钢管空间桁架屋盖体系在某船舶工业厂房中的应用

《钢管空间桁架屋盖体系在某船舶工业厂房中的应用》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、建筑钢结构进展第卷第期年钢管空间析架屋盖体系在某船舶工业厂房中的应用王文明陈企奋李友达中国船舶工业第九设计研究院。钢管析架屋盖体系具有、、用合理、摘要本文介绍了某船舶工业厂房空间钢管空间析架屋盖的设计结构简单节省钢材使易维护等优点。该工程中采用了跨度钢管空间析架,采用有限元软件分析了在各种工况下空间析架的内力和。变形文中介绍了空间析架支座及跨中节点设计研究了钢管空间析架弦杆次应力的影响关键词钢管空间钢析架屋盖节点设计有限元分析次应力工程概况考虑到本衔架跨度较大,为了便于制作及运输,跨中。,。节点设计成带端板的高强螺栓连接这样彬架可分成该船舶工业厂

2、房为某沿海造船基地的一部分厂房横向二跨,纵向长,排架柱顶标高为,两段一字形进行制作及运输犷吊装时用高强螺栓将两段。半跨析架连接为一榻拓架另外垂直支撑可连接在端板柱距为每跨设置一台重级电磁吊其轮压相当。,于普通桥吊,屋盖跨中有通长的天窗。厂房排架柱本析架与跨中下弦节点相连的杆件较多故将下弦,。为实腹式钢柱,屋盖体系经比较不同结构形式后,结构设钢管首先焊接在一空心半圆球上然后再与端板连接,,。这样一部分腹杆可焊接在空心半圆球上其余腹杆及垂计选用了空间析架屋盖体系因为该屋盖体系具有结构,。、、、。直支撑则可连接在端板上详见图简洁节省钢材使用合理易维护等

3、优点我院在某跨船舶工业厂房中曾采用了球节点空间析架屋盖,并进行了现场试验,试验结果表明在设计荷载作用下析。析架受力的有限元分析架变形和杆件内力始终处于线弹性范围内本次设计采用了钢管空间彬架。钢管空间析架与球节点空间析架相计算模型,比减少了节点球的数量,但对腹杆钢管的下料要求更高。本空间钢屋架的上下弦杆均为贯通的钢管腹杆作。单棍空间彬架的截面为倒三角形,截面高,宽。为支管直接焊接在上下弦钢管上考虑到屋架的几何形,屋面凛条的跨度为和,凛条间距一般为状是由三角形构成故可以近似认为屋架的弦杆及腹杆,。受力都以轴力为主即空间钢屋架受力表现为空间析架相邻的各

4、棍空间析架通过屋面水平支撑和垂直支,。的特性在此基础上屋架上弦杆所受的荷载可简化至上撑连系为一个整体屋盖故该屋盖一方面各榻能独立承。,。受竖向荷载,另一方面在水平方向又具有很好的整体性,弦节点处由以上简化所引起的差异下文将另行讨论。。。空间拓架下弦端部与排架钢柱顶部铰接由于析架并减少了屋面凛条的跨度单棍空间析架如图所示为双坡度,在竖向荷载作用或温度作用下柑架将对钢。柱产生推力这就意味着钢柱对析架的水平向变形有着。端部及跨中节点设计一定的约束作用但由于钢柱的侧向刚度远小于空间析,,。空该空间彬架的弦杆及腹杆均采用钢管在析架的端架的轴向刚度实际上这种

5、约束可忽略间析架对排部和跨中需与垂直支撑相连,这些是进行节点设计时应架钢柱的水平力则根据柑架下弦端部节点的位移和柱的。,。考虑的重要因素端部下弦节点采用十字板式详见图侧向刚度计算获得。。端部上弦节点采用球节点侧犷归遥刀“派嚼袱。州破。歼、欲氰洲派厂次厂⋯、。。叻絮瓢必企迸丽下弃粼暨些,,’“力石了一飞丽,雨矿汉了寸子卜万丫叮‘沐,甲娜下一卯朋、卿。。以,。‘,书之〕、兮召众杆件编而劝劝台笋劳二价,叻、截面位名杆件编面城牛户眯叻叻沁砂试劝二截面妙图屋架结构示意图气丁记子产下、,、一铸奎一一二卜,声一‘之一一一一念户曰蚤夕门二二二屯多奎性、圆板王卜’

6、一、淞况十一’一,、从‘么渝炭六缪苏图下弦端部节点。本文采用有限元软件分析空间析架在各种工火一丫住又二一巧,。,况下的内力和变形单元采用空间杆单元每个根据荷载规范对析架进行内力分析时主要需考虑,腹杆划分为一个单元弦杆则在每个节间划分为一个单以下几种工况。工况冲恒载标准值干又全跨活载标准值兀工况冲巨载标准值十火半跨活载标准值,荷载及工况工况恒载标准值十火风荷载标准值,天窗屋面均布恒载标准值取挤自重根据供应商资料取活载取尹基本风压计算结果南卑,地面粗糙度类别为,风压高度变化系数取各工况下析架杆件的内力、截面应力、稳定计算应力,由于厂房一端山墙开敞,故

7、风荷载体型系数取见表一,因而风荷载标准值为负风压帕一邺归建筑钢结构进展第卷第期年口口一厂一一众门一一一一一」弱⋯」霉一一一万「火蒸‘夕且螺创黔】图下弦跨中节点表各工况下析架的内力和应力。各工况下拓架杆件的节点位移如下表表中竖向,位移的正值表示位移是竖直向下负值表示位移是竖直工况杆件编号轴力截面应力稳定计算见图正为拉力应力向上水平位移的正值表示位移是朝使析架跨度变大的负为压力,反之。方向是朝变小方向工况下弦杆跨中,一一一表各工况下位移荷载分项系数为上弦杆跨中端部腹杆一一,一工况跨中竖向跨中竖向下弦端部水平位移位移沪跨度位移端部腹杆工况一一一端部腹杆

8、工况刀工况下弦杆跨中工况一一一一一上弦杆跨中一一一端部腹杆,由表可知各工况下跨中竖向位移均小于跨端部腹杆度。进一步的有限元分析显示,在本