大跨度空间钢结构设计论文
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车辆工程技术132工程技术1 结构体系的描述上述的结构形式如果钢筋混凝土柱顶与H人字形铜梁刚接,仍可定性为门式刚架体系,参照门式刚架的受力特点进行计算和设计。
然而由于其柱顶与钢梁的结合上由两种完全不同的材料组成,其传力是否可靠,至关重要,钢梁为弹性材料,钢筋混凝土柱为弹塑性材料,钢筋混凝土柱顶混凝土节点区作为刚性节点,受力十分复杂,因此柱项节点的构造也较为复杂,这就给设计和施工造成了一定的难度,也增加了造价。
实际上该类节点要做到完全刚性节点,也难以做到,设计时仍应适当提高钢梁跨中的弯矩系数。
上述的结构形式,如果钢筋混凝土柱项与H人字形刚梁铰接,则不能定性为门式刚架体系,从其受力特点来分析,对H钢人字形钢梁应定性为两铰折线拱,应按照拱的受力特点进行计算和设计,拱脚提供的反力应能阻止拱的位移变形,在小跨度的情况下(一般为跨度18米及18米以下),拱脚提供的反力取决于钢筋混凝土柱的抗推力(侧位移刚度),在大跨度的情况下(一般为跨度18米以上),则应设置拉杆或在梁、柱间采用刚接节点。
对钢筋混凝土柱而言,应定性为跨变结构排架柱,按跨变排架进行受力分析和设计。
2 结构计算应考虑的问题对于上述的双铰折线拱H钢屋梁和跨变钢筋混凝土排架柱的结构体系,若未设置拉杆,其计算较为繁琐,如果未予以认真对待或认识不清,仅采用通常平面杆系计算软件电算了事,不管其跨度多大都一样,则是一种不负责任的做法,也给结构留下安全隐患。
实际上,目前通用的平面杆系计算软件是基于两个基本假设的基础上进行受力分析的,其一是平截面假设,即结构受力后杆件的截面保持不变,其二是杆件与杆件之间的夹角不变,即结构受力后梁,柱之间或折梁之间的夹角不变。
这种假设对门式刚架而言,是符合其计算简图的,但这种假设对本文所针对的结构则不适用,也不符合实际受力的计算简图,首先人字型钢梁由于拱脚推力较大(跨度越大,推力就越大),如果拱脚不设置拉杆或柱的抗推力(侧向刚度)不足,将产生较大水平位移,势必造成钢梁屋脊处夹角的改变,即杆件与杆件之间夹角的改变,不符合计算软件的基本假设,其次由于拱脚水平位移的加大,给钢筋混凝土柱增加了附加弯矩,即存在二阶效应问题,而软件计算又未考虑二阶效应,再者由于悬索效应,屋面钢梁内力将急剧增加,柱项的剪力也急剧增加.反过来又造成更不利的情况,这些都是目前计算软件没有考虑和解决的问题,因此电算的结果将产生较大的误差,直接用电算结果进行设计显然是不合理和错误的,势必留下安全隐患,要解决这个问题,首先应解决好计算问题。
关于超大跨度空间钢结构设计的研究摘要:随着现代建筑技术的不断进步和发展,超大跨度的空间钢结构设计被广泛应用于建筑工程中。
本文根据实践工程的设计经验,对于在超大跨度空间钢结构设计中所出现的问题进行剖析,重点分析不同的设计性能对空间钢结构设计的影响。
在超大跨度空间钢结构设计过程中,应该严格遵守相关行业标准规范要求,选用正确的空间钢结构设计类型。
本文主要分析超大跨度空间钢结构设计的整体思路,并且阐述超大跨度钢结构设计的要点和难点内容,以及在设计过程中应该注意的重点问题,希望相关研究人员以借鉴和参考。
关键词:超大跨度;空间结构;钢结构;设计分析引言超大跨度空间结构的设计能力是综合衡量一个国家建筑与制造科学技术水平的重要标准。
随着社会的飞速发展,我们对空间结构的使用提出的更大需求就是不断增大结构的跨度,向超大跨度结构发展。
似乎“超大跨度时代”已悄然来临。
在世界范围内,超大跨度空间结构技术的研究开发和工程应用,特别是新型超大跨度结构的三维空间结构体系,引起了人们的极大关注。
近年来,中国大跨度空间结构的技术水平超速发展,但与欧美国家相比仍存较大差距,最大表现在于缺乏结构创新与建筑理念的有机结合。
1设计中的重难点分析1.1变形设计系统结构在设计过程中,由于钢结构系统的变形对荷载的影响,要使得其变形性能满足设计需要,同时钢结构体系也要满足弹性形变的要求,满足系统的弹性变形。
系统构件除了要从整体上进行分析以外,还要学会拆分,每一个构件的受力都要符合标准,不能够超出杆件的承载力范围。
为了使得杆件受力符合特性需要,也可对系统结构施加预应力的方法,使得材料满足弹性形变。
对钢结构施加的预应力能够有效提升超大跨度空间钢结构的整体刚度,使其结构承载力满足性能要求,要有效降低整个钢结构体系的弹性形变和塑性形变,同时能够提升整体钢结构的抗变形能力。
对于整体钢结构实施预应力能够进一步防止超大跨度空间钢结构出现破坏性的形变。
1.2荷载设计对于永久荷载来说,在超大跨度空间钢结构设计过程中,永久荷载主要包括屋面以及屋盖的质量。
论文范文:大跨度门式刚架结构设计与分析第1章绪论1.1选题的目的和意义门式刚架顾名思义,是如同门一样的结构,它在国内外是一种比较常见的结构形式,而且应用非常广泛。
门式刚架本身的质量比较轻,结构不是很复杂,柱网布置较灵活,因此,其施工周期就会比较短,成本就可以很好的控制。
在1910年的德国布鲁塞尔专为世博会建造的机械工程展厅,采用了多层阶形布置的刚架结构,是早期典型的门式刚架结构;1932 年建成的德国埃森煤矿税收协会采用了门式钢框架结构。
门式刚架结构具有大跨度,可以应用于需要大空间结构要求的建筑,如单层厂房,人员较多的超级市场,储存大量物资的仓库等工业与民用建筑等,在很多方面门式刚架都具有很强的竞争力,而且有着很广阔的市场前景。
