浅论单层网壳钢结构采光顶设计

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采光顶钢结构施工方案

采光顶钢结构施工方案

采光顶钢结构施工方案采光顶是一种能够提供自然光线进入室内的设计,可以为建筑物解决采光问题,使室内更加明亮舒适。

而采光顶的钢结构施工方案,是指在采光顶的设计中使用钢结构材料,以实现采光顶的搭建和安装。

以下是一个700字的采光顶钢结构施工方案。

一、方案概述采光顶钢结构施工方案是基于建筑物需求和设计要求,采用钢结构材料来构建采光顶,并通过施工工艺和安装流程,使采光顶与建筑物完美结合,同时满足采光效果和建筑物结构的稳定性。

二、工程范围1. 收集资料:根据建筑物设计要求,收集有关采光顶的资料和相关技术数据。

2. 钢结构设计:根据采光顶的形状和尺寸,进行钢结构的设计和计算,确定材料和施工方案。

3. 加工制作:根据钢结构图纸,对钢材进行加工,制作出采光顶的构件和连接件。

4. 施工现场准备:选定施工现场,清理现场,准备施工所需的设备和材料。

5. 钢结构安装:按照施工图纸和设计要求,进行钢结构的安装和固定,确保结构的牢固和稳定。

6. 防腐处理:对钢结构进行防腐处理,以延长使用寿命。

7. 光线调试:进行光线调试,确保采光顶的采光效果符合设计要求。

8. 检测验收:进行钢结构和采光顶的检测验收,确保施工质量合格。

三、施工步骤1. 收集资料:了解建筑物的设计要求和采光顶的形状尺寸,确定采光顶的材料和施工方案。

2. 钢结构设计:根据采光顶的形状和尺寸,进行钢结构的设计和计算,确定材料和构建方案。

3. 加工制作:对钢结构材料进行切割、焊接等加工,制作出采光顶的构件和连接件。

4. 施工现场准备:选择施工现场,清理现场,准备施工所需的设备和材料。

5. 钢结构安装:按照施工图纸和设计要求,进行钢结构的安装和固定,确保结构的牢固和稳定。

6. 防腐处理:对钢结构进行防腐处理,以延长使用寿命。

7. 光线调试:进行光线调试,调整采光顶的角度和位置,确保采光效果符合设计要求。

8. 检测验收:进行钢结构和采光顶的检测验收,确保施工质量合格。

四、安全措施在施工过程中,要严格按照相关安全规范和操作规程进行施工,加强安全教育和培训,确保工人的安全意识和操作技能。

钢结构单层网壳设计本科学位论文

钢结构单层网壳设计本科学位论文

┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊钢结构单层网壳设计――某椭球面网壳设计学生梁江浩(专业:土木工程学院建筑工程专业)指导教师郭小农(单位:土木工程学院建筑工程系)【摘要】单层钢结构网壳外形美观,结构新颖,是一种国内外颇受关注、有广阔发展前景的空间结构。

网壳结构有如下特点:(1)网壳结构的杆件主要承受轴力,结构内力分布比较均匀,应力峰值较小,因此可以充分发挥材料强度作用。

(2)由于它可以采用各种壳体结构的曲面形式,在外观上可以与薄壳结构一样具有丰富的造型,无论是建筑平面或建筑形体,网壳结构能给设计人员以充分的设计自由和想象空间,通过使结构动静对比、明暗对比、虚实对比,把建筑美与结构美有机地结合起来,使建筑更易于与环境相协调。

(3)网壳结构中网格的杆件可以用直杆代替曲杆,即以折面代替曲面,如果杆件布置和构造处理得当,可以具有与薄壳结构相似的良好的受力性能。

同时,又便于工厂制造和现场安装,在构造和施工方法上具有与平板网架结构相同的优越性。

本设计是以工程实例为背景,完成一个的单层钢网壳设计。

网壳型式是椭球型网壳,底面为30m*20m的椭圆,矢高为10m。

结构是肋环形网壳,网壳的地点在天津。

本设计的实施过程如下:(1)进行钢结构网壳空间建模:完成结构选型和网格划分,首先用3D3S生成一个尺寸相同的肋环形网壳,然后手动删改生成网壳的区格构件,使得每根构件的长度大致处于1.5m-2.2m,这样结构的网格更加合理,方便玻璃的制作与安装,结构本身也更加美观;(2)进行结构内力分析:完成荷载输入、杆件截面选择。

