钢结构单层网壳设计本科学位论文

┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊钢结构单层网壳设计――某椭球面网壳设计学生梁江浩(专业：土木工程学院建筑工程专业)指导教师郭小农(单位：土木工程学院建筑工程系)【摘要】单层钢结构网壳外形美观，结构新颖，是一种国内外颇受关注、有广阔发展前景的空间结构。

网壳结构有如下特点：(1)网壳结构的杆件主要承受轴力，结构内力分布比较均匀，应力峰值较小，因此可以充分发挥材料强度作用。

(2)由于它可以采用各种壳体结构的曲面形式，在外观上可以与薄壳结构一样具有丰富的造型，无论是建筑平面或建筑形体，网壳结构能给设计人员以充分的设计自由和想象空间，通过使结构动静对比、明暗对比、虚实对比，把建筑美与结构美有机地结合起来，使建筑更易于与环境相协调。

(3)网壳结构中网格的杆件可以用直杆代替曲杆，即以折面代替曲面，如果杆件布置和构造处理得当，可以具有与薄壳结构相似的良好的受力性能。

同时，又便于工厂制造和现场安装，在构造和施工方法上具有与平板网架结构相同的优越性。

本设计是以工程实例为背景，完成一个的单层钢网壳设计。

网壳型式是椭球型网壳，底面为30m*20m的椭圆，矢高为10m。

结构是肋环形网壳，网壳的地点在天津。

本设计的实施过程如下：(1)进行钢结构网壳空间建模：完成结构选型和网格划分,首先用3D3S生成一个尺寸相同的肋环形网壳，然后手动删改生成网壳的区格构件，使得每根构件的长度大致处于1.5m-2.2m，这样结构的网格更加合理，方便玻璃的制作与安装，结构本身也更加美观；(2)进行结构内力分析：完成荷载输入、杆件截面选择。

内力计算使用3D3S软件，但是其中荷载的导算是人工完成，由于荷载规范中网壳的风载体型系数较为复杂，软件并不能很好的导算。

因此借助于ANSYS中的编程功能，读入3D3S生成的模型数据，在依据规范的公式，计算出导算好的节点荷载，并写出适用于3D3S和ANSYS 的荷载文件；(3)构件设计：计算长度根据网壳结构技术规程得出，杆件采用热扎无缝钢管114*4.0和95*4.0，电算后再任选一根构件，利用3D3S得到的杆件内力，进行手动验算；(5)节点设计：本网壳中节点采用焊接球节点，采用两种焊接球：200*8的不带肋空心球节点和300*12的带肋空心球节点，电算选择球类型，然后根据网壳结构技术规程的计算方法任选一个球节点手算。

上海文化广场钢结构网壳设计【摘要】上海文化广场钢结构网壳体型复杂，造型独特，属于风敏感性结构，在扩初及施工图阶段分别运用数值风洞、模型风洞试验的方法确定风荷载，为后续有限元分析提供依据；采用sap2000与ansys软件分析了考虑初始几何缺陷的网壳极限承载力；【关键字】网壳；数值模拟；风洞试验；极限承载力1.工程概况上海文化广场位于原卢湾区，基地由茂名南路、永嘉路、陕西南路和复兴中路合围而成，红线内占地约5460m2，剧场建筑面积为64927 m2（地上7823 m2，地下57104 m2）。

工程地下5层，地上3层，在舞台区最深挖土深度24.5m，拥有2010个座位，建成后文化广场将是目前亚洲最深、拥有座位最多的地下剧场，详见图1。

文化广场地上部分做钢结构外壳，屋顶双层网壳内侧支撑在混凝土剪力墙上，外侧由中间的漏斗形结构及四周斜钢柱支撑。

在大堂中间的漏斗结构，既是主要的受力构件，同时也是大堂重要的景观，所以漏斗结构既要满足受力要求又要符合建筑美学要求，是整个网壳设计与分析的重点与难点。

2.整体有限元分析2.1 有限元模型图2为钢结构屋盖有限元模型，图中空的两块为舞台及观众厅区域，根据剧院声学要求，顶部需400厚混凝土板，且四周有剪力墙，故将这两部分网壳全部支撑在剪力墙上，与周围网壳脱开；屋盖其余部分采用双层网壳，前端入口处的网壳以斜柱和漏斗区刚性环为支撑（图3）；观众厅两翼处的网壳以斜柱和剪力墙为支撑（图4）；后部舞台四周的网壳以两道剪力墙为支撑（图5），最大悬挑尺寸13.9m；2.2 荷载及作用在结构计算中考虑的荷载及作用主要包括：（1）恒载：网壳自重+2.5kn/m2（屋面板、管道、电缆、桥架、灯具等）；（2）活载：双层网壳部分1.0 kn/m2，单层网壳（漏斗）部分0.5 kn/m2；（3）风载：本工程属于大跨钢结构屋盖，最大悬挑尺寸达13.9m，自振周期较长，阻尼比较低，属风敏感结构体系。

