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建筑结构辅导讲义:单层厂房的结构体系16

更新时间:2009-10-19 15:27:29 来源:|0 浏览0收藏0

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 ()悬索结构

    吊挂结构中钢索并非屋盖的承重构件,而是吊挂屋盖承重构件的支承拉杆;钢索真正成为屋盖的主要承重结构的乃是悬索结构。应有―个基本概念:前者的屋盖是板、梁、  桁、架、拱、壳、网壳、网架等结构,根本没有钢索;而后者的屋盖主要承重结构是钢索,并且用它来悬吊整个屋盖而无需其他吊索或斜拉索,套用悬索吊桥的原理,将屋盖直接做在悬索上,而取消竖向吊索。

    悬索结构的优越性和关键问题:

    近年来国内外普遍采用的钢索是钢绞线,因钢索柔软,故不能抗压、弯、剪,只能抗拉,钢索作为受拉杆件,能充分发挥其高强性能,既无压曲失稳;又能合理用材,是最经济的结构形式。古时悬索桥的老问题是索荡桥晃得相当剧烈,悬索结构屋盖也面临着同样  的问题。一方面柔索抗拉既安全又经济;另一方面对悬索的柔软特性,要处理好下列关键  性的课题。

    1.屋面刚度

    刚柔是完全相对的,必须做到柔而屋盖刚。单根柔索在曲线均布荷载作用下为悬链线,当垂度f=14l时,近似为抛物线,见图10-77,但其外形会随活载如不对称风、雪荷载的大小与位置而变化,且幅度很大,振荡过于频繁,对保持屋面形状、保证屋面防水    非常不利,因此屋盖必须有足够的刚度。

 2.结构稳定性

    柔索只能单向传力,即荷载必须与垂度f同向,若风为吸力或竖向地震力时,则立即失去稳定,无力抵抗向上风力和竖向地震力,严重时甚至屋盖被局部掀起或屋盖被完全揭    顶。

    3.共振

    风荷载与地震作用具有动力和随机性,悬索像绷紧之弦,易于受到颤动,并会产生振动。一旦发生振动,屋盖即遭破坏。1940117,美国华盛顿塔克马海峡桥,和风持续6h,风力稳定且低速188m/s,桥面产生空气动力颤动,振幅逐渐增大,桥梁受到扭转、弯曲,最后失稳,终于断折破坏。

    4.支座拉力

    悬索支座拉力的处理与拱脚推力的性质同等重要。若悬索支座拉力无可靠着落点,则悬索结构房屋将全部报废。

    (1)悬索的结构体系有:

    1)单层并列索系(单层平行索系)

    2)单层辐射索系(单层蝶形索系)

    3)双层并列索系(双层平行索系)

    4)双层辐射索系(双层轮形索系)

    (2)悬索结构类型虽多、式样各异,但其原理与特性却基本相同,具有下列共同优    点:

    受力性能优良;

    2)非常经济;

    3)施工简便;

    4)平面适应性强,造型新颖、多样、优美,几乎任意形状的建筑平面与建筑体型,    都可适用悬索结构。

 

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