تفاصيل المعلومات


المسائل التي يجب ملاحظتها في تصميم الهياكل الفولاذية ذات المسافات الكبيرة

وقت النشر:

2021-11-05 16:21

  هناك أنواع عديدة من الهياكل الفولاذية في الهياكل الفولاذية ذات المسافات الكبيرة، تُصنَّف وفقًا لطرق مختلفة. ووفقًا لطريقة نقل القوى في الهياكل الفولاذية، يمكن تقسيم الهياكل الفولاذية ذات المسافات الكبيرة إلى هياكل فولاذية مستوية وهياكل فولاذية فضائية؛ ويمكن تقسيم الهياكل الفولاذية المستوية إلى هياكل فولاذية عارضة، وأقواس وكابلات فولاذية، ومختلف الهياكل الفولاذية المسبقة الإجهاد الناتجة عن قضبان التسليح الفولاذية؛ أما الهياكل الفولاذية الفضائية فيمكن تقسيمها إلى هياكل فولاذية ذات غشاء رقيق، وهياكل فولاذية شبكية كروية، وهياكل فولاذية شبكية غشائية، ومختلف الهياكل الفولاذية المسبقة الإجهاد. ويتم التصنيف بناءً على اختيار المكونات أو الوحدات الجاهزة الأساسية التي تكوّن الهيكل، وهي: وحدات الألواح والغلاف، ووحدات العوارض، وعناصر القضبان، ووحدات الكابلات، ووحدات الأغشية.
معايير الحساب للهياكل الفولاذية ذات المسافات الكبيرة
  1. انتبه إلى اختيار أنواع الهياكل الفولاذية. ينبغي على موظفي التصميم اختيار أنظمة هياكل فولاذية مناسبة بناءً على ظروف المشروع، مثل استثمار الهيكل الفولاذي، والتصميم، والطبوغرافيا، والفوائد الاجتماعية والاقتصادية، والمتطلبات الوظيفية. يجب أن تتناسب طريقة الدعم للهيكل الفولاذي مع خصائص قدرة التحميل للهيكل الفولاذي. ينبغي أن توفر حلول الدعم تقييدًا طوليًا وتقييدًا أفقيًا ضروريًا للهياكل الفولاذية التي يطغى عليها الانحناء الشامل، وتقييدًا أفقيًا موثوقًا للهياكل التي يطغى عليها القوة الكلية، وترسيخًا موثوقًا للهياكل الفولاذية التي يطغى عليها الشد الشامل، ونظام دعم شاقولي موثوق للهياكل الفولاذية المستوية.
  2. انتبه إلى طريقة التحليل. عند تحليل الأغشية الشبكية الكروية والأغشية الشبكية ذات الطبقتين، يمكن افتراض أن المفاصل ثابتة، وأن المكونات لا تحمل سوى قوى محورية فقط، باستخدام نموذج عنصر القضيب؛ وعند تحليل الأغشية الشبكية ذات الطبقة الواحدة، ينبغي افتراض أن المفاصل صلبة، وأن المكونات تتحمل قوى محورية وعزوم انحناء وإجهادات قصّية، باستخدام نموذج عنصر العارضة. عند محاكاة الأسلاك الفولاذية وأعمدة التسليح الفولاذية في النموذج كمكونات سابقة التصنيع مرنة، يجب أن تكون نماذج الحساب للمكونات المختلفة قادرة على عكس ظروف التحميل للهيكل الفولاذي.
  عند تصميم الهياكل الفولاذية ذات المسافات الكبيرة، ينبغي أخذ تأثير الهيكل الفولاذي الداعم الأساسي بعين الاعتبار. خاصةً تحت تأثيرات درجة الحرارة والأحمال الزلزالية، يجب مراعاة تأثير صلابة الانحناء للهيكل الداعم الأساسي. عند النظر في تأثير الهيكل الفولاذي، يمكن استخدام طرق مبسطة لمحاكاة صلابة الانحناء للهيكل الفولاذي الداعم الأساسي. إذا لزم الأمر، ينبغي استخدام نموذج تخطيطي يتألف من الهيكل الفولاذي العلوي ذي المسافة الكبيرة والهيكل الداعم الأساسي لإجراء التحليل.
  3. انتبه إلى تشوهات درجة الحرارة وأحمال الرياح.
  أ. تؤثر درجة الحرارة بشكل كبير على تصميم المكونات الجاهزة والمحامل المطاطية في الهياكل الفولاذية ذات المسافات الكبيرة، ولا يمكن إغفال تحليل الإجهاد.
  ب. انتبه إلى أحمال الرياح. تؤثر أحمال الرياح بشكل كبير على الهياكل الفولاذية ذات المسافات الكبيرة، وقد تصبح الحمولة المسيطرة على الهيكل الفولاذي. لذلك، ينبغي التركيز على تحليل التأثيرات الناتجة عن أحمال الرياح على الهيكل الفولاذي.
  ج. انتبه إلى تأثير تشوه محامل المطاط على الهياكل الفولاذية ذات المسافات الكبيرة. سيؤدي هبوط محامل المطاط إلى حدوث عزوم انحناء إضافية كبيرة ودفعات أفقية وإجهادات قص طولية في الهياكل الفولاذية ذات المسافات الكبيرة. يجب أن يشمل حساب الهياكل الفولاذية ذات الإجهاد المسبق تحديد حالة الإجهاد المسبق الأولي وحساب ظروف التحميل. ويجب أن يأخذ تحديد حالة الإجهاد المسبق الأولي وتحليل ظروف التحميل بعين الاعتبار تأثير عدم الخطية الهندسية.
  4. انتبه إلى تحليل موثوقية الهياكل الفولاذية. قد تصبح موثوقية الهياكل الفولاذية عاملاً تحكيميًا في التصميم الإنشائي، لذا يلزم إجراء تحليل استقرار غير خطي هندسي للهياكل الفولاذية ذات المسافات الكبيرة.
  5. انتبه إلى التأثير المشترك للحركة الزلزالية. عند الجمع بين التأثير الزلزالي لهياكل فولاذية ذات المسافات الكبيرة وتأثيرات الأحمال الأخرى، يجب حساب التأثير الزلزالي الرأسي والتأثير الزلزالي الأفقي في الوقت نفسه، مع ضرورة إدراج التركيبة التي يطغى عليها التأثير الزلزالي الرأسي.
  6. انتبه إلى راحة الهياكل الفولاذية. عند استخدام هياكل فولاذية ذات نطاقات كبيرة في عوارض الأسقف، يجب تلبية متطلبات الراحة وفقًا لاختلاف وظائف الاستخدام. ولتخفيض تكلفة المشروع، يمكن استخدام طرق امتصاص الصدمات التي تُبديد الطاقة لتلبية متطلبات الراحة للهياكل الفولاذية.
  7. انتبه إلى تحليل الإجهاد خلال مرحلة البناء. إن القوى الداخلية للهيكل الفولاذي في مراحل مختلفة من عملية البناء تختلف عن القوى الداخلية التي تم تحليلها أثناء التصميم، لذا ينبغي فحص قدرة التحميل والموثوقية للهيكل الفولاذي خلال مرحلة البناء استنادًا إلى تحليل عملية البناء بأكملها.