浅论单层网壳钢结构采光顶设计摘要：介绍了遵义医学院附属医院新蒲医院-门急诊住院综合楼项目。

该工程为门急诊住院综合楼中庭屋顶钢结构部分的单层网壳设计。

文中介绍了工程的结构分析和设计方法。

在设计中建立中庭采光顶结构有限元计算模型。

在综合考虑工程重要性的同时，根据结构的几何力学特点，节点的刚度等多种因素的基础上，对恒荷载、活荷载、雪荷载、风荷载、温度作用、地震作用等工况组合，对结构在使用阶段的内力和变形进行分析。

在大量计算和分析的基础上，对结构几何体系和构件进行了设计。

并对结构的整体稳定进行了分析。

关键词：网壳的选型设计；节点设计；整体稳定绪论本工程为医院门急诊住院综合楼中庭钢结构部分，属于大型公共建筑。

钢结构屋盖平面呈防锤形，结构纵向最长为82.50m，横向最大跨度27.50m，立面呈椭圆形，最高点高度21.9m。

最低点高度15.55 m。

整个屋顶建筑面积近1850m2。

屋顶中间部分采用夹层中空全钢化玻璃，两侧部分为铝板。

整个结构落在主体混凝土结构上。

深化后采光顶轴侧图论文正文一、结构选型综合考虑建筑的外观效果、经济性、结构安全等因素，屋面结构决定采用经济性、安全性都较好的网壳结构。

本工程钢结构屋面跨度不大，约28m。

因此，形式上采用单层网壳结构。

下端固定在混凝土平台上，交联过程稳定，重复性好。

结构视图二、网格划分在建筑方案的基础上对网壳的曲面形式、几何尺寸重新划分，根据网壳的受力特点，同时考虑了施工因素等因素，来确定网格类型的选择、网格大小的划分，其目的是使网壳受力合理，能充分发挥结构材料的力学性能，也考虑了整体造型美观。

除上述原则外，在遵循最优的结构形式，还应考虑加工制作、半成品运输、吊装安装等条件，与之覆盖的材料协调和匹配，以取得最好的技术和经济效果。

综上考虑，在方案设计时，通过分析和比较，最终网格采用了三向网格型，三向网格形是在水平面内形成大小相等的三角形网格，然后投影到曲面上形成的。

由于这种网格结构组成规律性强，结构外形美观，受力好，适用于该工程。

单层钢结构厂房设计摘要单层工业厂房是一种广泛应用于仓库，厂房宿舍，食堂等配套房屋，的厂房绝大多数见于轻工、电子、仪表、通信、医药等行业，单层钢结构厂房具有用途广泛、建筑简易、施工期短、经久耐用、造价合理等优点，随着我国钢产量的增大，很多厂房都采用了钢结构。

越来越广泛的使用亦代表着要求我们建造的工业厂房设计必须贯彻执行国家的有关方针政策，做到技术先进、经济合理、安全适用、确保质量，符合节约能源和环境保护的要求。

单层厂房在自重上决定了它具有远胜于其他混凝土结构的抗震能力，但亦由于它构造简单带来了结构在抵抗其他荷载上能力的不足。

单层厂房的端墙（山墙）受风面积较大，内部空间要求、厂房屋顶面积、荷载等均较大，构造复杂，如何进行有效的荷载效应组合、选取最不利内力组合，作为柱及基础的设计依据，将是本文要重点解决的问题。

