大跨度门头幕墙钢结构采用平面框架体系或空间桁架体系的分析比较

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例析大跨度建筑的幕墙设计

例析大跨度建筑的幕墙设计

例析大跨度建筑的幕墙设计概念大跨度建筑:跨度在30m以上民用建筑:影剧院、体育场馆、展览馆、大会堂、航空港以及其他大型公共建筑工业建筑:飞机装配车间、飞机库和其他大跨度厂房大跨度建筑的主要设计元素基本功能:机场航站楼、体育建筑等基本尺度:外轮廓尺寸(长度、宽度、高度)、空间跨度建筑形态:二维/线性三维/非线性三维结构体系:桁架、网架、刚架、膜结构外壳材料:金属屋面板、玻璃幕墙、金属幕墙大跨度建筑幕墙特点尺度超大/体量水平展开/无标准层/高度变化/层高突变/垂直或倾斜/二维或三维或组合/线性或非线性/单元式或非单元式/遮阳通风排烟新白云国际机场T2航站楼幕墙设计T2航站楼设计目标年为2020年年旅客量为4500万人次总建筑面积68万m²建筑高度约44.60 m我国近期最大的单体建筑之一国内在建的规模最大的航站楼幕墙概况:总面积约10万平方米四区域:主楼、东指廊、西指廊、北指廊主楼幕墙:南北两部分·南面幕墙为主楼正立面,总面宽约430米,最大高度36米,最小高度约12米·北面幕墙面宽约430米,最大高度约14米,最小高度约7米。

指廊幕墙:总展開面宽约3556米,最大高度约18米,最小高度约3.5米。

幕墙的主要形式航站楼的立面形象主要构成部分选择合适的幕墙体系非常重要·支撑方式:点支式,框式、全玻式·二次结构:构件式、拉索式·点式幕墙:爪接式、板夹式·框式幕墙:明框式、隐框式、横明竖隐、横隐竖明T1 航站楼玻璃幕墙形式——拉索结构点支式玻璃幕墙玻璃板块尺寸:3000×1500mm二次结构:钢桁架结构为主受力体系+ 横向鱼腹式拉索桁架抗风体系+ 竖向拉索竖向承重体系→ 可靠的幕墙结构体系特色:横向鱼腹式拉索桁架·鱼腹式索桁架避免结构沉重感·合理的受力特性和极高的结构效率·索结构中的拉索很细,压杆短而少·整个结构就像悬浮在空中具有通透感存在问题:水平侧向稳定杆影响美感T2 航站楼玻璃幕墙形式——横明竖隐的框式玻璃幕墙玻璃幕墙以大分格、大跨度玻璃为主玻璃板块尺寸:3000×2250mm二次结构:立体钢桁架结构为主受力体系+横向铝合金横梁抗风体系+竖向吊杆竖向承重体系→ 可靠的幕墙结构体系特色:立体钢桁架+铝合金横梁遮阳板·幕墙外部设置水平遮阳板·幕墙结构体系中水平抗风杆件·竖向吊杆藏于玻璃接缝中·整个结构具有通透感解决问题:立体钢桁架结构无需水平侧向稳定杆,幕墙整体感强T2 航站楼幕墙模数:横向3米,竖向2.25米横向模数:主楼钢结构支撑人字形柱柱距:36米混凝土结构柱距:18米→ 横向模数3米竖向模数:主楼层高:4.5米、11.25米指廊层高:4.5米、9米、13.5米→ 竖向模数2.25米幕墙细部建筑效果1 立挺形式幕墙二次结构的形式是幕墙效果中的重要部分。

某景区大门顶棚钢结构设计

某景区大门顶棚钢结构设计

某景区大门顶棚钢结构设计作者:于敏来源:《建筑工程技术与设计》2015年第16期【摘要】某景区大门顶棚充分结合其大鹏展翅的造型,采用平面桁架+转换桁架的钢结构作为受力体系。

本文首先介绍其设计理念和结构体系,然后采用钢结构设计软件3D3S对其进行静力分析、动力特性分析,从各方面详细考察了该结构体系的安全性,为同类工程的设计提供借鉴。

【关键词】平面桁架+转换桁架钢结构;静力分析;动力特性分析1、工程背景及结构体系概述某景区大门顶棚建筑造型酷似大鹏展翅,结合其建筑造型采用平面桁架+转换桁架的钢结构作为受力体系,主体结构立面图如图1所示,主体钢结构高度约5m,宽度约30m。

结构的主受力体系为波浪形的平面桁架,通过横向稳定桁架、系杆和斜撑杆连接起来形成整体结构刚度。

上下两个波浪形的桁架体系通过一个六边行的转换桁架柱连接在一起。

所有构件均采用热轧无缝钢管,钢材采用Q345B。

主要构件截面为φ76x4.0、φ60x3.5和φ38x3.5,总用钢量约为10000kg。

结构通过固定铰支座与下部混凝土结构连接,一共设置16个固定铰支座。

图1 入口门厅主体结构轴测图及立面图2、荷载及作用恒载包括构件自重和外包铝板重量。

其中构件自重通过程序自动计算,其余部分取0.5kN/m2,屋面活荷载取0.5kN/m2。

该地区50年一遇的基本风压ω0=0.35kN/m2,场地粗糙度为B类场地,风荷载体型系数按规范考虑;分析时,将结构恒载、活载和风载等效为线荷载施加在杆件上 [1] 。

该地区的抗震设防烈度为6度,设计基本地震加速度为0.05g,场地类别Ⅱ类,设计地震分组为第一组,特征周期Tg=0.35s,结构阻尼比η=0.035,多遇地震影响系数最大值为0.04,罕遇地震影响系数最大值为0.28。

【2】根据该地区的年平均最高和最低气温,结构分析时考虑最大升温差+20℃,最大降温差-20℃。

3、静力及动力分析3.1 结构体系的荷载分析通过设计软件3D3S对结构进行静力分析,图2为各种组合下构件的最不利应力比。

论-大型项目大跨度幕墙的结构设计分析

论-大型项目大跨度幕墙的结构设计分析

张云祥(江苏佳加久建筑装饰有限公司,江苏南京210000)摘要:在现代社会之中,大型建筑的应用范围越来越广阔,而对于幕墙的应用也就变得更多。

本文从多个角度来分析大型项目大跨度幕墙的结构设计,包括了结构选型、结构计算、节点设计等方面。

关键词:大型项目;大跨度幕墙;结构设计前言随着幕墙技术的发展和幕墙产品在大型公共建筑(如会展中心、机场、体育馆等)的普及应用,幕墙行业发展初期的铝型材支承体系已无法满足实际工程的需要,作为传统铝制幕墙的替代品,现在更多的采用玻璃幕墙,其自身的独特特点是使用双钢板立柱作为支撑体系,建立大规模幕墙。

