了解建筑索结构吗知道怎么设计吗.docx

第PAGE\*MERGEFORMAT7页共NUMPAGES\*MERGEFORMAT7页

了解建筑索结构吗知道怎么设计吗

关于建筑索结构建筑索结构是指：用索作为主要受力构件而形成的建筑结构体系，形式众多。索构件通常有钢丝索（钢丝束、钢绞线、钢丝绳）和钢拉杆两种类型。索必须存在初始拉应力才能参与结构工作，初始拉应力可以通过张拉形成，也可以由外荷载产生。索结构要对边缘构件及支承结构进行合理布置，保证索结构预应力的可靠维持。概括各种形式索结构的受力及应用特点。根据受力特点可分为刚性和柔性索结构：刚性索结构在荷载作用下满足小变形假定，如斜拉结构、张弦结构（弦支穹顶）、预应力网格结构、索拱结构、索托结构等；根据受力特点可分为刚性和柔性索结构：柔性索结构的计算分析必须考虑几何非线性效应，各项荷载效应之间不再满足线性叠加原则，如悬索结构（单索结构、索网结构、双层索系、横向加劲索系）、索穹顶等。索结构节点类型:端头连接：螺栓锚固、螺栓接长、耳板销轴中间连接：夹紧、转向、滑动按索节点的连接功能分类：张拉节点、锚固节点、转折节点、交叉节点、索杆节点按索节点的连接作用分类：索与索的连接、索与刚性构件连接、索与支承构件连接、索与围护结构连接索与索的连接同向拉索中间连接张紧双向拉索的连接拉索与柔性边索的连接同向拉索中间连接张紧双向拉索的连接拉索与柔性边索的连接同向拉索在中间节点改变方向平面内不同方向拉索之间连接索与刚性构件连接拉索与横向加劲桁架下弦连接撑杆与下弦拉索的连接拉索与横向加劲桁架下弦连接撑杆与下弦拉索的连接斜索与刚性节点连接撑杆上节点连接多个方向脊索索与支承构件连接拉索与钢混支承构件连接拉索与支承钢柱或钢梁连接径向拉索与支承钢环梁连接索与围护结构连接拉索与钢檩条拉索与玻璃建筑索结构节点的特点⊙节点汇集杆件多，受力较为复杂；⊙节点常汇集有刚性杆件和柔性拉索；⊙节点形状复杂；⊙存在几种基本连接形式：螺杆、索夹、耳板销轴、可滑动；⊙复杂节点可视为基本连接的组合体。索结构节点设计原则综合考虑建筑外观、节点传力方式并结合节点锚具和索体类型等进行概念设计，确定节点连接形式，然后对节点进行具体构造设计。按相关标准选用索结构节点的材料（热轧钢、铸钢、高强螺栓副、销轴、关节轴承、焊接材料、涂装材料等）。节点的构造应与计算假定相符，传力路线简捷明确、安全可靠，构造简单合理并便于制作、安装、索力调整和维护，经济性好。节点的强度（含局部承压强度）、刚度、变形和受压板件的稳定性应满足国家标准《钢结构设计标准》、《索结构技术规程》、《预应力钢结构技术规程》、《铸钢结构技术规程》的规定。节点的承载力设计值应不小于拉索内力设计值的1.25～1.5倍。主要受拉节点焊缝质量等级应为一级，其它焊缝质量不低于二级。对采用新材料或新工艺的重要、复杂节点，可根据节点实际受力状态进行足尺或缩尺模型的检验性试验（最大内力设计值的1.3倍）或破坏性试验（最大内力设计值的2.0倍）。根据环境条件、材质、结构形式、使用要求、施工条件和维护管理条件等进行节点的防火与防腐设计。螺杆连接节点设计螺杆连接节点的多种形式：拉索接长索端锚固螺杆本身是锚具通过锚箱转换连接不同承压位置设球铰等转动装置，释放因大变形引起的端部弯矩螺杆连接节点设计的一般要求1、螺杆连接中螺杆是索体的一部分时，螺杆与索按照等强设计；其他情况下螺杆承载力设计值应按照索拉力设计值的1.25~1.5倍选取。2、螺杆承载力计算时应考虑螺纹对螺杆截面削弱的影响。3、采用双螺母、螺母加弹簧垫片、螺母下设置止动垫圈、螺栓上设置开口销、自锁螺母等方式防止螺母松动。4、多螺杆连接设计时应考虑合理的张拉顺序，确保多根螺杆受力均衡。5、螺母应紧固牢靠，外露丝扣不应少于两扣；对于索-索螺杆连接，应确保螺杆拧入锚具内的螺纹长度不小于10倍螺距。6、张拉时要对张拉工装进行专门设计，防止张拉过程中螺杆承受弯矩。螺杆连接节点的承载力验算螺纹验算螺纹是螺杆连接的关键部位，一般由生产单位进行专门设计。内螺纹弯曲应力验算：内螺纹剪应力验算：外螺纹弯曲应力验算：外螺纹剪应力验算：接触面局部承压验算由于锚具端头较螺杆直径大，索体要穿过支承部位就需要预留较螺杆直径更大的孔洞，使得螺母与锚固体接触面较小，导致局部压力很大。支承构件冲切（剪切）验算若支承结构构件（钢板、混凝土板）较薄时，还容易发生冲切（剪切）破坏。有限元分析螺杆连接节点常在节点连接域设置加劲板、隔板等，使得节点连接域构造较为复杂。对于索力大、节点构造复杂的螺杆连接节点，应建立有限元模型进行分析。*以上验算分别按照现行《混凝土结构设计规范》、《钢结构设计标准》进行索夹节点的定义与构成索夹节点是连接索体和相连构件的一种不可滑动的节点。一般包括主体、压板和高强螺栓。主体直接与非索构件相连，压板通过高