다음은 Zhongda Consulting에서 참고용으로 가져온 프리스트레싱 관련 내용입니다.
1. 기둥으로 지지되는 구형 평면 그물형 쉘의 안정성에 대한 프리스트레스의 영향
많은 강철 평면 그물형 쉘이 기둥으로 지지됩니다. 기둥 사이의 간격이 큰 경우 수직 하중 작용에 따른 구조물의 변형을 제어하고 평평한 격자 쉘 지지대의 수평 추력을 줄이기 위해 일반적으로 다음 조치가 취해집니다.
1 ) 더 큰 강철 또는 철근 콘크리트 가장자리 구성 요소(측면 빔, 측면 트러스)를 설정합니다.
2) 외부 가장자리 구성 요소의 본체 내부 또는 외부에 프리스트레스를 적용하여 평평한 망상 쉘의 변형을 조정하고
3) 단순화를 위해 때로는 인접한 지지대 사이에 케이블을 직접 배치합니다. 평평한 격자 껍질의 경우 상대적으로 말하면 세 번째 방법이 상대적으로 경제적입니다.
프리스트레스 플랫 래티스 쉘 구조의 해석에는 이전에 선형 탄성 방법이 사용되었습니다. 쓰촨성 판즈화 시 체육관의 구조 설계 지붕은 주변 캔틸레버를 지지하는 8개의 기둥이 있는 압축 응력을 받는 구형 평면 격자 쉘입니다. 비교 설계에서는 프리스트레스 적용으로 구조물의 변형을 효과적으로 제어하고 강재 사용량을 줄일 수 있음을 보여줍니다.
평평한 격자 쉘의 주변을 따라 프리스트레스를 도입하는 과정에서 구조가 변형됩니다. 선형 탄성 해석은 이러한 요소를 고려할 수 없으며 얻은 결론에는 한계가 있습니다. 일반적인 프리스트레스 설계는 기둥으로 지지되는 평평한 격자 쉘의 좌굴 하중을 적절하게 증가시킬 수 있지만 증가 정도는 매우 제한적입니다. 프리스트레스가 동일할 때 인장 링 영역을 따라 케이블의 좌굴 하중 증가는 평평한 격자 쉘 지지대 사이의 좌굴 하중 증가보다 큽니다. 프리스트레싱은 구조물의 좌굴 특성을 변경하지 않으며 하중-변위 평형 경로에 미치는 영향이 제한적입니다. 구조물의 좌굴 하중을 크게 늘리려면 다른 접근 방식만 사용할 수 있습니다.
2. 프리스트레스트 공간구조물에서의 인장완화법의 적용
프리스트레스 공간격자 구조 설계 및 시공 장력 제어값 계산의 문제점을 해결하기 위해 인장완화법이 개발되었다. 기계적 분석. 이 방법은 케이블의 인장 시공 제어 값을 계산할 수 있을 뿐만 아니라 인장 시공의 모든 단계에서 구조의 모든 구성 요소의 내부 힘과 노드 변위를 계산할 수 있습니다. 그룹화 및 일괄 인장 구성 방법을 사용하는 경우 케이블의 각 배치는 계산된 장력 구성 제어 값으로 한 번만 늘어나면 됩니다. 케이블의 마지막 배치가 인장되면 모든 그룹 케이블의 실제 내부 힘은 각각에 도달합니다. 긴장감. 이러한 방식으로 일반적으로 사용되는 단계별 그룹화 및 장력 조정 및 장력을 단계별로 조정하는 건설 방법이 개선되고 장력 건설의 효율성이 크게 향상되며 건설 비용이 크게 절감됩니다.
해결된 문제는 다음과 같습니다.
(1) 모든 케이블 장력이 완료될 때의 각 구성 요소를 포함하여 케이블 장력 건설의 각 단계에서 구조의 각 구성 요소의 실제 내부 힘을 계산합니다. 최종 실제 내부 힘(내부 힘 계산 처리)
(2) 케이블 장력 설계 값과 실제 장력 상황에 따라 각 장력 단계의 케이블 장력 구성 제어 값을 계산하여 인장 모든 작업이 완료되면 각 케이블 그룹의 실제 내부 힘은 인장 설계 값과 정확히 동일합니다. (결과 내부 힘을 목표로 사용하여 프로세스 내부 힘을 역계산합니다.)
이 방법은 프리스트레스 공간 구조 설계에도 사용되어 합리적인 케이블 연결 및 구조 최적화 분석을 수행할 수 있습니다.
