大跨度门式刚架轻型钢结构设计

介绍了 4 5 m跨度门式刚架轻型钢结构厂房的设计思路 ,为大跨度门式刚架结构的设计及应用提供借鉴。同时针对大跨度门式刚架结构的设计特点 ,提出了一些建议     

门式刚架轻钢结构抗风安全性分析

为研究门式刚架轻钢结构的抗风安全性,采用风洞试验方法对我国东南沿海一轻钢厂房的表面风压进行了测试;将测得的2个最不利风向的风荷载以及按荷载规范和轻钢规程计算的风荷载分别施加于厂房的不利刚架上,采用基于板壳单元的精细有限元方法对刚架进行极限承载力的非线性分析,获得了在不同工况下刚架的抗风安全系数和风致破坏形态.通过对刚架在不同风荷载取值下的风致安全性进行了对比分析,结果显示:该刚架在轻钢规程的风荷载以及由风洞试验得到的极端风荷载作用下的安全冗余度偏低;而直接按荷载规范的风荷载(未含阵风系数)进行抗风设计可能会使承重刚架偏于不安全;通过一种简便的节点构造改进措施,可以明显提高刚架的风致安全性,并降低刚架对初始缺陷的敏感性.     

布索轻钢门式刚架受力性能的研究

以两跨门式刚架为研究对象,探讨索布置（包括索支承布置）的合理形式并确定两种布索方案.以两榀等跨度双跨轻钢门式刚架为模型,采用平面梁单元、平面杆单元及平面索单元组成的混合非线性单元,利用有限元软件AN-SYS对其进行分析.通过对普通轻钢门式刚架以及两种不同预应力索布置刚架在竖向荷载作用下的静力分析,比较它们在施加不同预应力方案的过程中及在竖向荷载作用下,刚架结构内力和变形的变化规律,为探讨其更为合理有效的构造方案提供参考.     

索支承加固门式刚架静载试验及有限元分析

针对一实际门式刚架厂房结构,基于索支承结构体系及预应力加固方法,提出该门式刚架厂房的加固方案,然后利用ANSYS软件建立了其一榀24 m跨门式刚架有限元模型,对其进行索支承加固仿真分析,研究了索支承方案加固前后门式刚架的特性变化,获得了不同预应力状态下,索支承方案对门式刚架的加固效果。最后设计并实施了该榀门式刚架索支承加固后的静载试验,研究不同荷载下钢梁各节点的应力、挠度及体外预应力拉索变形情况。仿真模型与试验结果表明:提出的索支承结构体系及预应力加固方法能较大地提高结构的承载能力,加固效果显著,加固后该门式刚架厂房结构满足设计要求,有限元分析与静载试验结果基本一致,验证了索支承方案在门式刚架加固中具有相当的适用性。     

门式刚架轻钢结构考虑压型钢板蒙皮效应综述

蒙皮效应研究和应用的意义在于一方面充分发挥压型钢板蒙皮体的潜在承载能力,另一方面,深化对于蒙皮效应对结构整体承载特性影响的认识,揭示轻钢结构的极限承载能力.本文根据国内外对门式刚架轻钢结构考虑压型钢板蒙皮效应的研究,介绍了蒙皮效应产生的机理和适用条件,研究方法及破坏形式.     

金工车间厂房结构与施工设计

毕业设计是总结在校期间的学习成果、学习过程中最后的一个重要环节。门式刚架轻型钢结构厂房适用于建造跨度大、承载较轻的结构当中,同时门式钢架具有结构简洁、归纳度良好、受力合理、使用空间大及施工方便等特点,并便于工厂化、商品化的制品生产,与轻型围护材料相配套的轻型钢结构框架体系广泛应用在建筑结构中。轻型钢结构的工程造价比混凝土结构及其他结构均低甚多,并且自重轻,成为大跨度、空间大建筑的首选结构。从美观角度考虑,轻型材料与彩色油漆结合应用,美化效果明显。综合考虑到使用、经济、美观等诸方面因素,门式刚架结构厂房在未来工业建筑发展中将被广泛使用。本工程为某起重机械厂车间,建筑面积为5000m2,内设两台吨位为10吨的吊车,工艺要求最大跨度达27m,另有大约为600m2局部二层的附属结构。     

