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        某框剪結(jié)構(gòu)屋頂鋼雨篷設(shè)計與分析

        2019-06-19 09:02:06李斌
        關(guān)鍵詞:風(fēng)載雨篷活載

        李斌

        【摘要】結(jié)合工程實際,介紹了在荷載規(guī)范下鋼結(jié)構(gòu)雨蓬風(fēng)荷載的取值計算過程,采用YJK計算軟件進(jìn)行整體受力分析。

        【關(guān)鍵詞】風(fēng)荷載計算;地震與溫度荷載;受力分析

        1、工程概況

        珠海橫琴口岸某工程某框剪結(jié)構(gòu)屋頂鋼結(jié)構(gòu)雨篷,縱向相鄰鋼柱的最大間距為9m,鋼雨篷最大懸挑距離為6.75m,鋼結(jié)構(gòu)雨篷的結(jié)構(gòu)布置圖如圖1所示。

        2、結(jié)構(gòu)計算

        2.1計算參數(shù)

        2.2結(jié)構(gòu)設(shè)計

        雨篷結(jié)構(gòu)為單層單跨、兩邊柱端部各有懸挑的敞開式有檁體系,懸挑屋面坡度1:10,柱頂標(biāo)高5m,屋面檁條間距1.1m,懸挑梁與柱剛接,系桿、檁條與主梁均鉸接,柱腳基礎(chǔ)完全剛接。構(gòu)件截面特性:鋼架柱口550X500X80X30,梁口500X400X35X20,屋面系桿φ299*10,檁條H294X200X8X12。模型假定:(1)各鉸接節(jié)點為理想鉸接,各剛接節(jié)點為理想剛接;(2)材料為理想彈塑性。

        荷載組合考慮如下情況:

        (1) 1.35 恒載 + 1.40 x 0.70 活載

        (2) 1.20 恒載 + 1.40 活載

        (3) 1.20 恒載 + 1.40 風(fēng)載

        (4) 1.00 恒載 + 1.40 風(fēng)載

        (5) 1.20 恒載 + 1.10 溫度荷載

        (6) 1.00 恒載 + 1.10 溫度荷載

        (7) 1.20 恒載 + 1.40 活載+ 1.40 x 0.60 風(fēng)載+ 1.10 x 0.70 溫度荷載

        (8) 1.20 恒載 + 1.40 x 0.70 活載+ 1.40 x 0.60 風(fēng)載+ 1.10 溫度荷載

        (9) 1.20 恒載 + 1.40 x 0.70 活載+ 1.40 風(fēng)載+ 1.10 x 0.70 溫度荷載

        (10) 1.00 恒載 + 1.40 風(fēng)載+ 1.10 x 0.70 溫度荷載

        (11) 1.20 恒載 + 1.20 x 0.50 雪載 + 1.30 水平地震 + 1.30 x0.5 豎向地震

        2.3風(fēng)荷載計算

        由于屋面板與檁條以及板與板之間通過不同的緊固件連接起來,形成了以檁條作為其肋的一系列隔板,這種板在平面內(nèi)具有相當(dāng)大的剛度,為了更好的考慮屋面板內(nèi)的荷載作用,計算考慮蒙皮效應(yīng)。在YJK軟件中將屋面結(jié)構(gòu)導(dǎo)入空間層,生成蒙皮并進(jìn)行荷載導(dǎo)荷施加風(fēng)荷載,蒙皮導(dǎo)荷如圖2所示。

        2.4結(jié)構(gòu)分析

        (1)柱子最大應(yīng)力比0.85,鋼梁最大應(yīng)力比0.68,鋼梁平面內(nèi)外都有支撐,主要由強度控制,溫度荷載效應(yīng)作用明顯。同時屋頂雨蓬的地震鞭梢效應(yīng)遠(yuǎn)大于風(fēng)荷載作用。

        (2)鋼梁端部最大豎向位移為36.83mm,按懸挑構(gòu)件計算長度為高度的2倍,約13.5m。水平位移為計算高度1/366,滿足規(guī)范要求,撓度變形圖如圖3所示。

        (3)懸挑梁根部與柱剛接,由于懸挑長度過大,根部彎矩較大,梁根部做成異型梁,懸臂梁對根部節(jié)點區(qū)的剛度有更高的要求,需要對此處節(jié)點anys分析,設(shè)計荷載下,節(jié)點處于彈性狀態(tài),可認(rèn)為節(jié)點安全可靠。

        結(jié)語:

        通過對雨蓬設(shè)計的全面敘述,可以得出以下結(jié)論:

        (1)雨蓬結(jié)構(gòu)為復(fù)雜的空間結(jié)構(gòu),整體模型采用真實截面模擬,同時風(fēng)荷載蒙皮效應(yīng)需考慮,保證計算結(jié)果準(zhǔn)確性。

        (2)對于大懸挑鋼結(jié)構(gòu)雨篷設(shè)計,挑梁的抗傾覆性能尤為重要,其中薄弱環(huán)節(jié)為挑梁與柱的連接節(jié)點,應(yīng)通過構(gòu)造措施加強節(jié)點設(shè)計。

        參考文獻(xiàn):

        [1]GB50017-2017,鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范[s].中國建筑工業(yè)出版社,2017.

        [2]GB50009-2012,建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范[S].北京:中國建筑工業(yè)出版社,2012.

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