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此文档收集于网络,如有侵权,请联系网站删除摘 要多功能文化中心是小区举行活动的重要场所,是整个小区的标志性建筑。本文包括三个部分,建筑部分,结构部分,基础部分,其中以结构部分为重点,结构部分包括屋盖结构的设计和钢筋混凝土框架设计。本次设计采用了大跨空间结构。大跨空间结构是一种具有很大覆盖面的新型结构,它具有刚度大,抗震性能好的特点,在这众多的结构形式中,正放四角锥网架应用的很广泛。网架结构是由焊接钢管和焊接空心球组成,网架结构采用轻型屋面材料作为屋顶,这样就减轻了屋面荷载,达到了节省钢材的目的。网架结构还具有轻质高强、美观等优点,而这一系列的优点刚好满足了多功能活动中心的要求。网架结构的计算也伴随着计算机的发展和软件的更新得到了简化。计算模型的建立更加符合实际情况,所以计算结果更加的精确。本次设计中采用了四角锥网架结构来满足设计和使用的要求。关键词: 大跨空间结构、正方四角锥网架AbstractThe versatile center is a very import place which would hold some spiritual activities.It is the symbole of the block.There are three parts in the thesis,architecture part ,the structure and the basement design.Among these parts,the structure design is more important which include the roof design and the reinforced concrete frame design.In this design ,we use the large-span space structure. Lage-span space structure is a new structure system which has lage coverage .It has the characteristic of large special rigidity and good anti-seismu capacity.I n these structure forms,the pyramidal space grids is used more widely than others.Spatial grid structure is made up of welding tube and welding hollow ball,which uses light roofing material as the roof system.Therefore it can not only reduce the load of the roof system ,but also save the expense of the whole design.Moreever,it has the merits of light weight but high strength and beauty ,which fits the meets of constructing the versatile center well.With the development of the computer and the continuous upgrade of the sofware ,the calculation of spatial grid structure has been simplified.Thus the results of calculation are more accurate ,people will apply the conclusions to the project without too much modification .In this design we adopt pyramidal space grids to meet