虽然门式刚架优点很多,但是在我国的钢结构建筑却发展的比较晚,直到1990年以后,钢结构体系才在我国的到了比较全面发展。
在单层厂房、超级市场、大型仓库中门式刚架得到大规模应用;多高层建筑也开始采用钢框架;传统钢结构维护构件质量大造价高,而近几年的薄壁彩钢板的应用大大改观了现状;钢管的交会焊接结构与拉索结构的结合一直延伸到了许多文化体育等社会公共建筑当中;冷弯薄壁型钢在当今建筑行业已被广泛应用,檩条就是其典型的代表,除了在维护构件方面得到应用,它也作为受力构件进行使用。
随着科技的进步和钢材的质量越来越高,一些发达国家看到了钢结构的重要性,而且也越来越重视。
我国的钢铁产业在得到快速发展的同时,也注意到了钢结构建筑的重要性。
自1996年以后我国的钢铁产量实现了飞跃式的成绩,达到并突破了一亿吨,而且在随后的七年里,一直位于世界钢铁产量的首位。
而在2000以后我国凭借钢产量是世界的0.23%的数据,成为钢消费大国。
进入到2004年,中国的钢铁产量已经是世界钢铁总量的25%,已经是1996年的将近三倍,达到了2.6亿吨。
中国钢铁业的这种从无到有,从有到丰富的这种大跨越发展,促使国家相继推出了有关发展钢材的制造,生产,安装的一系列技术政策。
浅析大跨度钢结构设计研究摘要:随着科技的进步和社会的发展,大跨度钢结构由于具有重量轻、材料强度高、结构韧性和塑性好,施工周期短、制造简便等优点而广泛应用于体育馆、机场等大型标志性建筑中。
本文阐述了大跨度钢结构的的特点及应用现状,结合某大型会展中心的大跨度钢结构设计实例,分析了大跨度钢结构的设计方法及要点,并提出了一些设计建议。
关键字:大跨度钢结构;特点;设计研究一、引言在20世纪末,科技和社会经济得到了快速发展,为了满足人们对建筑空间的需求,各国家逐渐开始了各种大型复杂空间结构物的建造。
钢结构具有重量轻、材料强度高、结构韧性和塑性好等优点,并且施工周期短、制造简便,因此被广泛应用于工业建筑和公共建筑中。
但是,要促使大跨度钢结构的快速发展,就必须要加快空间结构相关标准的制定,强化钢结构企业的管理与资质认证,提高大跨度钢结构安装、制作和设计水平。
二、大跨度钢结构的应用1.大跨度钢结构在住宅建筑中的应用在建筑设计中,钢结构则具有质量轻,强度高,制造简单,环境污染小,噪声低的优点。
它更容易实现住宅的标准化制作、工业化生产,再配置环保节能的墙体材料,就能真正实现住宅的抗震性、健康性和环保性,从而符合我国的可持续发展要求,以及住宅产业化要求。
在各个国家的建筑中,都普遍采用了钢结构,全球超高层建筑中的一半都为纯钢结构,并且国外的高档住宅中有60%都使用了钢结构。
在我国,目前的钢结构住宅尚处于启动时期,还不具备十分成熟的产品及配套技术,所以钢结构中的很多问题还有待研究解决。
2.大跨度钢结构在公共建筑中的应用我国第一座有影响的大跨度圆柱面网壳钢结构是1956年建造的天津体育馆,52m×68m,矢高8.7m。
第一座大跨度网架钢结构是1964年上海师范学院球类房的钢板节点网架,14.8m×23.3m[3]。
经过几十年的发展,大跨度钢结构已经成功地应用于各种大型体育场馆、文化建筑、候车(机)厅等重要建筑中。
大跨度钢桁架连廊的结构设计与分析摘要:高层建筑能够有效提高土地利用率,为大众提供更为舒适便利的居住、商用条件。
在现阶段,为了进一步丰富高层建筑的功能,提高建筑空间利用率,大跨度钢结构连廊已经成为当下高层建筑中极其常见的结构,其作为空中连廊结构不仅能够更好实现相邻塔楼之间的联系,增加建筑的采光和空间,同时还具备极好的美观性和观赏性。
但是大跨度钢结构连廊设计难度较高,在具体设计时需要综合考虑多方面因素的影响,因此文章结合具体工程实例探讨了高层建筑大跨度钢结构连廊设计中的要点和关键,以供参考。
关键词:大跨度钢结构连廊;竖向自振频率;时程分析;峰值加速度1大跨度钢结构连廊结构的特点大跨度钢结构连廊的设计关键在于做好各组成部分之间关系的分析和连接。
尤其对于大跨度钢结构连廊这类结构,更要进行重点关注,全面考虑风载、地震、人行激励下的动力响应等的影响。
钢结构连廊两端与主体结构的连接可以采用刚接或固定铰支座、滑动铰支座连接,一般情况下宜尽量采用刚接,当连廊处在建筑底部的1/3高度范围内时(低位连接)也可采用滑动支座连接[1]。
连廊两侧塔楼宜采用双轴对称的平面形式,如果两侧塔楼不对称,在地震中将会出现复杂的X、Y、θ相互藕联的振动,扭转影响大,对抗震不利,进而会对连廊产生严重破坏甚至塌落,同时使主体结构中与连廊相连的部位结构严重破坏[2]。
为满足行人的舒适感,大跨度钢结构连廊的舒适度分析也是至关重要的。
钢结构连廊在具体设计时需要从受力条件和环境入手展开仔细的分析计算,合理进行科学连接方式的选择及采取足够的保障措施,确保连廊的安全性。
2高层建筑大跨度钢结构连廊设计中的关键点分析2.1工程概况以及相关设计参数某高层商业建筑包括两栋塔楼,两栋塔楼在7层处设置钢结构连廊,连廊的跨度、宽度和高度分别为50.4m、5.8m和4.5米,底标高为28.7m,其两端分别作者简介:何振华(1985~),男,浙江湖州人,中华人民共和国一级注册结构工程师。
浅析大跨度建筑钢结构设计摘要:伴随着整个社会的不断进步,人们开始对房屋钢结构设计注重起来,钢结构设计对生活有着十分关键性的作用。
文章针对大跨度建筑钢结构设计相关问题进行浅析,望能够对同行业有一定的参考性价值。
