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張拉膜設計

大跨度鋼結構的位移限值關鍵限值的總結

發(fā)布時間:2025-06-26 作者:諾科膜結構 閱讀量:0

根據(jù)《鋼結構設計標準》(GB 500172017)及《鋼結構通用規(guī)范》(GB 550012021)等相關規(guī)范,大跨度鋼結構的位移限值需根據(jù)不同工況(非抗震組合、地震作用組合)和結構類型(網(wǎng)架、桁架、索網(wǎng)等)進行規(guī)定。以下是關鍵限值的總結:



 一、非抗震組合下的位移限值

 1. 撓度限值(永久荷載 + 可變荷載標準組合)

 通用規(guī)定:

   結構的最大撓度值 不宜超過表B.2.41(規(guī)范中未給出具體表格,但可參考以下典型值):

     網(wǎng)架與桁架:

       最大撓度:L/250(L為短向跨度或懸挑跨度)。

       起拱要求:可預先起拱,起拱值 不大于短向跨度的1/300。

       外觀調(diào)整:若僅改善外觀,結構撓度可取 永久荷載與可變荷載標準值作用下的撓度計算值減去起拱值,但 可變荷載下的撓度不宜大于跨度的1/400。

     設有懸掛起重設備的屋蓋結構:

       最大撓度:L/400。

       可變荷載下的撓度:L/500。

     索網(wǎng)結構:

       撓度為預應力之后的數(shù)值,需結合具體設計確定。


 2. 特殊要求

 施工階段:

   大跨度鋼結構在施工階段(如滑移、吊裝)需進行 施工工況驗算,確保各桿件應力、變形在允許范圍內(nèi)(參考《大跨度柱面網(wǎng)殼結構累積滑移施工工法》)。

   滑移施工精度控制:

     軸線支座間不同步值 不大于50毫米(超過需修正),大于100毫米時?;?。

     滑移單元就位后限位精度 控制在10毫米以內(nèi)。



 二、地震作用組合下的位移限值

 1. 多遇地震作用下的彈性變形

 層間位移角:

   高層建筑鋼結構:1/250(風荷載和多遇地震作用下)。

   多層鋼結構:1/250(無橋式起重機時)。

 大跨度結構:

   最大撓度值 不宜超過表B.2.42(規(guī)范中未提供具體表格,但可參考以下原則):

     一般大跨度結構:L/250。

     特殊要求:需結合地震作用組合下的具體計算結果。


 2. 罕遇地震作用下的彈塑性變形

 鋼混凝土組合結構:

   層間位移角限值需滿足表4.2.2(規(guī)范未提供具體表格,但需通過彈塑性分析確定)。

 塑性鉸控制:

   層間側移:不大于層高的1/70(罕遇地震下)。

   層間側移延性比:需通過設計確保變形分布均勻,避免局部薄弱層(參考《高層鋼結構抗震設計》)。



 三、特殊結構類型的位移限值

 1. 索網(wǎng)結構

 預應力后的撓度:需通過設計計算確定,但通常需滿足 L/250~L/300。

 施工階段:需監(jiān)控預應力施加過程中的變形,確保節(jié)點應力均勻。


 2. 懸掛起重設備屋蓋

 撓度要求:

   最大撓度:L/400(永久荷載 + 可變荷載)。

   可變荷載下?lián)隙龋篖/500(參考《鋼結構設計標準》B.2.41)。



 四、施工與驗收中的位移控制

1. 安裝精度:

    網(wǎng)殼結構:相鄰支座高差 L1/800(L1為相鄰支座間距),最大高差 30毫米(參考《大跨度柱面網(wǎng)殼結構累積滑移施工工法》)。

    桁架結構:桿件彎曲矢高 L2/1000(L2為桿件長度)。


2. 滑移施工:

    滑移速度:≤0.3米/分鐘,兩端同步差 ≤20毫米。

    應力監(jiān)測:滑移過程中需用應力應變儀實時監(jiān)控桿件應力變化。



 五、規(guī)范依據(jù)

1. 《鋼結構設計標準》GB 500172017:

    B.2.4節(jié):明確大跨度鋼結構的撓度限值(非抗震與地震組合)。

    附錄B:層間位移角和撓度限值的具體要求。


2. 《鋼結構通用規(guī)范》GB 550012021:

    5.3.2:強調(diào)雪荷載不均勻分布對大跨度結構的影響,需通過試驗或專項研究確定荷載。

    5.4.1:復雜地形或不規(guī)則結構需通過風洞試驗確定抗風參數(shù)。


3. 《建筑結構荷載規(guī)范》GB 500092012:

    第8章:風荷載與局部風壓系數(shù)的計算方法。


4. 《空間網(wǎng)格結構技術規(guī)程》JGJ 72010:

    第7章:網(wǎng)架、網(wǎng)殼結構的撓度與穩(wěn)定性驗算要求。



 六、設計注意事項

1. 起拱與撓度平衡:

    起拱值 不宜超過短向跨度的1/300,且需結合實際荷載分布優(yōu)化設計。

    對設有懸掛設備的結構,需嚴格控制 L/400 的撓度限值。


2. 施工階段驗算:

    大跨度結構需考慮 施工臨時支撐體系 的穩(wěn)定性,避免因施工荷載導致局部失穩(wěn)。


3. 動態(tài)荷載影響:

    對風振、地震等動態(tài)荷載敏感的結構,需通過 風洞試驗 或 振動分析 確定附加位移限值。


4. 特殊環(huán)境適應性:

    覆冰區(qū):需考慮構件覆冰后的荷載變化(參考《鋼結構通用規(guī)范》5.4.2)。

    強風區(qū):需通過風洞試驗驗證體型系數(shù)與位移響應。


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