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網(wǎng)架鋼結(jié)構(gòu)支座的運用網(wǎng)架還在逐步發(fā)展中,它的基架支座的運用網(wǎng)架還在逐步發(fā)展中,它的基本要求是進行力的傳遞,并且保證較全的傳遞。當發(fā)生位移的時候,要注意對力和結(jié)構(gòu)的影響,不至于形成應(yīng)力集中。網(wǎng)架支座的受力情況一般情況下主要包括兩個方面,一是樓層、梁、柱等的荷載傳遞,主要包括剪力、彎矩的來說。
可分梁網(wǎng)絡(luò)和跨中網(wǎng)絡(luò)。對于梁網(wǎng)絡(luò),并不是橫截面按中間受力計算而是按梁的彎矩作為受力判斷。對于梁上部的結(jié)構(gòu)來說,網(wǎng)架又以肋節(jié)和側(cè)肋節(jié)為基本結(jié)構(gòu)形式。網(wǎng)架通過支座傳遞力作用于上部的主體結(jié)構(gòu)。上部結(jié)構(gòu)的荷載只通過剪力、彎矩、剪切變形以及軸力和彎矩通過網(wǎng)架通過整個結(jié)構(gòu)傳遞給下部結(jié)構(gòu)。網(wǎng)架主要從結(jié)構(gòu)上來實現(xiàn)受力平衡。
而且側(cè)剛度方面也作了諸多限制,所以,造價較高。網(wǎng)架應(yīng)具有較高的局部承載能力和穩(wěn)定性局部承載能力指的是網(wǎng)架兩端產(chǎn)生形變時,能夠迅速恢復原狀。因此,網(wǎng)架的彎矩、剪力以及軸力和彎矩通過支座傳遞給下部結(jié)構(gòu),不對上部結(jié)構(gòu)形成應(yīng)力集中,即獲得了較高的局部承載能力。但是,縱向、橫向受力平衡在網(wǎng)架中來說還不能使網(wǎng)架產(chǎn)生全部應(yīng)力集中。
不過,通過增加網(wǎng)架側(cè)剛度改善網(wǎng)架的局部承載能力,相應(yīng)的,網(wǎng)架的縱向、橫向承載能力可以增加。穩(wěn)定性指網(wǎng)架受力后能夠保持原有的橫向、縱向運動狀態(tài),網(wǎng)架不發(fā)生整體傾覆。網(wǎng)架須滿足熱穩(wěn)定性和水穩(wěn)定性的要求和熱穩(wěn)定性要求因為,在建筑里面,會涉及到室外溫度的變化,使得室外環(huán)境承受住溫度變化所引起的室內(nèi)結(jié)構(gòu)荷載。
所以,網(wǎng)架的受力結(jié)構(gòu)的熱穩(wěn)定性要求也是非常高的。豎向網(wǎng)架在一定范圍內(nèi)的承載荷載是平衡的,不能發(fā)生傾覆;而橫向網(wǎng)架受力變化范圍較大,就存在了網(wǎng)架傾覆的可能性。需要注意的是橫向網(wǎng)架的受力不能產(chǎn)生結(jié)構(gòu)性結(jié)構(gòu)裂縫。網(wǎng)架不能發(fā)生承載能力不足、支座的薄弱區(qū)大梁網(wǎng)架和斜桿網(wǎng)架可能因為荷載的變化造成內(nèi)力一側(cè)較弱而破壞。




網(wǎng)架鋼結(jié)構(gòu)支座應(yīng)為系統(tǒng)鋼材。支座材料易加工,但使用壽命難保證。構(gòu)造鋼支座用螺紋工字型hybrid保持,提高了鋼支座的強度,但無保證施工精度;普通螺紋支座結(jié)構(gòu)簡單,受螺紋磨損影響小,適用范圍廣?;炷林ёǔ轭A制或現(xiàn)澆框架柱、梁及鋼板等加固而成,其一般不直接用鋼材,而是采用鋼筋混凝土柱、梁和鋼梁作支座。
鋼支座布置在構(gòu)件截面附近,適用于大型框架結(jié)構(gòu)中以保證整個構(gòu)件的強度,限制截面方向變形和整體變形,穩(wěn)定性也較好。鋼支座已廣泛用于鋼結(jié)構(gòu)建筑和家庭建筑中,具有很高的性能價值。書上說的關(guān)于鋼結(jié)構(gòu)支座的概念都很片面,尤其是新加坡的合鋼結(jié)構(gòu)。要談鋼結(jié)構(gòu)支座的技術(shù)問題可分為三個:鋼的變形問題。
材料本身的強度問題以及支座的設(shè)計問題。今天我講的應(yīng)該是第二個問題。關(guān)于鋼結(jié)構(gòu)支座的技術(shù)問題,本人覺得應(yīng)該分為三部分。首先是鋼材問題,目前主流的鋼材主要包括3種:細直材,圓形直材和大馬士革3d。細直材強度高,但是耐磨性較差,圓形直材比較脆,強度高,但是容易裂。而大馬士革鋼直徑較大。
不容易形變。相對來說三種鋼材比較新。上圖由三種鋼材組成的柱(見下圖)。第二是要選擇鋼材的彎曲直徑,首先要確定和量取各方向上的質(zhì)量桿,根據(jù)彎曲方式和彎曲長度,將成角度的橫向縱向組合在一起即可,如下圖彎曲長度越大,每平方米所需的鋼材越大,由柱受力產(chǎn)生的變形就越大。且三種鋼材截面中,圓形直材較為好用。
具體息見下圖(鋼材量)。扁擔的重量是圓形的1.5倍,故扁擔的橫截面受彎截面積較大。第三,鋼材的變形問題:鋼材屬于剛體,無論你如何彎曲,只要保證構(gòu)件不被拉長,保證圓柱受力不變形,那么就能夠承受較大的豎向載荷,但是如果不能保證圓柱也不變形,鋼材還是會受到扭荷,這樣鋼結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)質(zhì)量將有所下降。
目前我國已經(jīng)提出了錐扁挑肋的技術(shù)方案,如下圖(肋:鋼梁整跨抗扭曲性能要求)。關(guān)于夾心梁的問題,見下圖(表格不列于圖中):可以看出,鋼梁是薄壁結(jié)構(gòu)。例如鋼梁(鋼梁)一般是正筋作支座,因為正筋能承受較大的彎矩,如要做厚的夾心梁,需采用各方向用細直材連接,但是鋼梁縱向強度不足,也容易斷裂。
下圖中為夾心梁,拉直之后出現(xiàn)變形破壞。對于新加坡某中國公司采用4尺寸的鋼結(jié)構(gòu)支座,重要原因是中國橋梁采用了軟鋼,雖然不能承受大的彎矩,但是可以承受較大的扭荷。實際上,大部分橋梁的支座都在160m左右。以上綜合來看,鋼結(jié)構(gòu)支座的技術(shù)問題是復雜多樣的,要因橋而異。


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