網(wǎng)架設(shè)計計算書是進行網(wǎng)架結(jié)構(gòu)設(shè)計和分析的關(guān)鍵文檔。它通常包括以下部分:,,1. 封面和目錄:提供項目名稱、設(shè)計單位、設(shè)計人等信息,以及目錄指引讀者查閱各章節(jié)。,,2. 設(shè)計依據(jù):列出設(shè)計所依據(jù)的相關(guān)標準、規(guī)范和法規(guī)。,,3. 工程概況:描述工程的基本情況,如工程地點、規(guī)模、用途等。,,4. 荷載計算:根據(jù)工程特點和實際條件,計算各種荷載(如風荷載、雪荷載、自重等)。,,5. 材料選擇:根據(jù)荷載計算結(jié)果和結(jié)構(gòu)性能要求,選擇合適的鋼材類型、規(guī)格和數(shù)量。,,6. 結(jié)構(gòu)布置:根據(jù)荷載分布和材料性能,確定結(jié)構(gòu)的基本形式、尺寸和連接方式。,,7. 節(jié)點構(gòu)造:詳細描述各節(jié)點的設(shè)計,包括節(jié)點板、螺栓連接、焊接等。,,8. 支撐系統(tǒng):根據(jù)結(jié)構(gòu)布置和荷載情況,設(shè)計合適的支撐系統(tǒng)。,,9. 施工圖:提供詳細的施工圖紙,包括平面布置圖、立面圖、節(jié)點詳圖等。,,10. 結(jié)論與建議:總結(jié)整個設(shè)計過程,提出改進意見和注意事項。
以下是網(wǎng)架設(shè)計計算書的一個模板:
網(wǎng)架設(shè)計計算書
一、工程概況
- 工程名稱與地點
- 介紹工程的名稱,以及所在的地理位置等基本信息。
- 網(wǎng)架結(jié)構(gòu)用途
- 說明網(wǎng)架結(jié)構(gòu)將被應(yīng)用于何種建筑或設(shè)施,例如體育館、展覽館等,不同用途對網(wǎng)架的荷載、空間要求等可能不同。
- 網(wǎng)架幾何尺寸與形狀
- 詳細描述網(wǎng)架的平面形狀(如矩形、圓形、三角形等),以及其跨度、高度等幾何參數(shù)。
二、設(shè)計依據(jù)
- 規(guī)范標準
- 列出在網(wǎng)架設(shè)計過程中所遵循的相關(guān)國家和行業(yè)規(guī)范標準,如《空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》等。
- 設(shè)計荷載取值依據(jù)
- 說明各種荷載(如恒載、活載、風載、雪載等)取值的依據(jù),可能是根據(jù)建筑所在地區(qū)的氣象資料、建筑功能要求等。
三、荷載計算
- 恒載
- 網(wǎng)架自重
- 根據(jù)網(wǎng)架的結(jié)構(gòu)形式、材料類型和桿件尺寸,計算網(wǎng)架自身的重量。例如,如果采用鋼網(wǎng)架,可根據(jù)鋼材的密度和桿件的體積計算。
- 屋面系統(tǒng)重量
- 包括屋面覆蓋材料(如彩鋼板、玻璃等)、保溫層、防水層等的重量。這些重量可根據(jù)所選材料的規(guī)格和單位面積重量計算,然后按照屋面面積分攤到網(wǎng)架節(jié)點上。
- 懸掛設(shè)備重量(如有)
- 如果網(wǎng)架下有懸掛的燈具、空調(diào)設(shè)備等,需確定其重量,并考慮其在網(wǎng)架上的懸掛位置,將重量等效作用到相應(yīng)的節(jié)點上。
- 網(wǎng)架自重
- 活載
- 人員荷載
- 根據(jù)建筑的使用功能,按照相關(guān)規(guī)范確定人員活動荷載的取值。例如,對于公共建筑的屋面網(wǎng)架,人員荷載可能取為一定的均布荷載值(如0.5kN/m2)。
- 設(shè)備荷載(移動或臨時設(shè)備)
- 如果在網(wǎng)架使用期間可能有移動設(shè)備(如維修車輛等)或者臨時放置的設(shè)備,需要考慮其重量和作用范圍,計算等效荷載。
- 人員荷載
- 風荷載
- 基本風壓
- 根據(jù)建筑所在地區(qū)的氣象資料,查取當?shù)氐幕撅L壓值。不同地區(qū)的基本風壓差異較大,例如沿海地區(qū)可能比內(nèi)陸地區(qū)的基本風壓大。
- 風荷載體型系數(shù)
- 根據(jù)網(wǎng)架的幾何形狀和周圍環(huán)境,確定風荷載體型系數(shù)。這需要考慮網(wǎng)架是封閉式還是敞開式結(jié)構(gòu),以及風向與網(wǎng)架平面的夾角等因素。
- 風振系數(shù)(如有必要)
- 對于高度較高、柔性較大的網(wǎng)架結(jié)構(gòu),可能需要考慮風振系數(shù),以考慮風荷載的動力效應(yīng)。風振系數(shù)的計算可根據(jù)相關(guān)規(guī)范中的方法進行。
- 基本風壓
- 雪荷載
- 基本雪壓
- 同樣依據(jù)建筑所在地區(qū)的氣象資料確定基本雪壓值。雪壓在寒冷地區(qū)的冬季可能是重要的荷載,并且不同地區(qū)的積雪深度和密度不同,導(dǎo)致基本雪壓不同。
- 屋面積雪分布系數(shù)
