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發布時間:2025-06-26 作者:諾科膜結構 閱讀量:0
根據《鋼結構設計標準》(GB 500172017)及《鋼結構通用規范》(GB 550012021)等相關規范,大跨度鋼結構的位移限值需根據不同工況(非抗震組合、地震作用組合)和結構類型(網架、桁架、索網等)進行規定。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)
通用規定:
結構的最大撓度值 不宜超過表B.2.41(規范中未給出具體表格,但可參考以下典型值):
網架與桁架:
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。
索網結構:
撓度為預應力之后的數值,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(參考《大跨度柱面網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毫米時停滑。
滑移單元就位后限位精度 控制在10毫米以內。
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:需監控預應力施加過程中的變形,確保節點應力均勻。
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)。
可變荷載下撓度:L/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。
應力監測:滑移過程中需用應力應變儀實時監控桿件應力變化。
五、規范依據
1. 《鋼結構設計標準》GB 500172017:
B.2.4節: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. 《鋼結構通用規范》GB 550012021:
5.3.2:強調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:復雜地形或不規則結構需通過風洞試驗確定抗風參數。
3. 《建筑結構荷載規范》GB 500092012:
第8章:風荷載與局部風壓系數的計算方法。
4. 《空間網格結構技術規程》JGJ 72010:
第7章:網架、網殼結構的撓度與穩定性驗算要求。
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 的穩定性,避免因施工荷載導致局部失穩。
3. 動態荷載影響:
對風振、地震等動態荷載敏感的結構,需通過 風洞試驗 或 振動分析 確定附加位移限值。
4. 特殊環境適應性:
覆冰區:需考慮構件覆冰后的荷載變化(參考《鋼結構通用規范》5.4.2)。
強風區:需通過風洞試驗驗證體型系數與位移響應。
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