膜结构设计与计算分析

      按承载能力极限状态对支承结构体系进行设计,考虑荷载基本效应组合,必要时偶然组合。按正常使用极限状态对支承结构体系进行设计,考虑荷载标准效应组合。本节主要指一般钢结构体系,对特殊动态体系,其正常使用

状态应包括动力系统等,变形控制与机械工作精度有关,需根据具体情况确定。

 根据整体结构有限元方法(4.5.1-1)计算结果,按荷载效应基本组合求内力,依据构件内力对构件进行设计检核,包括构件与节点设计强度、构件整体稳定性、构件局部稳定性;按荷载效应标准组合求变形,依据变形分析结构刚度。

 一般膜结构支承体系变形宜1/150~1/250净跨度,对景观小品等构筑物或重要性低的建筑物可取低值1/150净跨度,对体育场馆等重要建筑取高值1/250,或者根据具体情况适当提高。对开合等动态体系,刚度与变形不仅是屋面结构要求,更重要的是驱动等机械控制,可11(300~ 500)。悬挑梁、桅杆、格构柱等挠曲变形应小于H/ (100 150),且格(节)间高度变形宜小于h/150。对网壳体系,计算变形小于1/400,悬挑1/200[53,56]。

 结构刚度主要取决于结构布置、网格尺寸、矢高、厚度等几何因素。空间(平面)桁架体系,高度(厚度)一般(1/17~1/25) 10;悬臂桁架高度一般(1/8~1/15) 10;对空间网格体系,柱面网壳矢高1/3~1/6,厚度1/25 1/50;

球面网壳矢高1/3~1/7,厚度1/30 1/60,单层一般小于60m;椭圆壳长短轴比小于1.5,矢高(短轴)1/6 ~1/9,厚度1/25 1/50,单层小于40m。网格尺寸一般为:跨度小于50m,1.5~3.0;50 lOOm跨,2.5 3.5;大于100m,3.5~4. 5m。网格间空间杆件角度宜小于300。

 在膜结构支承结构体系的受力构件与连接件中,不宜采用:厚度小于4mm

的钢板,壁厚小于3mm、直径小于5的钢管。焊接金属与主体金属相适应。当不同强度金属焊接时,如Q235与Q345,采用与低强度钢材(Q235)相适应的焊接金属。避免焊缝交叉,焊缝布置宜尽可能对称。

 在膜结构支承结构体系中,常采用空间管桁架体系,由平面桁架系或三角形截面桁架系构成,以及H形或双腹板H形作为柱、挑梁支承的结构体系,因此,下面主要介绍这两类体系构件强度、构件整体稳定与局部稳定设计计算。虽然现在一般采用计算机软件分析设计,但应熟悉这些基本计算理论规则,准确理解和应用于实际工程。

 管桁架体系中,圆管外径与壁厚之比宜小于100;矩形管最大外缘尺寸与壁厚之比小于40(∥疆场刁;热轧或冷弯型材不应采用屈服强度超过345MPa和屈强比大于0.8的钢材,且壁厚小于25。平面桁架弦杆(主管)可按

梁单元,或节间长度与管径之比不小于12可按杆单元。腹杆(支管)一般按杆单元,或者杆长与管径之比不小于24时为杆单元分析模型。

 设计强度计算

 (1)轴心受力构件

 若支管与主管连接节点偏心不超过中心时,在计算节点和受拉主管承载力时,可忽略偏心引起的次弯矩的影响,但受压主管必须考虑此弯矩的影

 对轴心受力H形构件,轴心受拉或受压强度设计值按公式计算。

 (2)拉弯和压弯构件

 对管桁架主管(特别是平面系桁架)、钢管柱,H形、双腹板H形(箱形)等梁柱、挑梁构件,荷载组合下承受拉弯或压弯内力。在弯矩作用平面内,拉弯或压弯内力强度设计值由下式计算图4.5.2钢管K形节点偏心

 构件整体稳定性计算

 (1)轴心受压构件

 膜结构支承体系中,轴心受压构件包括桁架腹杆、空间管桁架弦杆、连杆、撑杆等。

 (2)压弯构件

 弯矩作用在主对称轴平面内,则应考虑平面内和平面外稳定性。

 (3)容许长细比

 桁架弦杆平面内计算长度为节间几何长度,平面外为桁架侧向支撑点间距离。支座处斜腹杆和竖腹杆平面内外计算长度均为几何长度,其他面内0.8Z,面外1. 01。

 受压柱、弦杆、柱间支撑长细比宜小于150,连杆等200。桁架受压腹杆内力小于承载力500/0时,长细比可取200。一般受拉桁架杆件350,系杆、撑杆等拉杆400。跨度大于60m桁架,受拉弦杆和腹杆的长细比宜小于3000

--司超

相关阅读    
  • 空间膜结构的结构计算
  • 南京膜结构车棚制作步骤
  • 膜结构设计的2荷载分析
  • 膜结构施工的膜结构设计
  • 中国小商品城福田市场一期工程膜结构工程设
  • 美建膜结构的美建介绍
  • 空间膜结构的一般规定
  • 体育场所膜结构
  • 膜结构荷载分析规定
  • 膜结构的设计
  •  

     收录时间:2017-03-12 12:04 来源:未知  作者:匿名
    上一篇:蚌埠学院自行车停车场膜结构车棚工程中标结果  (电脑版  手机版)
    Copyright by www.chinabaike.com;All rights reserved. 联系我们