鋼結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)主要囊括基礎(chǔ)設(shè)計(jì)、身段設(shè)計(jì)、初始均衡外形剖析、掛載剖析、裁剪剖析等五大因素。經(jīng)過(guò)身段設(shè)計(jì)肯定建筑立體外形分寸、三維造型、凈空體量,肯定各掌握點(diǎn)的坐標(biāo)、結(jié)構(gòu)方式,選用鋼材和施工圖紙。初始均衡外形剖析就是叫做的找形剖析。
因?yàn)殇摬牧献陨頉](méi)有抗壓和抗彎剛剛度,抗剪強(qiáng)主芤很差,因而其剛剛度和穩(wěn)固性需求靠膜曲面的曲率改變和內(nèi)中預(yù)應(yīng)力來(lái)進(jìn)步,對(duì)鋼結(jié)構(gòu)而言,任幾時(shí)刻不具有無(wú)應(yīng)力形態(tài),因而膜曲面外形最終必需滿(mǎn)意在定然邊境條件、定然預(yù)應(yīng)力條件下的力學(xué)均衡,并以此為標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)展掛載剖析和裁剪剖析。眼前鋼結(jié)構(gòu)找形剖析的辦法主要有能源麻痹法、力密度法以及有限單元法等。
鋼結(jié)構(gòu)思索的掛載正常是風(fēng)載和雪載。在掛載作用下鋼材料的變形較大,且跟著外形的變化,掛載散布也在變化,因而要準(zhǔn)確打算結(jié)構(gòu)的變形和應(yīng)力要用幾何非線性的辦法進(jìn)展。鋼結(jié)構(gòu)公司的是一肯定索、膜中初始預(yù)拉力。在壁掛載作用下膜中一個(gè)位置應(yīng)力增多而另一個(gè)位置應(yīng)力縮小,這就要求強(qiáng)加初始張應(yīng)力的水平要滿(mǎn)意在最不利掛載作用下應(yīng)力不致縮小到零,即不涌現(xiàn)皺褶。
由于鋼材料相當(dāng)溫柔,自振頻次很低,在風(fēng)掛載作用下極易發(fā)生風(fēng)振,引起鋼材料毀壞,假如初始預(yù)應(yīng)力強(qiáng)加過(guò)高,鋼材涂變加長(zhǎng),易老化且強(qiáng)度儲(chǔ)藏少,對(duì)受力構(gòu)件強(qiáng)度要求也高,增多施工安裝難度。因而初始預(yù)應(yīng)力的彩鋼房肯定要經(jīng)過(guò)掛載打算來(lái)肯定。通過(guò)找形剖析而構(gòu)成的摸結(jié)構(gòu)一般為三維不行展空間曲面,如何經(jīng)過(guò)二維材料的裁剪,輕型構(gòu)成所需求的三維空間曲面,是整個(gè)鋼結(jié)構(gòu)工程中最要害的一個(gè)因素,這正是裁剪剖析的主要形式