关键词:建筑钢结构;大跨度建筑;建筑结构;结构设计Abstract:Along with the continuous progress of the whole society, people began to pay attention to steel structure design, steel structure design plays a key role in life. According to the analysis of issues related to the design of large span steel structure buildings, hope to have reference value to the same industry.Keywords:Building steel structure; construction of large-span building structures; structural design引言钢结构跟其他的结构材料对比,具有明显的高强度、自重轻、良好的塑性韧性、以及制造时间短等明显优势。
通常在开展钢结构设计的过程当中,需要从工程的现实状况入手,科学合理的挑选所使用到的钢材,选择那些具有高强度、良好经济性能的钢材;在建筑结构方案的挑选中,争取能够选用标准化、模数化的结构分布;在进行连接设计的时候,选择使用构造简单、传力直接的节点方式,同时一定要满足有关结构方面的要求。
除此之外。
在钢结构设计当中,需要确保钢结构加工、运输、安装及应用当中的强度、稳定性能及刚度的要求,应该针对钢结构的现实状况,满足防火、防腐等要求。
大跨度钢结构设计的一些探讨摘要:当前,在经济发展的推动之下,一些大跨度钢结构的建筑逐渐增多。
本文笔者依据近些年的设计施工经验,分析了大跨度钢结构设计。
关键词:大跨度;钢结构;设计引言在建筑施工的过程中,采用钢结构可以实现对结构自身的重量的降低,可以实现对结构自身的强度的提高,也可以更好的实现建筑结构的塑性和韧性,所以在建筑结构设计的过程中,应该根据情况适当地选择符合施工要求的钢材,才能更好地发挥钢结构的优势。
不仅要实现钢结构的自身强度的提高,还要满足其他的使用功能,如防火和防腐等功能。
1、大跨度房屋钢结构的设计要点对于大跨度房屋结构来讲,其主要设计依据是所受的荷载类型,按照相关的标准,可以将荷载分为以下几类:永久荷载、可变荷载和偶然荷载。
在进行结构设计时,还要注意结构布置合理、防震缝的设置等问题。
1.1、永久荷载对大跨度房屋结构,永久荷载主要由以下两方面组成:屋盖结构自重和屋面覆盖材料自重。
在永久荷载计算过程中,要根据具体的情况,不要遗漏任何应该计入自重的构件材料。
1.2、可变荷载在一般情况下,屋面均布活荷载按水平投影面积进行计算。
对于不同的屋面结构形式,屋面均布活荷载取值不同。
一般情况下,不上人屋面均布活荷载标准值取0.5KN/m2,上人屋面均布活荷载标准值取2.0KN/m2,但是在取值时,还是要充分考虑实际情况,对屋面活荷载取值进行修正。
大跨度结构对雪荷载相对比较敏感,屋面雪荷载在可变荷中占有一定的比率,不同结构形式的屋面有不同的雪荷载值,而且还与屋面的朝向以及常年的风向有关。
一般情况下,屋面雪荷载取值小于平面雪压,因为屋面有一定的坡度,在雪落到屋面到时候,有部分已经沿倾斜的屋面滑落然而,有些特殊结构形式的屋面会产生积雪,这就会使得雪荷载有所增加,因此在确定雪荷载时,要充分考虑实际情况。
1.3、风荷载在风荷载作用下,屋面会产生一定的压力或者吸力,而且风荷载具有静力和动力作用的双重特点,在计算风荷载的时候,要分别用静力力学和动力学的知识进行求解,准确计算风荷载值跨度结构的风载体型系数。
大跨钢结构及其应用摘要随着中国经济的持续高速发展,遍布全国的经济技术开发区正以前所未有的建设规模兴建各类钢结构建筑,我国网架、网壳结构等大跨空间钢结构获得广泛应用的实际情况,将其归结为结构形式多样化、结构新材料应用的拓展及现代预应力技术的引用。
其中不少单体的建筑面积往往达数万乃至数十万平方米。
同时为适应各种自动化生产线的工艺要求,厂房的跨度及柱网也越来越大。
钢结构建筑是继钢筋混凝土建筑之后的最具革命性建筑的新发展和新应用。
轻钢结构建筑的特点突出:整体刚度和抗震性能好、施工速度快、结构占有面积小、承载力高,在工业厂房中钢结构逐渐代替了钢筋混凝土结构,以其大跨度、大空间的表现在建筑规模上相当出色。
关键词:大跨空间钢结构;网架结构;应用与发展;特点1 大跨空间钢结构简介1.1 大跨空间钢结构随着我国经济建设的蓬勃发展,网架、候机厅、会展中心、会堂、剧院等大型公共建筑及不同类型的工业建筑获得了广泛应用。
习惯上,通常将空间结构按形式分为五大类,即薄壳结构(包括折板结构)、网架结构、网壳结构、悬索结构和膜结构,称为五大空间结构。
其中,膜结构可分为充气膜结构和支承膜结构,前者又可分为气囊式膜结构(囊中气压为3~7个大气压,称高压体系)和气承式膜结构(膜内气压1.003个大气压左右,称低压体系),后者又可分为刚性支承膜结构(支承在刚度较大的如拱、梁、桁架、网架等支承结构上,又称骨架式膜结构)和柔性支撑膜结构(支承在脊索、谷索、边索、桅杆等柔度较大的支承结构上,又称张拉式膜结构)。
在五太空间结构的基础上,平板型的网架结构和曲面型的网壳结构可合并总称为网格结构(新的《土木工程名词》已经正式推荐采用“空间构架”这一名词,相当于英文的Space Frame,这里仍根据习惯称为网格结构);而悬索结构与膜结构也可合并总称为张拉结构。
1.2 大跨空间钢结构特点1.2.1 结构形式多样化,大跨空间钢结构多姿多彩在这实际的三维世界里,任何结构物本质上都是空间性质的,只不过出于简化设计和建造的目的,人们在许多场合把它们分解成一片片平面结构来进行构造和计算。
