張弦桁架上弦桿截面為D480X22,桁架中部下弦 桿件截面為D480x12,接近支座處下弦桿件為口480x24,材質(zhì)為Q345D,桁架弦桿與腹桿間為相貫焊接連接。
鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)分析時(shí),取單榀主桁架進(jìn)行驗(yàn)算,屋頂、墻面次桁架位置按照有側(cè)向約束進(jìn)行單榀結(jié)構(gòu)分析。作用在結(jié)構(gòu)上的荷載有預(yù)張力、結(jié)構(gòu)自重、屋面荷載、屋頂通風(fēng)器荷載、屋面活荷載或雪荷載、溫度及地震作用(地震設(shè)防烈度6度)。
朝陽地區(qū)50年一遇基本雪壓0.45kN/m2,屋面未設(shè)置除雪設(shè)備,屋面積雪分布系數(shù)按規(guī)范取值1.5倍考慮。張弦桁架結(jié)構(gòu)特點(diǎn),決定拉索預(yù)張力的大小直接影響桁架的內(nèi)力分布,確定拉索預(yù)張力應(yīng)綜合考慮以下幾個(gè)因素:
(1)結(jié)構(gòu)自重作用時(shí),拉索預(yù)張力不應(yīng)產(chǎn)生過大的反拱。
(2)屋面荷載作用后,屋頂桁架下?lián)隙戎蹬c反拱值抵消后相對(duì)撓度滿足正常使用極限狀態(tài)要求。
(3)屋面荷載作用時(shí),單跨屋頂張弦桁架對(duì)格構(gòu)柱基本不產(chǎn)生水平推力,形成自平衡體系。
(4)活荷載與恒荷載共同作用時(shí),拉索不超過規(guī)定的應(yīng)力比。
(5)屋頂桁架結(jié)構(gòu)在風(fēng)荷載作用時(shí),拉索應(yīng)保持拉力作用,拉索不至于失效。
張弦桁架兩支座間距離為128m,高端支座(與人字形搖擺柱連接端)為理想滑移支座,低端支座(與混凝土柱連接端)為固定鉸支座,張弦桁架在高端支座外懸伸10m。支承30m高玻璃幕墻的桁架上端通過連桿與張弦桁架高端支座連接,該桁架上端支座為鉸接,下端支座為固接。結(jié)構(gòu)分析時(shí),玻璃幕墻支撐桁架與主體張弦桁架及人字形搖擺柱整體分析,分析時(shí),將玻璃連廊輕型鋼架傳遞的荷載施加到幕墻支撐桁架上。
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桁heng架........
桁(héng)架 (jià)(truss):一種由桿件彼此在兩端用鉸鏈連接而成的結(jié)構(gòu)。桁架由直桿組成的一般具有三角形單元的平面或空間結(jié)構(gòu),桁架桿件主要承受軸向拉力或壓力,從而能充分利用材料的強(qiáng)度,在跨...
張弦桁架拉索選用D7×397高強(qiáng)度低松弛鍍鋅鋼絲束,拉索截面面積為15279mm2,拉索抗拉強(qiáng)度為1570 MPa,拉索錨具采用40Ct鋼。為了受力更合理,將張弦桁架的拉索錨固端節(jié)點(diǎn)設(shè)置在桁架的形心處,使得拉索中的拉力由相交于一點(diǎn)的5根桁架腹桿直接傳遞到桁架弦桿上,同時(shí)也簡(jiǎn)化了拉索錨固端節(jié)點(diǎn)的構(gòu)造。為了方便施工,張弦桁架與搖擺柱,張弦桁架與縱向支撐間的連接大量采用了銷軸式連接。
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探討張弦桁架樓蓋施工技術(shù)——本文作者對(duì)張弦桁架需懸掛30kN付載的施工工藝,張拉施工過程的計(jì)算機(jī)仿真分析與工藝流程,撐桿下料尺寸的確定進(jìn)行了研究.儀供同行參考。
本書介紹了工程概況、張弦桁架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、哈爾濱國際會(huì)展體育中心屋蓋張弦桁架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)等內(nèi)容。
從早期預(yù)應(yīng)力吊車梁、撐桿梁的簡(jiǎn)單形式發(fā)展到目前張弦桁架、張弦穹頂、索彎頂、索膜結(jié)構(gòu)、玻璃幕墻等現(xiàn)代結(jié)構(gòu),預(yù)應(yīng)力鋼結(jié)構(gòu)種類繁多形式新穎,大致歸納為四類。
一是傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)型。
在傳統(tǒng)的鋼結(jié)構(gòu)體系上,布置索系施加預(yù)應(yīng)力以改善應(yīng)力狀態(tài)、降低自重及成本。譬如,預(yù)應(yīng)力桁架、網(wǎng)架、網(wǎng)殼等。像天津?qū)幒芋w育館、攀枝花市體育館及北京奧運(yùn)羽毛球館的預(yù)應(yīng)力網(wǎng)架、網(wǎng)殼屋蓋。目前,國內(nèi)外的候機(jī)樓、會(huì)展中心均廣泛地采用張弦立體桁架也歸入此類。另一種是工程中應(yīng)用已久的懸索結(jié)構(gòu),譬如,北京工人體育館、浙江人民體育館等。其結(jié)構(gòu)由承重索與穩(wěn)定索兩組索系組成,施加預(yù)應(yīng)力的目的不是降低與調(diào)整內(nèi)力,而是賦予與保證結(jié)構(gòu)剛度。