关键词：建筑简易；施工期短；经久耐用；目录1工程概况 (1)1.1.设计条件 (1)1.2.结构设计（柱子与基础图1张，A2图纸，打印的计算书一本） (2)2建筑方案设计说明 (3)2.1.柱网布置 (3)2.2.屋面材料 (3)2.3.屋架体系 (3)2.4.吊车和吊车梁 (3)2.5.柱的设计 (4)2.6.基础设计 (4)2.7.支撑系统 (4)2.8.维护体系 (4)2.9.变形缝 (4)2.10.门窗布置 (5)3结构方案设计说明 (5)3.1.屋架设计 (5)3.2.排架计算 (5)3.3.实腹柱设计 (5)3.4.基础设计 (6)4.结构设计计算书 (6)4.1.屋面板设计 (6)4.1.2荷载统计 (6)4.1.3截面选择 (7)4.1.4内力计算 (7)4.2.屋架设计 (8)4.2.1设计资料 (8)4.2.2屋架尺寸 (8)4.2.3支撑布置 (8)4.2.5内力计算 (11)4.2.6内力复核 (15)4.2.7对比分析 (23)4.2.8截面选择 (23)5.节点设计 (31)5.1杆件与节点板的焊缝计算 (31)5.2节点设计 (32)6.吊车梁设计 (38)6.1.设计资料及说明 (38)6.2.吊车荷载计算 (38)6.3.吊车梁截面尺寸确定及几何特征计算 (38)6.4.梁截面承载力计算 (40)6.5.梁连接计算 (42)7.横向排架计算 (43)7.1.设计资料 (43)7.2.结构选型 (43)7.3.荷载计算 (43)7.4.排架内力分析 (45)7.5.内力组合 (49)7.6.柱截面设计（A柱） (49)7.7.下柱配筋计算 (51)7.8.柱裂缝宽度验算 (52)7.9.牛腿设计 (52)8.基础设计 (53)8.1.设计参数 (53)8.2.荷载 (53)8.3.截面确定 (54)8.4.地基承载力计算 (54)8.5.抗冲切验算 (55)参考文献 (58)1工程概况1.1. 设计条件任务该车间由原材料工段、加工段、半成品段到组装成品工段组成，要求有良好的采光和通风条件。

单层自由曲面网格钢结构设计分析摘要：随着城市化进程不断推进，城市建筑物数量增加，人们对建筑造型要求随之提升。

因此建筑设计师尝试运用单层自由曲面网格钢结构，以便自由创造建筑物造型。

因此本文重点分析单层自由曲面结构中网格钢结构，探究其弹性与结构稳定性，同时分析网格钢结构建筑要求，以期推动我国建筑行业发展。

关键词：自由曲面；网格钢结构；设计网壳结构具有受力均匀特性，能够完成大跨度的优美造型，可从建筑平面、外形及形体等多方面满足设计师创作自由[1]。

近年来，我国参数建模技术不断成熟，设计师可结合自身能想象到的任一形状进行设计。

目前世界各地均已报道建成自由曲面网壳结构建筑案例，因此复杂自由曲面建筑已发展为未来空间结构设计方向之一[2]。

相较发达国家，我国对自由曲面网格结构研究较少，本文将喇叭花建筑为例，概述建筑结构设计方案，同时探究了建筑设计期间如何应用单层自由曲面网格钢结构，以指导后期同类型建筑。

一、单层自由曲面结构中网格钢探析设计对各城市建筑设计进行调研可知，网壳结构为设计师自由创作建筑外形奠定了技术基础，且在现代科技辅助下，设计师能够呈现各种造型建筑物。

目前我国对单层自由网格曲面结构中网格钢结构探究工作起步较晚，且尚未明确自由曲面网格性能数据[3]。

因此本文基于喇叭花建筑开展研究，探究单层自由曲面网格结构中钢结构各项参数。

（一）概述喇叭花建筑案例内容选入喇叭花建筑上花口为椭圆形，长轴长度60m、短轴长度50m，内部设有观光电梯，连接每层钢建走廊，此建筑选用单层网络结构，呈三角形，建筑物侧面开洞面积较大，连接每层设桁架。

（二）建筑模型喇叭花建筑结构选取截面高宽比大的矩形截面杆件可保障建筑设计效果，模型内容如下：（1）假定模型：为明确建筑结构弹性，需将竖向构件落在标高为-5.900钢骨梁上，同时焊接钢龙骨，因此确定建筑结构底部支座为固接支座。

建设过程不考虑玻璃刚度，将玻璃纳入荷载，并施加在结构中。

计算喇叭花结构弹性期间，设置地震影响系数为0.08。

自由曲面的大跨度单层网壳结构钢结构深化设计与制作【摘要】：联合国地理信息管理-德清论坛会址是一个自由曲面的大跨度单层网壳结构体系，项目运用Tekla Structures软件在钢结构方面的建模、出图、加工制作进行介绍。

【关键词】：Tekla Structures，钢结构，网壳结构，三维建模，出图一、工程概况联合国全球地理信息管理德清论坛会址为自由曲面的大跨度空间单层网壳空间结构，由大小不一、平面形状不同的三角形钢结构组成不对称的几何曲面体。