钢结构毕业论文范文摘要:本篇毕业论文主要探讨了钢结构在建筑领域中的应用。
目前,随着科技的发展和城市化进程的加快,钢结构在建筑领域中的应用越来越广泛。
通过对现有文献和案例的研究,我们发现钢结构具有重量轻、强度高、施工快捷等优点。
在论文的后半部分,我们还详细讨论了钢结构的设计、施工过程和监控技术。
这些都有助于读者更加深入地了解钢结构在建筑中的应用。
关键词:钢结构,建筑,轻型,强度,施工,监控引言:钢结构作为建筑领域中一种重要的结构形式,由于其具有优良的性能和适应性,被广泛应用于各种建筑类型中。
它的应用不仅能够提高建筑的稳定性和安全性,还能够减少建筑物的自重,提高使用空间的灵活性。
随着城市化进程的加快,以及对建筑效能和施工时间的要求日益提高,钢结构的应用前景越来越广阔。
一、钢结构的特点及应用优势钢结构具有重量轻、强度高、施工快捷等特点,因此在建筑领域中有着广泛的应用。
相对于传统的混凝土结构,钢结构更加适合创造大跨度的建筑形式,提供更大的使用空间。
另外,钢结构还能够适应各种气候环境和地理条件,具有较高的抗震性能和耐用性。
二、钢结构的设计原则钢结构设计的关键在于确定结构的荷载和边界条件,合理选取结构材料和构件,并进行合理的构造设计。
另外,设计时还需要考虑结构的抗震性能、防火性能和变形控制等因素。
三、钢结构的施工过程钢结构的施工过程包括了预制、安装和焊接等环节。
在预制过程中,需要制作好各个构件,并进行检查和验收。
在安装过程中,需要确保各构件之间的连接牢固,同时采取安全措施,保证工人的安全。
在焊接过程中,需要严格控制焊接参数,确保焊缝质量达到要求。
四、钢结构的监控技术对于钢结构的监控,主要是对结构的安全性进行评估和监测。
通过使用传感器和监测仪器,可以实时监测结构的受力情况和变形情况。
一旦发现问题,可以及时采取措施进行修复。
结论:钢结构作为一种优良的结构形式,在建筑领域中应用广泛,并且有着明显的优势。
通过合理的设计、施工过程和监控技术,可以确保钢结构的安全性和稳定性。
现代大跨度空间钢结构施工技术分析摘要:随着经济和科技的不断发展,建筑设计理念也被不断更新,建筑行业获得了新的发展,众多的新型建筑开始出现,如会展中心、影剧院、机场、体育馆等。
这些大型公共建筑在设计建造过程中均使用了大跨度空间钢结构或是复杂的空间钢结构对屋顶结构体系进行设计,大跨度空间钢结构施工技术在建筑中的应用被受到广泛重视。
本文对大跨度空间钢结构施工类型、大跨度空间钢结构重点施工问题、大跨度钢结构在实际施工中的具体运用等问题作了详细的分析和系统的阐述。
建筑对其功能以及美学的要求,促使着施工技术的不断革新,这些施工技术的革新不仅包括原有施工技术的革新,还包括无支托分段拼装、整体提升、滑移等新型施工技术。
施工过程测试、计算机结构动态控制等新型辅助技术在实际工程实践中的具体应用,推动建筑行业的不断发展,使其能够摆脱传统,逐步向高科技、机械化、智能化领域迈进。
一、大跨度空间钢结构施工类型(一)网壳结构网壳结构实质上与空间杆结构相似,平板网架型空间杆结构的原理根据规律将杆件组合成网格,结合壳体结构将其布置成具有一定空间结构的架构,因而其不仅具有杆系性质,还具有壳体性质。
一般情况下,网壳结构是通过网壳内部两个方向的剪力、压力或者是拉力来进行传力。
具体实例有1988年修建的北京体院体育馆,其主要是采用双层扭网壳(四块组合型且带斜撑),其主要参数为挑檐3.5m、矢高3.5m、平面尺寸为59.2m2,是我国跨度最大的双层扭网壳[1]。
(二)悬索结构悬索结构主要是柔性受拉索及边缘构件等所构成的一种承重结构。
柔性受拉索的材料主要为圆钢、链条、钢铰线、钢丝绳、钢丝束等具有较好受拉性能的材料。
悬索结构是主要利用具有较高强度和抗拉性能的材料,其结构优势是施工简单、节省材料、自重较小、跨度较大。
该结构形式除在我国大型大跨度桥梁中的应用较为广泛外,还被广泛应用于仓库、展览馆、飞机库、体育馆等大跨度屋盖结构当中。
(三)网架结构网架结构的主要原理是按照一定网格形式将多根杆件利用节点连结的形式组成一种空间结构。
浅析大跨房屋钢结构建筑的结构体系【摘要】随着我国改革开放的进一步深化和世界知识经济的普遍发展,经济腾飞,人民生活水平日益提高,房产建筑和交易市场呈现出前所未有的繁荣景象。
20时间后半期,土木工程和结构工程涌现出更高、更大、更长的超大型复杂结构,大跨房屋钢结构建筑形式得到更为广泛的应用,然而中国以建筑师的设计思维和视角对此进行研究的课题甚少。
本文基于传统大跨房屋钢结构建筑体系的理论和实践,从建筑师的角度,充分考虑建筑因素的复杂性和难度处理,对其基本构成要素和材料、构件、技术等进行详细分析,并参考《大跨空间结构选型的因素体系模型》一文的建模系统,对大跨房屋钢结构建筑的结构体系进行了重新的诠释与补充。
旨在为民用钢建筑提供新思路和新方法,提高工程质量、加快工程进度、降低施工成本。
【关键字】大跨房屋钢结构;结构体系;新结构形式1 大跨度钢的主要内容和应用情况1.1 大跨度钢的主要内容和特点理论界普遍认为大跨度钢结构体系覆盖范围广、包括内容多,很难用明确、严格的定义来说明,一般认可跨度超过60m的结构可以称为大跨度结构。
由于其结构上的多跨、连续跨等形式不同和受力特征的区别,又可概括出以下体系:大跨度钢结构具有形式多样化、多姿多彩的特点。
自上个世纪60年代以来,这种结构在我国得到广泛应用,直至80-90年代,中、小型跨度网架已经遍布各地,体育场馆、工厂车间、居民住房、机场等都使用了大跨度钢结构。
