两种找坡形式对网架结构力学性能及经济性的影响
- 格式:pdf
- 大小:455.15 KB
- 文档页数:4
很多房屋设计图都喜欢把屋面做成平屋面的形式,因为这样设计可以做的具有独特的欧式风格,不像那种古老的农村房子都是斜屋面的。
而且如果做平屋面的话,这一部分的屋面是可以利用起来的。
比如作为晾晒衣服的场地或者堆放一些材料之类的,平屋面还可以改造成屋顶花园之类的,可以放些盆栽,没事可以浇浇花,锻炼锻炼身体,也是比较有品味的。
不过作为平屋面,安全措施一定要做好,比如栏杆不能做的太低,否则容易出现危险。
还有平屋面的防水一定要做好,万一漏水的话那就是非常麻烦了,需要检查各处地方来弥补漏洞。
再有就是平屋面的保温措施要做好,因为平屋面是直接受到阳光的照射的,所以如果不做保温的话,夏天室内温度会非常高,就不适合居住了。
今天要给大家讲的是平屋面的找坡选择。
在房屋设计图中,屋面找坡一般就是建筑找坡和结构找坡两种。
那么我们应该如何选择呢?这个就应该按照业主的房屋尺寸来具体分析了。
如果房屋的单坡跨度比较小,那么就适合用材料找坡了,因为只需要花费比较薄的材料层就可以把坡度做好。
如果房屋的单坡跨度比较大,超过9米的话,那就建议使用结构找坡了。
因为跨度大的话,做材料找坡就需要花费比较多的材料去把坡度做好,这样会增加屋面的荷载的,在计算配筋的时候就会增加混凝土板的配筋和梁的配筋的,整体来说就会花费比较多的材料。
那么这个时候如果做结构找坡的话就会节省很多。
因为结构找坡是在做屋面板的时候就已经把坡度放好,结构找坡的坡度一般大于3%,上面只需要再做一层水泥砂浆面层即可。
相对来说就节省很多材料。
这不是偷工减料,这是针对同一问题采用不同的施工方案可以带来的好处!找坡在房屋设计图里是很重要的一个环节,如果不做找坡的话,那么在平屋面就会出现坑坑洼洼的积水,这些积水如果长期的存在的话,就会对屋面的保温材料产生破坏。
因为这些积水渗入到屋面板中就会把保温材料破坏掉,这样会严重影响屋面的保温效果。
在出现降雨的情况下就需要屋面把积水及时的排干净,这样才会保持屋面的干燥,不处于浸水状态,这样可以有效的保护屋面的结构材料。
《房屋建筑学》每章节课后习题及答案第一篇民用建筑设计原理1 民用建筑设计①建筑的含义是什么?构成建筑的基本要素是什么?答:建筑是指建筑物与构筑物的总称,是人工创造的空间环境,直接供人使用的建筑叫建筑物,不直接供人使用的建筑叫构筑物。
构成建筑的基本要素有三个,分别为建筑功能、建筑技术和建筑形象,三者是辩证统一的关系。
②什么叫做大量性建筑和大型性建筑?低层、多层、高层建筑按什么界限进行划分?答:大量性建筑是指量大面广,与人们生活密切相关的那些建筑,如学校、住宅、商店、医院等,修建的数量很大,故称之为大量性建筑。
大型性建筑是指规模宏大的建筑,如大型办公楼、大型火车站、大型展览馆等,因规模巨大而修建数量很有限,对所在地区获国家具有代表性,故称之为大型性建筑。
民用建筑按层数分类,1~3层为低层住宅,4~6层为多层住宅,7~9层为中高层住宅,10层及10层以上的为高层住宅(包括首层设置商业服务网点的住宅)。
③什么叫做构件的耐火等级?建筑的耐火等级如何划分?耐久等级又如何划分?答:耐火等级是指建筑构件按时间-温度标准曲线进行耐火实验,从受到火的作用时起,到时去支持能力或完整性被破坏或失去隔火作用时止的这段时间,用小时表示。
建筑按耐火等级分类分为四级,分级确定的依据是组成房屋构建的耐火极限和燃烧性能。
按建筑的耐久年限分类同样分为四级,分级的依据是主体机构确定的耐久年限。
④实行建筑模数协调统一的意义何在?基本模数、扩大模数、分模数的含义和适用范围是什么?答:实行建筑模数协调统一标准是为了实现建筑工业化大规模生产,推进建筑工业化的发展而制定出来的。
基本模数是模数协调中选用的基本尺寸单位。
其数值定为100m,符号为M,即1M=100mm。
整个建筑物或其一部分以及建筑组合件的模数化尺寸都应该是基本模数的倍数。
扩大模数是基本模数的整倍数。
扩大模数的基数应符合下列规定:(1)水平扩大模数的基数为3M、6M、12M、15M、30M、60M等6个,其相应的尺寸分别为300mm、600mm、1200mm、1500mm、3000mm、6000mm。
结构找坡和材料找坡
结构找坡和材料找坡是土地工程中常见的两种工程方法,它们在土地开发和建
设过程中起着非常重要的作用。
结构找坡主要是指在土地工程中,通过设计合理的坡度和坡面结构来保证土地的稳定和安全。
而材料找坡则是指通过选择合适的材料和进行合理的堆填来达到找坡的目的。
下面将分别介绍结构找坡和材料找坡的相关知识。
结构找坡。