该幕墙保持了传统幕墙拥有的造型别致、构造轻巧等特点,最大程度的保证了幕墙的通透性,但是如何解决局部稳定仍然是一个不小的难题。

1大跨度幕墙的概述对于现有阶段来说,人民群众对于大型建筑的室内美观性有了自己独特的要求,也同样对于传统的铝制支撑体系的安全性也进行了一番考虑,作为现代化的产物玻璃幕墙更多的替代了传统的铝制幕墙,所以玻璃幕墙越来越多的投入了大型建筑之中。

对于大型建筑而言,玻璃幕墙其功能性不言而喻,在保证了原有的优点的基础上,更是做出了自己的创新,具有现代感强烈、轻盈通透、节能环保等诸多优点。

现阶段大型建筑的大跨度幕墙的主要特点:1.1一般情况下在人流较为密集的区域,应该采用大跨度幕墙,这样可以保证良好的采光性能和通透的视野,对于室内美观性有着很好的保证。

因为幕墙一般采用于大型建筑之中,对于幕墙的安全性有着较高的要求,玻璃幕墙自身所有构件的强度都应该有着明确的要求。

1.2大跨度幕墙应用了跨度较大的支撑结构,多数采用了新型结构。

这种新型结构更适合现代造型,造型较为别致。

1.3连接节点功能性要求较高,多数室内可见,所以其观看性能得到了较高要求,幕墙的设计应该符合现代审美观,衬托出整个建筑的潮流感。

幕墙的采用不仅仅单纯因为其实用性,更因为其审美和实用性的高度统一。

2幕墙结构设计2.1支撑结构设计整个幕墙的水平荷载及幕墙自重由水平横梁直接承受,水平横梁将所承受的荷载传给竖向钳形立柱,钳形立柱将所承受的荷载传递至主体结构。

大跨度钢结构空间管桁架设计要点分析

大跨度钢结构空间管桁架设计要点分析

大跨度钢结构空间管桁架设计要点分析钢结构空间管桁架是一种具有高度强度、刚度和抗震能力的结构体系,其采用具有较大直径和壁厚的钢管作为主要构造材料,并通过焊接和螺栓连接等方式形成桁架结构。

在大跨度钢结构空间管桁架设计过程中,需要考虑以下要点:1.结构形式选择在考虑采用空间管桁架结构时,需要考虑该结构在技术上是否适合满足设计要求,以及是否符合建筑物的风格和功能要求。

根据建筑物的实际需要,可以选择不同的桁架结构形式,例如平面网格、空间桁架或混合结构。

2.受力分析在进行钢结构空间管桁架的设计时,需要对其受力情况进行详细的分析和计算。

这包括了静态和动态受力情况的考虑,同时还需要进行计算产生的应力和变形情况。

只有通过全面的受力分析,才能确定钢结构框架的结构和尺寸参数。

3.材料选择使用优良的材料是保证钢结构空间管桁架具有耐久性和抗风力能力的重要条件。

钢管材料在钢结构建筑中广泛采用,其直径和壁厚的选择应根据结构的受力条件和设计要求来确定。

同样,焊接和螺栓连接等方式也需根据实际情况选择,以保证结构的牢固程度和安全性能。

4.节点设计空间管桁架结构中节点的设计是决定整个结构性能的关键。

节点的设计应考虑许多因素,包括桥塔的几何形状、节点接触面积、材料强度和连接方式等。

同时,尽可能减小节点高度,减少节点的数量,可以有效降低桁架结构的成本。

而选择合适的内部对角杆等构件,则可使节点受力更加均匀、结构更加坚固。

5.防火和防腐蚀措施防火和防腐蚀是钢结构空间管桁架设计中必不可少的措施。

空间管桁架通常没有防火或难以添加防火层,其安全性更为重要。

此外,防腐蚀措施可以有效地延长结构的使用寿命,这可以通过使用防腐蚀材料或进行防腐蚀处理来实现。

综上所述,大跨度钢结构空间管桁架设计的要点包括了结构形式选择、受力分析、材料选择、节点设计和防火和防腐蚀等措施。

钢结构空间管桁架不仅具有美观和灵活的设计特点,还具有优异的抗风能力、抗震能力和耐久性等性能。

对于大跨度建筑构造的理解

对于大跨度建筑构造的理解

对于大跨度建筑构造的理解一幢完美的建筑,它不仅要符合功能要求,体现造型的艺术美,而且更要体现结构的合理性。

只有建筑与结构的合理统一,完美的建筑才能竖立起来。

建筑结构是隐藏于建筑物外表之下的,构成建筑空间,承载建筑荷载,使建筑物得以安全屹立与使用的空间受力体系。

也就是说结构是一幢建筑的灵魂与基础,所以选择正确合理的建筑结构至关重要。

现今的建筑,其规模,其跨度越来越大,以前的建筑结构形式如混凝土结构、砌体结构、钢结构、轻型钢结构、木结构和组合结构等等已经不适应这些建筑,大跨度建筑结构就随之孕育而出。

而对于大跨度建筑结构的概念,我们从字面上的意思就可以看得出,其横向跨越空间必定是很大,但其跨度范围还是不得而知。

所谓大跨度建筑通常是指跨度在30m以上的建筑,我国现行钢结构规范则规定跨度60m以上结构为大跨度结构。

主要用于民用建筑中的影剧院、体育馆、展览馆、大会堂、航空港候机大厅及其他大型公共建筑,工业建筑中的大跨度厂房、飞机装配车间和大型仓库等。

大跨度结构类型又分好几种,分别为拱结构、桁架结构、网格结构、折板结构、薄壳结构、悬索结构、膜结构等。

拱是古代大跨度建筑的主要结构形式。

由于拱成曲面形状,在外力作用下,拱内的弯矩可以降到最小限度,主要内力变为轴向压力,且应力分布均匀,能充分利用材料的强度,比同样跨度的梁结构断面小,故拱能跨越较大的空间。