这种结构由逐杆相连改为上、下弦杆连续设置,较方便地形成多曲率,不存在节点连接件,结构用钢量可与网格结构持平或有所减小。
除此之外,代预应力技术的引入使大跨度空间钢结构更具活力,呈现出先进性、合理性、经济性的优势,改善了原结构的受力状态和内力峰值,增强结构刚度、技术经济效果明显提高。
构新材料的应用和计算机技术的进步也极大地推动大跨空间钢结构的进步与发展。
广厦钢结构 cad 系统、天津空间网架工程公司 tjwj909,以及浙大空间网格结构分析设计软件 mstcad 都是大跨度钢结构更加完善。
大跨度钢结构应用及其设计要点探讨3篇大跨度钢结构应用及其设计要点探讨1大跨度钢结构应用及其设计要点探讨随着工程建设领域的不断进步和发展,大跨度钢结构在建筑工程和桥梁工程中得到了广泛的应用。
大跨度钢结构具有独特的优势,如强度高、稳定性好、施工周期短等。
但同时,由于其结构特性的复杂性,对设计要求也十分高。
本文将探讨大跨度钢结构应用及其设计要点。
一、大跨度钢结构的应用大跨度钢结构应用于建筑工程中,主要用于大型超高层建筑、大型综合商场、超大型基础设施建设等。
在桥梁工程中,大跨度钢结构则主要应用于特长、特宽的跨径或难以采用传统桥梁结构的地形条件下。
大跨度钢结构具有很多优势。
一方面,它可以实现结构自然性和美观性的完美结合,很好地满足了形态和美学方面的要求;另一方面,大跨度钢结构可以实现空间利用率的最大化,是大型建筑、体育场馆等建筑中常用的结构形式。
二、大跨度钢结构设计要点大跨度钢结构的设计要注意以下几个方面:1.桥梁结构的承载力问题桥梁结构的承载力是重要的设计要点。
在钢结构的设计中,其承载力大小与其结构的刚度密切相关。
对于大跨度钢结构,如果不能满足其承载力和承载能力的要求,则铁路、公路等基础设施的安全性将遭受威胁。
2.抗震设计桥梁的考虑在设计大跨度钢结构时,需要考虑其受到的地震力。
大跨度钢结构须考虑其受力性能,以应对震后的变形和振动,避免结构变形或失稳。
3.强度设计问题强度是指大跨度钢结构能够承受的最大荷载。
在大跨度钢结构的设计中,需确保其各部分的强度达到或超过所要求的标准,同时要细节化设计其各部分的承重构件。
4.结构体系的优化设计问题优化设计是任何一种设计都需要考虑的问题。
对于大跨度钢结构来说,优化设计符合其尽量减小结构材料的使用,同时提高其结构的整体强度和稳定性,进而降低工期、成本和风险等多个方面所带来的优势。
5.建造阶段的安全问题大跨度钢结构在建造时,需要考虑其安全性。
在钢结构的设计中,需谨慎考虑其各部分的承重、加固和抗震等性能。
大跨度房屋钢结构设计与分析摘要:当今社会经济飞速发展,人民生活水平日益提高,世界各国纷纷筹划建造更大、更高、更长的各种超大型复杂结构物。
来满足人们对生活空间的追求。
大跨度房屋钢结构设计是经济和社会发展的需要。
本文介绍了大跨度钢结构设计的现状和大跨度房屋主要的钢结构划分,分析了大跨度房屋钢结构的设计要点。
关键词:大跨度,房屋,钢结构,设计要点引言与其他材料的结构相比,钢结构具有材料强度高、结构重量轻;结构的塑性韧性较好;钢结构的制造简单施工周期短等优点。
我们在进行钢结构设计时,应当从工程实际出发,合理选用钢材,选择高强度、具有较好经济指标的钢材;在结构方案选择上,应尽可能采用标准化、模数化的结构布置;在连接设计中,应选用构造简单、传力直接的节点形式,并应满足构造要求;另外,在钢结构设计中,还应保证钢结构在加工、运输、安装和使用过程中的强度、刚度和稳定性要求,并应针对钢结构的实际,满足防火、防腐的要求。
宜优先选用通用的和标准化的结构和构件,减少制作、安装工作量。
一、大跨度钢结构设计的现状与设计其他形式的钢结构一样,大跨度钢结构设计主要解决结构体系设计、构件设计及连接节点设计等方面的内容。
与其他形式钢结构不一样的是,大跨度钢结构体系几何与材料非线性影响突出,延性性能成为其体系、构件、节点的安全控制因素。
在工程实践中,设计技术人员迫切需要设计规范提供明确的大跨度钢结构计算分析理论与设计方法、与现代计算技术相应的工程实用计算软件以及明确的结构承载力与变形能力安全控制指标。
我国现行钢结构及相关设计规范( 程) 对体系、构件及连接节点等三个层次设计的现状可简单总结如下:1、在计算理论与设计方法方面,现行钢结构及相关设计规范( 程) 对计算理论与方法的规定,相当程度是基于手算或平面简化计算技术,对于空间受力的大跨度钢结构体系缺乏适应性。
此外现行钢结构及相关设计规范( 程) 对连接设计有计算公式,对节点设计缺乏明确的计算理论和方法。
南昌文体中心大跨钢结构设计与分析3篇南昌文体中心大跨钢结构设计与分析1南昌文体中心大跨钢结构设计与分析引言:南昌市是江西省的省会城市,也是一个历史悠久的文化名城。
南昌市政府为了打造一个全新的城市文化中心,决定在市中心区域建造一个高品质的文体中心。
在大量研究调查之后,市政府决定建造一个大跨度的钢结构建筑。
为了确保该建筑可以长期稳定使用且安全可靠,对其进行了详细的设计与分析。
一、建筑的基本情况南昌文体中心建筑总面积为24,000平方米,分为两个部分:文化展示区和体育健身区。
其中,文化展示区的建筑面积为15,000平方米,主要包括音乐厅、剧院、艺术馆等建筑;体育健身区的建筑面积为9,000平方米,主要包括游泳馆、设施齐全的健身房、篮球馆、乒乓球馆等建筑。
两个部分之间的联系主要靠大型广场和缓坡地形实现。