内力计算使用3D3S软件,但是其中荷载的导算是人工完成,由于荷载规范中网壳的风载体型系数较为复杂,软件并不能很好的导算。

因此借助于ANSYS中的编程功能,读入3D3S生成的模型数据,在依据规范的公式,计算出导算好的节点荷载,并写出适用于3D3S和ANSYS 的荷载文件;(3)构件设计:计算长度根据网壳结构技术规程得出,杆件采用热扎无缝钢管114*4.0和95*4.0,电算后再任选一根构件,利用3D3S得到的杆件内力,进行手动验算;(5)节点设计:本网壳中节点采用焊接球节点,采用两种焊接球:200*8的不带肋空心球节点和300*12的带肋空心球节点,电算选择球类型,然后根据网壳结构技术规程的计算方法任选一个球节点手算。

采光顶的设计讲诉

采光顶的设计讲诉

3材料
• • 3.1 透光面板 3.2 金属材料
面板
3.1.1 玻璃
– 大多数透光屋面的面板采用玻璃,选择玻璃 的品种时应考虑以下因素: 1.安全 – 为防止玻璃坠落飞散伤人,透光屋面的中空 玻璃内侧(下侧)玻璃宜采用夹层玻璃;单 片玻璃也宜采用夹层玻璃。 – 工业厂房的采光天窗,允许采用夹丝玻璃。 玻璃中的夹丝在边缘容易生锈使玻璃染上黄 褐斑,影响美观,民用建筑一般不采用。 2.承载力
2.微弯双曲面和扁平双曲面
• 微弯双曲面和扁平双曲面在任意正交方向,曲率 的乘积(高斯曲率)大于零: k=kxky>0 • 多数情况下曲面正放,形成上凸采光屋面;也有 些工程采用下凹反放的方式,此时要采用内排水 措施。 • 微弯双曲面的矢高f通常为跨度的1/15~1/30;扁 平双曲面的矢高f通常为跨度的1/5~1/15。低矢高 可以降低室内空间高度,有利于节约能源。
2.3 面板的支承方式
透光面板可采用四边金属框支承。与玻璃幕墙的 面板类似,框支承面板可采用明框、半隐框和隐 框方式。在屋面坡度较大时,雨水不容易滞留, 可采用明框面板。通常半隐框面板的外露金属框 与排水方向一致布置,避免灰尘和雨水积聚。
玻璃面板还可以采用点支承,通过钢爪或夹板固 定玻璃。
2.4 支承结构
3.柱面
• 一根直线(母线)沿着另一根曲线(准线) 平行移动,便形成柱面。柱面为单曲面, 其高斯曲率为零: k=kxky=0 • 当准线为圆弧时,形成最常用的圆柱面。 此外,还有椭圆柱面和抛物线柱面,以及 沿波形曲线生成的波形柱面。
4.穹顶
• 穹顶通常是球面或椭球面的一部份,位于 建筑物的顶部。在许多大型公共建筑中, 则常为落地的半球或半椭球。穹顶往往涵 盖了墙体和屋面
2透光屋面的选型

