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股票配资门户方鋼管屋架的模型計算

作者:原創   發布時間: 2013/12/18 9:49:17

  《方鋼管屋架國家标準圖集》均采用鉸接模型計算内力,從15-30m每隔3m -個跨度,屋面外荷載共分为6級,考慮多種工況組合得出最不利荷載,從而選取杆件的截面。

  選取其中21m和30m跨度中的1、4、6三個荷載等級進行ANSYS建模,由于是對稱結構故隻取1/2分析。其中所有的節點均为剛接,杆件截面尺寸均按鉸接計算時選取的截面尺寸。

  屋架剛接計算簡圖及杆件編号在計算鉸接情況時,由于起主要控制作用的荷載工況为1.2×(永久荷載+屋架自重)+1.4×可變荷載,其他工況隻對中間部分腹杆産生影響,因此隻取此1種工況進行研究。

  在ANSYS模型中,采用Beam3單元計算。Beam3單元为二維梁單元,可承受拉力、壓力及力矩,每個節點具有X和y向位移及繞Z軸轉角3個自由度。

  1)所選杆件都是起控制作用且彎矩較大的杆件,具有一定的代表性,未列出的杆件均为其軸力很小不起控制作用,雖然此時次應力所占比例較大,但其軸向應力水平很低,例如GWJ 30-6中的下玄其次應力所占比例为20. 91%,但其軸向應力隻有51.104MPa,遠小于其強度設計值(f= 205Pra)。刀外,因为本文隻是考慮1.5m檩距中的一種工況,而在編制國家标準圖集時是選取看出,對2lm屋架,上弦最大彎矩發生在6、7号杆,而在鉸接計算時由6号杆的内力控制上弦杆截面尺寸,對30m屋架由9号杆来控制;對于下弦,起控制作用的分别是21m中的10号杆,30m中的14号杆;對于腹杆,接近支座處的彎矩較大。因此隻選取其中有代表性的杆件給出計算結果。包含3m檩距的更多種工況作用下的最不利荷載来選取截面的,这樣會造成某些腹杆不是由此種工況控制,而这些杆件往往是由構造控制,所以次應力對其也沒有太大意義,故也未列出。

  2)由以上計算結果可知,按剛接計算的軸力與按鉸接計算的軸力對于上下弦相差很小,都在1%之内,對于所列出的兩根腹杆也相差不大,最大为4.4%。

  3)因为所選杆件的壁厚均小于等于6mm,故按《冷彎薄壁型鋼結構技術規範》(GB50018 -2002)(4]来計算其承載力。對于上弦杆,其承載力由平面外穩定控制,故用上述規範公式殺毛+盂瓷≤廠中的兩部分分别計算主應力和次應力。對于受拉杆和非弦杆的受壓杆則采用公式丢基和瓦甕来計算主應力和次應力。

  4)次應力所占百分比是次應力與剛接主應力的比值。

  5)由剪力引起的次應力很小,可忽略不計,故沒有列出。

  6)對于同一跨度,随着荷載等級的提高,主要杆件次應力變化如圖4所示。可以看出,次應力随着荷載等級的提高而有所提高,21m都在15%之内,30m除個别杆件較大外也在15%之内。