结构找坡是土地工程中非常重要的一环,它直接关系到土地的使用和开发。
在
进行结构找坡时,首先需要考虑的是坡度的选择。
坡度的选择应该根据土地的地形、土质、降雨量等因素来确定,一般来说,坡度越大,土地的稳定性就越差,因此在选择坡度时需要慎重考虑。
其次,对于坡面结构的设计也是非常重要的。
在设计坡面结构时,需要考虑坡面的平整度、排水性能、抗冲刷能力等因素,以确保坡面的稳定和安全。
材料找坡。
材料找坡是指在土地工程中,通过选择合适的材料和进行合理的堆填来实现找
坡的目的。
在进行材料找坡时,首先需要考虑的是选择合适的填料。
填料的选择应该根据土地的地质条件、土壤类型、工程要求等因素来确定,一般来说,填料应具有一定的稳定性和排水性能,以确保找坡的效果。
其次,在进行堆填时,需要考虑填料的坡度和坡面结构,以确保填料的稳定和安全。
结构找坡和材料找坡在土地工程中起着非常重要的作用,它们直接关系到土地
的稳定和安全。
因此,在进行土地开发和建设时,需要充分考虑结构找坡和材料找坡的相关知识,以确保土地工程的质量和安全。
希望通过本文的介绍,能够对结构找坡和材料找坡有一个更加深入的了解,为土地工程的开发和建设提供一定的参考和帮助。
网架结构已成为现代世界应用较普遍的新型结构之一。
我国从20世纪60年代开始研究和采用,近年来,由于电子计算技术的迅速发展,解决了网架结构高次超静定结构的计算问题,促使网架结构无论在型式方面以及实际工程应用方面,发展都很快。
网架在需要大跨度、大空间的体育场馆、会展中心、文化设施、交通枢纽乃至工业厂房,无不见到空间结构的踪影。
网架结构的优点是用钢量小、整体性好、制作安装快捷,可用于复杂的平面形式。
适用于各种跨度的结构,尤其适用于复杂平面形状。
这些空间交汇的杆件又互为支撑,将受力杆件与支撑系统有机结合起来,因而用料经济。
网架主要用于大、中跨度的公共建筑中,例如体育馆、飞机库、俱乐部、展览馆和候车大厅等,中小型工业厂房也开始推广应用。
跨度越大,采用此种结构的优越性和经济效果也就越显著。
网架结构板型网架结构按组成形式主要分三类:第一类是由平面桁架系组成,有两向正交正放网架、两向正交斜放网架、两向斜交斜放网架及三向网架四种形式;第二类由四角锥体单元组成,有正放四角锥网架、正放抽空四角锥网架、斜放四角锥网架、棋盘形四角锥网架及星形四角锥网架五种形式;第三类由三角锥体单元组成,有三角锥网架、抽空三角锥网架及蜂窝形三角锥网架三种形式。
壳型网架结构按壳面形式分主要有柱面壳型网架、球面壳型网架及双曲抛物面壳型网架。
网架结构按所用材料分有钢网架、钢筋混凝土网架以及钢与钢筋混凝土组成的组合网架,其中以钢网架用得较多。
网架结构可分为双层的板型网架结构、单层和双层的壳型网架结构。
板型网架和双层壳型网架的杆件分为上弦杆、下弦杆和腹杆,主要承受拉力和压力。
单层壳型网架的节点一般假定为刚接,应按刚接杆系有限元法进行计算;双层壳型网架可按铰接杆系有限元法进行计算。
单层和双层壳型网架也都可采用拟壳法简化计算。
单层壳型网架的杆件,除承受拉力和压力外,还承受弯矩及切力。
目前中国的网架结构绝大部分采用板型网架结构。
网架结构是空间网格结构的一种。
摘要随着现代建筑技术的不断进步和发展,以及人们对于大跨度空间要求的不断提高,越来越多的大跨度结构不断涌现,且呈现跨度大、造型复杂等趋势。
本文以东丽体育馆空间管桁架屋盖结构为研究对象,对其仿生学概念的应用、静动力性能和施工方案等展开了分析研究,对实际结构工程及同类结构的设计和施工提供参考。
本文对仿生学在建筑结构中的应用进行了研究,介绍了仿生学的概念和特点,进而论述了建筑仿生学的含义和分类,并分别给出了应用仿生学的建筑工程,本工程屋盖结构即采用了形态仿生的概念。
空间钢结构屋盖在太阳辐射作用下具有较为剧烈的温度变化,本文对东丽体育馆屋盖结构进行了静力及极端温度作用下结构静力性能的分析和对比,研究表明,在极端温度作用下,结构杆件整体应力呈增大趋势,少数极个别杆件甚至出现了应力比大于1的不利情况;结构竖向变形中,反向挠度有增大趋势;支反力也呈现了整体变大的趋向,部分拱脚反力增加近20%。
整体来讲,考虑极端温度荷载后对整体结构的安全有着较大的不利影响。
对结构的自振特性进行了研究,研究表明整体刚度较好,质量和刚度分布合理;采用时程分析法分别对三条地震波作用下的结构进行了弹性时程分析,在地震作用下,结构的变形满足要求,整体刚度分布较为均匀;地震引起了结构杆件内力的波动,但是杆件应力仍低于容许应力,满足规范的要求。
对实际工程中钢结构构件的加工制作方案以及屋盖空间管桁架结构的施工安装方案进行了系统研究,并对钢结构具体安装方案和施工过程中的关键步骤的力学性能进行了验算。
