綜合分析網(wǎng)架網(wǎng)殼設(shè)計中常見的幾個問題論文
摘要：在當(dāng)今的建筑工程中，網(wǎng)架網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)被廣泛應(yīng)用在建筑建設(shè)中，它既是承載建筑結(jié)構(gòu)符合的結(jié)構(gòu)體系，也是一種超靜定空間的結(jié)構(gòu)體系。網(wǎng)架網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)設(shè)計在當(dāng)前的建筑工程設(shè)計中是相對最常見的，它主要是對建筑中的各種結(jié)構(gòu)、模板等各種問題以及參數(shù)進行探討分析，對于建筑結(jié)構(gòu)的計算與控制等問題而產(chǎn)生的原因提出設(shè)計重點。本文就網(wǎng)架網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)在建筑工程中的應(yīng)用，概述了常見的幾個問題，以供大家參考。
關(guān)鍵詞：建筑設(shè)計;網(wǎng)架結(jié)構(gòu);網(wǎng)架結(jié)構(gòu)設(shè)計;支承結(jié)構(gòu)
隨著計算機網(wǎng)絡(luò)的普及，網(wǎng)架網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)以性能高、承載力大、適應(yīng)力強、抗震性好等特點被廣泛應(yīng)用與建筑工程設(shè)計領(lǐng)域中，在實際工作中，網(wǎng)架網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)以制作方便、經(jīng)濟實惠、完全系數(shù)高等特點被設(shè)計師廣泛設(shè)計在建筑結(jié)構(gòu)工程中。因為它是一種超靜定空間的結(jié)構(gòu)體系。下面我們通過網(wǎng)架網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)設(shè)計中最為常見的幾個問題進行分析與探討，以此來提醒工程設(shè)計師，并引起注意。
1網(wǎng)架(網(wǎng)殼)結(jié)構(gòu)設(shè)計中支座參數(shù)選定
由于現(xiàn)行《網(wǎng)架結(jié)構(gòu)設(shè)計與施工規(guī)程》(J GJ 7- 91)沒有規(guī)定必須把網(wǎng)架和下部結(jié)構(gòu)連成一體整體分析計算，國內(nèi)多數(shù)網(wǎng)架專用程序都是把網(wǎng)架和下部結(jié)構(gòu)分開來計算，這顯然是不妥的。約束條件的不同，使得桿件的內(nèi)力也不同，從而導(dǎo)致了用鋼量的不同，采用固定計算出的網(wǎng)架用鋼量最少，彈性次之，自由邊界最大。但在當(dāng)前市場經(jīng)濟條件下，由于網(wǎng)架的優(yōu)化設(shè)計往往是以經(jīng)濟指標(biāo)(用鋼量)作為目標(biāo)函數(shù)的，再加上從事網(wǎng)架設(shè)計人員多數(shù)專門僅僅設(shè)計網(wǎng)架。
因此網(wǎng)架和下部結(jié)構(gòu)分開來計算時，通常假定網(wǎng)架支座剛度為無窮大，所有支座剛度相同(類似于結(jié)構(gòu)力學(xué)中簡支板的支座假定)，算出支座反力后再由其他設(shè)計者加到下部結(jié)構(gòu)上。下部結(jié)構(gòu)可能是柱，也可能是梁，也可能是其他結(jié)構(gòu)形式，不僅剛度是有限的，而且具體工程剛度差異可能很大。在這種假定條件下，算出來的網(wǎng)架內(nèi)力和支座反力及下部結(jié)構(gòu)內(nèi)力與采用網(wǎng)架支座剛度為實際剛度且上、下部結(jié)構(gòu)共同工作的力學(xué)模型所計算出來的結(jié)果肯定是不相同的，因為超靜定的網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的內(nèi)力和反力分配與結(jié)構(gòu)剛度分配有關(guān)。