建筑的设计方案是采用钢结构建造,由于它的高强度、可塑性、重量轻、自重小等优点,被视为是承载大跨度建筑的理想选择。
此外,钢结构具备模块化、工序规范、制造工艺可自动化等优势,能够加快施工进度,从而保证建筑的安全、实用性和经济性。
二、建筑的结构设计该建筑的大跨度钢结构共采用了七种不同类型的结构形式,每种形式针对不同的跨度和空间形态进行适配,同时结合了建筑的美学设计,使建筑更显生动、精美。
1、主梁结构主梁结构是该建筑钢结构中最重要的组成部分之一。
主梁结构被分为三个跨度:48米、72米和96米,并采用了不同的主要材料,以满足建筑的各种要求。
48米跨度的梁结构主要采用了方管,而72米和96米的梁结构则采用了钢桁架结构。
此外,为了保证该建筑的受地震力保持在安全范围内,主梁结构还配备了各类稳定装置,使得建筑受力更加均衡和稳定。
2、柱子结构该建筑的柱子结构系统采用了多孔式构造,每根柱子的截面呈T型。
柱子的路径被设计得非常优美,既保证了功能性,又符合现代建筑中的时尚审美。
该建筑的主要外立面立柱呈“8”字形,是整个建筑的亮点,也是建筑的主要设计特色之一。
浅析大跨度房屋钢结构设计摘要:对于大跨度房屋钢结构的框架进行了详细的介绍,整合了多个大跨度房屋的钢结构设计经验,并对其结构设计进行了系统的分析和归纳,对大跨度房屋钢结构的设计研究有重要的意义。
关键词:大跨度房屋钢结构设计分析1、前言随着社会的发展与进步,钢结构在大跨度房屋设计中应用越来越广泛。
钢结构相较于其他的材料结构有其鲜明的优点,比如有足够高的材料强度、较好的塑性和韧性、简单的制造工艺和较短的施工周期等。
在实际的工程应用中,应该科学的对钢材进行筛选,尽可能的选择有较高强度和性价比相对高的钢材;在其结构选择上,根据其标准要求合理的选择相应的结构方案;在其连接处的设计中,尽量采用较为简单的力学传递结构,满足其应有的运动要求。
此外,在实际的钢结构设计中,还要使钢结构在实际应用过程中满足其各个参数的要求,并根据实际需要做好防火和防腐等方面的设计。
所以,应该优先选择通用性的钢结构构件,减少其制作安装的流程,提高材料的实用性。
2、大跨度房屋主要的钢结构划分根据刚性差异,大跨度房屋钢结构可以分成以下三种:刚性结构、柔性结构和杂交结构。
其中,杂交结构可以用两种方式来获得,一种是通过刚性结构和柔性结构的有机组合,另一种是利用变更传统结构的特点,这里我们更多来讨论刚性大跨度房屋和柔性大跨度房屋。
2.1刚性大跨度房屋结构刚性大跨度房屋的组成结构主要包括钢梁和钢相架,且它们自身的刚度决定着刚性大跨度房屋总体的机构刚度。
所谓的空间网格结构就是指结构组成是规则的空间单元,而空间结构的定义与其正好相反。
空间网格结构的形式主要有网站结构、网壳结构、组合网架结构和预应力网架结构等。
空间网格结构一般由钢杆件组成,有众多优点,比如合理的受力、简单方便的计算过程、较大的刚度、优良的抗震性能、丰富的造型、较强的适应性等。
空间结构一般由钢梁或者钢析架组成,在跨度较大的情况下还应该用预拉力索来增加结构的刚度、减少钢的用量。
除了与空间网格结构相同的优点之外,还有其它优点。
钢结构在大跨度建筑中的应用与设计摘要:大跨度建筑的形成和发展很好地满足了人们对建筑大空间的使用需求,成为现代社会建筑的重要组成部分。
大跨度钢结构是大跨度建筑的主要结构形式,钢结构灵活多变的结构体系能够很好地适应大跨度建筑的空间和外观需求。
因此,加大对大跨度钢结构设计的研究力度,对于大跨度建筑的推广和发展具有深远意义。
大跨度建筑能够创造开敞明亮的大空间,被广泛应用于体育馆、礼堂、机场、火车站等大型公共建筑。
随着城市建设的不断进步,大空间建筑结构越来越呈现出复杂化和多元化,对大跨度建筑空间布置的合理性和外观造型的多样性提出了更高的要求。
关键词:钢结构;大跨度;建筑;应用;设计1大跨度钢结构厂房安装工艺大跨度钢结构厂房安装工艺,主要包括了以下几种:第一种是高空散装。
指的是在设计位置上直接进行小拼单元、散件拼装,常见的方式有两种,一种是全支架法,另一种是悬挑法。
前者主要适用于散件拼装,后者则适用于高空中小拼单元的拼装。
无需使用大型吊装设备,但由于要进行高空作业,所以还需要准备大量支架及相关设备;第二种是分条安装,指的是将结构分成条状,再使用起重设备进行吊装,升至高空设计位置再将其连成一个整体。
大部分的拼装、焊接施工都于地面完成,有利于节省拼装支架的时间,同时也能够保障施工质量。
适用于一些分割成安源之后仍然有着较好刚度,而且自身几何尺寸不变的结构施工中;第三种是整体提升施工法。
该方法是在地面整体拼装结构之后,再使用起重设备,将该结构逐步升至设计位置进行安装。
其包含了三种方式,一种是整体顶升,一种是整体提升,另一种是整体吊装。
前两者较为相似,只是提升设备位置不同,提升是将起重设备放在结构上方,顶升是将支柱作为滑道,在结构下面安装千斤顶。
对于一些中小型空间网络结构,则更适合使用整体吊装,使用大型起重机来进行高空平移安装;第四种方式是滑移安装。
指的是先将滑轨上单条滑移至设计位置,安装于结构单元,然后再拼接成整体。
摘要大跨钢结构的是经济和社会发展的需要。
当今社会经济飞速发展,人民生活水平日益提高,在20世纪后半期土木工程和结构工程所取得的巨大成就鼓舞下,世界各国、尤其是发达国家纷纷筹划建造更大、更高、更长的各种超大型复杂结构物。
来满足人们对生活空间的追求。
各发达国家为大跨空间结构的发展提供了大量的物力、财力,并定期举办年会和各种学术交流活动(IASS)来发展这种结构形式。
影响大跨空间钢结构选型的因素众多而且比较复杂,单独地考虑任何因素,都将导致大跨空间钢结构选型结果的不准确性程度的增加。