大型钢结构采光顶设计探讨

大型钢结构采光顶设计探讨

大型钢结构采光顶设计探讨摘要:随着建筑技术的不断发展和创新,大型钢结构在现代建筑领域中扮演着重要的角色。

作为一种轻质、高强度的结构材料,钢结构在大跨度、高层建筑和特殊结构中得到广泛应用。

然而,大型钢结构的设计和施工过程中,如何充分利用自然光资源,并保持建筑内部舒适的采光环境,成为一个具有挑战性的问题。

有鉴于此,下文将针对大型钢结构采光顶设计展开探讨,以供参考。

关键词:大型钢结构;采光顶;设计一、大型钢结构采光顶特点第一,高强度和轻质:大型钢结构采光顶采用钢材作为主要结构材料,具有高强度和轻质的特点。

相比于传统的混凝土结构,钢结构采光顶的自重较轻,能够减轻对整体结构的负荷,提高抗震能力。

第二,大跨度设计:由于钢材的高强度和刚性,大型钢结构采光顶能够实现较大的跨度设计,无需过多的支撑柱或梁,提供更加宽敞和开放的空间。

这为建筑内部的布局和功能设置提供了更大的灵活性。

第三,采光效果优异:大型钢结构采光顶通过合理的设计和布置,能够实现良好的采光效果。

采用透明或半透明材料的顶盖结构,可以使自然光线透过顶部进入室内,为建筑内部提供均匀、柔和的自然光照,减少对人眼的刺激,提高室内舒适度。

第四,节能和环保:大型钢结构采光顶能够最大程度地利用自然光资源,减少对人工照明的依赖,从而降低能源消耗和运行成本。

同时,采用高效隔热材料和技术,能够有效隔热保温,减少能源损耗,提高建筑的节能性能,符合可持续发展的理念。

第五,建筑美观性:大型钢结构采光顶的设计可以为建筑增添独特的美学价值。

通过合理的形式和造型设计,可以打造出现代、时尚的建筑外观,使建筑更加具有吸引力和辨识度。

二、大型钢结构采光顶设计1.结构设计在大型钢结构采光顶的设计中,结构设计是至关重要的一环。

首先,跨度和支撑方式。

结构设计师需要根据采光顶的跨度要求确定合适的支撑方式。

常见的支撑方式包括悬挑支撑、钢柱支撑或悬索支撑。

选择适当的支撑方式可以确保采光顶的稳定性和整体结构的安全性。

钢筋结构采光顶施工及方案

钢筋结构采光顶施工及方案

钢筋结构采光顶施工及方案
简介
本文档旨在介绍钢筋结构采光顶的施工方法和相关方案,以提供给相关工程师和施工团队参考。

施工步骤
1. 确定设计要求:根据建筑设计要求和结构需求,确定钢筋结构采光顶的尺寸、类型和材料等。

2. 准备施工材料和设备:根据施工要求,准备好所需的钢筋、混凝土、玻璃等材料,以及相应的施工设备和工具。

3. 安装钢筋结构:根据设计图纸,按照规范要求进行钢筋的加工、焊接和安装。

确保钢筋结构的稳固和牢固。

4. 浇注混凝土:在钢筋结构上进行混凝土浇筑,确保混凝土完全填充钢筋之间的空隙,并进行充分的振捣,以消除气泡和提高混凝土的密实度。

5. 安装采光顶材料:在混凝土完全固化后,根据设计要求安装
采光顶的玻璃、塑料或其他透光材料。

确保采光顶的安装平整、密
封和防水。

方案选择
在选择钢筋结构采光顶的方案时,需要考虑以下因素:
1. 结构稳定性:选择方案时,要确保钢筋结构的稳定性,以承
受风荷载和其他外力的作用。

2. 采光效果:根据建筑需要提供适当的采光效果,选择合适的
采光顶材料和设计。

3. 维护和清洁:选择方案时,要考虑采光顶的维护和清洁难易度,选择方便清洁和维护的材料和设计。

4. 成本效益:综合考虑材料和施工成本,选择经济实用的方案。

总结
钢筋结构采光顶的施工是一个复杂的过程,需要遵循设计要求和规范,并考虑结构稳定性、采光效果、维护和清洁以及成本效益等因素。

通过合理的选择和施工,可以实现满足建筑需求的高质量采光顶。

浅谈建筑采光顶的结构设计

浅谈建筑采光顶的结构设计

浅谈建筑采光顶的结构设计本文介绍了采光顶结构设计过程,自平衡体系的采用和主要结构设计问题的处理方法等。

标签:采光顶;结构;设计1、采光顶钢管桁架方案设计1.1结构的自平衡体系结构的自平衡体系是指结构无论在成形态还是受荷态,结构内部都存在一个或多个应力回路,这使得结构中的荷载效应可部分或全部抵消,并在施加预应力的过程中可有效地减少预应力的损失。

