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膜結構汽車棚各應力的設計分析

  車棚是我們生活中常見的建筑設施,它通常位于建筑物的位置,行人流量大。它是一種用于防雨和防墜落的建筑設備。膜結構汽車棚以其個性的優點成為常用的車棚之一。因此,膜結構大棚的結構設計相當重要。本文以某大廈車棚為例,簡要介紹了車棚的設計過程。棚長約30m,寬約3M,整體鋼結構由鋁板包圍和裝飾。

  一、結構形式:

  該膜結構工程因為懸挑長度大,所以運用了拉桿和懸臂鋼梁相配套運用的方式,以減小懸臂鋼梁的尺寸。懸臂鋼梁采用變截面鋼管,拉索采用了圓鋼管。

  恒荷載:

  該膜結構汽車棚工程的恒荷載包括,主體鋼梁的重量,鋼化玻璃面板的重量,外包鋁板的重量以及一些附件的重量,該車棚面恒荷載取0.5kNm2

  二、結構計算分析:

  該膜結構工程采用有限元軟件來進行計算分析,模型采用三維空間模型,構件采用Frame單元,該單元具有2個結點,6個自由度,可模擬結構在拉(壓)、彎、剪、扭共同作用之下的受力。

  三、結果分析:

  1、構件應力比:

  根據規范要求計算構件應力比,根據計算結果可以看出構件較大應力比為0.917,位于整體結構中間拉桿下面,滿足要求。

  2、構件撓度:

  在正常使用限度狀態下驗算結構的撓度,容許撓度按1250控制(L為桿件跨度,對懸臂梁為懸伸長度的2倍)。本工程驗算兩處位移,頭一處位移:車棚前端處,懸挑長度按拉桿點到前端的長度;后一處位移:拉桿點與固支端中間的位移,按簡支驗算。前一處容許位移為32mm,后一處容許位移為36m。

  根據規范要求計算撓度凹,由計算結果可知頭一處較大位移為14.3mm,后一處較大位移為31.7mm,均小于容許位移,均滿足要求。

  四、結論:

  利用有限元軟件SAP200對汽車棚進行計算分析結果顯示車棚的應力及撓度都滿足規范要求,上述膜結構汽車棚設計的過程,有一定的參考價值。

膜結構汽車棚各應力的設計分析

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