多客戶都在問,氣膜建筑在大風大雪天氣穩(wěn)定性如何?結合這些疑問,小編找來設計師,讓設計師從結構分析的角度來驗算一下,極限風雪荷載對氣膜穩(wěn)定性的影響。
以平面尺寸為90米(長)×80米(寬),膜體凈高度27米,計算模型索網支座點間距約3.5米為例。分析一下 索網膜面極限狀態(tài)下的位移情況。
(1)荷載:基本風壓:0.40N/m2 (參考值)
迎風區(qū)體型系數(shù)0.5;
背風區(qū)體型系數(shù)-0.4;
吸風區(qū)體型系數(shù)-0.8;
風振系數(shù):1.30
結構重要性系數(shù)1.0;
(2)地震:不考慮(氣膜結構一般不考慮地震作用,但在地震發(fā)生后要檢查基礎等結構是否安全);
基本雪壓:0.30kN/㎡; (參考值)
膜及鋼網自重:2.0kg/㎡
(3)氣膜結構的正常使用內壓250~300Pa,抵抗最大風荷載時內壓500Pa。
一、 設計依據(jù)和程序
1.根據(jù)甲方要求及結合現(xiàn)場情況;
2.我公司類似膜結構設計及工程施工經驗;
3.現(xiàn)行國家/行業(yè)施工規(guī)范、標準及規(guī)程(包含但不限于)等;
(1) 《建筑結構荷載規(guī)范》(GB50009-2012)
(2) 《膜結構技術規(guī)程》 (CECS 158:2015)
(3) 《一般用途鋼絲繩》 (GB/T20118-2006)
(4) 《鋼結構設計規(guī)范》 (GB50017-2017)
(5) 《空氣支承建筑》 ASCE 17-96(美國標準)
(6) 計算軟件:同濟大學3D3S Design 2021.1索膜結構模塊
通過位移分析,風荷載為控制荷載,在0°風荷載作用下,結構的Y向最大水平位移約為0.34m,發(fā)生在迎風面處; 在雪荷載作用下,結構的Z向最大位移頂部最大,約為0.68m;在90°風荷載作用下,結構的X向最大水平位移約為0.43m,發(fā)生在迎風面處;本次結構設計滿足《充氣膜結構設計與施工技術指南》對各極限工況下的技術要求。
所以說,各種惡劣天氣對氣膜結構的建筑穩(wěn)定性的影響是很有限的。任憑風雨飄搖,我自巋然不動。
PS:《充氣膜結構設計與施工技術指南》中相關規(guī)定要求,即氣承式膜結構的水平最大位移不宜大于其高度的1 /10,豎向最大位移不宜大于其跨度的1 /30。
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