但是拱结构在承受荷载后将产生横向推力,为了保持结构的稳定性,必须设置宽厚坚固的拱脚支座抵抗横推力。

常见方式是在拱的两侧作两道厚墙来支承拱,墙厚随拱跨增大而加厚。

很明显,这会使建筑的平面空间组合受到约束。

拱的内力主要是轴向压力,结构材料应选用抗压性能好的材料。

古代建筑的拱主要采用砖石材料,近代建筑中,多采用钢筋混凝土拱,有的采用钢衍架拱,跨度可达百米以上。

拱结构所形成的巨大空间常常用来建造商场、展览馆、体育馆、散装货仓等建筑。

例如宁波的琴桥,其为下承式单承载面系杆拱结构,始建于1997年12月,历时两年建成,于1999年9月正式通车,据资料,桥长120米,桥宽33米,拱高25米。

关于大跨度钢结构设计的一些探讨

关于大跨度钢结构设计的一些探讨

关于大跨度钢结构设计的一些探讨对于建筑结构来说,跨度越大,则其自重就越大且其水平构件的弯矩将按跨度比的平方增长,这是极其不利的,钢结构强度高而质量轻且结构形式灵活,用于大跨度结构具有较大的优势,因此在建筑结构中应用广泛,例如体育馆、候车室、飞机库、航站楼等大跨度结构都用到了钢结构。

本文主要对大跨度房屋钢结构设计中需要注意的一些问题进行简单的探讨。

标签:大跨度房屋;钢结构;设计在众多的结构形式中,钢结构具有强度高、重量轻、组装简单、施工周期短等优点,在进行钢结构设计时,要根据具体的工程情况,选择合适的结构形式,在钢材选择上,要充分考虑结构的受力形式和大小,而且要根据建筑结构的标准,考虑钢结构的抗火要求。

此外,钢结构建筑一般是采用工厂加工,现场拼装的方式进行施工,这就需要钢结构在运输和起吊过程中有足够的刚度,并保证稳定性要求。

1大跨度房屋钢结构分类大跨度房屋钢结构按刚性差异以及它们的组合不同,分成三类:刚性结构、柔性结构及杂交(刚柔混合体系)结构。

在此主要介绍以下两种大跨度房屋钢结构。

1.1刚性大跨度房屋钢结构刚性大跨度房屋钢结构的构成如下:由大量钢杆件组成,如:空间桁架、网架等,根据结构单元的形式不同可以分为以下两种类型,一种称为空间网格结构,另一种称为空间结构。

1.2 柔性大跨度房屋钢结构柔性大跨度结构可由其受力体系的不同分为以下三类:竖直平面结构、水平层面结构及空间结构。

在柔性钢结构中,其受力较均匀,而且结构受力主要集中在竖直、水平和空间对称位置上。

如:悬索结构、膜结构等。

2 大跨度房屋钢结构的设计要点对于大跨度房屋结构来讲,其主要设计依据是所受的荷载类型,按照相关的标准,可以将荷载分为以下几类:永久荷载、可变荷载和偶然荷载。

在进行结构设计时,还要注意结构布置合理、防震缝的设置等问题。

2.1永久荷载对大跨度房屋结构,永久荷载主要由以下两方面组成:屋盖结构自重和屋面覆盖材料自重。

在永久荷载计算过程中,要根据具体的情况,不要遗漏任何应该计入自重的构件材料。

大跨度钢结构空间管桁架设计要点分析

大跨度钢结构空间管桁架设计要点分析

大跨度钢结构空间管桁架设计要点分析大跨度钢结构空间管桁架是一种结构形式,在桁架结构中常用于梁组成。

这种结构设计能够在大跨度的空间中提供足够的强度和刚度,同时还具有较大的自重,能够承受较大的荷载,适用于大跨度的建筑和桥梁项目。

1. 结构稳定性:大跨度的结构容易受到各种荷载的影响,因此结构的稳定性是设计的重要考虑因素之一。

采用合适的构造形式和截面形状可以提高结构的稳定性,避免出现不稳定和屈曲现象。

2. 材料选择:钢材是大跨度结构的常用材料,具有强度高、刚度好的特点,能够满足大跨度结构的要求。

在选择材料时要考虑结构的承载能力和材料的成本,选择合适的钢材能够提高结构的安全性和经济性。

3. 截面形状设计:钢管是大跨度钢结构空间管桁架中常用的材料,其截面形状对结构的强度和刚度有很大的影响。

合理选择管材的直径和壁厚,设计合理的管截面形状,可以提高结构的承载能力和刚度。

4. 连接方式设计:在大跨度钢结构空间管桁架中,连接方式对结构的稳定性和承载能力有重要影响。

常见的连接方式有焊接、螺栓连接等,需要选择合适的连接方式,并保证连接的强度和刚度。

5. 荷载分配:大跨度结构需要承受较大的荷载,因此需要合理分配荷载,保证结构各部分的受力均匀。

同时还要考虑结构在使用过程中可能遇到的动态荷载,比如风荷载、地震荷载等。

6. 疲劳设计:大跨度结构常常需要长期承受荷载,因此还需要进行疲劳设计,保证结构在使用寿命内不会发生疲劳破坏。

疲劳设计考虑结构受力特点和工况,选取合适的设计方法,并进行疲劳寿命计算。

设计大跨度钢结构空间管桁架需要考虑到结构的稳定性、材料选择、截面形状设计、连接方式设计、荷载分配和疲劳设计等因素,通过合理的设计和计算,能够确保结构的安全性和经济性。

