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膜结构:深化调查管桁架
日期:2012-1-9 9:34:43

景观膜结构、膜结构车棚、膜结构看台友情导读:

      管桁架构造是指由钢控制成的桁架构造系统,因而又称为管桁架或管构造。首要是应用钢管的优胜受力功能和美观的外部造型组成共同的构造系统,知足钢构造的最新设计观念,集中运用资料、承重与不变效果的构件组合以发扬空间效果。
      钢管截面具有各向等响度,抗扭刚度大;受弯无弱轴,承载才能高;圆形截面绕流前提和视觉结果好;端头封锁后抗侵蚀功能好等特点。别的钢管组组成的构造轻便美观,并且用钢量比型钢构成的机构省。钢管表面米昂及往往比相同承载功能的启齿截面钢构件要小,如许可以削减涂漆与防火维护的费用,在洁净要求较高的场所,像化工场或食物加工场的设备,钢管构造较轻易除尘,并且没有突缘和轻易蕴蓄尘土的当地。因而钢管构造不只在海洋工程、桥梁工程、搭桅工程中获得了普遍的使用,在工业及民用修建中的使用也日益普遍。
      世界第一个现代化的海洋平台于1947年在墨西哥海湾建成,那时工程师对焊接钢管节点的功能简直一窍不通,但是恰是第一个海洋平台的建成,人们才开端看法到钢管作为构造构件的优胜性。1962年国际钢管构造开拓委员会成立,该委员会的成立促进了世界列国对钢管构造的研讨,1972年美国焊接协会将钢管构造设计归入它的构造焊接标准中。从20实践70年月起,钢管构造的研讨开展较快,良多研讨效果曾经成功用于工程理论中,并接踵归入国际技能文件或标准中,在更大局限内推行了钢管构造的使用。
      近年来,钢管构造在我国修建构造中的使用越来越多,如宝钢三期工程中采用的方钢管桁架、吉林溜冰演习场、哈尔滨冰雪展览馆、上海东方明珠电视塔和长春南岭万人体育馆均采用了方钢管和圆钢管,上海虹口足球场采用圆钢管作为屋面承力系统,成都双流机场、广州国际会展中间采用圆钢管作为首要受力构件。

        
  跟着管构造的开展与使用,各类钢管构造不时开展,近年来国内兴修的大型体育场馆,良多都是采用了管构造,使得其应用与开展的空间更为普遍。2008年北京奥运会工程中的“鸟巢”工程—国度体育馆构造,其杆件采用的就是矩形钢管构造,只是其构件是复杂的空间系统,响应的节点结构也极为复杂。

 管桁构造的概念设计首要包罗合理的构造方式选择;构造根本尺寸确实定,包罗网格数和桁架高度;内力剖析的办法;合理的节点结构。
      管桁构造是基于桁架构造的,因而管桁架构造方式与桁架构造方式根本一样,其外形与它的用处相关。
      管桁构造可分为:
      1.依照受力特征分类。
      管桁构造依据受力特征和杆件的安插分歧可分为平面管桁构造和空间管桁构造。
      (1)平面管桁构造。平面管桁构造的上弦、下弦和腹杆都在统一平面内,构造平面外刚度较差,普通需求经过侧向支撑包管构造的侧向不变。普腊式桁架、华伦式桁架、芬克式桁架和拱形桁架,及各类演化方式,都可以用作平面管桁构造。在现有管桁构造的工程中,多采用Warren桁架和Pratt桁架方式,Warren桁架普通是最经济的安插,与Pratt桁架比拟Warren桁架腹杆下料长度一致,节点数少,如许可以节省资料与加工工时。此外Warren桁架较轻易运用有间隙的陌头,这种陌头轻易安插。外形规矩的Warren桁架具有更大的空间去知足放置机械、电气及其他设备的需求。
      (2)空间管桁构造。空间管桁构造凡间为三角形截面,又称三角形立体桁架与平面管桁构造比拟,空间管桁构造进步了侧向不变性和改变刚度。可以削减侧向支撑构件,关于小跨度构造,可以不安插侧向支撑。
       2.衔接构件的截面方式分类。
       管桁构造常用的杆件截面方式有:圆形、矩形、方形等,按衔接构件的分歧截面可分为一下几种桁架方式:
       (1)C-C形桁架:即主管和支管均为圆管相贯的桁架构造。呈现及对其的研讨比拟早,运用比拟成熟,20实践50年月美国就开端进行管节点的研讨,从60年月起管节点的研讨在很多国度普遍展开,60年月末、70年月初一些标准开端归入圆管节点的设计标准。除了具有空心管材遍及的长处外,圆钢管与其他截面管材比拟具有较高的惯性半径及有用的抗扭截面。圆管订交的节点相贯线为空间的马鞍形曲线,设计、加工、放样比拟复杂、然则钢管相贯主动切割机的创造运用,促进了管桁构造的开展使用。
      (2)R-R形桁架:即主管和支管均为方钢管或矩形管相贯的桁架构造。方钢管和矩形钢管用作抗压、抗扭构件有凸起的长处,用其直接焊接构成的方管桁架具有节点方式简略、外形美观的观念,在国外得以普遍运用。本年在国内也开端运用,我国的新的钢构造设计标准中初次添加了对矩形管的设计公式,这将进一步推进管桁构造的使用。
      (3)R-C形桁架:即矩形截面主管与圆形截面支管直接相贯焊接的桁架构造。
       由圆管与矩形管的杂交形管节点的组成的桁架方式新奇,能充沛应用原型截面管作轴心的受力构件,矩形截面管作压弯和拉压构件。矩形管与圆管订交的节点相贯线均为椭圆曲线,比圆管相贯的空间曲线易于设计和施工。
      3.按外形分类。
      管桁构造按桁架的外形可分为直线型与曲线型管桁构造。直线型桁架多用于在普通的平板形屋架上。但是跟着社会对美学要求的不时进步,为了知足空间造型的多样性,桁架构造多做成各类曲线外形,以丰厚构造的立体结果。设计虚线形管桁构造时,有时为了降低加工本钱,杆件荏苒加工成直杆,油折线近似替代曲线。假如要求较高,可以采用弯管机将钢管弯成曲管,如许修建结果更好。
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