工程结构外壳采用钢结构结合不锈钢，表面为玻璃幕墙和铝单板幕墙，外壳内采用钢-混框架结构体系。

建筑物东区长度192米，西区长度160米，最大跨度128米。

东、西两区建筑高度为31.1米，东区屋盖为地上三层，地下一层，西区屋盖为地上四层，地下一层。

工程东、西区钢屋盖：由22榀大小尺寸不同的椭圆形、异型钢拱架、钢连梁、V形方管钢柱、V形圆管钢柱组成。

钢材材质为Q345B，总用钢量为4600吨，单构件最大重量为22吨。

由于本工程钢结构构件规格种类较多，其中主结构钢梁为弧形结构，弧度的弯曲每一榀、每一个构件都不一样，其中有部分构件需要进行弯曲成型，钢桁架曲率多样，所以在工厂生产加工中钢管弯曲的施工工艺也不相同。

自由曲面的大跨度空间单层桁架屋面钢结构，是目前国内少有的无规则，变截面自由曲面。

东区屋盖艺术飘带西区屋盖二、工程特点、难点分析：自由曲面的大跨度空间单层网壳空间结构呈椭圆形外壳，钢结构主梁拱架为椭圆曲线刚架，钢拱架之间连接方管次梁。

钢结构形式有圆管Y型柱、箱形Y型柱组、箱形梁、箱形变截曲钢梁、箱型次梁组成，其中节点形式多样，连接形式较为复杂且每个杆件的斜率、曲率都不一样。

三、Tekla Structures建模前期准备工作3.1技术设计组成立详图深化设计组，指定深化设计人员与设计院结构设计师协调，熟悉结构设计图纸，领会设计药店，确保深化设计按照结构总体要求进行。

3.2制定深化设计工期计划表根据项目总进度计划合理安排“钢结构深化进度”，明确项目批次计划、设计、加工生产、安装计划，确保项目总体进度的完成。

B.0.1施工组织设计/施工方案报审表工程名称： 连云港新丝路零点绿地新建工程 编号：B.0.1— 第五版表 江苏省住房和城乡建设厅监制致： 连云港市科力建设监理有限公司 （项目监理机构）我方已完成 炫舞广场 工程施工组织设计/（专项）施工方案的编制和审批，请予以审查。

附：□ 1施工组织设计□ 2 工程安全专项施工方案□ 3 工程施工方案□ 4本次申报内容系第 次申报。

施工项目经理部（盖章）项目经理（签字、执业印章） 年 月 日项目监理机构签人姓名及时间施工项目经理部签 收人姓名及时间审查意见：专业监理工程师（签字） 年 月 日审核意见：项目监理机构（盖章）总监理工程师（签字、加盖执业印章） 年 月 日 建设单位签收 人姓名及时间 项目监理机构签 收人姓名及时间审批意见（仅对超过一定规模的危险性较大的分部分项工程专项施工方案）：建设单位（盖章）建设单位代表（签字） 年 月 日 注：1、施工项目经理部至少在计划开工日期前7天提出本报审表，给项目监理机构、建设单位审查、审批留出必要的时间。

2、本表一式三份，项目监理机构、建设单位、施工单位各一份。

连云港新丝路零点绿地新建工程炫舞广场施工组织设计编制人：审核人：2017年3月天津泰达绿化集团有限公司第一章综合说明及施工组织方案的编制特点本工程为连云港新丝路零点绿地新建工程炫舞广场雕塑工程，本工程采用单层网壳钢结构体系，竖向悬挑15m，结构最高点标高15.000m。

1. 编制特点一、本施工组织设计严格按照招标文件及图纸进行编制。

在人员、机械、材料调配、质量要求、进度安排等方面采用统一部署的原则下。

二、根据本工程设计特点、功能要求，本着对本项目资金合理利用，对工程质量的终身负责，以“科学、经济、优质、高效”为编制原则。

三、我公司对此次施工组织设计的编制高度重视，召集了参加过类似工程施工、有丰富管理及施工经验的人员，在仔细研究图纸，明确工程特点、充分了解施工环境、准确把握项目单位要求的前提下，成立编制专题小组，集思广益、博采众长，力求本方案切合工程实际，思路先进，可操作性强。

钢结构工程论文2400字_钢结构工程毕业论文范文模板钢结构工程论文2400字(一)：钢结构工程焊接技术重点、难点及控制措施论文摘要：钢结构工程作为当前生产生活各个方面普遍应用的结构之一，该结构在实际应用中对于提升稳定性，促使工程项目质量建设满足质量目标需求等方面起着非常重要的作用。