大跨度钢结构空间管桁架设计要点分析

大跨度钢结构空间管桁架设计要点分析

大跨度钢结构空间管桁架设计要点分析
大跨度钢结构空间管桁架是一种常见的轻型钢结构系统,被广泛应用于体育馆、展览馆、航空航天建筑等大跨度空间结构中。

其设计要点主要包括结构形式选择、杆件选型、节点设计和施工工艺。

在大跨度钢结构空间管桁架的设计中,需要根据实际情况选择合适的结构形式。

常见的结构形式包括平面网格结构、空心球面结构、球面网格结构等。

不同的结构形式具有不同的力学特性和美学效果,因此需要根据具体的功能要求和空间形态选择最合适的结构形式。

在大跨度钢结构空间管桁架的设计中,需要合理选取杆件的截面形状和尺寸。

一般而言,空间管桁架的杆件可以采用圆形、方形、矩形等截面形状,同时也可以根据结构需要采用不同尺寸的杆件。

选取合适的截面形状和尺寸可以有效地提高结构的刚度和强度,并降低结构的自重。

在大跨度钢结构空间管桁架的设计中,需要合理设计节点连接。

节点连接是整个空间桁架结构的关键部分,直接影响到结构的整体性能。

合理的节点设计应该考虑到节点的刚度、强度和耐久性,确保节点连接的稳定性和可靠性。

常见的节点连接方式包括焊接、螺栓连接和套筒连接等,设计时需要根据具体情况选择最合适的连接方式。

在大跨度钢结构空间管桁架的施工中,需要采取合适的施工工艺。

由于大跨度钢结构空间管桁架具有杆件数量多、节点连接复杂等特点,因此在施工中需要注意组装顺序、安装方法和工艺控制等问题。

合理的施工工艺可以提高施工效率,保证施工质量。

大跨度幕墙体系的风振分析

大跨度幕墙体系的风振分析

大跨度幕墙体系的风振分析
邓晓蔚;石永久;王元清;徐悦
【期刊名称】《土木建筑与环境工程》
【年(卷),期】2006(028)003
【摘要】大跨度结构计算风荷载时要进行风振分析,由于现行规范中对于风振系数的规定不适用于大跨结构,因而风振系数的计算成为大跨结构计算的难点.结合北京某大跨幕墙钢结构工程,同时采用了时域法和频域法进行风振分析,并对两者的结果进行了比较.分析结果表明,时域法和频域法求得的风振系数的分布趋势是完全一致的,在数值上也是比较接近的;时域法虽然计算量远大于频域法,但是能得到结构在风荷载作用下响应的全过程.通过用两种方法对大跨结构的风振分析,为实际工程的设计和理论分析提供了参考依据.
【总页数】5页(P46-50)
【作者】邓晓蔚;石永久;王元清;徐悦
【作者单位】清华大学建筑玻璃与金属结构研究所,清华大学结构和振动教育部重点实验室,北京100084
【正文语种】中文
【中图分类】TU312+.1
【相关文献】
1.大跨度高压输电线塔体系风振研究与进展 [J], 邹启才
2.大跨度门头幕墙钢结构采用平面框架体系或空间桁架体系的分析比较 [J], 付瑶
寅;苏妮汗
3.大跨度空间钢管桁架结构的风振响应和风振控制研究 [J], 丁阳;赵奕程
4.上海电视塔幕墙风压的确定——试论幕墙风振系数 [J], 江欢成
5.大跨度平屋面的风振响应及风振系数 [J], 陆锋;楼文娟;孙炳楠
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大跨厂房结构的结构形式和构造特点

大跨厂房结构的结构形式和构造特点

大跨厂房结构的结构形式和构造特点1.钢结构:大跨厂房主要采用钢结构,因为钢具有高强度、轻质、耐腐蚀等优点,适合用于搭建大跨度的厂房。

钢结构可以分为桁架结构、刚架结构和悬挂结构等形式,具有自重轻、抗震性能好的特点。

2.桁架结构:桁架结构是大跨厂房常用的结构形式,通过两组或多组成斜腿的梁构成三角形或平行四边形的桁架。

桁架结构具有刚度和稳定性好的特点,适用于大跨度和大层高的厂房。

3.刚架结构:刚架结构是由拉杆和压杆连接而成的刚性结构,用于承受压力和抗拉力。

刚架结构通常用于需要大面积的开敞空间,如大跨度厂房的顶棚或屋架结构。

4.地基处理:大跨厂房需要进行地基处理,以确保结构的稳定性和承载能力。

常见的地基处理方式包括灌注桩、承台和深基坑等,以增加地基的承载能力和抗震能力。

5.抗震设防:大跨厂房结构需要根据设计要求进行抗震设防,以保证在地震等极端环境下的安全性。

通过选择合适的结构形式、材料和技术措施,提高结构的抗震能力,如采用悬挂式结构、抗震支撑和剪力墙等。

6.屋面和墙体:大跨厂房的屋面和墙体通常采用轻质、耐久、隔音和保温的材料,如彩钢板、双层玻璃幕墙和岩棉板等。

这些材料能够满足工业生产设施对环境的要求,同时具有较好的耐候性和防火性能。

7.维护和保养:大跨厂房结构需要定期进行维护和保养,包括检查结构的安全状况、修补和更换受损部件、清洁和涂装等。

定期维护可以延长结构的使用寿命,确保安全和可靠地运行。

总之,大跨厂房结构形式和构造特点主要包括钢结构、桁架结构或刚架结构、地基处理、抗震设防、适用的屋面和墙体材料以及维护保养等方面。

通过合理设计和施工,大跨厂房能够满足工业生产设施的要求,并确保结构的安全和稳定。

某门头桁架YJK和Midas整体分析及简化设计法的适用性探讨

某门头桁架YJK和Midas整体分析及简化设计法的适用性探讨

某门头桁架YJK和Midas整体分析及简化设计法的适用性探讨作者:沈航丁高行谢军君来源:《科技创新导报》2021年第31期摘要:对于传统的钢屋盖和下部混凝土的结构形式,以各部分分算为主,大跨度,特别重要的建筑会要求整体计算。

本文屋顶桁架结构,下部为双塔结构,且屋盖刚度对整体结构影响较大,采用YJK和Midas两种有限元软件进行整体合模计算,对整体指标、配筋、弯矩和剪力进行对比分析,总体差异较小,可以互相作为补充验算。

同时对钢桁架采用钢梁等代来进行整体建模分析,结果差异较大,不能够利用钢梁来替代钢桁架。

关键词:YJK MIDAS 双塔整体分析等代模型The Overall Analysis of a Certain Door Head Truss YJ K and Midas and the Applicability of the Simplified Design MethodSHEN Hang DING Gaoxing XIE Junjun(Tongchuang Engineering Design Co., Ltd., Shaoxing, Zhejiang Province, 312000 China)Abstract: For the traditional structural form of steel roof and lower concrete, each part is mainly calculated separately. Large-span, especially important buildings will require overallcalculation. In this paper, the roof truss structure, the lower part is a double-tower structure, and the roof stiffness has a greater impact on the overall structure. Two finite element softwares, YJK and Midas, are used to calculate the overall mold clamping, and the overall index,reinforcement, bending moment and shear force are calculated. Comparative analysis, the overall difference is small and can be used as supplementary check calculations. At the same time, the steel truss adopts steel beams and other generations to carry out the overall modeling analysis, the results are quite different, and steel beams cannot be used to replace steel trusses.Key Words: YJK; MIDAS; Twin towers; Overall analysis; Equivalent model钢结构屋盖因其具有轻便、形式多样等特点,常用于大型建筑中。