프리스트레스 공간 구조물의 주요 장점은 구조물의 전체 강성을 높이고 구조물의 지지력을 향상시키며 구조물의 공간 활용도를 최적화하는 것입니다. 더 아름답습니다. 구조물의 케이블이 전체 장력 방식을 채택하는 경우 장력을 일괄적으로 그룹화하고 점차적으로 장력을 조정하는 시공 방법을 사용하면 공정이 간단하고 조작이 쉽지만 장력 조정이 상당히 높습니다. 건설 작업은 매우 번거롭고 시간이 많이 걸리며 비용이 많이 듭니다. 높으며 다음 문제를 고려해야 합니다:
(1) 일괄적으로 장력을 가할 때 후속 케이블 배치의 장력으로 인해 필연적으로 이전의 모든 케이블 배치의 실제 장력이 변경됩니다. 이 변화는 순전히 증분 관계도 아니고 순 감소 관계도 아니지만 변화가 불규칙하지는 않습니다.
(2) 마지막 케이블 배치를 제외하고 마지막 배치의 케이블을 장력을 가할 때 모든 케이블의 실제 내부 힘 값은 시공 중 장력 제어 값이 아니며, 즉, 거의 모든 케이블이 인장구조로 인해 초기 내부 힘이 변하게 된 것입니다.
프리스트레스 공간 구조에는 견고한 구성 요소에 연결된 많은 케이블이 있습니다. 이러한 케이블은 여러 그룹으로 나누어져 있으며, 각 케이블 그룹에는 동시에 장력이 가해지는 케이블이 포함되어 있습니다. 구조용 케이블의 분포 및 실제 건설 조건을 기반으로 해야 합니다.
인장완화법에 대한 몇 가지 결론:
(1) 인장완화법은 주로 프리스트레스트 보강 케이블을 사용하는 공간 구조물의 응력해석에 사용되며, 인장강화에도 사용할 수 있다. 구성 제어값의 계산은 인장 구성 과정의 각 단계에서 각 케이블과 로드의 실제 내부 힘 값의 계산에도 적용될 수 있습니다. 동시에 인장 시공의 모든 단계에서 구조의 모든 구성 요소의 내부 힘과 노드 변위도 계산할 수 있습니다.
(2) 각 케이블 그룹의 인장 시공 제어 값은 특정 인장 시공 순서를 기반으로 합니다. 시공 중 인장 순서가 다르면 계산된 인장 시공 제어 값도 달라집니다. 본 방법의 계산결과를 그룹화 및 일괄 인장시공에 적용할 경우에는 계산시 설정된 시공인장순서에 따라 수행하여야 하며, 그렇지 않을 경우 최종 결과가 틀려질 수 있다. 각 케이블 배치는 해당 계산된 장력 구성 제어 값에 도달하기 위해 한 번만 장력을 가하면 됩니다. 케이블의 마지막 배치가 인장되면 모든 케이블 그룹의 실제 내부 힘은 해당 장력 설계 값에 도달합니다.
(3) 이 방법은 합리적인 케이블 연결 및 구조 최적화 분석을 수행하기 위해 프리스트레스 공간 구조 설계에도 사용할 수 있습니다.
(4) 장력 완화 방법은 실용적이고 매우 효율적인 분석 방법입니다.
(5) 인장 완화 방법은 구조 내 각 케이블의 인장 설계 값이 동일하거나 다른지에 관계없이 모든 형상의 프리스트레스 공간 그리드 구조에 적용할 수 있습니다.
3. 스트링빔 구조에서 프리스트레스의 역할
스트링빔 구조는 빔(아치)과 케이블을 브레이스를 통해 연결하여 형성된 새로운 하이브리드 구조이다. 구조는 완전한 몸체를 형성하고 동시에 작업에 참여합니다. 하부 현 케이블의 압축 응력으로 인해 빔이 브레이스 로드를 통해 적용된 하중의 반대 방향으로 이동하여 접촉 케이블 사이의 브레이스 로드의 영향을 부분적으로 상쇄하고 빔은 탄성 지지 역할을 합니다. 상부 현 빔의 굽힘 모멘트를 감소시키는 동시에 하부 현 케이블은 상부 현 빔에 대한 외부 하중에 의해 발생되는 외부 추력을 견디므로 수평 추력이 발생하지 않습니다. 가장자리 구성 요소에서 생성되며 전체 구조가 자체 균형 시스템을 형성합니다.
