我想到了光伏车棚结构方案比选中涉及到的一个结构体系——自平衡拉杆系统。这个看似简单的结构体系,也隐藏着许多结构概念。现在仔细挖掘一下,竟然别有一番风味!生活就应该这样,有那么多的光明时刻,光鲜亮丽的外表下却有更多的痛苦和孤独,还是应该学会在简单中寻找曲折中的甜蜜。你我都是平庸之人,又何必自寻烦恼。
尘埃落定后,我想好好看看林同丕大师的《结构概念与系统》,回忆一下十几年前的无知感,找回当时的激情,追寻结构概念。是大师写的。
尽管一波三折,我还是想用心去读更多的书,无论什么类别。回想起来,毕业后除了本专业以外,我还没有真正读过几本书。我苦苦追求的职业给我带来了什么?所以功利学习其实已经迎来了这个行业真正的冬天!多么讽刺和可笑。
云淡风轻,我还是想多陪陪家人,收回我那似乎永远长不大的稚嫩和坏脾气。只有全身心投入这里,才能得到更多更好的积极反馈。
NO.1 结构体系
一个完整的结构一般至少应该有几个主要元素:基础、垂直构件、水平构件。这是树干,其他都是树枝和树叶。我们所有的行为都是在保证主体平衡的前提下,让枝叶更加“茂盛”。它可以繁花似锦,争奇斗艳;也可以温柔优雅。她依然红润,依然美丽。
室外遮阳篷可视为一个典型的结构草图。结构就是建筑,所见即所得!因此,如何实现轻量化是结构工程师需要考虑的关键问题。除了梁、柱等主要承重构件外,我们还会添加一些拉/压杆,以寻找新的内部平衡。
对以上几种方案进行计算分析钢结构车棚设计图,从构件受力和变形的不同角度,可以看出方案一在两个维度上都是最好的。柱底的反作用力都是相同的,这也证明拉压杆只是改变系统内部的内力,对柱脚没有帮助。
单柱悬臂的受力简单明了,但我们可以从另一个角度来看待结构形状的优化。原因很简单。想象一下,当你抱着孩子时,你会不自觉地通过稍微向后倾斜来调整重心,以保持新的平衡。这也类似于我们熟悉的结构概念设计方法,保证结构的质心和刚心尽可能重合,也就是解决结构扭转问题。我们现在要解决的就是尽可能使荷载中心与结构抗力相匹配,解决不平衡荷载下的倾覆问题。
立柱倾斜一定角度后,可以看出拉压杆的应力变化不大。主要原因是下部柱的应力得到了很大的改善,从612降低到464,柱底弯矩从128降低到100。总体来说,应力降低了。小范围25%左右,效果明显。没想到仅仅改变体型,效果就这么明显。这不是比简单地消除压力更令人愉快吗?而且也许建筑工更喜欢这种“风骚”的姿势,哈哈!
NO.2 荷载布置不利
我记得《结构静力手册》中有一节是关于活荷载的不利布置的。常用的软件如 pkpm 或 yjk 实际上也有一个黑匣子选项,用于不利的活荷载布置。很多人都知道可能是这样,但在实践中却往往忽视了它的存在。这样,被遗忘的角落可能会让你瑟瑟发抖,彻夜难眠。大家想一想,那些突然倒塌的建筑不都是在不经意间发生的吗?
为什么要考虑荷载的不利布置?由于对称载荷在一定作用下可以相互平衡,那么载荷的不利布置就会不均匀,导致系统的不平衡。
拉压杆系统
对于位移控制,我们主要关注两点,一是最大垂直偏转,二是最大水平位移。不同结构/标准的相应部件控制的变形极限也不同。另外,变形取决于相对值,而不是绝对值。这是为了理解组件控制变形的内涵。
拉杆需要注意拉力或者刚度,不然你是你我是我,就好像你们不认识一样!我见过现场拉杆实际上下垂,就像忘记张紧的预应力梁一样。这与设计假设完全不同!因此,对于拉杆设计钢结构车棚设计图,必须保证拉杆有效。首先,无论压缩刚度如何,实际力都显示为拉杆;二是按拉杆要求进行施工。如果拉杆失效,应力系统将会改变。
计算假设与实际施工是否一致一直是钢结构设计和施工中需要重点关注的问题,例如前面提到的刚性和铰接边界条件以及拉杆设计预拉力的失效等。
结构敏感性
结构敏感性分析主要从刚度出发,与控制挠度相同。主要关注梁尖位移和柱顶最大横向位移。
通过分析我们得知有以下特点:
梁的垂直偏转控制不是它自己的。真正重要的是立柱和拉杆的刚度。因此,当竖向挠度不足时,不应优先考虑增大梁截面尺寸。这不仅不经济,而且也没有提供显着的改进。
柱脚处的斜杆对结构的侧向刚度有一定的影响。无斜杆的结构是完全悬臂柱的解决方案。斜杆使色谱柱灵敏度系数降低50%。显然,拉杆解决方案更加经济有效。
在横向移动和竖向变形两个维度上,柱倾斜方案的分量敏感系数均小于竖向方案,表明该方案是有效的。
综上,我们再次验证了拉杆和压杆的存在只是解决了结构体系的内力分布问题。对于整个系统来说,它仍然属于“悬臂柱”。我们从载荷传递角度/力流的角度进行分析和设计。 ,可能会让我们的设计更加高效。