浅析大跨房屋钢结构建筑的结构体系

浅析大跨房屋钢结构建筑的结构体系

浅析大跨房屋钢结构建筑的结构体系随着我国改革开放的进一步深化和世界知识经济的普遍发展,经济腾飞,人民生活水平日益提高,房产建筑和交易市场呈现出前所未有的繁荣景象。

20时间后半期,土木工程和结构工程涌现出更高、更大、更长的超大型复杂结构,大跨房屋钢结构建筑形式得到更为广泛的应用,然而中国以建筑师的设计思维和视角对此进行研究的课题甚少。

本文基于传统大跨房屋钢结构建筑体系的理论和实践,从建筑师的角度,充分考虑建筑因素的复杂性和难度处理,对其基本构成要素和材料、构件、技术等进行详细分析,并参考《大跨空间结构选型的因素体系模型》一文的建模系统,对大跨房屋钢结构建筑的结构体系进行了重新的诠释与补充。

旨在为民用钢建筑提供新思路和新方法,提高工程质量、加快工程进度、降低施工成本。

标签:大跨房屋钢结构;结构体系;新结构形式1 大跨度钢的主要内容和应用情况1.1 大跨度钢的主要内容和特点理论界普遍认为大跨度钢结构体系覆盖范围广、包括内容多,很难用明确、严格的定义来说明,一般认可跨度超过60m的结构可以称为大跨度结构。

由于其结构上的多跨、连续跨等形式不同和受力特征的区别,又可概括出以下体系:大跨度钢结构具有形式多样化、多姿多彩的特点。

自上个世纪60年代以来,这种结构在我国得到广泛应用,直至80-90年代,中、小型跨度网架已经遍布各地,体育场馆、工厂车间、居民住房、机场等都使用了大跨度钢结构。

这种结构由逐杆相连改为上、下弦杆连续设置,较方便地形成多曲率,不存在节点连接件,结构用钢量可与网格结构持平或有所减小。

除此之外,代预应力技术的引入使大跨度空间钢结构更具活力,呈现出先进性、合理性、经济性的优势,改善了原结构的受力状态和内力峰值,增强结构刚度、技术经济效果明显提高。

构新材料的应用和计算机技术的进步也极大地推动大跨空间钢结构的进步与发展。

广厦钢结构CAD 系统、天津空间网架工程公司TJWJ909,以及浙大空间网格结构分析设计软件MSTCAD 都是大跨度钢结构更加完善。

大跨度门式刚架结构设计分析

大跨度门式刚架结构设计分析

大跨度门式刚架结构设计分析【摘要】当前在房屋建筑中广泛利用大跨度门式刚架结构,而大跨度门式刚架结构设计工作直接关系到整体工程质量,因此需要深入研究大跨度门式刚架结构设计工作。

本文主要分析了大跨度门式刚架结构设计工作,从而对于实际工作起到参考作用。

关键词:大跨度;门式刚架结构;结构设计我国不断提高工业发展速度,当前工业发展过程中致力于提高规模化和集约化水平,逐渐扩大了工业企业的建设规模,而在厂房建设过程中广泛利用轻型门式钢架结构,可以发挥出经济性和环保性等优势。

利用大跨度门式刚架结构的过程中,需要加固处理现有的钢结构,通过发挥出大跨度门式刚架结构的优势,使厂房荷载能力因此提高,保障厂房建设质量。

一、概述门式刚架近些年很多厂房开始改造整体结构,并且通过利用先进的生产工艺,提高了大跨度门式刚架结构的使用率,有利于提高整体钢结构的稳固性。

对比传统的结构,利用大跨度门式刚架结构之后显著提高了厂房荷载能力。

大跨度门式刚架结构具有经济性优势,对比钢混结构,利用高品质的材料,保证设计结果符合理论要求,有利于严格控制设计误差,还可以提高施工管理水平。

因为具有较大的跨度,因此在相同荷载的背景下,对比普通钢架结构,大跨度门式刚架结构不会产生较大的剪力变形,而且具有较大的间距。

在跨梁布置过程中,和常规钢结构对比具有较大的差异性。

例如在布置中小跨梁的时候,同时连接两端和中间。

在布置大跨度刚架的时候,如果利用上述连接方式,不利于保障整体结构的强度和牢固性,而且会增加钢材使用量。

大跨度门式刚架结构通过扩大两端支座面积和跨中截面面积,逐渐增加弯度变化截面之后,可以降低钢材使用量,因此降低整体工程的投入量【1】。

二、大跨度门式刚架结构设计内容和方法(一)主体设计1.刚架高度:大跨度门式刚架结构的高度通常控制在4.5~9m范围内,设计单位也可以结合具体的工作要求合理增加刚架高度。