对主桁架、环桁架和副桁架等的施工步骤和吊装方案均进行了论述。
为保障施工安全,对主拱临时支撑、环桁架临时支撑以及零层板临时支撑均进行了方案制定和计算验证,结果表明所采用的施工方案是正确合理且安全的。
关键词:东丽体育馆,空间管桁架,建筑仿生学,力学性能,动力时程分析,施工方案ABSTRACTWith the development of modern building technology and increasing strong requirements of large span space,more and more large span structures emerged and are becoming more and more complex or stretching larger span.In this paper,spatial pipe-truss structure of the roof of Dongli gymnasium is taken as the object of the study.The concept and application of bionics,static and dynamic mechanical properties,construction scheme are studied in detail in this paper.The results of the research can also provide experience and reference to the design and analysis of the similar projects in the future.In this paper,the application of bionics into building structures is discussed.The conception and characteristics of bionics are stated and then the meaning and classification of bio-architecture are discussed.Besides,the engineering applications of different kinds of bio-architectures are presented.This project is one of the typical buildings that adopt the concept of bio-configuration.The roof of the spatial steel structure will experience a relatively severe temperature changes under the effect of solar radiation.The static mechanical properties of the structure are analyzed.Then the performance of the structure under the action of extreme temperature is also studied and compared.The study shows that the stress level of the structure shows a trend of increase under the effect of extreme temperature.The stress ratio of several members even goes exceed1.0which is very serious for the safety of the structure.As for the vertical displacement,the reverse deflection has an increasing trend.The reaction force of the support also appears to be increased and part of the foot of the arch increased nearly20percent.As a whole, considering the extreme temperature has great disadvantage on the safety of the structure.Self-vibration