the demand of the project.KEY WORDS :large-span space structure 、pyramidal space grids 目录摘要1第1章 绪论61.1 课题背景61.2 空间结构概论61.3 网架的发展61.4 本文主要研究内容61.4.1 设计项目简介71.4.2 设计基本要求71.4.3 设计条件71.4.4 项目内容71.4.5 设计内容71.4.6 本文结构81.4.7 参考资料8第2章 建筑设计92.1 绪论92.1.1 我国的建筑方针92.2 设计任务92.2.1 建筑设计92.2.2 结构设计92.2.3 基础设计92.3 功能分析102.3.1 人流路线分析102.3.2 房间功能要求102.3.3 防火分析112.3.4 看台设计112.3.5 体育馆音质设计122.3.6 体育馆照明设计122.4 结构选型122.5 立面设计132.6 剖面设计13第3章 建筑结构设计:143.1 结构概述143.2 结构方案143.2.1结构方案比较143.2.2结构体系153.3 屋盖结构153.3.1 网格尺寸及网架高度153.3.2 檩条163.3.3 网架设计183.4 看台框架设计及其裙房设计。393.4.1 看台结构及其裙房393.4.2 截面尺寸估算393.4.3 荷载计算:403.4.4 结构最不利组合573.4.5 结构配筋计算58第4章 地基基础的计算设计704.1 概述704.2 柱下独立基础的计算704.2.1 地基承载力的确定704.2.2 柱下独立基础的沉降计算87结论94总结与体会95致谢97参考文献98附录99 第1章 绪论1.1 课题背景随着社会生产力的发展,人们物质生活的提高,故而对精神文明的发展提出了更高要求,而作为现代社会小区,其功能已不仅仅是遮风挡雨,安身立命之所,更是人们休闲娱乐,人际交往的场所.这就要求小区必须一人为本,最大限度的满足人们在舒适、方便、安全、审美、健康、体现自我价值等方面的需求,创造出一个良好、合理、优美的居住环境,提高人们的生活品质,而在小区建造一个多功能活动中心就能够在很大成都上满足,住户进行娱乐休闲的需求,从而提高人们生活品质.作为大型建筑,其功能决定了要采用大跨空间结构,为了凸显活动中心在整个小区的标志性建筑,甚至给整个城市增添一丝亮丽,其建筑造型是相当重要的.1.2 空间结构概论空间结构的主要特点是能够充分利用不同材料的特性,以适应各种造型的变化.由于空间结构不仅具有空间受力合理,重量轻,造价低,以及形式活波新颖,能够突出人类艺术创造的特点1.3 网架的发展平板网架结构在大跨结构中占有重要的组成部分,其原因在于空间刚度大,用才经济,工厂预制、现场安装、施工方便等优点。而现在国内外常采用平面桁架体系、四角锥体系网架和三角锥体系网架。而网架结构的支承也分为周边支承、点支承、周边支承和点支承结合、三边或两边支承、单边支承等情况。尽管网架的结构形式众多,但是我们可以根据建筑平面的形状和跨度大小、网架的支撑形式、荷载大小、屋面结构和材料、制作安装方法等,结合实用和经济的原则区综合分析确定。一般情况应选择几个方案经优化设计而确定。在优化设计中,不能单纯的考虑耗钢量,应考虑杆件与节点间的造价差别、屋面材料及其维护结构费用。安装费用、结构的整体刚度、网架的外观效果等综合经济指标。对于周边支承情况的矩形平面,当其边长比小于或者等于1.5时,宜选用斜放四角锥网架、棋盘形四角锥网架、正放抽空四角锥网架,也可以考虑选用两相正交斜放网架、两相正交正放网架。正放四角锥网架耗钢量较其他网架的成本高,但杆件的标准化程度比其他网架好,结构的整体刚度及网架的外观效果好,是目前比较常采用的一种网架形式。对于中小型跨度,也可以选用星型四角锥和蜂窝形三角锥网架。当边长比大于1.5时,宜选用两相正交正放网架、正放四角锥网架和正放抽空四角锥网架。当平面狭长时,可采用单向折线形网架。1.4 本文主要研究内容本设计为多功能活动中心,采用正放四角锥网架组成.首先要进行屋面构件的计算,包括屋面板,檩条,杆件,球节点.求杆件的内力采用的是SAP2000进行计算,然后通过手算来进行杆件的验算;然后进行旁边裙房的验算,在本设计中,取了标准跨和非标准跨进行计算,采用的是PKPM计算,然后通过手算来验算柱,梁并看手算配筋和PKPM出的差距.