일반적으로 프리스트레스가 증가하면 구조물의 변형이 감소할 것으로 생각됩니다. 스트링 빔 구조에 대한 일부 기존 연구에서도 프리스트레스를 높이면 구조물의 변형을 효과적으로 줄일 수 있다는 결론에 도달했습니다. 상부 현 빔의 변형 및 수직 응력은 구조 성능 향상에 유리합니다. 그러나 이 구조를 분석할 때에는 프리스트레스 적용 전과 후의 상태, 즉 제로 상태와 초기 상태를 구분할 필요가 있다. 자중 및 프리스트레스 없음; 초기 상태는 시스템에 자중 및 프리스트레스가 없는 상태입니다. 영점기하학적 매개변수와 초기상태 프리스트레스 분포를 풀기 위해 역반복법이 제안되었으나, 이를 기반으로 외부하중 하에서의 해석을 지속적으로 수행할 수 없었다. 따라서 인장된 스트링 빔 구조의 기계적 특성에 대한 일부 이전 연구에서는 이 두 상태를 구별하지 않았으며 동시에 사전 응력 인장 과정 중 변위(초기 상태 변위)와 하에서의 변위도 구별하지 못했습니다. 서비스 하중(하중 상태 변위)의 작용으로 인해 구조물의 기계적 특성에 대한 오해가 발생할 수 있습니다.
프리스트레스 증가는 현보의 구조적 변위, 특히 경간이 큰 경우 상현에만 의존하기 때문에 수직변위에 미치는 영향이 매우 작다고 할 수 있다. 보 구조물의 자중과 외부하중을 견디기에는 구조물의 강성이 부족하므로 프리스트레스 매체를 사용하여 보, 케이블, 로드 등이 전체적으로 작업에 참여하게 함으로써 전체적인 강도를 크게 높인다. 그러나 프리스트레스 자체의 증가는 모든 내부력 항목을 증가시키나 구조물의 강성을 효과적으로 증가시킬 수는 없으므로 지붕 트러스를 형성하는 것이 프리스트레스의 주된 역할이다. 전체적인 구조.
인장빔 구조의 내부력에 대한 프리스트레스의 영향에 관한 한, 프리스트레스가 증가하면 구조의 모든 내부력 항목도 그에 따라 증가하게 됩니다. 특히 상부현재보의 주요 내부력 항목인 굽힘모멘트는 구조적 응력성능 향상에 도움이 되지 않는다. 따라서 실제 엔지니어링에서는 프리스트레스 값의 범위가 전체적으로 구조물이 형성될 때 공정 중 상부현재보의 휨모멘트와 축이 최대한 감소되도록 하는 것이 합리적이어야 한다. 초기 상태에서 하중 상태까지.
4. 장스팬 프리스트레스트 인장 강철 튜브 트러스의 적용
인장 빔 구조는 최근 몇 년 동안 개발된 새로운 유형의 장스팬 강철 구조입니다. 건축 미학, 개발 및 사용 기능 요구 사항을 충족하기 위해 현재 구조의 범위는 점점 더 넓어지고 있습니다. 대형 스팬이나 더 큰 스팬 구조의 경우 대부분의 강철 구조물이 사용됩니다. 물론 "멤브레인"으로도 완성됩니다. 그러나 인장 멤브레인도 몇 가지 단점으로 인해 최근에는 거의 사용되지 않습니다. 강철 케이블과 강철 기둥.
대형 철골 구조물은 주로 다기능 경기장, 회의 및 전시 센터, 엑스포 홀, 터미널, 항공기 격납고 등에 사용됩니다.
프리스트레스트 강철 구조물은 우수한 기계적 특성과 폭넓은 적용 가능성으로 인해 점점 더 많은 주목을 받고 있습니다. 인장 스트링 빔 구조는 스트링, 버팀대 및 벤딩 부재로 구성된 새로운 자체 균형 시스템입니다. 고강도 케이블의 강한 인장강도를 최대한 활용하여 전체 구조의 응력 성능을 향상시키고 합리적인 응력, 편리한 제조 및 운송, 간단한 구조를 갖춘 자체 균형 시스템이 되는 새로운 구조 형태입니다. 좋은 응용 가치와 전망.
우리나라의 장스팬 인장빔 구조는 이제 막 사용되기 시작했다. 대표적인 프로젝트로는 이미 완공된 상하이 푸동 국제공항 터미널 건물의 강철 지붕 트러스와 건설 중인 광저우 국제 컨벤션 전시 센터 전시장의 강철 지붕 트러스가 있다.
프리스트레스 인장 트러스 구조는 명확하고 합리적인 힘, 높은 강성, 가벼운 무게, 소수의 로드 유형, 쉬운 생산 및 설치, 넓은 범위에 도달할 수 있습니다.
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