- 根據(jù)屋面的坡度、形狀等因素確定屋面積雪分布系數(shù),以考慮雪在屋面上不均勻分布的情況。
- 基本雪壓
四、結(jié)構(gòu)分析模型
- 計算模型建立
- 說明采用的計算軟件(如Midas、Ansys等),以及在軟件中如何建立網(wǎng)架的結(jié)構(gòu)模型。包括節(jié)點的定義、桿件的連接方式、邊界條件的設(shè)置等。
- 單元類型選擇
- 闡述在計算模型中對網(wǎng)架桿件和節(jié)點所采用的單元類型,例如對于桿件可采用梁單元,對于節(jié)點可采用剛接或鉸接節(jié)點等,解釋選擇的合理性。
- 邊界條件設(shè)定
- 確定網(wǎng)架的邊界條件,如網(wǎng)架是支承在柱頂、梁上還是其他結(jié)構(gòu)上,是鉸支座、固定支座還是彈性支座等。不同的邊界條件會對網(wǎng)架的內(nèi)力和變形產(chǎn)生顯著影響。
五、內(nèi)力計算與應(yīng)力分析
- 內(nèi)力計算結(jié)果
- 給出在各種荷載組合作用下,網(wǎng)架桿件的內(nèi)力(軸力、彎矩、剪力等)計算結(jié)果??梢砸员砀裥问搅谐霾煌瑮U件在不同荷載組合下的內(nèi)力值。
- 應(yīng)力分析
- 根據(jù)桿件的內(nèi)力和桿件的截面特性(如面積、慣性矩等),計算桿件的應(yīng)力。檢查桿件的應(yīng)力是否滿足材料的強度要求,如對于鋼材桿件,其應(yīng)力應(yīng)小于鋼材的屈服強度除以安全系數(shù)。
六、變形計算與分析
- 變形計算結(jié)果
- 計算在荷載作用下網(wǎng)架的變形(如豎向位移、水平位移等),并給出在不同荷載組合下的最大變形值及其發(fā)生位置。
- 變形限值要求
- 對比網(wǎng)架的變形計算結(jié)果與相關(guān)規(guī)范中規(guī)定的變形限值,如豎向變形限值可能與網(wǎng)架的跨度有關(guān),確保網(wǎng)架的變形在允許范圍內(nèi),以保證結(jié)構(gòu)的正常使用和外觀要求。
七、桿件截面選擇與設(shè)計
- 根據(jù)內(nèi)力和應(yīng)力結(jié)果選擇截面
- 根據(jù)桿件的內(nèi)力計算結(jié)果和應(yīng)力分析,按照強度、穩(wěn)定性等要求選擇合適的桿件截面。對于受壓桿件,還需要考慮其穩(wěn)定性,可能需要根據(jù)長細比等因素調(diào)整截面尺寸。
- 考慮構(gòu)造要求
- 在選擇桿件截面時,還需要考慮一些構(gòu)造要求,如桿件的最小直徑、壁厚等,以保證桿件的加工、安裝和連接的可行性。
八、節(jié)點設(shè)計
- 節(jié)點類型選擇
- 根據(jù)網(wǎng)架的結(jié)構(gòu)形式、桿件受力特點等選擇合適的節(jié)點類型,如螺栓球節(jié)點、焊接空心球節(jié)點等。
- 節(jié)點受力分析與設(shè)計
- 對選定的節(jié)點進行受力分析,計算節(jié)點在各種荷載組合下的受力情況,如節(jié)點球的拉力、壓力、剪力等,然后根據(jù)節(jié)點的受力情況進行節(jié)點的設(shè)計,包括節(jié)點球的尺寸、螺栓的規(guī)格和數(shù)量(對于螺栓球節(jié)點)等的確定。
九、穩(wěn)定性分析
- 整體穩(wěn)定性分析
- 采用合適的方法(如線性屈曲分析、非線性屈曲分析等)對網(wǎng)架結(jié)構(gòu)進行整體穩(wěn)定性分析,確定網(wǎng)架的臨界荷載系數(shù)和屈曲模態(tài)。確保網(wǎng)架在設(shè)計荷載作用下具有足夠的整體穩(wěn)定性。
- 桿件局部穩(wěn)定性分析
- 對于受壓桿件,分析其局部穩(wěn)定性,如桿件壁板的局部屈曲等情況。可以通過計算桿件的局部穩(wěn)定系數(shù)等方法進行評估,并根據(jù)評估結(jié)果調(diào)整桿件的截面尺寸或采取加強措施。
十、結(jié)論
- 設(shè)計結(jié)果總結(jié)
- 總結(jié)網(wǎng)架設(shè)計計算的主要結(jié)果,包括桿件截面尺寸、節(jié)點設(shè)計、內(nèi)力和變形計算結(jié)果等,表明設(shè)計滿足相關(guān)規(guī)范和使用要求。
- 存在問題與建議(如有)
- 如果在設(shè)計過程中存在一些特殊情況或者需要進一步研究的問題,可以在此處提出,并給出相應(yīng)的建議,如對于一些復(fù)雜荷載作用下的網(wǎng)架,可能建議在施工過程中進行監(jiān)測等。
請注意,以上模板僅供參考,在實際編寫網(wǎng)架設(shè)計計算書時,需要根據(jù)具體的工程情況和設(shè)計要求進行詳細的分析和計算。
網(wǎng)架結(jié)構(gòu)設(shè)計荷載取值依據(jù)
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網(wǎng)架結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性分析方法