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《試論鋼網(wǎng)架結(jié)構(gòu)設計方法及其優(yōu)化措施》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關內(nèi)容在學術(shù)論文-天天文庫。
1、試論鋼網(wǎng)架結(jié)構(gòu)設計方法及其優(yōu)化措施 摘要:建筑業(yè)不斷發(fā)展,使各項技術(shù)得到推廣與應用,鋼網(wǎng)架結(jié)構(gòu)覆蓋跨度較大、受力合理,更加符合人們對建筑結(jié)構(gòu)設計水平高層次的需求,建筑穩(wěn)定性強的同時,外形也變得更加美觀實用,良好的技術(shù)能夠從全方面提升建筑品質(zhì),使建筑物綜合性價比更高。鋼網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的推廣與應用,能夠從技術(shù)層面給設計師提供豐富的創(chuàng)作自由,而且其整體較小構(gòu)件還可進行工廠的提前預制,大大減少了工期,節(jié)省了預算投資,經(jīng)濟合理,受到施工單位歡迎,鋼網(wǎng)架結(jié)構(gòu)設計在我國當前建筑工程中有著非常廣泛的應用。文章主要通過對鋼網(wǎng)架結(jié)構(gòu)設計方法的分析,進一步提出優(yōu)化措施,以此促進我國建筑
2、結(jié)構(gòu)設計水平發(fā)展?! £P鍵詞:網(wǎng)架結(jié)構(gòu);節(jié)點;桿件;優(yōu)化 1鋼網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的選型 鋼網(wǎng)架結(jié)構(gòu)較為復雜,需要進行科學的選型,才能確認整體結(jié)構(gòu)。鋼網(wǎng)架結(jié)構(gòu)是空間鉸接桿系結(jié)構(gòu),一定要全面考慮到整體結(jié)構(gòu)在力學上的問題,確保結(jié)構(gòu)更加穩(wěn)定。按現(xiàn)行標準要求,網(wǎng)架結(jié)構(gòu)設計要滿足受力需要,對外部壓力、受力方向要嚴格遵守設計要點,保證在受到任何外力作用下,網(wǎng)架結(jié)構(gòu)均穩(wěn)定平衡,不發(fā)生變形問題,實現(xiàn)結(jié)構(gòu)整體的安全性。要想從根本上確保網(wǎng)架結(jié)構(gòu)穩(wěn)定,就需要按使用功能,對網(wǎng)架結(jié)構(gòu)做好科學的選型,良好科學的選型結(jié)構(gòu)直接關系到整體結(jié)構(gòu),所以要根據(jù)實際情況確定選型,保證安全穩(wěn)定。選型時,一要全面
3、考慮幾何問題,因為結(jié)構(gòu)幾何不確定則會出現(xiàn)更多的可變量,影響到結(jié)構(gòu)穩(wěn)定。在實際施工過程中,網(wǎng)架結(jié)構(gòu)樣式非常多,要根據(jù)使用功能、所處區(qū)域特征做好選型,在具體選擇時,要看建筑平面、尺寸、荷載、網(wǎng)架、安裝及成本,做好全面選擇,以經(jīng)濟性原則為出發(fā)點,從幾個設計方案中擇優(yōu)選擇一個設計思路。在選型時,要全方位考慮,一是看用鋼量多少,用鋼量是主要考慮的方向,要在經(jīng)濟性原則基礎上,確保用量最少,材料最少,平面比較接近正方形時,斜放四角錐網(wǎng)架結(jié)構(gòu)最經(jīng)濟合理,正放四角錐結(jié)構(gòu)僅次于斜放四角錐結(jié)構(gòu);二是連接點差價,桿件與節(jié)點連接部位造價也要保證安全的前提下,成本最低;三是安裝費用,各種