而设计的间距通常是6m,也可以结合实际荷载合理增加间距,但是始终控制间距在12m范围内。

建筑工程中大跨度建筑结构形式与设计研究

建筑工程中大跨度建筑结构形式与设计研究

建筑工程中大跨度建筑结构形式与设计研究近年来,随着建筑工程技术的不断进步,大跨度建筑的设计与施工得到了越来越多的关注与重视。

大跨度建筑是指横跨较大距离的建筑结构,它所涉及到的设计与施工问题是与一般建筑有所不同的。

大跨度建筑结构形式与设计研究成为了建筑工程领域中的一个重要课题。

一、大跨度建筑结构形式在大跨度建筑工程中,结构形式的选择对于建筑的安全性、美观性以及经济性都有着重要的影响。

大跨度建筑的结构形式主要包括桁架结构、索承结构、悬索结构、网架结构等几种。

1.桁架结构桁架结构是由众多的斜杆组成的结构形式,其受力特点是由节点传力,较适合用于横跨较大距离的建筑。

桁架结构的优点是结构刚度大,承受外荷载能力强,适用于大跨度建筑的顶盖。

常见于大型体育馆、会展中心等建筑中。

2.索承结构索承结构是一种利用索索受拉的特性来支撑建筑结构的形式,常见的应用包括长桥、大跨度建筑的屋顶等。

索承结构可以将建筑物的自重和外部荷载通过索索传递至地基,从而减小了结构的变形和影响,提高了结构的稳定性。

3.悬索结构悬索结构是利用悬臂式支撑的结构形式,主要适用于大跨度桥梁和观赛台的建设。

悬索结构具有结构简洁、美观大方等特点,但也存在着对基础和拉索的要求很高,对施工和维护的技术要求也较高等问题。

4.网架结构网架结构是由众多的构件组成的网状结构,其受力特点是担负均匀的荷载。

网架结构的优点是构件单一,易于制作和安装;而网架结构适合于大空间、大跨度的建筑,如机场、车站等。

二、大跨度建筑结构设计研究在大跨度建筑结构设计研究中,需要考虑的因素众多,包括建筑功能需求、受力传递、材料选用、工艺施工等方面。

大跨度建筑在设计时需要从受力机理、结构稳定性、抗震性、自振周期、材料选用等多个方面进行综合考量。

1.受力传递大跨度建筑结构的受力传递是影响其安全性的关键因素之一。

在设计时需要考虑各个构件的受力情况,合理布置结构,避免出现局部应力集中的问题。

为了保证整体结构的稳定性,还需要考虑结构的整体受力情况,保证结构的平衡和稳定。

建筑工程中大跨度建筑结构形式与设计研究

建筑工程中大跨度建筑结构形式与设计研究

建筑工程中大跨度建筑结构形式与设计研究近年来,随着城市化进程不断加快,大跨度建筑成为了城市中的一道亮丽风景线,而这些大跨度建筑的结构形式和设计都有着非常大的影响。

本文将对大跨度建筑的结构形式与设计进行研究和探讨。

一、大跨度建筑的结构形式大跨度建筑通常指的是跨度大于50米的建筑,这种建筑因为需要承受更大的水平和垂直荷载,其结构设计十分重要。

在大跨度建筑中,常见的结构形式包括桁架结构、空间网架结构、拱形结构、索结构等。

1. 桁架结构桁架结构是大跨度建筑中最常见的结构形式之一。

它利用竖向和水平向组成的钢管或钢杆组成网格状结构,以达到更好的承重能力。

桁架结构通常构成为三角形,这是因为三角形是结构稳定性最好的形状之一。

空间网架结构是由许多钢管通过节点连接组成的从地面到屋顶的三维结构。

它具有高度等荷载能力和钢材利用率高的特点。

空间网架结构常用于大型篮球馆、大剧院、机场等建筑中。

3. 拱形结构拱形结构是建筑中常用的结构形式之一,它可以承受平面内的水平荷载和垂直荷载。

拱形结构可以通过不同形状的拱和异形拱的组合来实现大跨度的跨越。

索结构也是大跨度建筑中的常见结构形式。

它是利用高张力的钢索或吊索作为承重构件,通过索结构与主传力结构之间的协同作用,实现建筑的稳定和承载能力。

索结构常用于大型会展中心、体育馆、桥梁等建筑中。

1. 常见的大跨度建筑设计理念在大跨度建筑的设计过程中,常见的设计理念包括:空间感知、技术创新、结构合理、美学表现等。

这些设计理念常见于大型体育馆、会展中心和文化艺术中心等建筑中,旨在提高建筑的美感和实用价值。

在大跨度建筑的设计方案中,需要考虑到承载能力、结构稳定性、建筑美观度等方面。

设计方案一般包含结构形式的选择、材料的选择、施工方案设计等内容。

根据具体的建筑用途和建筑环境,设计方案应特别定制化。

3. 设计中的施工技术在大跨度建筑的设计中,需要考虑到施工上的可行性问题,因为建筑的施工过程涉及到供货、物流、安装等方面。

浅谈大跨度刚性玻璃幕墙结构设计分析

浅谈大跨度刚性玻璃幕墙结构设计分析

浅谈大跨度刚性玻璃幕墙结构设计分析摘要:通过对刚性幕墙的结构特征的研究,可以将大跨度刚性幕墙划分为三类。

本文详细分析了不同类型幕墙的稳定性情况,给出了相应的计算公式,此外结合案例分析加以讨论,期望能够为提升刚性幕墙的稳定性提供借鉴。

关键词:大跨度;刚性玻璃;幕墙结构;设计玻璃幕墙是一种独特的建筑外部结构,和主体结构相比,其拥有可移动性,并且不会受主结构作用的影响。

按照玻璃层数划分,墙体可分为单层、双层两种类型。

目前大跨度玻璃幕墙结构已经在许多公共场所得以广泛应用,例如电影院、体育场等处。

本文主要以大跨度刚性玻璃幕墙的结构设计为重点展开论述,结合案例分析,希望能够对优化幕墙结构的稳定性有所帮助。

一、大跨度刚性幕墙分类及对应的稳定性分析(一)无侧向支承的刚性幕墙肋刚性和窗户构造之间的连接采用点支承形式,二者之间采用密封胶或者结构胶进行连接,如图1~2所示。

根据规范标准中的相关内容进行分析,这种刚性精装饰表面不能为肋刚性提供横向支撑,因此,它的整体稳定性和临界最大弯矩Mcr可以利用下述公式(1)进行表述:(1)公式(1)中,Mcr表示的是临界侧向屈曲弯矩,g2和g3均为屈曲常数。

Lay代表在刚性肋稳定性计算中得到的长宽;(EI)y代表为刚性肋绕弱轴方位的抗弯刚度;GJ代表刚性肋抗扭刚度;yh代表荷载作用点和刚性肋中性轴的长度;E在此取常值72000N/mm2;g在此取常值30000N/mm2;b、d分别表示刚性肋直径厚度、高程;ly是刚性肋绕弱轴方位的惯性矩,Iy=db3/12;J代表刚性肋的最大抗扭反惯矩。

将刚性肋的最高扭矩记作Mmax。

(2)本文将依据图1~2讨论g2和g3的取值方式。

根据图1分析可知,密封胶用于连接面刚性外壳与肋刚性,而面刚性外壳的载荷则通过驳接件传递至肋刚性,其中g2、g3分别取值于承载相同距离的点荷载形态的肋,属于第二种类型,二者取值分别为3.3以及1.3。