characteristic of the structure is studied,which shows that the structure has a good global stiffness and the mass distribution of the whole structure is reasonable.Based on the research of self-vibration characteristic of the structure,time history analysis for the steel roof is also carried out under the seismic action considering3seismic waves.Under the seismic action,the deformation of the structure can meet the requirement,which also shows the good stiffness distribution.The internal force fluctuated during the earthquake analysis and the stress level can meet the requirements of the specification.The processing and manufacturing plan of steel members and the construction scheme of the whole steel roof are studied.The mechanical properties of the key process during the construction are analyzed.The construction steps and lifting scheme of main trusses,ring trusses and secondary trusses are stated in detail.The result of the analysis shows that the construction scheme adopted in the paper is reasonable and quite right.KEY WORDS:Dongli gymnasium,Spatial pipe-truss,Bio-architecture, Mechanical properties,Dynamic time history analysis,Construction scheme目录第1章绪论 (1)1.1大跨度空间结构发展概况 (1)1.2空间管桁架结构的特点和发展概况 (8)1.2.1空间管桁架结构的特点 (8)1.2.2空间管桁架结构的发展概况 (8)1.3本论文研究的工程背景 (11)1.3.1总体概述 (11)1.3.2结构设计依据 (14)1.4本文主要研究内容及意义 (15)第2章仿生学在建筑结构中的应用研究 (17)2.1仿生学的概念 (17)2.2仿生学的发展与特征 (17)2.3仿生学在建筑结构中的应用 (18)2.3.1结构仿生 (19)2.3.2形态仿生 (27)2.3.3材料仿生 (27)2.3.4功能仿生 (29)2.4本章小结 (30)第3章东丽体育馆屋盖结构静力及温度作用研究 (31)3.1结构设计参数 (31)3.2模型建立 (32)3.3静力计算结果 (34)3.3.1应力计算结果 (34)3.3.2变形计算结果 (36)3.3.3支座反力计算结果 (36)3.4极端温度作用下结构静力分析及对比 (38)3.4.1应力计算结果及对比 (38)3.4.2变形计算结果及对比 (40)3.4.3支座反力计算结果及对比 (41)3.5本章小结 (42)第4章东丽体育馆屋盖结构动力性能研究 (45)4.1结构动力特性概述 (45)4.2结构基本自振特性分析 (45)4.3结构弹性时程分析 (49)4.3.1地震波选取 (49)4.3.2结构变形分析 (53)4.3.3结构内力分析 (55)4.4本章小结 (56)第5章东丽体育馆屋盖结构施工方案及施工过程力学性能验算 (57)5.1施工总体安排 (57)5.1.1施工方法与施工顺序 (57)5.1.2施工工期计划 (58)5.1.3机械设备投入计划及保证措施 (59)5.1.4劳动力投入计划 (61)5.2钢结构加工制作方案 (61)5.2.1钢结构制作温度控制 (62)5.2.2生产准备 (62)5.2.3管材制作设备 (62)5.2.4制作方法 (64)5.3钢结构安装方案及施工过程中力学性能验算 (72)5.3.1上道工序验收 (72)5.3.2钢结构吊装方案 (72)5.4本章小结 (95)第6章结论与展望 (97)6.1结论 (97)6.2展望 (98)参考文献 (99)发表论文和参加科研情况说明 (103)致谢 (105)第1章绪论1.1大跨度空间结构发展概况在人类社会的发展历史上,空间结构由于能够提供较大的净空间,而得到了建筑师和结构师的广泛关注,也因此有着漫长的发展历史。
