現代建筑中,鋼結構網架是一種十分常見的建筑形式,其美感的外觀設計和的力學結構表現使其深受各大施工方的喜愛,更是稱為了體育場、展覽館、工廠車間等建筑的方案。不過鋼結構網架在不同溫度下會具有不同的力學表現,今天信德鋼結構小編就來為大家簡單的分析一下。
一、常溫下網架受力分析
常溫下,由于(yu)空(kong)(kong)間(jian)網架(jia)結構單(dan)元形(xing)式規(gui)則,空(kong)(kong)間(jian)連接緊密(mi),整(zheng)體穩定(ding)性能良好,不(bu)會(hui)因局(ju)部桿件的破壞而發生(sheng)整(zheng)體倒塌。經傳熱學分析,薄(bo)壁鋼管內外表面(mian)溫差相差很(hen)小,溫度沿(yan)截面(mian)均勻分布(bu),整(zheng)體表現十分穩定(ding)。
二、高溫下網架受力分析
在(zai)高溫狀態下,網架桿件(jian)會受(shou)溫度的上升而(er)膨脹,受(shou)力(li)性能(neng)和結(jie)構的穩定將發生變化。網架結(jie)構支座附(fu)近的桿件(jian)具有較(jiao)大的應力(li)。總(zong)的來說,桿件(jian)的應力(li)值均較(jiao)常溫有所增(zeng)加。原因如下:
1、溫度場因素(su)
火災發生的(de)位置及(ji)蔓延路徑對(dui)溫度(du)場(chang)的(de)分布影響很大,而溫度(du)會直接(jie)影響材料(liao)(liao)屬性。由于火勢沿外(wai)部(bu)裝飾(shi)材料(liao)(liao)燃(ran)燒,外(wai)層網架(jia)溫度(du)比內層網架(jia)溫度(du)要高,右側(ce)邊緣桿(gan)件溫度(du)比跨中(zhong)桿(gan)件溫度(du)要高。這(zhe)使得(de)右側(ce)外(wai)部(bu)邊緣的(de)桿(gan)件內力(li)值較大。
2、材(cai)料因素
溫度的(de)(de)(de)上升(sheng)導致材料(liao)的(de)(de)(de)剛(gang)(gang)度和強(qiang)度均有(you)顯著的(de)(de)(de)降(jiang)低(di)。在相同荷(he)載作用下,剛(gang)(gang)度的(de)(de)(de)降(jiang)低(di)會使桿件的(de)(de)(de)變形(xing)(xing)增加(jia),而多余的(de)(de)(de)變形(xing)(xing)又會加(jia)大桿件的(de)(de)(de)附加(jia)內力。
3、約束原因
對于超靜定結構來說,溫度效應是不能忽視的。對于結構中部的桿件,由于受到支座約束較弱,在溫度作用下可以有一定程度的自由伸縮。而這種自由性會使桿件的附加內力加(jia)大幅度降低,而且材料的軟化也會降低多余內力的影響。
而(er)網(wang)架邊緣(yuan)靠近支座的桿(gan)(gan)件(jian)具(ju)有較大(da)的約束(shu)剛(gang)度(du),在桿(gan)(gan)件(jian)膨脹過(guo)程中無法通過(guo)有效的伸縮來釋放能量,就會使桿(gan)(gan)件(jian)截面內(nei)力(li)持續積累,造成局部(bu)(bu)應力(li)過(guo)大(da)現(xian)象。使得(de)一些與固(gu)定支座連接(jie)的桿(gan)(gan)件(jian)發生偏大(da)的撓度(du)值,進(jin)而(er)嚴(yan)重影(ying)響網(wang)架的局部(bu)(bu)承(cheng)載能力(li)。
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