六点支承网架计算方法与设计分析.pdf

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1、70低温建筑技术2012年第4期(总第166期)上／＼rl一、支承网架计算方法与设计分析赵红霞(大庆石化工程有限公司．黑龙江大庆163714)【摘要】结合某一有特色的六点支承网架设计，对网架结构的三种计算方法进行了对比，选取有限单元法计算网架杆件内力和整体变形，给出有限元设计的具体过程，最后给出网架螺栓球节点设计构造，为同类网架结构的设计提供参考。【关键词】六点支承；有限元；螺栓球节点【中图分类号】TU356【文献标识码】B【文章编号】1001—6864{2012)04—0070—021工程概况析的拟夹层板法⋯，通过将网架比拟成实体板，采用广义位新华国际石油资讯中

2、心是新华社和大庆市共同建立的移法的弹性平板弯曲理论，利用重三角级数可得到网架上“新华O8”石油能源资讯功能总部，致力于构建国际一流的任意点的弯矩和挠度表达式，如公式(1)一(3)所示。~能源信息平台，成为全球石油能源资讯采集、加工中心，汇2mMx=妻22．sinsin集发布世纪石油能源资讯与报价。新华国际石油咨询中心qTre=l,，位于大庆市高新技术产业开发区内，北部为高新区产业一(1)区，南邻世纪大道和青龙山中心商务区，东与大庆高新技术16qL~My=产业开发区产业二区相连，西与建设大厦，高新区汽车工业，c吉+亡mAn×sin园毗邻。该资讯中心局部采用环廊的建筑

3、格局，横向5轴到(2)7轴，纵向D轴到E轴之间自下而上敞开直到屋顶，为使自=然光照射到内部，显得更加宽敞明亮，经甲方决定采用大跨，耋，k,t22(1+2)×平板网架结构，网架结构计算长度为24m，宽度为15m，结构sin_mq'r~×sin(3)沿着长边有框架柱，这样便于网架支承的设置。短向跨度尽管我们通过上述公式能够获得网架结构上任意点的之间没有柱子存在，若设置支承，则支承点必放置在梁上，弯矩和挠度，但不难看出对于工程技术人员手解上述公式这样无疑将增加梁的截面高度，为有效的传递荷载和不改有一定的难度，而且对于普通的工程设计来说，分析精度没变下面结构的原设计图的布

4、置，未在短跨方向设置支承点，必要达到如此的精确，花费大量的时间去解方程在实际工这样形成两边六点支承两边自由的正交正放四角锥网架体系。网架布置图如图1所示。本文对网架结构的计算方法程中显然是不可取的。进行了对比，最终选取了有限单元法计算内力和变形，最后2．2简化图表法在《网架结构设计与施工规程》中给出更简洁的网架结给出了网架螺栓球节点设计构造，为同类网架结构的设计提供参考。构图表计算法，通过图表查得无量纲弯矩系数和挠度系数P—P和P，代入公式(4)一(6)即可求得每个点的弯矩和挠度，各项物理意义见文献¨]。本公式的应用具有一定局限12O0012O0o性，只适合周边简

5、支的网架结构，而本工程采用的网架是六＼／点支承网架体系，与公式应用的要求不符，故也不能采用此／＼，、，、，、／、／、／、，＼＼／＼，、，、／＼／＼，＼，、／一方法。／、／＼，＼／＼／＼／＼，＼／＼＼／＼，＼／、／l＼，＼／、，＼，／＼／、／、／＼l／、／＼／＼，＼=面1(1·2Gk+1·4Qk)p呲(4)＼／、／＼，＼／，＼，＼，、／／＼，、／＼／＼1／＼／、／、，＼＼／＼／＼／、／＼／＼／＼／／＼／＼，＼，＼I／、／、／、／＼=亩(1．2Gk+1·4qk)pr(5)120o012000240OOT~o(1·0Gk+1·OQk)pw(6)2．3有限单元法图1网架结

6、构布置图有限单元法是一种有效的数值计算方法，将连续的结2计算方法对比构离散成有限个单元，建立有限元模型，加载求解，获得杆2．1拟夹层板法件的内力和变形，有限单元法计算精度高，计算机计算速度在《网架结构设计与施工规程》中给出网架结构静力分快，直观，作为协助工程反复设计是比较可取的方法。下面赵红霞：六点支承网架计算方法与设计分析71就本工程详细介绍ANSYSL1有限元分析过程。3网架结构有限元分析3．1材料和截面选取。采用Q235一B级轻钢结构网架，截面型式选取空心无缝圆钢管，它具有截面回转半径大且截面特性无方向性等特点。网架高度取短向跨度(15m)的1／10，即网架

7、高度为1．5m，上弦平面网格尺寸取为3m，短跨方向上弦为5个网格，长跨方向为8个网格。节点采用螺栓图3网架结构的变形图球节点]，杆件和节点在工程预制，现场安装，施工速度快。由大跨空间结构我们可知，网架结构受压构件长细比限值4节点设计为180_3J，采用螺栓球节点的网架杆件的计算长度l0为杆4．1连接节点设计螺栓球节点示意如图4所示。螺栓球节点是一种实体件节点之间的中心距离，这样可对网架上下弦杆和腹杆进行选取，上弦杆选取为OX6，下弦杆选取为日>60X6的无球节点，在设有螺纹孔的钢球体上，通过高强度螺栓将汇交缝圆钢管，腹杆选取为4X6的无缝圆钢管。网架杆件示于节点处

8、的焊有锥头