最后进行基础的验算,在此次设计中,验算了7根柱,计算了5个柱的基础的设计和及其相应的沉降,由于选取模型的关系,在考虑相邻荷载的影响时,取了两个柱进行验算,考虑了在此种情况下的地基的沉降.1.4.1 设计项目简介本次设计拟在哈尔滨市某小区建造一多功能活动中心,本工程项目是集文艺娱乐活动、集会、小型展示活动、健身活动于一体.,建筑面积3800左右,建筑类别为二类建筑.1.4.2 设计基本要求1.认真贯彻“适用,经济,安全,美观”的设计原则。 2.进一步掌握建筑设计内容,方法和步骤,充分考虑影响设计各种因素。 3.明确和运用有关的建筑设计和结构设计规范和规定; 4.了解和运用有关设计规范和规程。5明确建筑与结构关系,正确选择结构形式,合理布置结构;6.掌握一种大跨度钢结钢结构的计算方法和构造要求;7.掌握使用PKPM软件进行结构计算,掌握基础结构的计算。8. 认真绘制设计图和编写说明书、计算书。1.4.3 设计条件建筑场地环境见地段图,地势平坦。土壤冰冻深度2m,主导风向西南。地质,地下水情况正常。城市集中供热,给排水与市政管网联网。 1.4.4 项目内容 1能容纳200名左右的集会厅(兼文艺活动)2小型展示活动室,健身房,阅览室3群众用房:休息室,卫生间,更衣室,饮水室,服务间4设备,管理用房:灯光音响控制,配电,库房,办公等1.4.5 设计内容 拟完成工作包括:1.建筑设计:总平面图(包括主题建筑,停车,道路绿化)、平面图、剖面图、立面图、剖面详图。2.结构设计:结构布置图,钢屋盖施工图、下部结构施工图.3.基础设计:基础平面布置图,基础设计配筋图。1.4.6 本文结构本文主要有三部分组成,第一章:绪论;第二章:建筑设计;第三章:结构设计.1.4.7 参考资料1.办公建筑设计规范JGJ67-89,北京:中国建筑工业出版社,19901.房屋建筑制图统一标准GB50001-2001,建筑制图标准等,北京:中国建筑工业出版设,20022.建筑结构可靠度统一标准GB50068-2001,北京:中国建筑工业出版设20023建筑设计防火规范(GBJ16-1987)中华人民共和国建设部,20014.体育馆建筑结构选型及工程实录,中国建筑工业出版社5.建筑地基基础设计规范GB50007-2002,中国建筑工业出版设20026张毅刚.薛家铎.范峰.杨庆山,大跨空间结构,机械工业出版社7.房屋建筑学 北京 科学出版社 20028.结构概念和体系 北京 高等教育出版社 20049 . Packer , J.A. and Henderson ,J.E ,Design Guide for Hollow Structural Section Connections,Canadian Institute of Steel Construction , Willowdale , Ont. Canada; 10.Bennett R Mand Ang A H-S.Investigation of Methods for Structural System Reliability.University of Illinois at Urbana-Champaign,198311.Freudenthal A M,Safety and Probability of Structural Failure.Proc,ASCE12Ma H F and Ang AH-s.Reliability Analysis of Redundant Ductile Structural Systems.Uiversity of Illinois at Urbana-Champaign.198113MakowskiZS.SpaceStructure-AReviewofDevelopmentinLastDecade,SpaceStructureIV,London,1993第2章 建筑设计2.1 绪论2.1.1 我国的建筑方针建筑设计必须结合我国实际情况,贯彻国家制定的方针,即“适用,安全,经济,美观”的方正。适用:是指恰当的确定建筑面积、合理的布局、必需的技术设备、良好的设施以及保温、隔热、隔声的环境。