门式刚架厂房的优化设计

在轻型钢结构厂房飞速发展的形势下,重点介绍门式刚架结构设计中在满足结构安全可靠实用前提下的几种节省钢材、费用的几种措施。     

轻型门式刚架房屋灾害破坏及防灾减灾问题分析

门式刚架轻型房屋在我国低层大开间建筑中应用广泛.近年来,我国灾害频发,门式刚架房屋受损较严重,给国民经济造成巨大损失.分析原因:一方面作为一种轻钢结构,抗灾害能力较弱;另一方面,人们对门式刚架房屋的防灾减灾意识不强.针对上述情况,本文系统总结了雪灾、风灾、火灾以及地震对该种结构的破坏形式,分析了破坏原因,并提出了具体的设计对策,针对灾害破坏下门式刚架规范的修订及安全问题进行总结分析.同时,提出了"门式刚架屋面抗火性能及防护措施"和"门式刚架房屋局部倒塌引起的连续倒塌机制及防连续倒塌设计"两个新安全问题,希望引起相关人员的重视,进而推动门式刚架房屋防灾减灾工作的发展.     

轻钢加层技术的运用

轻钢结构加层技术具有自重轻、抗震性能好和施工方便等优点。本文结合工程实例,对加层方案选取与技术措施、确定门式刚架柱脚节点连接构造、钢柱及钢梁的安装、施工期间的防水措施等进行了深入解析。     

山东建筑大学钢结构工程技术中心

<正>山东建筑大学钢结构工程技术中心长期致力于钢结构方面的基础理论研究与工程应用技术的开发与推广,解决了大量钢结构工程领域中的技术难题,具备工程设计甲级资质及钢结构专项检测资质,目前已成为山东省内全面从事钢结构技术服务的知名科研机构,并形成了我校面向山东省经济建设服务的一个显著特色。钢结构设计多高层钢结构钢-混凝土组合结构重型工业厂房钢结构预应力钢结构管桁架结构索膜结构大跨度网架结构门式刚架轻型钢结构     

门式刚架轻钢结构平面内整体稳定分析中的几个问题

针对现行规程对于轻型门式刚架钢结构稳定设计中存在的不足，用有限元法进行了平面内体稳定研究。提出了无侧移刚架的整体稳定的计算长度系数，讨论了在非对称作用下轻型门式刚架结构平面内整体稳定性，研究了主弯矩对于轻型门式刚架的影响，给出了轻型门式刚架平面内整体稳定的计算公式。研究结果可作为轻型门式刚架钢结构稳定设计的参考。     

在荷载作用下变截面门式刚架的优化设计

利用变截面单元beam54离散变截面门式刚架,建立了变截面门式刚架的有限元模型、优化参数模型和在荷载直接作用下的优化数学模型,运用ANSYS的一阶优化算法求解该数学模型获得变截面门式刚架的最优设计,算例表明该方法的优化效果显著,并且效率高,能节省一定钢材,是门式刚架轻量化设计有力的计算机辅助设计方法。     

基于改进遗传算法的门式刚架截面优化

实际工程中,门式刚架设计大多是依照设计人员经验进行试选截面,再进行强度、刚度、稳定性等一系列验算完成设计,一般并不进行截面比选和优化,往往会造成钢材大量浪费.文中设计一种基于混合编码和个体特殊属性保护策略的改进遗传算法,对门式刚架截面进行优化.通过实际算例分析,相较传统设计方法,改进遗传算法可以优化接近5%的门式刚架总重量,从而为门式刚架的设计提供一种新的可行优化方法.     