结构的自平衡体系有很多种形式,张弦结构是其中的一种由结构自身构成的自平衡体系,近十余年来在大跨度建筑中获得快速应用和发展。

张弦结构由刚度较大的刚性构件(通常为梁、拱或桁架)和柔性的弦(通常为高强索、也可采用钢棒、扁钢等)以及连接两者的撑杆组成,通过对柔性构件施加预张力,使体系成为具有整体刚度的结构。

张弦结构本身为一完整的自平衡体系,其一端支座通常为可滑动支座,刚性构件在支座处的水平推力可以通过支座的滑动来与索的拉力平衡。

结构对边界约束要求的降低,极大地简化了施工作业。

1997年建成的上海浦东国际机场候机楼是我国首次将张弦梁结构应用于大跨度建筑中,其中最大跨度82.6m,跨中高度11m。

另外还有国家体育馆,广州国际会展中心,北京工业大学体育馆等。

1.2结构体系比较由于建筑要求主梁体量要做的相对大,次梁高度控制在0.6米以内,以形成强烈对比的建筑效果,所以结构只能做成平面体系,另一个方向的次梁只起减小主桁架杆件的平面外计算长度的作用。

主桁架间距6m,次桁架间距6m,主桁架跨中高度取2m,柱底刚接,柱顶铰接。

现对最大跨度主桁架的几种结构形式做比较,当采用简支梁时,梁截面非常大,自重也很大,这样用材不经济,结构竖向力也会相应增大;当桁架支撑在下弦时,柱底的水平推力很大,大约是竖向力的1.5倍,这样柱底弯矩也非常大,导致支座很难设计;当桁架支撑在上弦时,这时也是一个自平衡体系,但是应力回路不简洁,没有完全抵消结构中的荷载效应;当采用自平衡桁架时,柱底基本没有水平力和弯矩,自重也是最小的。

