1. 지지 구조 및 지지 방법
현재 많은 프로젝트에서 그리드 구조 (망상 쉘) 는 일반적으로 전문 강철 구조 회사가 미리 가정한 경계 제약에 따라 설계한 다음 계산된 지지 반력이 아래쪽 지지 구조에 외부 하중으로 작용합니다. 그리드 (망상 쉘) 와 하부 구조를 별도로 계산하면 하부 구조에 대한 그리드 지지의 변위를 탄성 제약으로 시뮬레이션할 수 있지만, 하부 구조 변형으로 인한 지지 자체의 변위는 정확하게 추정하기 어렵습니다. 계산된 구조 내부 힘은 경우에 따라 실제 상황과 크게 다를 수 있으며, 공사에 안전 위험을 남길 수 있습니다. 하단 구조는 기둥, 보 또는 기타 구조 형식일 수 있습니다. 강성이 제한적일 뿐만 아니라, 특정 항목의 강성도 크게 다를 수 있다. 이러한 가정 하에서 계산된 부재 내부 힘, 지지 반력, 하위 구조 내부 힘은 그리드 지지 강성을 실제 강성으로, 상하 구조가 함께 작동하는 역학 모델과 다를 것입니다. 또한 개별 계산은 상위 및 하위 구조의 공동 작업을 분리하여 상위 및 하위 구조의 주기와 변위 계산이 정확하지 않게 합니다.
일반적으로 그리드의 지지는 주변 지지, 점 지지 및 점 지지와 주변 지지의 혼합이라는 세 가지 방법으로 나눌 수 있습니다. 외부 지지는 공간 트러스의 외부 노드를 보 또는 기둥에 배치하고, 점 지지는 공간 트러스 지지를 별도의 보 또는 기둥에 크게 배치하며, 기둥은 다른 구조에 연결되지 않습니다. 그리드 (망상 쉘) 를 보 또는 기둥에 배치할 때 보 및 기둥의 수직 강성이 크다고 생각할 수 있으며 보의 수직 변형 및 기둥의 축 변형은 무시됩니다. 따라서 그리드 (망상 쉘) 지지의 수직 변위는 0 이고 그리드 (망상 쉘) 지지의 수평 변형은 하부 구조의 작업을 고려해야 합니다. 주변 지지 그리드 (망상 쉘) 지지의 반지름 방향, 아래쪽 지지 구조는 그리드 (망상 쉘) 구조의 탄성 구속조건으로 간주되어야 하며, 점 지지 그리드 (망상 쉘) 지지의 경계 조건은 수평 x, y 방향의 탄성 구속조건을 고려해야 합니다. 지지 구조의 등가 스프링 강성은 다음과 같이 계산됩니다.
1) 수평 변위 방향으로 지지 기둥의 등가 스프링 강성은 Kc=3EcIc/H3c 입니다. 여기서 Hc 는 기둥 높이입니다. Ic: 기둥 단면의 관성 모멘트.
2) 길이가 L 이고 빔 끝에서 일정한 거리에 그리드 지지가 있는 단순지지 빔의 등가 스프링 강성은 Kb=3EbIbL/a2(L-a)2 입니다. 여기서 A 는 작용점에서 빔 끝까지의 거리입니다. L: 빔 길이; Ib: 빔 단면의 관성 모멘트.
3) 고무 패드 지지 높이가 Hp 인 고무 패드 지지의 지지 등가 스프링 강성은 Kp=GpAp/Hp 입니다. 여기서 Ap: 고무 패드 면적 Hp: 고무 패드가 높습니다. 실제 엔지니어링에서는 빔 또는 기둥 맨 위에 고무 패드 탄성 지지대를 추가하는 경우가 많습니다. 특히 넓은 스팬 공간 그리드에서는 온도 응력의 변형 요구 사항을 충족하기 위해 빔 또는 기둥의 탄성 강성과 고무 패드 탄성 강성의 겹침을 고려해야 합니다. K 1 이 K2 와 겹치면 중첩 강성 k 는 1/k = 1/K65433 입니다. K =1/(1/k1+1/k2) 가 있습니다.