經(jīng)過計算機分析的結(jié)果表明，建筑工程中網(wǎng)架結(jié)構(gòu)與下部結(jié)構(gòu)如果分開來計算的話，是造成一個相對不合理的結(jié)果。由于建筑鋼網(wǎng)架是一種超靜定空間結(jié)構(gòu)體系，就目前來說是一個非常理想的彈力塑造性很好的材料，當(dāng)個別的鋼桿件出現(xiàn)超載并達到極限時，剛才就會立刻將塑性內(nèi)力進行重新分布，從而使鋼桿件不會斷裂破壞，進而讓建筑工程施工過程中出事故的幾率減小，著恰好也是鋼網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的非常重要的優(yōu)點之一，但是網(wǎng)架結(jié)構(gòu)與下部結(jié)構(gòu)不應(yīng)該分開來計算。這種做法是正確的。
在設(shè)計師對這種網(wǎng)架結(jié)構(gòu)和下部結(jié)構(gòu)計算的過程中，不管是利用計算機或者其他什么軟件，對于邊緣的處理包括了三種形式：固定、自由、彈性。根據(jù)建筑工程的實際情況來看，支座參數(shù)應(yīng)該利用網(wǎng)架的領(lǐng)過、受力均勻等情況來對其施加約束。不僅如此，還要考慮的因素有：網(wǎng)架的形式、承受負荷的能力以及支撐點(如柱、墻等)的形式等等。
當(dāng)支承結(jié)構(gòu)在某方向上的剛度不夠大時，無論采用何種類型的支座，邊界條件均應(yīng)按彈性處理，參數(shù)應(yīng)為-1，其支座剛度視具體工程而定。下面舉例說明：當(dāng)端節(jié)點支座處于剛度很大的墩體上時，可以認(rèn)為是固定，即xyz三個方向不能移動，邊界條件處理為OX，OY，02;當(dāng)支座處于獨立柱上時(柱間沒有支撐，如加油站、收費站等)，z豎直方向為固定，其他兩個方向為彈性，彈性系數(shù)取決于柱的長細比，具體為3EIPH3，注意I值為兩個Ix及Iy時，邊界條件為3EIxPH3。3EIyPH302;對于柱間設(shè)有墻體支撐的周邊支承情況，如廠房，要看具體情況，一般多采用單面弧形支座，這時沿切線方向(即沿墻體方向)和豎直方向可以假定為固定，沿法向處理為自由，即為1X，OY，oz和ox.1Y.02(水平面兩個方向)。值得注意的是，如果柱間沒有墻體，沿切向剛度不是很大，仍然要按照彈性來處理。另外，需要特別提醒的是支座支承在梁上，并且梁的剛度不大時，沿切線方向
(即沿梁方向)可以假定為固定豎直方向和沿法向均應(yīng)處理為彈性，即為OX，KYKZ和KX.OY.K2(7J(平面兩個方向)，此時K可近似取為梁在相應(yīng)方向的抗彎剛度�？傊�，網(wǎng)架設(shè)計時選用的約束條件，一定要與實際的支座和計算的假定相符。
2網(wǎng)架(網(wǎng)殼)結(jié)構(gòu)設(shè)計中撓度、位移控制鋼網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的破壞并不是因為其強度不夠而造成的，而是由于在施工過程中很多時候網(wǎng)架的不夠穩(wěn)定而造成的，所以在建筑工程施工過程中，跨中的撓度是非常重要而不可忽視的。