节点设计
固定铰支座及滑动支座均采用成品球形钢支座,球形钢支座上承铸钢节点及一般节点。
铸钢节点
分析计算表明,采用全固定铰支座方案时,个别支座水平剪力很大,而通过设置若干滑动支座,可有效调节支座剪力峰值,将水平剪力的局部集中效应扩散至周边。但这为支座节点的设计分析带来了新问题,以往将节点单独作为隔离体施加约束和荷载的方式,难以准确模拟支座滑动的边界条件。借助目前可用的通用结构分析手段,将细分网格的滑动支座节点代入整体结构模型,可获取节点在实际边界条件中各工况下的应力情况,只是耗时较长。
滑动支座铸钢节点整体分析
对于在空间上难以避免的多管相交的相贯节点,借助通用有限元分析进行承载力复核。分析计算表明,横向内加劲是一种加强相贯节点的十分高效的方式,然而多数情况下主管承载力足够,但支管却彼此搭接较多相互削弱,此时需要增大主管管径减少支管搭接。因此合理的相贯节点设计应是“主管刚硬,支管分离”的。
主管965x50,横向内加劲4道
檩条设计
檩条系统分上下檩,上承幕墙金属屋面板,下挂冷库保温板,上下檩分别以主桁架上下弦杆为支座在桁架间跨越,为铺挂板创造更容易的敷设条件。但一般桁架间距较大,桁架倒三角的形式决定了下檩比上檩需要跨越更大的跨度。若通过对下檩增设吊点减小其跨度,有两种方案:(1)斜拉至桁架上弦杆;(2)竖向上吊至上檩条。比较分析可知,后者节点连接更为方便,同时可避免前方案因桁架间可能的差异挠曲引起的对两斜杆拉压的类桁架效应。
方案一&方案二
檩条系统
结构设计基于BIM的运用
Revit和Tekla建模在不同阶段的适时引入,为结构专业横向与各专业(幕墙、保温、建筑、暖通、制冷造雪等)以及结构专业内部纵向(设计深化、校审、施工等)的配合提供了准确便捷的可视性审查手段,对于大型复杂空间钢结构设计的合理化及设计管理的前后延伸是有益且必要的。随着设计工具的不断升级,关键环节的逐渐打通,技术间相互融合,“所见即所得,像造车一样造房”在设计端的提前实现似乎可期。
典型空间型相贯节点的Tekla建模及施工实况
大跨度钢结构的实现
大跨度钢结构一般体量及尺度较大,需抬升至屋面高度与下部结构最终形成整体结构共同受力。根据设备能力及现场条件,抬升时可将屋盖作为整体或者将屋盖分区分段,抬升就位方式一般也可分为直接吊装就位或先抬升后滑移就位等。虽然钢结构的工厂化程度高,但是运输条件等的限制意味着即使分区分段后仍需要进一步化整为零。因此,从工厂到现场再到高空,人员、机械及环境等交互作用,在每个环节中能力与边界条件所决定的综合距离,即是从设计图纸到现实的距离。
实景航拍图
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