《钢檩条、钢墙梁》(SG521-1～4)图集介绍

钢檩条、钢墙梁已广泛应用于以轻型板材围护的工业与民用建筑中,为便于设计应用,中国建筑标准设计研究院组织编制了标准图集《钢檩条、钢墙梁》(SG521-1~4)。该标准图集采用了檩条允许线荷载的表示方法分别列出了各荷载效应下檩条的允许线荷载值。对该图集的内容与应用范围作了较详细的介绍与说明,包括钢材牌号、截面类型与规格、荷载条件与适用范围、计算假定与公式、相关技术规范及设计选用表、有关布置图与详图等内容与应用方法,同时对钢檩条和钢墙梁的合理设计提出了建议。     

压型钢板-混凝土组合楼板剪切-粘结试验研究

压型钢板-混凝土组合楼板在我国工程设计中越来越多地考虑其组合效应,组合楼板的剪切-粘结性能受到了工程设计人员的重视,通过9块足尺寸简支板的系列性能试验,总结了压型钢板-混凝土组合楼板剪切-粘结破坏的形态及受力变形性能,利用回归分析提出了以混凝土抗拉强度特征值ft表征的剪切-粘结承载力计算公式,并得到了试验板型的粘结系数。分析表明,采用ft和采用国际上通行的f′c表征的计算式得出的计算结果具有等同的相关性,这为组合楼板剪切-粘结承载力的计算适应我国规范体系提出了新的思路。并给出了该板型在设计时的建议修正公式。     

冷弯型门式刚架结构极限承载力有限元分析

对冷弯型门式刚架结构在竖向荷载作用下的变形、极限承载力和破坏特征进行了分析,并验证了该方法的正确性和可靠性,考察了改变节点板尺寸参数对冷弯型门式刚架竖向承载力和刚度的影响,结果表明合理增大节点板尺寸可以有效提高刚架的竖向承载力和刚度。     

卷边槽钢纯弯构件畸变屈曲板组约束系数的直接强度法分析

现行国家规范《冷弯薄壁型钢结构技术规范》（GB50018-2002）提出适用于各种型钢构件板组的约束系数统一计算公式。针对冷弯薄壁卷边槽钢纯弯构件畸变屈曲运用直接强度法计算受压翼缘板组约束系数,并与GB50018-2002计算结果比较,得到一些有价值的结论,供设计研究参考。     

冷弯薄壁型钢结构受剪性能影响因素研究

采用了有限元法对冷弯薄壁型钢单榀墙架结构的进行受剪性能的分析。建立模型时同时考虑材料和几何非线性,采用弹塑性189梁单元,自攻螺栓采用耦合模型。通过改变已建立的有限元模型中墙架柱间距、墙架高宽比、自攻螺丝间距等影响墙架受剪性能的参数,得出结论:随着墙架柱间距增大、墙架高度增大、自攻螺栓间距增大整个墙架结构的受剪性能明显减小,在有"K"型支撑的高强薄壁型钢墙架结构中,合适的墙架柱间距、合适的墙架尺寸以及支撑体系,对墙架结构的受剪性能有很大的影响。     

偏心受压冷弯薄壁槽钢的卷边角度优化设计

为了使得钢结构的性能与用钢量比达到最优,前人对槽型钢的截面尺寸优化进行了较为充分的研究。但是,涉及卷边角度的优化特别是偏心受压工况下的优化分析却很缺乏。以Yao-Teng偏心受压计算公式,结合遗传算法,以冷弯卷边槽钢柱偏心受压为例,将槽钢卷边角度与偏心距作为设计变量,寻找在不同偏心距受压情况下,达到最大畸变屈曲临界应力的卷边角度。基于有限条分析程序,对两端简支与两端固支情况下不同截面尺寸构件的畸变屈曲临界应力进行了计算分析,最终得出不同偏心距受压下统一的最优卷边角度。为了方便工程设计人员设计时参考,建议卷边角度统一取为100°。     

嵌套连接冷弯斜卷边Z形连续檩条的受弯性能试验研究

本文对嵌套连接的冷弯斜卷边Z形连续檩条的受弯性能进行了试验研究。试验分两部分,一是搭接段极限承载力试验,以确定常用范围内搭接负弯矩段的极限承载力;二是两跨连续檩条试验,目的是确定搭接段截面的抗弯刚度。试验分上下翼缘均有自攻钉和仅上翼缘有自攻钉两种情况。对于承载力试验,搭接长度的范围为截面高度的3～5.625倍。通过对5种不同搭接长度和方式共30个试件的破坏性试验发现,破坏都是由受压下翼缘的屈曲引起,且破坏主要发生在搭接开始处。当中间支座处弯矩是搭接开始处弯矩的两倍时破坏出现在中间支座处,此时单个截面的承载力仍然与破坏发生在搭接开始处的情况接近。在试验所用试件的搭接长度范围内,搭接长度对承载能力的影响不大;但搭接段檩条下翼缘是否有自攻钉对搭接段承载能力有约5%的影响。对两跨连续梁,分搭接长度为跨度的10%和20%的两种情况,上下翼缘均有自攻螺钉和仅上翼缘有自攻螺钉两种构造,共进行了11个试验,试验结果表明,搭接长度较长时搭接     

冷弯薄壁钢柱在一致升温情况下的失效分析

采用ANSYS软件对在一致升温情况下的冷弯薄壁短柱进行有限元数值模拟分析。分析结果表明:随着温度的升高,理想短柱的极限承载力的退化速度高于材料极限强度的下降速度,低于钢材弹性模量高温软化速度。研究表明:柱截面的宽厚比影响柱在高温下的极限承载力退化速度;长细比对柱影响较小。通过对比初始局部缺陷柱与理想柱的极限承载力,得到了升温过程中具有初始局部缺陷柱相对于理想轴压柱的极限承载力修正系数曲线。对于求出的柱高温下极限承载力退化系数曲线,给出了冷弯薄壁短柱抗火设计和验算方法。     

基于遗传算法的冷弯薄壁檩条优化

利用浮点编码遗传算法与有限条法相结合,以考虑了屋面板约束作用的冷弯薄壁檩条为例,把截面尺寸作为设计变量,使满足各种约束条件下的结构重量达到最优。这种方法不仅改变了传统的设计观念,而且可以丰富冷弯薄壁结构优化设计理论和方法。同时编制了分析程序来进行檩条优化设计。     

锈蚀冷弯薄壁型钢板材力学性能退化规律

为了研究锈蚀对冷弯薄壁型钢和热轧钢材料力学性能的不同影响,通过对工业环境下服役多年的冷弯薄壁C型钢进行拉伸试验,借助3Dscan手持式激光扫描仪得到腐蚀钢板表面形貌,探讨了锈蚀程度对其材料力学性能的影响。将试验结果与锈蚀热轧钢进行对比分析,比较了锈蚀对两种钢材表面形貌、断口形式、应力-应变曲线、力学性能指标的不同影响。研究结果表明:锈蚀冷弯薄壁型钢三维粗糙度参数S_a、S_q随锈蚀率的增大而呈现逐渐增大趋势,且增长速率高于热轧钢;锈蚀冷弯薄壁型钢的弹性模量、屈服强度、极限强度和极限应变均随着锈蚀率的增大呈线性下降,但伸长率随锈蚀率的增大呈二次曲线下降;同等锈损深度下,冷弯薄壁型钢的弹性模量、屈服强度、极限强度、极限应变和伸长率的下降速率均大于热轧钢,证明了锈蚀对冷弯薄壁型钢力学性能的影响高于热轧钢。