然而从实际应用的角度来看,所考虑的因素的增加必然使选型过程过于复杂,加大模型处理的难度。
王力的《大跨空间结构选型的因素体系模型》一文曾对此问题进行了详细的阐述。
本文以此为依据,从中选出与大跨空间钢结构选型相关的五个因素并作简单化处理,从而构成了大跨空间钢结构选型的简化因素体系模型。
对一个空间钢结构而言,往往有多种可供选择的施工方法,每一种施工方法都有其自身的特点和不同的适用范围。
施工方法选择的合理与否将直接影响到工程质量、施工进度、施工成本等技术经济指标。
以下简要论述空间钢结构常用的施工方法。
关键词:大跨度;钢结构;选型;施工技术目录摘要 (I)目录 (II)第1章引言 (1)1.1钢结构的发展现状 (1)1.2 钢结构的发展趋势 (2)1.3本文的主要研究内容 (4)第2章大跨钢结构技术概述 (5)2.1 大跨度钢结构的主要类容 (5)2.2我国大跨度钢结构发展的主要特点 (5)2.3大跨度钢结构的应用和在我国的发展情况 (8)第3章大跨度钢结构选型所考虑的因素 (10)3.1跨度因素 (10)3.2宽度因素 (10)3.3建筑功能 (10)3.4荷载类型 (11)3.5平面形状 (11)第4章大跨度钢结构施工方法技术 (13)4.1高空散装法 (13)4.2分条(分块)安装法 (13)4.3高空滑移法 (14)4.4整体吊装法 (15)4.5整体提升法 (15)4.6整体顶升法 (16)4.7折叠展开安装法 (17)第5章结语 (19)参考文献 (21)第1章引言1.1钢结构的发展现状改革开放以来,我国以经济建设为中心,国民经济取得了很大的发展,1996年我国钢产量首次突破一亿吨,跃居世界第一,为我国的钢结构发展奠定了物质基础。
大跨钢结构选型论文大跨钢施工安装技术论文摘要:对于大跨度空间钢结构来说,设计数学模型的好坏跟相应参考的因素息息相关,若参考的因素过于简单,对大跨空间钢的选型将存在很大的误差,若考虑的过于复杂,会加大模型的难度,所以需要针对大跨钢结构在建筑中所起的作用和自身所受的阻力来进行客观的考虑,才能正确的选择大跨钢结构。
引言在工程建设上,对于大跨度刚的定义是指跨度超过60m的钢架结构。
随着社会的城市化进程的加快,大跨刚的结构也变得多种多样,目前用于建筑上的就有钢管形、树枝形、织物形和开合屋盖结构等等非常成熟的结构,面对如此众多的空间结构给了建筑师宽广的设计空间,从而使成型的建筑物外形美观,结构合理以及各种设备的安装都变得比较方便,提高人们的生活质量。
特别是目前许多建筑设计师开始采用多种结构组合而成的新的结构来设计建筑物,因为这种新的结构在组合的过程中不同结构可以扬长避短,从而优化整个大跨钢结构的承重受力性能。
另外值得提出的许多国内外专家都在尝试将预应力技术应用到具有张力特点和框架特点的大跨度钢结构中去,具有一系列的优点,例如建筑结构受力均匀,刚性强度硬和搭建安装便利等。
相信大跨度钢结构的发展和应用将使我国现代化进程的速度提高,从而能较快的实现祖国的四个现代化进程。
1 大跨度钢选型的主要参考因素1.1 设计的尺寸变量因素大跨度刚结构的尺寸变量因素主要是跨度和宽度,这两个变量都是建筑物的空间结构的定位指标,而且目前人们的生活条件越来越好,对建筑物宽敞的空间结构的追求越来越强烈,从而促进了大跨空间刚结构的发展,形成了多种不同的结构形式,而且这些结构应用在建筑上都取得了不错的效果。
但是,这些不同种类的大跨度刚结构所要求的跨度也不尽相同,一旦盲目的采用统一的跨度,将使钢结构的承受力不均匀和刚度性能下降等严重的建筑问题,所以针对不同结构的大跨钢合理选择合适跨度变得非常重要,严格把关。
不同的大跨钢结构形式都有一个共同的特点,就是都是在承受负荷的作用下在空间中受力来支撑上层的重量和自身的重量,所以大跨钢结构的长度也是一个非常重要因素,直接影响到结构的受力是否合理。
大跨度空间钢结构整体安全性设计与实现【摘要】安全性设计是大跨度空间钢结构整体设计时的一个突出问题,特别是钢结构耐火性能差,设计过程中,应该特别注意大跨度空间钢结构的安全性设计,如果对这方面的因素考虑不周,将会造成财物、人员等方面的损伤。
本文针对大跨度空间钢结构的特点,从大跨度空间钢结构整体设计理念入手,针对大跨度空间钢结构安全性设计进行分析,提出了大跨度空间钢结构整体安全性设计策略。
【关键词】:大跨度钢结构安全性在全世界都在呼吁节能减排的大环境下,钢结构这种绿色环保的建筑结构形式在发达国家已经相当普及,在我国更有广大的发展空间,钢结构具有自重轻、强度高、抗震性能好,施工时间短、材料可回收再生等诸多优点,但由于大跨度空间钢结构又有失稳的实例,且钢材本身不能耐高温,影响了大跨度空间钢结构整体的安全性,阻碍了钢结构的发展。
安全性是大跨度钢结构的一个突出问题【1】。
对于这个问题处理不好,将会造成不应有的损失。
对于大跨度空间钢结构的稳定性来说,一旦出现了钢结构的失稳事故,不但对经济造成严重的损失,而且会造成人员的伤亡;并且钢材本身耐火性能较差,且造型美观等要求,使得防火保护费用惊人,本文对大跨度空间钢结构的安全性设计及耐火性能做了分析研究,提出了大跨度空间钢结构整体安全性设计策略。
一、大跨度空间钢结构整体设计理念钢结构的特点是质量轻,强度高,并且具备其抗压以及抗拉等相关优点,对于混凝土结构而言,其外观更为直观,强度等级更高。
大跨度空间钢结构主要应用在:①城市立交桥段,尤其是交通要道处,如果采用混凝土桥,必然增加施工周期,对于现场交通不能较好地维护。