安全:是指结构的安全度,建筑物耐火等级及防火设计,建筑物的耐久年限等。经济:主要指经济效益。它包括节约建筑造价,降低能源消耗,缩短建筑周期,降低运输维修和管理费用等。既要注意建筑物本身的经济效益,又要注意建筑物的设计社会和环境的综合效益。美观:是在适用,安全,经济的前提下,将建筑美和环境美作为设计依据和内容,搞好室内外环境设计,为人民创造良好的工作和生活条件。政策中还提出对待不同建筑物,不同环境,有不同的美观要求。2.2 设计任务2.2.1 建筑设计 1. 建筑平面功能合理,布局紧凑,使用方便。2. 能够合理的进行看台的设计3. 防水,防潮,保温等具体做法符合构造图集和规范要求。4. 熟悉人流路线分析,对各种房间进行简单布置.2.2.2 结构设计结构方案的选择和确定:正放四角锥网架,裙房采用框架结构。要求完成以下结构设计内容:(1) 完成各层的结构平面布置。采用现浇楼板并完成标准层楼盖的受力分析,配筋计算,并绘制楼板结构梁配筋图(2)结构设计说明及计算书。( 3 ) 完成对网架结构方案的布置,杆件的选型,及其验算,支座节点的设计.2.2.3 基础设计确定基础形式若采用柱下独立基础要求完成:合理确定基础的底面积,确定地基的承载力基础的抗弯计算基础的抗剪计算基础的抗冲切计算。计算基础的沉降及倾斜并考虑相邻荷载对地基沉降的影响.绘制图纸12张,包括:基础尺寸图,柱下独立基础的配筋图,及施工图.2.3 功能分析2.3.1 人流路线分析多功能活动中心观众数量较小,交通组织如何使人流交通联系便捷,互不干扰,出入安全通畅是交通组织的基本要求。人流分析:人流有三股,一股是观众,占总人流量的90%以上,其次是运动员或表演人员,一般50-100人,再次是工作人员(管理人员、裁判、记者、来宾),约占总数的1-3%。A与观众这股人流密不可分的地方是观众休息大厅、看台、卫生间、检票口(小卖部可在观众休息大厅内设成流动售货小摊)。B运动员演出人员的出入地方有运动员休息室、比赛场地、练习场地、医务室和卫生间。C工作人员及来宾:接见厅、休息室、主席台、卫生间、办公室、广播室和灯控室。人流组织:其核心是避免三股人流的互相干扰,使三股人流分流而行,其中最关键的是使观众人流与其他人流隔开。方法是设置观众出入口、通道和楼梯,而不让其从其他入口进入馆内,造成人流间的干扰。本设计中,在活动中心设置了观众出入口,通过主入口,关总能够有相匹配的服务设施如:超市,咖啡屋,休息厅,厕所,而通过大厅的设置的小栏杆可以挡住观众,从而观众不能进入比赛场地.运动员走侧门通道直接进入一层,从走廊进入休息室或比赛场地、训练用房。工作人员通过另一侧的入口直接通过走廊直接进入二楼的办公区.白天的时候进行的是人流,晚上是货流,这样子人流完全分开,互不干扰,保证了交通的通畅。主要是执行现行建筑设计规范的一些规定:(1)体育馆观众厅安全出入口的数量不要少于两个,且每个安全出入口的平均疏散人数不应超过400-700人。(2)体育馆观众厅的疏散门以及疏散外门、楼梯和走道的各自宽度的计算不应小于0.43m/100人。(3)在布置疏散走道时,横走道之间的座位排数不宜超过20排,纵走道之间的座位数不宜超过26个。(4)人员密集的公共场所大厅的入口、太平门不应设置门槛,其宽度不应小于1.4m,紧靠门口1.4m内不应设置踏步。(5)太平门必须向外开,并宜设置自动门阀。(6)人员密集的公共场所的室外疏散小巷,其宽度不应小于3m。建筑剖面设计使确定房屋在垂直方向上的形状,尺寸及各构件在高度方向上的位置,形状和尺度的竖向设计,使建筑物竖向空间的组织于利用。2.3.2 房间功能要求公共建筑的厕所每1000人35M2, 1000人28M2,每整加50人,增加一个厕位,总观众为2/3男,1/3女,男厕每100人4.5个厕位,5个小便斗,女厕每100人10个厕位,每个厕位900*1200mm(门外开) 健身房面积为232 M2分为两个,而且在健身时根据需要,分别设置了两个门,需要更衣和洗澡的通过更衣室直接进入健身房,不需要的可以直接进入,满足功能的要求. 展览馆的面积是144.54 M2,在进入展览厅时候有一个小型的休息空间和展示平台,随后便是作为展览的一些展板等.