钢质结构采光顶施工及方案

钢质结构采光顶施工及方案

钢质结构采光顶施工及方案
介绍
钢质结构采光顶是现代建筑常用的一种顶部结构。

本文将介绍钢质结构采光顶的施工及具体方案。

施工步骤
1. 清理施工区域:将顶部清理干净,确保能够施工。

2. 安装钢架:按照设计图纸安装钢架,务必保证结构牢固。

3. 安装采光板:将采光板安装在钢架上,并用密封胶固定住。

4. 加强支撑:钢质结构采光顶在风力大或雪压大的情况下需要加强支撑,确保结构稳定安全。

5. 检查完工:施工完成后,要对结构进行检查,确保每个部分都安装正确且稳定牢固。

方案设计
钢质结构采光顶的方案设计需要根据实际需求和工程细节进行。

以下是一些常见的方案设计:
1. 透明屋顶采光设计:透过采光板让阳光直射室内,为建筑带
来明亮通透的视野,适用于办公楼、商业楼等需要采光的场所。

2. 组合采光设计:将采光板安装在整个屋面上,形成一个整体
的采光装置。

适用于航站楼、体育场馆等大型公共建筑。

3. 隐藏式采光设计:将采光板安装在围墙上,看不到采光板,
采光不留痕迹。

适用于需要兼顾采光和美观的场所。

结论
钢质结构采光顶在现代建筑中的应用越来越广泛。

施工时务必
严格按照设计图纸施工,并检查完工质量。

方案设计可根据实际需
要进行选择。

采光顶的设计

采光顶的设计



4 建筑设计
• 目前,透光屋面的建筑设计分别由设计院的建 筑师和承建厂商进行。设计院主要由建筑功能 和建筑艺术的要求,对屋面进行选型,确定其 形状、支承状态、板块划分、支承结构的类型 和布置,进行热工性能设计并选用面板材料。 然后厂商根据这些要求进行深化设计,出施工 图并付诸实现。 除选型和板块划分外,建筑设计通常还包含以 下内容:确定建筑性能;排气排烟窗设计;排 水;防火;防雷;安全措施;遮阳装置;清洗 装置。
3.1.3 ETFE薄膜和薄板
• ETFE薄膜为乙烯--四氟乙烯共聚物,透光度可达 95%,有较高的抗拉强度,良好的耐久性和不燃 性。常用厚度为:薄膜0.05~0.5mm,薄板 0.5mm~2mm。 • 国家体育场(鸟巢)采用ETFE薄膜作为透光屋面。 国家游泳馆(水立方)则采用厚度为0.25mm和 0.20mm的三层蔚蓝色薄膜做成充气气枕,作为墙 体和屋面的面料。气枕共约3000个,大小形状各 异,最大尺寸为9m,厚2.5m。气枕充气气压为 100Pa。
• 如果透光屋面周边与较高的建筑紧邻,周边建筑 能提供有效防雷能力,则较低的屋面不必单独进 行防雷设计。一般情况下,透光屋面的金属支承 结构应相互导通,形成完整的防雷体系,并与主 体结构防雷体系连通。必要时,可在屋面最高点 设置接闪器。 • 屋面钢结构应与主体结构防雷体系连接,利用主 体结构防雷系统接地,构成导电回路。实测透光 屋面支承结构的接地电阻不宜大于5Ω。
4.7 遮阳措施 设在透光屋面外侧(上侧)的遮阳板对遮阳特别有 效。也可以在内侧(下侧)设置遮阳帘。遮阳板和遮阳帘 宜采用电动操作方式。也可以采用智能化系统进行自动控 制。 4.8 清洗设备 人力清洗和机械清洗是目前常用的清洗方法。采用人 力清洗方案时,倾斜、弯曲的透光屋面应设置固定绳缆和 小吊凳用的固定挂钩或固定轨道。 机械清洗可采用回转式清洗机,相应设置环形轨道; 也可采用吊篮式清洗机,相应设有清洗机的移动轨道。 在我国目前污染较重的大气条件下,采用自洁玻璃的 效果,尚需通过实践经验来判断。 4.9 除冰雪措施 位于寒冷和严寒地区的透光屋面,可设置电热式溶雪 和除冰设备。新建的中央电视大楼已在屋面和檐口采取了 这种设施。
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浅论单层网壳钢结构采光顶设计摘要:介绍了遵义医学院附属医院新蒲医院-门急诊住院综合楼项目。

该工程为门急诊住院综合楼中庭屋顶钢结构部分的单层网壳设计。

文中介绍了工程的结构分析和设计方法。

在设计中建立中庭采光顶结构有限元计算模型。

在综合考虑工程重要性的同时,根据结构的几何力学特点,节点的刚度等多种因素的基础上,对恒荷载、活荷载、雪荷载、风荷载、温度作用、地震作用等工况组合,对结构在使用阶段的内力和变形进行分析。

在大量计算和分析的基础上,对结构几何体系和构件进行了设计。

并对结构的整体稳定进行了分析。

关键词:网壳的选型设计;节点设计;整体稳定绪论本工程为医院门急诊住院综合楼中庭钢结构部分,属于大型公共建筑。

钢结构屋盖平面呈防锤形,结构纵向最长为82.50m,横向最大跨度27.50m,立面呈椭圆形,最高点高度21.9m。

最低点高度15.55 m。

整个屋顶建筑面积近1850m2。

屋顶中间部分采用夹层中空全钢化玻璃,两侧部分为铝板。

整个结构落在主体混凝土结构上。

深化后采光顶轴侧图论文正文一、结构选型综合考虑建筑的外观效果、经济性、结构安全等因素,屋面结构决定采用经济性、安全性都较好的网壳结构。

本工程钢结构屋面跨度不大,约28m。

因此,形式上采用单层网壳结构。

下端固定在混凝土平台上,交联过程稳定,重复性好。

结构视图二、网格划分在建筑方案的基础上对网壳的曲面形式、几何尺寸重新划分,根据网壳的受力特点,同时考虑了施工因素等因素,来确定网格类型的选择、网格大小的划分,其目的是使网壳受力合理,能充分发挥结构材料的力学性能,也考虑了整体造型美观。