室外供热管网支座、坡度对供暖系统稳定性的影响在供热管网的施工、维修过程中,人们大多将阀件和管道的安装、维修及辅助设备的安装、维修作为重点来抓,忽视了在整个管网系统中起到支撑和约束各种阀件、附件及设备的支座的重要性。
在很多供热管网施工和维修中都可以看到支座设置不合理,松动、脱落等现象,给供暖系统稳定性带来影响,甚至可能造成供暖事故。
供热管道的支座是位于支撑结构和管子之间的主要构件,它支撑管道或限制管道产生形变和位移,它承受管道所产生的作用力,并将作用力传到支撑结构上。
管道支座对供热管道的安全运行有着重要影响,如果支座的构造形式选择不当或支座位置确定的不准确,都会产生严重后果,很多严重事故往往都是因此而造成的。
一、管道支座的类型及设置管道支座类型有活动支座和固定支座两类,活动支座是承受管道重力,并保证管道发生温度变形时,能够自由移动的构件;固定支座是将管道固定,使其不能产生轴向位移的构件,它与支撑结构组合成管道的固定支架。
1.管道支座的间距管道支座与支撑结构构成管道支架,因此管道支座间距就是管道支架间距,管道支架间距的大小决定着整个管网支架数量,直接影响到管网的投资,因此在确保安全运行的前提下,尽可能地增大管道支架间距,减少支架数量,降低管网投资。
而管道支架最大间距是由管道的允许跨距来决定的,《给排水设计手册》中给出了活动支座和固定支座最大间距表,在实际运用中可进行选择。
2.固定支座设置原则固定支座的作用是把管路在若干个点上固定起来,分段控制管路的热伸长量,以保证补偿器正常工作。
此外,还可防止作用力的一次叠加而传递到管路的附件和阀件上去。
因此:(1)在管道不允许有轴向位移的节点处设置固定支座,如:在有支管分出的干管处,需要设置固定支座;(2)在热源出口、热力站和热用户的出入口均应设置固定支座,以消除外部管路作用于附件和阀件上的作用力;(3)在管路弯管的两侧应设置固定支座,以保证管道弯曲部位的弯曲应力不超过管子的许用应力范围。
大型网架结构设计分析【摘要】随着社会经济的飞速发展和我国科学技术的不断进步,大跨度网架结构在建筑工程中的运用日益广泛。
网架结构属于多次超静定结构,其空间受力性能、整体性和稳定性分析困难较大。
本文主要从网架结构的特点、形式以及网架结构设计分析三个方面进行了探讨,希望与同行共同切磋学习。
【关键词】大跨网架结构;四角锥;节点;控制内力组合;振动特性引言空间结构具有受力合理、总量轻、造价低以及形式活泼新颖、能够突出人类艺术创造力等优点,能够充分利用不同材料的特性,以适应各种变化的建筑造型的需要。
但空间结构具有三维结构形体,在荷载作用下为三向受力,结构成形和受力分析都极为复杂。
近年来,计算机的普及使得大跨度空间结构以异乎寻常的速度发展起来,对现代建筑产生了重大的影响为满足现代社会生活和居住环境的需要,人们需要更大的覆盖空间,如大型会场、体育馆、飞机库、展览馆和候车室等。
这些建筑物的跨度要求越来越大,几十米甚至更大,满足这种大跨度要求的屋盖体系只能是空间结构,因而空间结构成为一种备受关注的结构形式。
一、网架结构的特点网架结构最大的优势体现在大中跨度的屋盖结构,这时采用网架比采用门式刚架及钢屋架更经济合理。
网架结构最大的特点是由于杆件之间互相支撑作用,刚度大,整体陛好,抗震能力强,而且能够承受由于地基不均匀沉降所带来的不利影响;即使在个别杆件受到损伤的情况下,也能自动调节杆件内力,保持结构的安全。
网架结构的适应性大,既适用于中小跨度的建筑,也适用于大跨度的房屋,而且从建筑平面形式来说,网架结构也可以适应于各种平面形式的建筑:如矩形,圆形,扇形及各种多边形的平面建筑形式。
网架结构取材方便,一般多采用q235钢或16mn钢,杆件截面形式多采用钢管或型钢(型钢以角钢为主),并且可以用小规格的杆件截面建造大跨度的建筑。
另外,网架结构由于它的杆件规格划一,适宜工厂化生产,为加速工程进度提供了有利条件和保证。
网架结构可用通用的计算程序进行分析,制图简便,加上网架本身所具有的特点和优越性,给网架结构的发展提供了有利的条件。