2. 베어링 (베어링 노드)
구조와 기초의 연결 영역은 지지로 단순화되며 힘 특성에 따라 활성 힌지 (롤러 지지), 고정 힌지 지지, 방향 지지 (슬라이딩 지지), 고정 (끝) 지지 및 탄성 (스프링) 지지의 다섯 가지 유형으로 나눌 수 있습니다. 탄성 지지는 반력을 제공하는 동시에 해당 변위를 생성합니다. 변위에 대한 반력의 비율은 그대로 유지되며 탄성 지지 강성 계수라고 합니다. 탄성 지지는 동작 구속조건 및 회전 구속조건을 제공합니다. 지지 강성이 구조 강성과 유사한 경우 탄성 지지로 단순화해야 합니다. 구조의 한 부분이 하중을 받는 경우 (예: 구조 안정성 연구 등) 인접한 부분은 해당 부분의 탄성 지지로 간주될 수 있으며 지지의 강성은 인접한 부분의 강성에 따라 달라집니다 (예: 경사진 다리의 스테이케이블을 스프링 지지로 단순화). 베어링의 강성이 이 부분의 강성보다 훨씬 크거나 작을 때 탄성 베어링은 처음 4 개의 이상적인 베어링으로 변환됩니다.
그리드 구조는 일반적으로 기둥 상단 또는 링 보와 같은 하단 지지 구조에서 지지되며 하중 내력 노드는 지지 구조에 있는 그리드 노드입니다. 그리드의 버팀목에서 교차하는 부재를 연결할 뿐만 아니라 전체 그리드를 지탱하고 그리드에 작용하는 하중을 아래쪽 버팀목 구조로 전달합니다. 따라서 하중지지 노드는 그리드 구조와 하부 지지 구조 사이의 연결고리이자 전체 구조의 중요한 부분입니다. 합리적인 힘 접합은 힘이 명확하고, 전도력이 간단하고, 안전하고, 구조가 간단하고, 제조가 간편하며, 경제성이 좋아야 한다.
그리드 구조의 지지 노드는 지지 반력을 안전하고 안정적으로 전달할 수 있어야 하므로 강도와 강성이 충분해야 합니다. 수직 하중 하에서 하중 내력 노드는 일반적으로 압력을 받지만, 일부 경사 공간 그리드에서는 로컬 하중 내력 노드가 당기거나 때로는 수평력을 견딜 수 있으므로 설계 시 하중 내력 노드의 구조가 해당 힘 특성에 맞게 조정되어야 합니다. 동시에 지지 노드의 시공도 계산 가정에 최대한 부합하여 설계 의도를 충분히 반영해야 합니다. 그리드 구조는 높은 차수 초정형 로드 시스템이므로 하중지지 노드의 제약은 부재의 노드 변위 및 내부 힘에 큰 영향을 미칩니다. 구조와 설계 구속조건의 차이는 내부 힘 및 지지 반력의 변화로 직접 이어지며 부재 내부 힘 변경이 발생하는 경우도 있습니다. 따라서 그리드 하중 노드 설계는 충분한 주의를 기울여야 합니다. 그리드 구조 설계가 안전하고 경제적인지 여부는 선택한 지지 구조, 하중 유형 및 경계 조건이 합리적인지 여부에 따라 달라집니다. 따라서 특정 설계에서는 위쪽 그리드 구조와 아래쪽 지지 시스템을 분리하여 분석하고 설계하는 것을 피해야 합니다. 특히 아래쪽 구조에 대한 그리드 지지의 변위가 탄성 구속 방법으로 시뮬레이션하기 어려운 경우. 지지 구조를 위쪽 그리드 구조와 함께 모델링, 계산 및 분석하여 계산 결과를 보다 현실적으로 만들어야 합니다.
이상의 소개를 거쳐 그리드 구조의 내력 설계 요점에 대해 어느 정도 이해하게 되었다고 믿습니다. 자세한 내용은 Zhongda 컨설팅에 오신 것을 환영합니다.
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