二是吊掛結(jié)構(gòu)型。
結(jié)構(gòu)由豎向支承體系(立柱、門架、拱架等)、吊索及屋蓋三部分組成。支承體系高出屋面,于其頂部下垂鋼索吊掛屋蓋。對(duì)吊索施加預(yù)應(yīng)力以調(diào)整屋蓋內(nèi)力,減小撓度并形成屋蓋結(jié)構(gòu)的彈性支點(diǎn)。由于支承體系及吊索暴露于大氣之中,直指藍(lán)天所以又稱暴露結(jié)構(gòu)。譬如,江西體育館、北京朝陽體育館、杭州黃龍?bào)w育場(chǎng)及長(zhǎng)春體育場(chǎng)等。
三是整體張拉型。
屬創(chuàng)新結(jié)構(gòu)體系,跨度結(jié)構(gòu)中摒棄了傳統(tǒng)受彎構(gòu)件,全部由受張索系及膜面和受壓撐桿組成,其屋面結(jié)構(gòu)極輕,設(shè)計(jì)構(gòu)思新穎,是先進(jìn)結(jié)構(gòu)體系中的佼佼者,譬如,漢城及亞特蘭大奧運(yùn)主賽館、慕尼黑奧運(yùn)體育館建筑群以及內(nèi)蒙古自治區(qū)鄂爾多斯伊旗索穹頂體育中心。
四是張力金屬膜型。
金屬膜片固定于邊緣構(gòu)件之上,既可作為圍護(hù)結(jié)構(gòu),又作為承重結(jié)構(gòu)參與整體承受荷載?;蛟趶埩B(tài)下,將膜片固定于骨架結(jié)構(gòu)之上,形成空間塊體結(jié)構(gòu),復(fù)蓋跨度,兩者都是在結(jié)構(gòu)成型理論指導(dǎo)下誕生的預(yù)應(yīng)力新型體系。此類型已應(yīng)用于1980年莫斯科奧運(yùn)會(huì)的幾個(gè)主賽場(chǎng)館中,國內(nèi)尚未建成此類結(jié)構(gòu)體系。
從早期預(yù)應(yīng)力吊車梁,撐桿梁的簡(jiǎn)單形式發(fā)展至今張弦桁架、索穹頂、索膜結(jié)構(gòu)、玻璃幕墻等現(xiàn)代結(jié)構(gòu),預(yù)應(yīng)力鋼結(jié)構(gòu)種類繁多,大致歸納為四類:
傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)型:
在傳統(tǒng)的鋼結(jié)構(gòu)體系上,布置索系施加預(yù)應(yīng)力以改善贏利狀態(tài)、降低自重及成本。例如預(yù)應(yīng)力桁架、網(wǎng)架、網(wǎng)殼等。例如天津?qū)幒芋w育館,攀枝花市體育館的網(wǎng)架、網(wǎng)殼屋蓋等。候機(jī)樓、會(huì)展中心廣泛采用的張弦桁架亦歸入此類。另一種是工程中應(yīng)用已久的懸索結(jié)構(gòu),如北京工人體育館,浙江人民體育館。其結(jié)構(gòu)由承重索與穩(wěn)定索兩組索系組成,施加預(yù)應(yīng)力的目的不是降低與調(diào)整內(nèi)力,而是提高與保證剛度。
吊掛結(jié)構(gòu)型:
結(jié)構(gòu)由豎向支撐物(立柱、門架、拱腳架),吊索及屋蓋三部分組成。支撐物高出屋面,于其頂部下垂鋼索吊掛屋蓋。對(duì)吊索施加預(yù)應(yīng)力以調(diào)整屋蓋內(nèi)力,減小撓度并形成屋蓋結(jié)構(gòu)的彈性支點(diǎn)。由于支撐物及吊索暴露于大氣之中直指藍(lán)天,所以又稱暴露結(jié)構(gòu)。例如江西體育館、北京朝陽體育館、杭州黃龍?bào)w育場(chǎng)等。
整體張拉型:
屬創(chuàng)新結(jié)構(gòu)體系,跨度結(jié)構(gòu)中擯棄了傳統(tǒng)受彎構(gòu)件,全部由受張索系及膜面和受壓撐桿組成。屋面結(jié)構(gòu)極輕,設(shè)計(jì)構(gòu)思新穎,是先進(jìn)結(jié)構(gòu)體系中的佼佼者。例如漢城奧運(yùn)主賽館、慕尼黑奧運(yùn)體育建筑群等。由于此體系屬國外專利,國內(nèi)尚無工程實(shí)例。
張力金屬膜型:
金屬膜片固定于邊緣構(gòu)件之上,既作為維護(hù)結(jié)構(gòu),又作為承重結(jié)構(gòu)參與整體承受荷載?;蛟趶埩B(tài)下,將膜片固定于骨架結(jié)構(gòu)之上,形成空間塊體結(jié)構(gòu),覆蓋跨度。兩者都是在結(jié)構(gòu)成型理論指導(dǎo)下誕生的預(yù)應(yīng)力新型體系,應(yīng)用于莫斯科奧運(yùn)會(huì)的幾個(gè)主賽場(chǎng)館中,國內(nèi)不掌握此項(xiàng)技術(shù)。