计算中网架图案计算多条弧线的交点最好使用其他数据布局。
平面的位置一定要移到基点,否则画图的时候会有很多小的角度差异,影响网架球的组成。
3.设计实例3.1工程概况项目建设规模为2x 1000 MW模块化热电厂设计。
网架( 网壳)结构作为一种高次超静定空间杆系结构,由于其受力性能好(理论上杆件只受轴力作用)、刚度大、整体性及抗震性能好、承载力强、受支座不均匀沉降影响小、适应性强,而计算理论的日益完善以及计算机技术飞速发展,使得对任何极其复杂的三维结构的分析与设计成为可能,因此网架结构被广泛应用于工业与民用建筑领域中。
但网架结构如果其支承结构、支座型式及边界条件设计不合理会对网架结构的安全性和经济性造成重要影响。
1. 支承结构与支承方式目前在很多工程中,网架(网壳)一般由专业的钢构公司根据事先假定的边界约束条件进行设计,再将他们算出来的支座反力作为外加荷载作用到下部支承结构中。
把网架(网壳)和下部支承结构分开计算,网架支座相对于下部结构的位移虽然可以通过弹性约束方法模拟,但是由下部支承结构变形带来的支座沉陷等支座本身的变位很难估算准确,算出来的结构内力在某些情况下会与实际情况差别较大,可能会给工程留下安全隐患。
下部结构可能是柱,也可能是梁,也可能是其他结构形式,不仅刚度是有限的,而且具体工程刚度差异可能很大,在这种假定条件下,算出来的杆件内力、支座反力及下部结构内力与采用网架支座刚度为实际刚度且上、下部结构共同工作的力学模型所计算出来的结果肯定是不相同的。
另外,分开计算还割裂了上下部结构的协同工作,使得上、下部结构的周期和位移计算均不准确。
通常网架的支承可以分为:周边支承、点支承以及点支承与周边支承混合使用三种方式,周边支承是将网架周边节点搁置在梁或柱上,点支承则是将网架支座以较大的间距搁置于独立梁或柱上,柱子与其他结构无联系。
网架(网壳)搁置在梁或柱上时,可以认为梁和柱的竖向刚度很大,忽略梁的竖向变形和柱子轴向变形,因此网架(网壳)支座竖向位移为零,网架(网壳)支座水平变形应考虑下部结构共同工作。
在周边支承网架(网壳)支座的径向应将下部支承结构作为网架(网壳)结构的弹性约束,而点支承网架(网壳)支座的边界条件应考虑水平X和Y两个方向的弹性约束。
网架结构设计说明一、设计概况:1、工程名称:长丰南、淮南西十车道收费雨蓬网架工程2、工程地点:安徽省准南市3、网架结构:采用正放四角锥螺栓球节点4、网架平面尺寸:见图;支承形式:见图。
5、建筑物使用基准期:50 年6、结构安全等级:二级.7、网架结构荷载:上弦静载0.35KN/㎡下弦静载0.00KN/㎡上弦活载0.5KN/㎡基本风压:0.75KN/㎡风振系数取1.35,体型系数根据建筑结构荷载规范GB50009-2012表8.3.1第22项取值。
地面粗糙度为B类。
抗震措施设防烈度为6度,建筑场地类别为Ⅱ设计基本地震加速度为0.05g,设计分组一组建筑抗震设防类别为丙类。
温差:±25℃设计容许挠度值: mm附注:以上荷载不含网架自重。
二、设计依据:1、依据甲方图纸。
2、依据现行国家规范规定:a、《空间网格结构技术规程》JGJ7-2010b、《建筑结构荷载规范》GB50009-2012c、《钢结构设计规范》GB50017-2003d、《冷弯薄壁型钢结构技术规范》GB50018-2002e、《建筑抗震设计规范》GB50011-2010f、《钢网架螺栓球节点》JG/T10-2009g、《优质碳素结构钢》GB/T699-1999h、《碳素结构钢》GB/T700-2006i、《碳钢焊条》GB/T5117-95j、《低合金钢焊条》GB5118-85三、网架结构的计算和设计:1、网架的计算采用同济大学编制的3D3S(V11.00)版网架网壳结构设计软件进行满应力优化设计,并符合《空间网格结构技术规程》2、材料设计强度193N/m㎡,受压杆件长细比不大于180;在受拉杆件中,支座附近的长细比不大于250,直接承受动力荷载的长细比不大于250,一般杆件长细比3003、网架结构的自重由计算机程序自动生成4、荷载必须作用在球节点上,杆件不承受荷载。
5、网架平面布置图中标有"口"为支座位置,分Rx RyRz分别为横向、纵向、竖向支座反力,单位为:KN6、图中几何尺寸为mm四、材料1、螺栓球采用45号钢,材质符合<优质碳素结构图>(GB/T699-1999)的规定。
中华人民共和国行业标准《网架结构设计与施工规程》(JGJ 7-91)•第一章总则•第1.0.1条▪为了在网架结构的设计与施工中,做到技术先进、经济合理、安全适用、确保质量、特制定本规程。
•第1.0.2条▪本规程适用工业与民用建筑屋盖与楼层的平板型网架结构(简称网架结构),其中屋盖跨度不宜大于120m,楼层跨度不宜大于40m。
•第1.0.3条本规程是遵照国家标准《建筑结构设计统一标准》GBJ68-84、《建筑结构设计通用符号、计量单位和基本术语》GBJ83-85、《建筑结构荷载规范》GBJ9-87、《建筑抗震设计规范》GBJ11-89、《钢结构设计规范》GBJ17-88、《冷弯薄壁型钢结构设计规范》GBJ18-87和《钢结构工程施工及验收规范》GBJ205,结合网架结构的特点而编制的。
在设计与施工中,除符合本规程的要求外,尚应遵守《网架结构工程质量检验评定标准》JGJ78-91及其他有关规范的规定。
•第1.0.4条对受高温及强烈腐蚀等作用、有防火要求的网架结构,或承受动力荷载的楼层网架结构,应符合现行有关专门规范或规程的要求。
直接承受中级或重级工作制的悬挂吊车荷载并需进行疲劳验算的网架结构,其疲劳强度及构造应经过专门的试验确定。
•第1.0.5条网架的选型及构造应综合考虑材料供应和施工条件与制作安装方法,以取得良好的技术经济效果。
网架结构中的杆件和节点,宜减少规格类型,以便于制作安装。
•第二章设计的一般规定•第 2.0.1条网架结构可选用下列常用形式(附录一):一、有平面桁架系组成的两向正交正放网架、两向正交斜放网架、两向斜交斜放网架、三向网架、单向折线型网架。
二、由四角锥体组成的正放四角锥网架、正放抽空四角锥网架、棋盘型四角锥网架、斜放四角锥网架、星型四角锥网架。
三、由三角锥体组成的三角锥网架、抽空三角锥网架、蜂窝型三角锥网架。
•第2.0.2条网架的选型应结合工程的平面形状和跨度大小、支承情况、荷载大小、屋面构造、建筑设计等要求综合分析确定。