防火疏散要求主要是执行现行建筑设计规范的一些规定:(1)体育馆观众厅安全出入口的数量不要少于两个,且每个安全出入口的平均疏散人数不应超过400-700人。(2)体育馆观众厅的疏散门以及疏散外门、楼梯和走道的各自宽度的计算不应小于0.43m/100人。(3)在布置疏散走道时,横走道之间的座位排数不宜超过20排,纵走道之间的座位数不宜超过26个。(4)人员密集的公共场所大厅的入口、太平门不应设置门槛,其宽度不应小于1.4m,紧靠门口1.4m内不应设置踏步。2.3.3 防火分析防火疏散要求主要是执行现行建筑设计规范的一些规定:(1)体育馆观众厅安全出入口的数量不要少于两个,且每个安全出入口的平均疏散人数不应超过400-700人。(2)体育馆观众厅的疏散门以及疏散外门、楼梯和走道的各自宽度的计算不应小于0.43m/100人。(3)在布置疏散走道时,横走道之间的座位排数不宜超过20排,纵走道之间的座位数不宜超过26个。(4)人员密集的公共场所大厅的入口、太平门不应设置门槛,其宽度不应小于1.4m,紧靠门口1.4m内不应设置踏步。2.3.4 看台设计1视点选择视点选择应以场地规模,设计标准,运动项目为依据.影响视觉质量因素:1) 视距 视距是影响视线清晰度的主要影响因素,视距越近,清晰度越好.2) 视线方位 在水平方位,观众席愈接近场地短轴视觉质量愈好;垂直方位,观众视线与场地成适度的夹角,一般在15度45度之间深度感愈好.观众视平线与视点之间高度差愈小观众高度感越好.2看台剖面设计:看台剖面设计有两个内容:一是看台的标高计算;二是看台下部空间的利用.(1) 看台视线的计算1) 视点选择:以篮球场地为准的小型体育馆,视点选择在篮球场边端线上空300mm或500mm处(在此设计中,取值为500mm)2) 计算参数的确定a视点距离第一排座位的距离x值为5000mm,b排距或排深d的取值800mmc观众水平视线至比赛场地地面的垂直距离y1的值y1=h1+e,y1=1.7m(e一般情况下座在座椅上时台阶地面值人眼的高度,取为1.1m)d视线升高c值的确定,c是指前排观众眼镜至后排观众视平线之间的垂直距离.取60mm根据公式来确定其排座位眼高,其计算图如下:2.3.5 体育馆音质设计音质设计要求:1)活动中心的音质的主要指标是对清晰度的要求,特别是当群众集会时能够使听众听得清楚,观众的噪音7DB采取措施:1建筑使用要求和造型.2控制高度,合理的选取屋顶结构造型2.3.6 体育馆照明设计设计要求1)要有足够的水平照度和垂直照度,运动场地照明应满足相关规定2)要有均匀的照度分布和亮度分布3)有时宜的光色和良好的显色性4)选择好经济适用的光源和灯具篮球场所对灯具的特殊要求篮球运动速度快,运动员对抗性强,要求运动员既能看清球的运动,也要看清其他运动员的动向,照明照度和均匀性要求较高,篮球运动要求顶棚反射率布小于60%,最好为80%,灯具安装高度应6.5m2.4 结构选型活动中心常用的结构形式(1)拱形结构:结构简单,受力合理,空间利用较好(2)刚架结构:屋顶呈坡屋面课做成顺水顶棚,多用钢筋混凝土做成,耐潮热不锈蚀(3)网架:重量轻,跨度大,制作简单,易工厂化,安装运输方便.在本设计中采用的是正方四角锥网架结构2.5 立面设计建筑物既是技术产品,也是艺术品,因此不仅要满足人们的生活生产、工作等物质方面的要求,还要满足人们精神生活,文化方面的需要。建筑的美观问题随着人们生活水平的提高显得日趋重要。建筑外部形象的设计包括体型设计和立面设计两部分,主要研究建筑物的群体关系、体量大小,组合方式、立面及细部比例的关系等。即主体型立面设计时要考虑一下影响因素:建筑功能和建筑类型特征;材料、结构和施工要求;建筑规划与环境;建筑标准和经济因素;精神与审美。可以通过把握建筑立面设计的一些规律-统一与变化;均衡与稳定;对比与微差;韵律与节奏;比例与尺度-来更好地进行设计。2.6 剖面设计建筑剖面设计使确定房屋在垂直方向上的形状,尺寸及各构件在高度方向上的位置,形状和尺度的竖向设计,使建筑物竖向空间的组织于利用。确定房间高度时,还应考虑室内比例是否合理,宽而低的空间通常给人以压抑的感觉,而狭长而高的房间有使人感到拘谨和空旷的趋向。