[发明专利]一种板式双向承载龙骨架的变形控制方法

权利要求书

1.一种板式双向承载龙骨架的变形控制方法，其特征在于：

对于板式双向承载龙骨架，板式双向承载龙骨架均采用钢材材料：

1)首先采用以下公式处理获得板式双向承载龙骨架的三项刚度D₁、D₂和D₃：

式中：

E——板式双向承载龙骨架所采用钢材的弹性模量；

A₁——主桁架的桁架上弦型材(1)和桁架下弦型材(2)的截面面积；

h₁——主桁架高度；

a₁——主平面桁架中相邻两个主桁架之间的间距；

D₁、D₂和D₃——桁架的第一项刚度、第二项刚度、第三项刚度；

A₂——次桁架的桁架上弦型材(4)和桁架下弦型材(5)的截面面积；

h₂——次桁架高度；

a₂——次平面桁架中相邻两个次桁架之间的间距；

2)然后将板式双向承载龙骨架看作为正交各向异性板，按照以下两种情况分别处理获得板式双向承载龙骨架的板最大挠度w_max：

2.1)当板式双向承载龙骨架沿主桁架长度方向的长度a不等于板式双向承载龙骨架沿次桁架长度方向的长度b时，即a≠b，按照以下公式处理获得板式双向承载龙骨架的正中心的挠度并作为板最大挠度w_max：

式中：q——整个板式双向承载龙骨架所承受的均布荷载；

a、b——板式双向承载龙骨架分别沿主桁架长度方向和沿次桁架长度方向的长度；

m、n——分别表示第一、第二校准参数；

B_mn——中间项参数；

2.2)当板式双向承载龙骨架沿主桁架长度方向的长度a等于板式双向承载龙骨架沿次桁架长度方向的长度b时，即a＝b，按照以下公式先处理获得剪切变形引起的附加挠度w_s：

再将板式双向承载龙骨架的正中心的挠度和剪切变形引起的附加挠度w_s叠加得到板最大挠度w_max：

式中，

S₁与S₂——主桁架和次桁架的桁架斜腹杆的抗弯刚度；

θ₁、θ₂——主桁架和次桁架的单根斜腹杆和桁架下弦型材之间的锐角夹角；

Aw₁和Aw₂——主桁架和次桁架的桁架斜腹杆的截面面积；

b₁和b₂——主桁架和次桁架的单根斜腹杆分别投影到桁架下弦型材(2/5)上的长度；

3)将板最大挠度w_max和第一预设变形阈值、第二预设变形阈值进行比较进而调控板式双向承载龙骨架的变形，第一预设变形阈值大于第二预设变形阈值，比较具体如下：

当板最大挠度w_max大于等于第一预设变形阈值时，则进行加大相邻两个主桁架之间的间距a₁、主桁架高度h₁和主桁架的桁架斜腹杆的截面面积A_w1其中之一或者多个；

当板最大挠度w_max大于等于第二预设变形阈值且小于第一预设变形阈值时，表明板式双向承载龙骨架的变形处于可接受的范围，不对构造尺寸进行调整；

当板最大挠度w_max小于第二预设变形阈值时，则进行减小相邻两个主桁架之间的间距a₁、主桁架高度h₁和主桁架的桁架斜腹杆的截面面积A_w1其中之一或者多个；

所述的板式双向承载龙骨架主要由沿第一方向延伸布置的主桁架和沿第二方向延伸布置的次桁架，第一方向和第二方向在同一平面上且相垂直，主桁架和次桁架结构相同，均包括桁架上弦型材(1/4)、桁架下弦型材(2/5)和桁架斜腹杆(3/6)；桁架上弦型材(1/4)、桁架下弦型材(2/5)分别上下平行间隔布置，桁架上弦型材(1/4)和桁架下弦型材(2/5)之间通过多根斜腹杆连接，多根斜腹杆沿桁架上弦型材(1/4)和桁架下弦型材(2/5)方向依次首尾连接布置而形成W型，而构成桁架斜腹杆(3/6)；

多个主桁架沿第二方向等间距平行布置形成主平面桁架，多个次桁架沿第一方向等间距平行布置形成次平面桁架，主平面桁架和次平面桁架再双向垂直交叉布置形成桁架网格，次平面桁架的各个次桁架穿插安装在主平面桁架的各个主桁架的桁架上弦型材(1)和桁架下弦型材(2)之间，主平面桁架和次平面桁架协同受力从而形成板式双向承载龙骨架共同承担外部荷载。