本文面对当前钢结构在工程应用焊接落实分析，针对实际焊接技术重难点分析，提出相对应的控制措施，旨在为实践生活创新使用奠定基础。

关键词：钢结构；焊接技术；重点操作；难点控制钢结构工程项目作为当前工程施工建设中重要的结构部分之一，该结构的使用对于整体上提升工程项目施工建设效率，促使一切建设工作向着科学化的方向发展，提升整体工程质量建设稳定性等方面起着非常重要的作用。

但是，在钢结构工程施工建设中，相关操作人员认识到钢结构工程本身作为一项复杂的、需要团队协调配合，才能够促使钢结构施工操作按照操作方案落实，提升工程项目整体施工建设水平。

那么，在钢结构施工操作中，焊接操作作为重要的一环，如果相关焊接工作未能及时完成，那么在很大程度上容易导致钢结构在后期运行中出现脱节的现象，给工程项目实现长期运行产生不良影响。

因此，在现今钢结构工程项目施工操作中，控制焊接技术是非常必要的。

1钢结构工程焊接技术重点和难点分析钢结构工程在实际焊接工作中，一方面，由于外部热力作用在焊接过程中存在不均匀现象，在很大程度上容易引起外部应力的变化，造成焊接变形异常；另一方面，焊接工作人员操作技术水平低，没有结合焊接工作控制焊接应力，焊接操作过程中存在不熟悉现象，同样会造成焊接裂纹、气泡等不良现象。

针对以上问题，在实际钢结构工程焊接中，做好焊接变形控制，提升焊接质量，减少气泡和缝隙的出现是非常必要的。

2钢结构工程焊接管控措施分析2.1焊接变形控制钢结构工程焊接中，焊接变形控制需要操作人员在熟悉操作工艺，明确工程项目实际焊接质量标准基础上实施操作处理。

首先，操作人员控制焊接缝隙接触的面积，只要保证焊接质量即可，不可过度焊接。

钢结构建筑设计论文范文2篇钢结构建筑设计论文范文一：略论桥梁的钢结构设计1桥梁钢结构损伤的主要表现目前，高强材料在桥梁建设中的使用频率越来越高，由此相关的设计者就会格外关注于工艺损伤和材料对损伤的敏感性。

从这个角度来讲，桥梁钢结构的损伤和发展在材料、工艺和服役过程中都会出现相关的问题，其主要涉及的情况有以下几种：其一，非金属夹杂物质含量过高，这往往是在焊接的过程中，忽视了对于母材z向性能要求;其二，焊接部位的力学性能下降，主要由于金属结晶对于材料产生了负面的影响;其三，焊接中出现的损伤情况，一旦出现过多的欠缺，就会诱发疲劳裂纹;其四，不良构造细节出现的损伤情况，这往往是由于细节设计问题，导致损伤出现;其五，服役过程中的环境恶化，使得缺口损伤加剧，出现威胁。

2桥梁钢结构的完整性设计方案2.1横向抗倾覆的稳定性设计钢结构的桥梁一般情况下，其质量轻，强度大，在一些特殊的路况下，如小半径以及多车道的设计上，它们的横向抗倾覆就成了设计师研究的重点。

在以前的桥梁设计和建设过程中，往往会因为设计失误导致桥梁的倾斜现象。

其原理是连续桥梁的半径较小，由此带来的就是较大的跨度，一旦桥面比钢梁宽就会导致活载最差，最恶劣的会出现横梁外侧支座受力增大，内侧就不会受力，这样的受力不均匀极有可能出现桥体的倾斜。

基于这样的经验教训，设计者在其设计的过程中，要严格计算，保证其横梁的受力在合理的范围之内。

由此，不仅仅可以满足桥梁的荷载问题，还可以保证桥梁受力均匀。

2.2焊接结构上的完整性设计设计者应该关注的是：有针对性的进行焊接形式的选择，其依据主要来自于焊接性检测出来的静力和疲劳等级。

基于减少应力的目的，关注焊接的关键细节部分;严格依据标准来检测保证焊缝的质量。

2.3加劲肋部位的完整性设置加劲肋处于支座位置，是集中负荷的区域，为了保证构件有着良好的稳定性，并作为集中力去传送，常常设置相关的加强部件。

加劲肋的设计，在很多的设计者认为是没有多大必要的，其有无的问题不能依据我们的经验，应该遵循计算的结果决定是否设置。