在本设计中,裙房中有展览馆,阅览室,健身房等大空间的房间,所以在确定层高的时候采用了4.2m 室内光线的强弱恶化照度的均匀与窗户的宽度和位置有关,还和窗户在剖面中的高度有关,进深愈大,要求窗户上沿的高度愈高,及相应的房间高度也要增加,为了避免在房间顶出现暗角,应尽量减小窗户上沿距屋顶距离。所以取窗高为1.8,人坐时平视高度约为1.2,故取窗台高0.9。底层地坪标高的确定:为防止室外雨水流到室内,并防止墙体受潮,确定室内地面比室外地坪标高高0.5m第3章 建筑结构设计:3.1 结构概述为了满足社会生活的不断提高,人们需要更大的覆盖空间,因此大跨空间结构在近几十年来得到了迅速的发展. 我国大跨度空间结构的基础原来比较薄弱,但随着国家经济实力的增强和社会发展的需要,近十余年来也取得了比较迅猛的发展。工程实践的数量较多,空间结构的类型和形式逐渐趋向多样化,相应的理论研究和设计技术也逐步完善。以北京亚运会(1990)、哈尔滨冬季亚运会(1996)、上海八运会(1997)的许多体育建筑为代表的一系列大跨空间结构作为我国建筑科技进步的某种象征在国内外都取得了一定影响。种种迹象说明,我国虽然尚是一个发展中国家,但由于国大人多,随着国力的不断增强,要建造更多更大的体育、休闲、展览、航空港、机库等大空间和超大空间建筑物的需求十分旺盛,而且这种需求量在一定程度上可能超过许多发达国家。这是我国空间结构领域面临的巨大机遇。 而在本次设计中,采用的网架结构尺寸为:46.2*33m,属于大跨空间结构,其屋盖所占比例较大,设计时应该考虑屋盖自重,降低材料消耗,同时也要考虑施工方便,安全.3.2 结构方案3.2.1结构方案比较空间结构是建筑结构形体呈三维空间状,并且有三维受力特性且立体工作状态,空间结构从受力特征上分为刚性结构体系,柔性结构体系,杂交结构体系三大体系.1刚性结构体系刚性结构体系具有很好的刚度,结构的形体由构件的刚度形成,包括薄壳结构结构,折板结构,空间刚架结构,网架结构和网壳结构等.薄壳结构主要受压,多为钢筋混凝土结构;折板结构是一种连续折平面的薄壁空间结构,构造简单,施工方便;网架结构具有多向受力性质,空间刚度大,整体性强;网桥结构跨越能力大,但是主要承受压力,存在稳定问题.2柔性结构柔性结构体系是大多数结构构件为柔性结构,结构形体由体系内部预应力形成,包括悬索结构,充气膜结构和张拉整体结构等.悬索结构是由一系列高强度钢索组成的一种张拉结构,可以由多种形体以适应各种平面形状,和外形轮廓的要求,张拉整体结构是由一系列的相互独立的受压杆与一套连续的受拉索构成的空间结构3杂交结构杂交体系结构是将不同类型的结构进行组合而得到的一种新型结构体系,能进一步的发挥不同类型结构的优点,起到”扬长避短”的作用.平板网架结构在大跨结构中占有重要的组成部分,其原因在于空间刚度大,用才经济,工厂预制、现场安装、施工方便等优点。而现在国内外常采用平面桁架体系、四角锥体系网架和三角锥体系网架。而网架结构的支承也分为周边支承、点支承、周边支承和点支承结合、三边或两边支承、单边支承等情况。尽管网架的结构形式众多,但是我们可以根据建筑平面的形状和跨度大小、网架的支撑形式、荷载大小、屋面结构和材料、制作安装方法等,结合实用和经济的原则区综合分析确定。一般情况应选择几个方案经优化设计而确定。在优化设计中,不能单纯的考虑耗钢量,应考虑杆件与节点间的造价差别、屋面材料及其维护结构费用。安装费用、结构的整体刚度、网架的外观效果等综合经济指标。对于周边支承情况的矩形平面,当其边长比小于或者等于1.5时,宜选用斜放四角锥网架、棋盘形四角锥网架、正放抽空四角锥网架,也可以考虑选用两相正交斜放网架、两相正交正放网架。正放四角锥网架耗钢量较其他网架的成本高,但杆件的标准化程度比其他网架好,结构的整体刚度及网架的外观效果好,是目前比较常采用的一种网架形式。对于中小型跨度,也可以选用星型四角锥和蜂窝形三角锥网架。当边长比大于1.5时,宜选用两相正交正放网架、正放四角锥网架和正放抽空四角锥网架。当平面狭长时,可采用单向折线形网架。综合上述各种受力形式,结合本设计的尺寸及施工情况,最后选用,正方四角锥网架.3.2.2结构体系1.柱网布置:网架总平面尺寸为63.6*53m,柱距采用6.6m,柱网布置简图为如下:3.3 屋盖结构3.3.1 网格尺寸及网架高度一:网格尺寸网格尺寸的大小直接影响网架的经济性.