多层柱间支撑门式刚架结构的纵向抗震性能研究

当门式刚架结构高度较大时,设置多层柱间支撑可为刚架柱提供侧向支承点以减小柱平面外计算长度,从而减小柱截面并节省钢材,是一种合理的做法,然而对采用多层支撑的门式刚架结构纵向抗震性能研究较少.为研究门式刚架结构采用多层柱间支撑时结构的纵向抗震性能,采用有限元软件ABAQUS对按现行相关规范设计的五个门式刚架结构在纵向地震作用下的抗震性能进行了动力弹塑性时程分析,研究多层柱间支撑门式刚架结构在纵向地震作用下的受力性能、破坏机理.结果表明:多遇地震作用下,结构纵向侧移较小,满足变形要求;罕遇地震作用下,结构纵向存在侧移不均匀、支撑塑性破坏及刚架柱在支撑平面内弯曲等问题,不满足抗震要求.本研究深入分析了产生以上问题的原因,为该结构纵向抗震性能的理论分析和工程实践提供参考.     

冷弯薄壁型钢门式刚架极限承载力影响因素

为研究冷弯薄壁型钢门式刚架极限承载力,提出梁-弹簧单元模拟冷弯薄壁型钢门式刚架节点工作性能和考虑构件初始几何缺陷影响的有限元模拟分析法,研究冷弯薄壁型钢门式刚架在竖向荷载作用下的变形性能及破坏特征。对已有冷弯薄壁型钢门式刚架试验模型进行模拟分析的结果显示,有限元计算结果与试验结果吻合较好。通过改变构件的腹板厚度和翼缘宽度、节点板厚度、刚架梁坡度、柱脚刚度等因素计算刚架极限承载力,计算结果表明,增大前述各个参数值均可以提高冷弯薄壁型钢门式刚架的极限承载力。     

门式刚架的塑性优化设计方法研究

将塑性设计理论应用于门式刚架的设计,并结合遗传算法这种离散型智能寻优方法,达到优化设计的目标.通过算例将遗传算法和塑性设计理论结合进行门式刚架的设计,证明塑性设计方法较传统设计方法具有一定优越性.     

考虑蒙皮效应门式刚架的空间受力性能

门式刚架中,压型钢板在做屋面维护结构的同时,还承受维护结构平面内的荷载。利用ANSYS有限元分析软件,针对相对于刚架可以滑移的蒙皮,考虑几何非线性和滑移非线性,对不考虑蒙皮作用的一般门式刚架和考虑蒙皮效应的门式刚架进行分析,研究结构的内力分布规律和变形情况,通过对比分析蒙皮作用对结构的贡献。     

门式刚架转角节点域受力性能的试验

目的 解决门式刚架节点域设计中存在的问题,为工程施工提供借鉴.方法 通过在门式刚架转角处节点域设置斜向加劲肋,与无斜向加劲肋的试件进行对比,研究其受力性能.结果 对比荷载位移曲线,当转角外缘受压时,节点域内设置斜向加劲肋的构件承载力最高,比没有设置斜加劲肋的节点域承载力提高了约60%.结论 在门式刚架节点域中设置斜向加劲肋,可以提高试件的承载力.当工程中门式刚架转角节点处,梁、柱处于正弯矩作用即转角节点域外翼缘受压时,建议架设斜加劲肋以防止结构失稳.     

等截面门式刚架结构的几何非线性性能研究

近年来，轻型钢结构门式刚架是钢结构建筑中应用相当广泛的一种结构形式。本应用基于有限元基本理论考虑剪切变形影响的平面梁元切线刚度矩阵，采用动坐标法编制了等截面门式刚架的几何非线性分析程序，应用该程序，讨论了屋面均布荷载作用下等截面门式刚架的整体稳定性能，并探讨了在不同设计荷载作用下，几何非线性对等截面门式刚架的工作性能的影响。     

轻型钢结构厂房设计要点

结合多年设计经验,总结了轻型钢结构厂房的设计要点、思路和步骤,介绍了门式刚架柱网尺寸选择及结构体系布置、荷载取值、结构和构件设计、材质选择、柱间支撑、檩条、墙梁、拉条等设计要点,提出一些在设计中应注意的问题和建议,供同行参考.