异型钢结构设计需要考虑哪些因素?

发布日期:2023-04-07    浏览次数:179

 异形钢结构体系是指现浇钢筋混凝土异形柱框架和异形柱框架-剪力墙结构体系,采用轻质填充墙和隔墙。异形钢结构又称空间任意钢结构,一般用于体育场馆、商场、门楼、收费站、大型钢结构楼梯等场合。在设计中,需要分析屋顶形状和风载体系数、屋顶形状与排水以及相应的荷载关系、屋顶结构形式、跨度和厚度关系等。

       在风载方面,以大型场馆为例,大型场馆的屋顶一般具有覆盖面大、屋顶与水平面夹角小的特点。根据周围是否封闭,可分为两类:馆和场。封闭则为馆,周围墙壁不封闭则为场。馆建筑屋顶风的体型系数一般为负,即受风吸影响。一般来说,风的吸力小于大跨度屋顶的自重,所以在计算屋顶主体结构时,风的吸力不是控制荷载。但是对风较大的区域,再加上建筑高度和风振的影响,风吸作用产生的结构效应可能会超过屋顶自重标准值的影响。场的建筑应根据屋顶各部分的形状与风向的相对关系来确定屋顶是否受风吸或风压。

      异形钢结构的设计也要考虑排水问题:1、速度适用于排水设计。排水路径要短,水流要聚集在结构的支撑上,避免聚集在悬臂端。水要分散,坡度要合适。2、参照排水计算方法对建筑排水进行处理,确定其形状。根据当地5分钟的降水量和水流速度、雨水流经的方式、聚集的方向和集中度,对“雨水荷载”进行了专门的分析,将这种效果与风等荷载结合起来。3、预拱度设计。在自重和活载的共同作用下,预拱度应大于结构变形,屋顶应保持确定的排水坡度。不然线形桁架大跨度变形会导致大面积水渗漏。但对X方向曲率较大的桁架,无需考虑预拱度。4、强制排水机械。对某些特别容易积水的部位,可采取强制机械排水措施,尽快排除积水。5、其他情况的处理。对积雪较厚的屋顶,当积雪慢慢融化成冰时,需要对冰雪对屋顶的作用进行特别调查,以确定冰雪在屋顶设计中的作用力。

       只有相对标准来评价一个结构是否是空间结构,主要是看它的“度”。在它的结构效应中,主要是弯曲还是轴向拉伸。如果主要是弯曲的话,结构的厚度和路跨比要求就大;对于以拉伸效应为主的空间结构,其厚度和跨度的比例可以更小。为了显示其轻巧和刚性,空间异形钢结构的屋顶往往要求屋顶结构的厚度尽可能薄。

       根据异形钢结构的不同,还应考虑节点的连接形式,合理分析是现场焊接还是铸钢节点。前者需要分析应力水平,后者技术是从国外引进的,比较细致。



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