4、材料運輸和安裝費用也關系到經(jīng)濟效益,所以要綜合考慮各項經(jīng)濟指標。通過實踐證明,選型最好的結(jié)構(gòu)是三角錐和四角錐,按這種幾何單元確定的網(wǎng)架結(jié)構(gòu)非常穩(wěn)定,是施工中經(jīng)常用到的幾何單元形式,能夠保證各個結(jié)構(gòu)上的穩(wěn)固,具有不變性的明顯特點?! ?鋼網(wǎng)架結(jié)構(gòu)設計方法 2.1網(wǎng)架結(jié)構(gòu)桿件設計 網(wǎng)架結(jié)構(gòu)設計常用形式是鋼網(wǎng)架,Q235和Q345鋼材用量較大,相對其他鋼材而言,力學性能較好,性差比較高,同時,在進行施工時,焊接性能也是最佳,穩(wěn)定性強、安全性高,在施工中能夠大面積使用與推廣。鋼網(wǎng)架結(jié)構(gòu)桿件截面形式多種多樣,空腹載面呈現(xiàn)力較好,圓鋼管和方鋼管均有良好的性能,在慣性矩
5、方面表現(xiàn)較強,能夠承受巨大的外力作用,而不出現(xiàn)變形??崭菇孛婧附臃忾]后,內(nèi)部穩(wěn)定不易腐蝕,同時,在使用過程中,表面積水積灰現(xiàn)象也較少,施工中能夠大面積使用?! ?.2網(wǎng)架結(jié)構(gòu)節(jié)點構(gòu)造設計 節(jié)點構(gòu)造設計非常重要,直接關系到整體結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定程度,是鋼網(wǎng)架結(jié)構(gòu)設計中最關鍵的部位,這主要是因為所有桿件均要通過節(jié)點,利用節(jié)點對各部位進行連接,結(jié)構(gòu)中的節(jié)點受力最大,是傳遞荷載、承受作用力最大的關鍵部位,只有全面做好節(jié)點設計,才能確保結(jié)構(gòu)整體上的穩(wěn)定。節(jié)點設計非常重要,要全方位考慮應力和傳力特性的問題,處理好受力承載點,要從結(jié)構(gòu)造型上充分考量,做好受力點的計算與選擇,使節(jié)點
6、更加精準可靠,保證受力均勻穩(wěn)定。在進行設計選擇時,更要考慮到后期制作、安裝、施工和造價等因素,只有全面考慮才能保證工程整體的施工方案更加科學合理。從實際操作上看,網(wǎng)架結(jié)構(gòu)節(jié)點主要由內(nèi)部節(jié)點和支座節(jié)點兩大類構(gòu)成,不論哪類設計,均要考慮到構(gòu)造受力傳力問題,確保可靠、簡單、方便?! ?.3網(wǎng)架結(jié)構(gòu)設計注意事項 我們進行鋼網(wǎng)架結(jié)構(gòu)設計過程中,要注意幾個問題,特別是首先考慮好受力點是否合理,只有受力點合理科學,才能保證結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定可靠,各細節(jié)需要做好精算,符合工程造型特點,保證結(jié)構(gòu)美觀實用。要進行設計時,根據(jù)建筑使用用途、功能等特征,結(jié)合實際造型方案,全面設計好各受力點
7、,通過合理布置,保證結(jié)構(gòu)穩(wěn)固,確保方案可行;其次,要從安裝角度進行考慮,設計美觀不等于安裝方便,所在設計時,還要考慮到工程進度,確保受力合理的基礎上,考慮到安裝操作流程,為結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性提供保障;最后是經(jīng)濟性,造價是工程避不開的問題,結(jié)構(gòu)設計也要考慮到工程造價的問題,保證穩(wěn)定安全前提下,使工程投入最小化、最優(yōu)化?! ?.4網(wǎng)架結(jié)構(gòu)耐久性對策 鋼網(wǎng)架結(jié)構(gòu)使用材料為鋼材,鋼材易銹蝕,會大大降低桿件截面面積,影響網(wǎng)架結(jié)構(gòu)穩(wěn)定和安全。對環(huán)境潮濕的則會導致鋼網(wǎng)架銹蝕速度加快,縮短鋼網(wǎng)架結(jié)構(gòu)使用壽命。主要方法如下,一是鋼材煉制增加合金元素,改變金屬結(jié)構(gòu)組織提高抗銹蝕能力;二
8、是鋼材表面使用金屬鍍層;三是鋼材表面涂