在建筑中，控制網(wǎng)架結(jié)構(gòu)位移的方法有很多種：(一)從設(shè)計的角度來看，一般分為4種，網(wǎng)格的尺寸大小、支座設(shè)定參數(shù)、矢高以及預(yù)應(yīng)力的大小，其中網(wǎng)格尺寸的大小、矢高以及支座設(shè)定參數(shù)是相互影響、相互作用、相互協(xié)調(diào)的關(guān)系。豎向位移的控制，可以通過調(diào)動網(wǎng)格來使網(wǎng)架結(jié)構(gòu)形成拱形結(jié)構(gòu);或者是增加矢高的高度，但是在一般情況下，這樣設(shè)置往往會導(dǎo)致不能控制支座，從而導(dǎo)致支座反力越來越大的后果。網(wǎng)架需要水平位移時，可以通過支座的水平移動來使網(wǎng)架結(jié)構(gòu)移動，不然會在過程中產(chǎn)生非常大的水平推力，這樣對下部結(jié)構(gòu)的位移是相當(dāng)不利的。(二)按照規(guī)范要求來控制撓度值來看，這樣處理支座位移就相對而言簡單容易一些，它是通過選擇不同的支座形式，例如橡膠等，按照其規(guī)范要求的范圍內(nèi)來控制撓度值，但是需要注意的是，無論我們在選擇什么樣的支座形式，都必須計算出支座反力，并控制其在支撐能力的范圍之內(nèi)。
3網(wǎng)架(網(wǎng)殼)結(jié)構(gòu)設(shè)計中錐頭相碰
錐頭相碰時，網(wǎng)架的桿件無法安裝。此問題多出現(xiàn)在從事網(wǎng)架設(shè)計時間不長的設(shè)計者設(shè)計的圖紙中，究其原因乃是設(shè)計經(jīng)驗不足，使網(wǎng)架的桿件夾角偏小(小于30。)，解決該問題的辦法有：
(1)增大球的直徑(此方法在球很大時，不宜采用);
(2)調(diào)整桿件的角度(此方法較好);
(3)切削錐頭(此方法在受力不大時采用，因為切削錐頭降低了承載力)。設(shè)計中盡量不要出現(xiàn)大球，因為大球會增加含鋼量，且安裝起來也相對麻煩。如果是結(jié)構(gòu)的問題可調(diào)整方案，變化一下結(jié)構(gòu)形式，改變一下網(wǎng)格或矢高也很有效果。實在不行就把桿件抽掉，至于切削錐頭筆者認(rèn)為那只能是亡羊補牢的做法，不可取。
4結(jié)論
在建筑過程中，在網(wǎng)架結(jié)構(gòu)施工過程中，不管是結(jié)構(gòu)選型、計算繪圖，還是安裝制作、使用的每一個步驟中，都應(yīng)該嚴(yán)格管理與監(jiān)督，因為這些都是對整個網(wǎng)架結(jié)構(gòu)質(zhì)量存在著一定的影響與作用的，其中結(jié)構(gòu)的選型與計算繪圖是最為重要的。在設(shè)計師在設(shè)計網(wǎng)架的過程中，不但要將網(wǎng)架本身的因素考慮在其中，還要將支座等各種因素考慮在其中，能夠計算出這些支撐體是否能夠承載一定的負荷。然而，在網(wǎng)架的設(shè)計過程中計算出的支座的反力一定要和其他負荷載體相互聯(lián)系、組合，這樣組合出來的承載負荷的力應(yīng)該在支撐體承載的范圍內(nèi)，這一點往往會被設(shè)計師忽略。
【綜合分析網(wǎng)架網(wǎng)殼設(shè)計中常見的幾個問題論文】相關(guān)文章：
芻議住宅設(shè)計中的幾個問題工學(xué)論文11-20
長治市WCDMA網(wǎng)HSUPA速率提升的幾個問題分析論文02-25
傳統(tǒng)紋樣在現(xiàn)代設(shè)計中的運用分析論文05-12
結(jié)構(gòu)設(shè)計中常見問題的分析的論文11-20
當(dāng)下音樂教育中的常見問題思考與分析論文03-05
工業(yè)供配電設(shè)計中的常見問題思考論文02-25
多媒體教學(xué)中存在的幾個問題論文03-04
高中教學(xué)中應(yīng)注意的幾個問題論文03-03
我國目前景觀設(shè)計中的誤區(qū)的分析論文03-09
- 相關(guān)推薦