②大跨径海、江、河桥梁(长江大桥、杭州湾大桥等),因为大跨径的要求下,只能考虑钢结构,因为如果采用混凝土结构,根本满足不了大跨径要求,图1为某桥梁(大跨度空间)结构钢示图。
图1 某桥梁(大跨度空间)结构钢局部示意图大跨度空间钢结构的完整性设计由荷载、材料性能、结构细节构造、制造工艺、安装方法、使用环境及维护方式等多种因素所确定。
大跨度空间钢结构设计论文
【摘要】大跨度空间钢结构往往是衡量一个国家或地区建筑技术水平的重要标志,其结构形式主要有网架结构、网壳结构、悬索结构、膜结构、薄壳结构等五大空间结构及各类组合空间结构,形态各异的空间结构在体育场馆、会展中心、影剧院、大型商场、工厂车间等建筑中得到广泛应用。
在社会的发展之下,我国的建筑行业也得到了蓬勃的发展,钢结构也在建筑结构中得到了广泛的应用,钢结构的形式是多种多样的,其应用前景也非常的广阔,不仅能够应用在大跨度钢结构、高层建筑、版壳钢结构、轻型钢结构中,还能够应用在高耸结构、桥梁结构与移动钢结构中。
1 大跨度工件钢结构的概念与创新施工方式
近年来,空间结构在我国取得了极大的进步,尤其是2008北京奥运场馆与2010年上海世博会,这为我国空间结构提供了巨大的发展空间,在此基础下,出现了大量技术先进以及结构新颖的空间结构,这些结构有着如下的特征:
第一,多样性与复杂性的特征
在社会的发展下,单一结构形式已经难以满足建筑行业的发展了,在建筑技术的发展下,各类新型组合结构相继的涌现,结构形式也越
来越复杂,其中代表性的就是斜拉结构、张拉结构、悬挂结构、弦支穹顶结构、多面体空间钢架结构与张弦桁架结构。
第二,钢材强度越来越大
在建筑行业的发展下,钢材的强度也越来越高,钢板厚度也越来越大,出现了大量跨度超过百米的钢板,例如,国家游泳中心的跨度为177m、国家体育馆跨度为296m。
Q460E、Q520GJC、Q390GJC等高强度钢板也得到了广泛的采用。
第三,节点形式多样、复杂
大跨度空间结构主要使用仿形结构,为了制作出各种各样的造型,就需要采用多样化、复杂性的节点形式,例如,销轴节点、铸钢节点、球铰节点、锻钢节点等等。
第四,截面造型越来越复杂、施工难度高
很多大型的建筑物构件的数量都是很多的,且构件截面形式也有着较大的不同,为了保障施工的质量,必须要进行预拼装,焊接工作量很大,由于跨度大,为了保障建筑物的安全性与经济性,必须要施工先进的施工技术。
大跨度空间钢结构常用的施工方法有分块安装法、吊装法、高空散装法,在空间结构的发展下,安装技术也得到了一定的进步,很多新型安装方法出现,如整体提升技术、累积滑移技术、折叠展开式整
体提升技术,总而言之,大跨度空间钢结构的施工也开始朝着综合化和集成化的方向发展。
2 大跨度钢结构安装技术分析
2.1 大跨度钢结构的支撑胎架性能分析
在大跨度钢结构施工的过程中,结构受力状态、变形状态与成型之后有着较大的差别,为了保障结构精度,就需要使用支撑胎架,不同的钢结构使用的胎架也具有一定的差异,考虑到这一因素,就需要根据建筑施工要求选择好最科学的胎架结构形式。
目前,胎架结构主要包括以下几种类型:
第一,钢脚手架胎架
钢脚手架胎架使用的钢量较大,且连接方式和计算模型常常存在着不符的情况,很难进行受力计算,这就会给后续的施工带来一些安全隐患,因此,其施工范围也受到了一定的限制。
第二,格构式胎架
格构式胎架主要由槽钢与角钢等部件组成,其制作一般采取现场制作的方式,多使用焊接法,焊接的工作量是很大的,因此,在实际的施工过程中也较少使用。
第三,钢管等型钢胎架
钢管等型钢胎架受力稳定,位移与变形是很容易控制的,因此,该种形式已经广泛的在跨度大、高度高的建筑中得到了广泛的使用,在不同的建筑结构中,胎架形式也是多种多样的,为了保障施工的质量,多会选择直径较大的钢管,因此,钢管等型钢胎架对于钢材的需求量较大,常常存在着浪费的情况。
2.2. 支撑胎架卸载技术分析
大跨度钢结构卸载点数多、分布广、卸载吨位大,计算与分析的工作量也很大,如果支撑力不科学,就会出现结构破坏的情况,这造成的后果是十分严重的,因此,在对钢结构进行卸载时必须要严格遵循体系转换原则,将结构计算分析作为卸载的依据,将变形协调作为核心,统一行动、统一指挥,保障卸载的质量与安全性。
为了保障卸载工作能够顺利的实施,在进行卸载时,需要组织专业的操作人员与测量人员开展实战演习,根据计划节点与总体进度安排明确好可调U托与千斤顶的完好程度与使用时间,合理的应用脚手架与临时支撑架。
在设置支撑塔架时,必须要做好相应的安全工作,在卸载过程中需要加强对钢结构位移的监测,科学的控制好结构轴线位移,对于关键性部位,需要根据设计意见做好监测工作,这样才能够很好的实现设计目的。
在进行卸载时,多使用中间到四周的卸载方法,防止集中受力情况的产生,同时,还要根据支撑点结构的自重扰度值来进行数据分析,采取针对性的卸载方式,在卸载完成之后,即可将临时支撑点拆除。
如果临时支撑位于跨中位置,在进行卸载时会产生一种水平推力,因此,在进行卸载时就需要消除这种情况,这可以使用分步卸载法进行,在卸载完成后及时的调整千斤顶的顶部,防止过大位移的产生。
3 结语
大跨度空间钢结构往往是衡量一个国家或地区建筑技术水平的重要标志,其结构形式主要有网架结构、网壳结构、悬索结构、膜结构、薄壳结构等五大空间结构及各类组合空间结构,形态各异的空间结构在体育场馆、会展中心、影剧院、大型商场、工厂车间等建筑中得到广泛应用。
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