网格尺寸的确定应根据网架高度,柱网尺寸,屋面材料,建筑和构造要求以及施工条件等因素来综合考虑.综合国内外的设计试验经验,对于矩形平面的网架,其上弦网格应设计成正方形,上弦网格尺寸与网架短向跨度(L2)之间的关系为二:网架高度网架高度不但直接影响杆件内力的大小,而且还影响腹杆的的经济性,一般应使腹杆与弦杆夹角35度50.不同材料屋面体系的网格数目及跨高比可以凭借经验公式(按经济情况和刚度要求制定的),当符合改经验公式,一般不用验算网架挠度.在此设计中,采用四角锥网架-钢檩条屋面体系网格数跨高比=(1317)-0.03L2=12.0116.01纵上考虑,n=10,s=3300mm,h=2400mm验算的斜腹杆与下弦杆的夹角为45.8度.以下是网格的基本布置: 网格布置图3.3.2 檩条一 檩条的形式及特点檩条宜优先选用实腹式杆件,也可以采用空腹式或格构式构件,檩条一般设计成简直构件,实腹式檩条也可以设计成连续构件(1)实腹式檩条:a槽钢檩条:普通槽钢檩条和轻型槽钢檩条两种,普通槽钢檩条厚度较厚,强度不能充分发挥,用钢量较大.b.高频焊接轻型H型钢檩条:腹板薄,抗弯刚度好,两主轴方向惯性矩比较接近,以及翼缘板平直易于连接.c卷边槽形冷弯薄壁型钢檩条:应用普遍,用钢量省,制作和安装方便.d卷边Z形冷弯薄壁型钢檩条:主平面x轴的刚度大,用做檩条时挠度小,用钢量省,制作和安装方便.(2)空腹式檩条(3)格构式檩条檩条设计:檩条截面高度(根据其跨度,檩距,荷载大小和结构形式选取)檩条选用hbct16060203 根据跨度对屋面板刚度的要求,选择屋面板尺寸为:上层:YX130-300-600(0.8mm厚),下层YX35-125-750(0.8mm厚)二檩条的计算(1)恒荷载:上层压型钢板 0.107KN/M2岩棉100mm 0.15KN/ M2下层压型钢板 0.086KN/M2 0.343转化为线荷载 0.3433.31.132KN/M檩条自重:0.068KN/M所以恒荷载为1.1320.0681.2KN/M(2)活荷载雪荷载 0.45 KN/M2屋面活荷载 0.5 KN/M2集中荷载1.0KN 活荷载取其中最大值,转化为线荷载:1.65 KN/M2荷载效应标准组合:荷载效应基本组合:(由于L在以上选杆过程中,为了使选择的杆件能全部满足强度要求,并且尽可能使大部分的杆件能做到充分利用,需要对整个网壳的内力分布情况做一个大致的分析:首先将所有杆件分三部分:上弦杆、腹杆、下弦杆。其中内力较小的是腹杆,可选择直径较小的圆管,上弦杆内力大于下弦杆,且其分布跟下弦杆的内力分布对应区域正好相反。另外支座除下弦杆内力会非常大,应选择最粗的杆件。选杆顺序:选杆顺序决定你选择的杆件在整个网架上是否有规律分布,能否做到比较经济合理,大部分杆件充分利用等。在本设计中,经过一系列的重复选杆工作,总结出以下经验:首先给初选一个最大的杆件是这个网壳杆件强度完全满足,然后按顺序进行腹杆、下弦杆、上弦杆的选杆工作。选腹杆时,将所有腹杆选择一个较小的截面,让部分腹杆满足,其他腹杆不满足,然后选择不满足的腹杆,再选择一个较大的截面,重新计算,还有不满足的再选择较大截面,在计算,如此往复,直到所有的腹杆均满足强度要求。这时在仔细观察杆件大小分布情况,个别杆件再调整即可。然后按同样的方法选择上弦杆和下弦杆。直到整个网壳所有的杆件均满足强度要求。在本设计中,一共选择了5种截面,如下:P1:48*3P2:60*4P3:83*4P4:102*5P5:121*5.5至此,选杆工作完成,可将所有杆件的内力及杆件截面情况导出表格。 上弦杆截面选型表 下弦杆截面选型图 腹杆截面选型图支座反力表(KN)支座号X向Y向Z向10016.3120027.8130040.0340049.550059.9560068.4370077.2980068.4390059.95100049.49110040.03120027.81130016.3140013.7150021.94160029.59170032.28180032.72190032.29200029.6210021.92

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