除上述原则外,在遵循最优的结构形式,还应考虑加工制作、半成品运输、吊装安装等条件,与之覆盖的材料协调和匹配,以取得最好的技术和经济效果。

综上考虑,在方案设计时,通过分析和比较,最终网格采用了三向网格型,三向网格形是在水平面内形成大小相等的三角形网格,然后投影到曲面上形成的。

由于这种网格结构组成规律性强,结构外形美观,受力好,适用于该工程。

网格划分布置图边界条件:网壳结构和主体结构混凝土连接采用固定铰支座和滑动铰支座,滑动铰支座的弹簧刚度取值:K=6000KN/m。

网壳结构的梁和立柱,屋面梁和屋面梁,连接均为刚接。

三、结构分析与设计本工程结构耐久性设计年限为50年,设计使用年限50年,设计基准期为50年,建筑结构安全等级为二级。

结构安全系数γO = 1.0。

计算的相关数据和假定均出自以下规范:《建筑结构荷载规范》 GB50009—2012《钢结构设计标准》 GB50017—2017《建筑抗震设计规范》 GB50011-2010(2016年修订)《建筑结构可靠度设计统一标准》 GB50068—2001《建筑玻璃应用技术规程》 JGJ102—2003《金属与石材幕墙技术规范》 JGJ133—2001《玻璃幕墙工程技术规范》 JGJ102—2001《混凝土结构设计规范》 GB50010-2010(2015年修订)《空间网格结构技术规程》 JGJ81-20101.荷载类型(1)恒荷载与活荷载玻璃自重:采用 8+8+8 中空夹胶(含龙骨) G=0.80 KN/m2铝板: G=0.50 KN/m2活荷载 0.50KN/m2(2)风荷载本工程50年一遇的基本风压WO= 0.30KN/m2,地面粗糙度B类。

风振系数取1.1。

(3)温度作用初始温度(合拢温度): 15℃(升温计算)-5℃(降温计算)最大正温差: 35℃- 15℃,取25℃最大负温差: -5℃- 15℃,取-20℃(4)地震作用本工程所在地区为非抗震区,屋顶的抗震设防烈度为6度,设计基本地震加速度0.05g。

(5)雪荷载和积雪荷载50年的基本雪压0.15KN/m2,积雪分布系数取2.0。

积雪荷载取0.30KN/m2。

小于活荷载,因此取活荷载,安全起见,设计时考虑半跨荷载作用。

(6)荷载工况组合采用正常使用极限状态组合,和承载力极限状态组合。

2.屋顶网壳结构体系设置(1)网壳结构体系几何力学特征本工程属于单层空间网壳。

作为设计合理的网壳结构的受力性能应该符合小变形的特征。

而且构件的材料为各向同性的小应变弹性材料。

网壳结构形式采用三向网格型。

网壳跨度从西向东由27.5m~7.5 m。

高度为6.4m左右。

网壳采用四边支承的形式,网壳沿周边布置钢柱,钢柱柱距3m,柱高3.1m。

整个网壳刚接于下部钢柱,由于网壳是拱结构,为了减小对下部主体混凝土结构的影响,南北向钢柱底部采用固定铰支座,东西向采用双向滑动铰支座。

结构和混凝土采用后置埋件形式。

3.整体结构体系设置整个网壳根据使用功能的不同分玻璃顶和金属屋面顶,玻璃顶和金属屋面顶两者在其边界上通过钢框架是相连接的,玻璃顶支承于53根钢柱上,钢柱平面分部呈防锤型,屋顶钢结构核心部位采用单层网壳结构体系。