从图2可以看出,结构胶将面刚性外壳与肋刚性连接起来,其中,面刚性外壳的重量负荷通过驳接件以点负荷的方式传输到肋刚性,水平荷载则通过结构胶以线负荷的方式传输到肋刚性,g2、g3取值分别为3.6以及1.4。

大跨度钢结构

大跨度钢结构

大跨度钢结构在现代建筑领域中,大跨度钢结构犹如一颗璀璨的明珠,展现出令人惊叹的魅力和强大的实用性。

它不仅为建筑设计带来了更多的可能性,还在众多大型建筑项目中发挥着关键作用。

大跨度钢结构,顾名思义,是指跨度较大的钢结构体系。

一般来说,当跨度超过 30 米时,钢结构的优势就开始凸显出来。

那么,为什么大跨度钢结构会如此受到青睐呢?首先,钢结构本身具有高强度和高刚性的特点。

相比于传统的混凝土结构,钢材的强度更高,能够承受更大的荷载。

这使得在大跨度的情况下,钢结构能够提供足够的支撑力,确保建筑的稳定性和安全性。

其次,钢结构的重量相对较轻。

在大跨度建筑中,减轻结构自重是至关重要的。

较轻的钢结构能够减少基础的负担,降低施工难度和成本。

再者,钢结构具有良好的可塑性和可加工性。

设计师可以根据建筑的造型和功能需求,将钢材加工成各种形状和尺寸,从而实现独特而复杂的建筑设计。

大跨度钢结构在实际应用中有多种形式。

其中,网架结构是较为常见的一种。

它由多根杆件按照一定的规律通过节点连接而成,具有空间受力的特点,能够覆盖较大的空间。

例如,一些大型的体育场馆常常采用网架结构,为观众提供无遮挡的视野。

桁架结构也是大跨度钢结构中的重要类型。

桁架由直杆组成,通过三角形的稳定性原理来承受荷载。

在桥梁、厂房等建筑中,桁架结构被广泛应用。

悬索结构则是另一种独特的大跨度钢结构形式。

它依靠悬索的拉力来支撑结构,具有造型优美、跨度大的优点。

像一些大型的悬索桥,就是悬索结构的典型应用。

在大跨度钢结构的设计和施工过程中,需要考虑众多因素。

首先是荷载的计算。

除了要考虑恒载、活载等常规荷载外,还需要考虑风荷载、地震作用等特殊荷载。

准确的荷载计算是确保结构安全的基础。

其次是结构的稳定性分析。

大跨度钢结构在受力过程中容易出现失稳现象,因此需要通过详细的分析和计算,确保结构在各种工况下的稳定性。

施工过程也是一个关键环节。

由于大跨度钢结构的构件尺寸较大、重量较重,施工难度较大。

简述大跨度空间结构的主要形式及特点(一)

简述大跨度空间结构的主要形式及特点(一)

简述大跨度空间结构的主要形式及特点(一)摘要:大跨度空间结构往往是衡量一个国家或地区建筑技术水平的重要标志。

其结构形式主要包括网架结构、网壳结构、悬索结构、膜结构、薄壳结构等五大空间结构及各类组合空间结构。

形态各异的空间结构在体育场馆、会展中心、影剧院、大型商场、工厂车间等建筑中得到了广泛的应用。

关键词:大跨度空间结构形式特点1网架结构由多根杆件按照某种规律的几何图形通过节点连接起来的空间结构称之为网格结构,其中双层或多层平板形网格结构称为网架结构或网架。

它通常是采用钢管或型钢材料制作而成。

1.1网架结构的形式(1)平面桁架系组成的网架结构。

主要有:两向正交正放网架、两向斜交斜放网架、两向正交斜放网架、三向网架等型式。

(2)四角锥体组成的网架结构。

主要有:正放四角锥网架、斜放四角锥网架、正放抽空四角锥网架、棋盘形四角锥网架、星型四角锥网架、单向折线型网架等型式。

(3)三角锥组成的网架结构。

主要有:三角锥网架、抽空三角锥网架(分Ⅰ型和Ⅱ型)、蜂窝形三角锥网架等型式。

(4)六角锥体组成的网架结构。

主要形式有:正六角锥网架。

1.2网架结构的主要特点空间工作,传力途径简捷;重量轻、刚度大、抗震性能好;施工安装简便;网架杆件和节点便于定型化、商品化、可在工厂中成批生产,有利于提高生产效率;网架的平面布置灵活,屋盖平整,有利于吊顶、安装管道和设备;网架的建筑造型轻巧、美观、大方,便于建筑处理和装饰。

2网壳结构曲面形网格结构称为网壳结构,有单层网壳和双层网壳之分。

网壳的用材主要有钢网壳、木网壳、钢筋混凝土网壳等。

2.1网壳结构的形式主要有球面网壳、双曲面网壳、圆柱面网壳、双曲抛物面网壳等。

2.2网壳结构主要特点兼有杆系结构和薄壳结构的主要特性,杆件比较单一,受力比较合理;结构的刚度大、跨越能力大;可以用小型构件组装成大型空间,小型构件和连接节点可以在工厂预制;安装简便,不需大型机具设备,综合经济指标较好;造型丰富多彩,不论是建筑平面还是空间曲面外形,都可根据创作要求任意选取。