网壳东侧的钢柱采用焊接矩形截面,规格两种,南北向钢柱采用BOX-300X200X16X16,东西向钢柱采用BOX-300X300X16X16,材质Q345B。

网壳大面上杆件均采用焊接矩形截面,网壳主梁采用BOX-350X100X16X16,网壳边梁采用BOX-350X100X16X16,材质Q345B。

屋盖单独计算模型钢结构屋盖计算与设计主要结果:(1)构件应力比构件极限承载力应力比小于0.80,钢构件应力比分布见下图。

钢网壳钢构件应力比分布图(2)使用荷载作用下的结构变形依照前文介绍的结构计算方法,采用风荷载、恒荷载、活荷载、温度等各种组合工况作用下,进行整体模型线性分析。

网壳跨中最大竖向变形f = 58.5mm。

f/L=58.5/25432=1/435<1/400,满足《网壳钢结构技术规程》所规定的1/400。

在最不利组合工况下,屋顶最大侧向平面外变形υ=16.8mm,υ/H=1/381小于《玻璃幕墙工程技术规范》所规定的1/250。

见图。

使用荷载作用下的结构侧向位移图(unit mms)(3)结构整体稳定分析结果首先进行线性屈曲分析,求得特征值。

建立特征方程:其中,为线弹性刚度矩阵,为结构的几何刚度矩阵,为位移列征向量。

特征值是根据线性分析得出的一个屈曲荷载放大倍数参考值,值的确定是为了便于进行非线性全过程跟踪分析,不影响验算结果。

屈曲分析没有考虑任何初始缺陷,但它可以预测出极限荷载的上限,了解屈曲的形状。

下表是结构在1.0恒+1.0活载作用下的整体稳定分析:根据《JGJ 61-2003 网壳结构技术规程》,当失稳临界荷载大于设计荷载的5倍以上的时候,即可确定该结构不会发生整体失稳。

从上面分析的结果可以知道,结构的承载力还是较高的,结构的失稳临界荷载均在设计荷载5倍以上,认为结构是安全的。

下图是结构在恒活作用下,结构的前3阶失稳模态分布图:结构三阶自振模态最后分析结果根据相关文献可以得出,结构考虑几何非线性,失稳临界荷载为屈曲分析时的0.4。

第一阶失稳临界荷载为0.4X38.7636 = 15.505。

结构是安全的。

5.节点分析与设计网壳节点设计上都采用刚接,接点形式有多种,可以是铸钢件,球节点,相贯焊等。

由于铸钢件费用和成本都较高。

制作工艺繁琐。

球节点外观上欠美观。

相贯焊在精度上又难以保证。

因此为了保证节点的刚度,达到刚接的目的,我们这里节点设计采用形式同下图,中间采用圆管短柱过渡,杆件和圆管刚接。

节点模型节点的部分有限元分析结果:(c)节点,杆件等效应力云图2施工后的节点模型6.支座节点构造屋面和下部混凝土框架采用铰接,南北向立柱采用固定铰支座,东西向采用双向滑移的球型支座,能满足设计要求。

结构设计时,由于南北向支座力较小,节点设计采用板式铰节点形式,同下图:东西向支座力较大,采用成品球型钢支座,满足节点双向滑动要求,同下图:南北向支座节点模型杆件和立柱连接节点深化模型结论通过对医院门急诊住院综合楼中庭这种异形空间结构,采用单层网壳形式是优选方案。

它容易满足建筑的造型要求,同时制作精度高。

施工方便。

对于类似这一类的工程,除了结构上的要求外,屋面排水,屋面防渗漏,屋面检修荷载等都是设计时要注意的。

该工程现已施工结束,已投入使用,下图为现场施工过程中的安装阶段。

施工安装阶段参考文献:[1]中华人民共和国行业标准. JGJ61-2003 网壳结构技术规程[S] .北京:中国建筑工业出版社,2003[2]沈祖炎,陈扬骥. 网架与网壳[M] .上海:同济大学出版社,1997[3]董石鳞,杜文风. 空间结构[M] .中国电力出版社,2008[4]单鲁阳,严慧. 大跨度双层圆柱面网壳结构的优化分析.建筑结构学报,1999,20(6):47~55[5]2008 奥运会羽毛球馆大跨度新型弦支穹顶预应力大跨度钢结构设计研究.建筑结构学报,2007[6]肖炽. 空间结构设计与施工[M] . 南京:东南大学出版社,1999。

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