建筑大跨常用方案

建筑大跨常用方案

建筑大跨常用方案建筑大跨常用方案是指在建筑设计中,为了满足大跨度建筑的空间需求和结构稳定性要求,采用的常见解决方案。

大跨度建筑是一种具有广泛应用前景和较高技术要求的建筑形式,它能够在减少柱子的情况下提供更大的空间。

本文将介绍几种常见的建筑大跨方案,分别是桁架结构、索结构、壳结构、悬索结构和桥梁结构。

首先是桁架结构。

桁架结构是将许多小梁组成一个大的三角形网络结构。

它能够提供很好的稳定性和强度,使得大跨度建筑在没有中间支撑的情况下得以实现。

桁架结构的一个典型例子是大型体育馆,如鸟巢体育馆。

它采用了一系列交叉的钢梁,使得整个结构能够承受大量的重量和力。

其次是索结构。

索结构是利用张力杆件(如钢索、钢丝绳)将建筑物的荷载传递到支撑点上。

索结构可以轻巧、灵活并且优雅地跨越大距离,常用于建筑物的天棚、悬挂屋顶等。

例如,世博会中国馆的屋顶就是采用了索结构,通过大量的钢索和钢管支撑来实现屋顶的跨度。

再次是壳结构。

壳结构是指将钢筋混凝土或钢材等材料以曲面形式进行构造,以创造出形态独特、结构坚固的大跨度建筑物。

壳结构常见的应用包括体育场馆、博物馆等。

例如,北京国家体育场(鸟巢)的屋盖就是采用了壳结构,以它独特的形状和强度,成功地实现了大跨度的要求。

然后是悬索结构。

悬索结构是一种通过悬挂的母线和横向的斜拉杆组成的结构。

悬索结构可用于跨越大距离的桥梁、大跨度建筑物的屋顶等。

它具有高强度、刚性好、构造简洁和美观等优点。

伦敦塔桥是一个典型的悬索结构的例子,它通过悬挂的索和斜拉杆来支撑整个桥梁。

最后是桥梁结构。

桥梁结构是一种常见的大跨度建筑形式,可以用于跨越江河、山谷等需要越过的障碍物。

桥梁结构有吊桥、斜拉桥、梁桥等多种形式,可以根据具体情况选择合适的结构形式。

例如,山东滨州大桥是一座大跨度的桥梁,其采用了斜拉桥的结构形式,以实现大跨度的要求。

综上所述,建筑大跨常用方案有桁架结构、索结构、壳结构、悬索结构和桥梁结构。

这些方案都能够满足大跨度建筑的空间需求和结构稳定性要求,为建筑设计提供了多种选择。

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图1 1 箱型梁幕墙 构造图
在本工程 中 ,幕墙 门 头是双 面石 材幕 墙 ,考 虑到 幕墙 构造的情况 下 ,采用 方钢 管空 间桁 架 的方式 。空 间桁 架 的
平面框架的 内力 比空 间桁架小 , 位 移比空间框架 大。 2 )最大 应力 的位 置 ,平 面框架 是 在 主梁 或立 柱 的跨 中 ,空间桁架是 在次 桁架 的支座 ;最 大位 移 的位置 ,平面 框架是在主梁 的跨 中 , 空 间桁架是 在主桁架 横梁 的跨 中。 3 )对主体结构 的作用力 ,空 间框架 的支座反力叠 加后 的作用力小于平面框架 。 总的来说 ,幕墙 门头 的设计需要 根据建筑设 计 的要求 , 选择 合理的幕墙结 构体 系和幕 墙 的构造方 式 ,完 成幕墙 设 计 ,达到建筑设计要求的效果 。 本文以某一具体 的石材 幕墙 工程 为实例 而进行 的计 算 分析 ,对于不同 的工程 ,设 计师需 要根 据具 体工 程的情 况 和建 筑设 计要求进行具体 的设计和计算 。 [ I D :0 0 0 8 7 7 ]
度地震 区遇到罕 遇地 震 时支座 的 移动 量。可Байду номын сангаас ,罕遇地 震
径 ,克服了传 统结 构抗 震设计 的不 足 ,具有 概念 简单 、减 震机理 明确 、减震效 果显 著 、安全 可靠 等特 点 ,在 建筑 的 抗震设计 和建 筑物 的抗震 加 固领域得 到广 泛 的应 用 。消 能 减震技术将成 为未来 建筑 减震 防灾 的重要 手段 和方法 ,为 减轻地震对人 类造成的危害做出重要贡献 。
参 考 文 献:
用钢量小 、位移 小 ,外 包石 材可 以采 用轻 巧 的转 接件 加 角 钢横梁 的构造 ,而平 面框 架 外包 石材 的转接 件悬 挑长 度较 长 、立柱型号较 大 , 对 于空间桁架 ,由于方钢 管表面平 整 , 焊接难度低 ,所 以最 后选 择方钢 管 空 间桁 架 。幕 墙构 造详
的震感 。 2 ) 泉州市侨乡体育 馆为使建筑物 内的梁 与柱在交 叉处
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[ I D:0 0 0 7 7 8 ]
参 考 文 献:
时 隔震 支座能把 房屋 安全 托起 。事实 上 ,泉 州地 区受 台湾 海峡 多次大 地震 的影 响 ,采 用 隔震 技 术 的建 筑在 地 震 时 , 隔震房屋自身变形很小、只有微略的平动,根本感觉不到 震感 ,而 同样 周边未 设置 隔震 层 的建筑 物却 明显感 到 强烈
4 l ( S ) : 7 1 2- 7 1 4 .
3 结

本文以一个幕 墙工 程 为例 ,建立 两种 体 系不 同型 钢截 面共 四个力学模 型 , 通过 A N S Y S 有 限元软件 计算 分析 ,并 对 比分析结果 ,得到 以下 结论 : 1 )一般在相 同初 始条件的情况下 ,幕墙 门头 的结 构体
2 0 1 2 . 3 4( 3) : 3 7—3 9 .
( 上接 第 7 4页)
建筑抗震中的消能减震 技术 能够很 大程 度上 降低地 震对 结 构 的损 害 ,为建筑的抗震 设计 和抗 震加 固提供 了一 条新途
层是 由橡 胶隔震 支座 和阻 尼器组 成 。橡 胶 隔震支 座 由复合 材料 体和上 、下 连接 件三 部分组 成 。复合材 料体 是 由一层 钢板 一层橡胶交替叠合而成 ,在垂直方 向具有很 高 的强 度 , 能支 撑起建筑 物重 量 ;水 平方 向很轻 柔 ,可 以有 效隔 离地 震能量 向上部房屋 结构 的输 入 。通 过橡 胶隔 震支 座剪 压试 验, 垂 直力模拟房 屋 等质量 ,水平 推动 支座 底部 移动模 拟 地震 时的地面移动 ,检测移 动量 的数 值是 2 2 c m ,相 当于 8
见图 1 O和 图 1 1 。
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2 0 1 4 年 第 1 期
第4 0卷 总 第 1 7 7期
幕墙钢立桩
S i c h u a n B u i l d i n g Ma t e r i a l s
l ・ J 之材
・7 7・
2 0 1 4 年 2月
系中 ,平面框架 由位 移控 制 ,空间桁 架 由应力 控制 ,所 以
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