基于门式刚架优化设计的探析

合集下载

小议门式刚架轻型钢结构的优化设计

小议门式刚架轻型钢结构的优化设计

小议门式刚架轻型钢结构的优化设计摘要:笔者根据多年从业经验,对门式刚架轻型钢结构中的设计经行深入探讨。

关键词:门式刚架结构,优化设计,轻钢结构1 结构形式与跨度对用钢量的影响门式刚架的结构形式按跨度可以分为单跨,双跨和多跨,按屋面坡脊数可分为多脊双坡,单脊双坡和单脊单坡。

由于多脊双坡常常采用内天沟排水,而内天沟排水的体系因其特点从而具有下列缺点:1)钢耗量增大;2)室内排水系统增多;3)由于屋面节点较多为日后房屋漏水留下较多隐患;从而在刚架形式上,设计工程师常采用外挂彩板天沟,单屋脊的多跨大双坡的形式。

在设计中,房屋高度往往由生产条件和使用要求所确定,而房屋的高度对应其合理的跨度。

总体来说,在一定的荷载和柱高条件下,由于跨度的适当增加所引起的用钢量增加并不是很明显,但跨度的增大却多出了有效的使用面积,同时也降低了基础的造价。

在用钢量最小的求解过程中,不同的柱高对应不同的最优经济跨度。

通过特定条件下的计算表明,无吊车轻型门式刚架单位用钢量随着跨度的增加是单调递增的,而有吊车的门式刚架情况较为复杂,总体来说,吊车的起重量与经济跨度密切相关,不同吨位的吊车又对应不同的经济跨度,随着吊车起重量的增加,经济跨度向高处攀升。

2 刚架最优柱距的确定从综合的角度分析,柱距(模数)的选择对设计的优劣影响极大。

归纳起来有以下几点:1)钢用量始终是评价刚架结构方案优劣的有效指标,研究表明,柱距和门式刚架用钢量关系最为密切。

2)使用轻质屋面材料和轻型墙体材料,取代传统工艺所常用的钢筋混凝土屋面板和钢筋混凝土围护墙体的做法,可以降低厂房总体造价。

3)钢材的供应与费用,标准化程度等指标都与厂房的柱距(模数)有关。

刚架的间距与刚架的跨度大小、屋面荷载多少、檩条间距的大小等多种因素有密切关系。

正常情况下,间距的增大,檩条和墙梁跨度增大,直接导致其相应用钢量增加,同时支撑的用钢量也增加,但主刚架榀数的减少可以降低总用钢量。

工程经验表明,6m~9m是门式刚架的合理柱距,7.5m左右的经济效果最好。

轻型门式刚架的特点和优化方法分析

轻型门式刚架的特点和优化方法分析

轻型门式刚架的特点和优化方法分析Lightweight steel portal frame characteristics and optimization analysis作者于立岩单位:中铁十八局集团科研设计院摘要:目前门式刚架是单层工业厂房中一种常见的结构形式, 本文分析了门式刚架结构的特点,并从柱距、跨度、次构件以及钢材类型等几方面探讨如何降低门式刚架的用钢量,并根据分析结果提出了相关合理化建议。

Abstract: The portal frame for single storey industrial buildings is a common form of structure, this paper analyzes the characteristics of portal frame structure, and from column space, span, components and types of steel and so on several aspects to discuss how to reduce portal frame steel consumption, and according to the analysis results puts forward some reasonable suggestions.关键词: 门式刚架; 用钢量; 柱距; 跨度Key words:portal frame;Steel consumption;column space;span;近几年来, 我国轻钢结构发展迅速, 单层门式刚架轻型房屋钢结构具有跨度大、用钢量低、重量轻、施工速度快、综合造价低和适用范围广等特点, 在轻工业厂房、仓库、交易市场等各类建筑结构中得到了广泛的应用,其中用钢量省、结构轻巧、适用范围广是门式刚架最主要的特点。

在目前的工程实践中,门式刚架的梁、柱多采用焊接H形变截面构件,单跨刚架的梁柱节点采用刚接,多跨者大多刚接和铰接并用;柱脚可与基础刚接或铰接;围护结构多采用压型钢板;保温隔热材料多采用玻璃棉。

关于单层门式刚架结构的设计优化的思考

关于单层门式刚架结构的设计优化的思考

China Pulp &Paper Vol.40,No.2,2021·单层门式刚架结构设计·关于单层门式刚架结构的设计优化的思考张锐(中国轻工业成都设计工程有限公司,四川成都,610015)摘要:随着经济的迅速发展,市场对纸和纸板的需求不断增加,纸和纸板的生产量迅速增加,因此造纸厂需要快速建造仓库对浆板和成品纸进行储存,而单层门式刚架结构刚好符合这类仓库的要求。

本文结合当前单层门式刚架结构(以下简称“门式刚架”)的发展现状,从实际工程的门式刚架设计工作经验出发,分析了门式刚架结构的主构件设计、围护构件的优化设计等方面应该注意的问题,并结合工程实例探讨了门式刚架的设计优化方案,以期为今后提升单层门式刚架的设计优化提供参考。

关键词:单层门式刚架结构;仓库;设计中图分类号:TS73文献标识码:ADOI :10.11980/j.issn.0254-508X.2021.02.014Consideration on Design Optimization of Single-Layer Portal Steel FrameZHANG Rui(Chengdu Engineering Co.,Ltd.of China Light Industry ,Chengdu ,Sichuan Province ,610015)(E -mail :zhangrui@ )Abstract :With the increasing improvement of people´s living standards and the rapid development of the express delivery industry ,the de‐mand for paper and paper board is increasing ,paper mills need to fast construct the warehouse for storage of the pulp sheet and finished pa‐per product ,steel structure of gabled frames just meet the requirements of this type of bining the development status of the current steel structure of gabled frames (hereinafter referred to as the "gabled frames "),from the practical project of gabled frames design work experience.The problems should be paid attention in the frame structure of the main components of gabled frames design ,design opti‐mization of retaining structures were analyzed ,in order to provide reference for the design and optimization of single -layer portal steel frame in the future.Key words :single-layer portal steel frame ;warehouse ;design随着我国经济建设的快速发展,工业厂房设计中越来越多地采用单层门式刚架结构,单层门式刚架结构具有机械化程度高、结构强度高、满足厂房建设实际需求等特点,因而得到了较为广泛的推广以及应用。

门式刚架轻型房屋钢结构优化设计探究

门式刚架轻型房屋钢结构优化设计探究

门式 刚架体 系也存 在 经济跨 度 ,因此不 宜盲 目追求 大 跨度 。常规 门式 刚架 的经 济跨 度 范围在 1 8~3 m,吊车 吨 0 位较大时经济跨度在 2 3 m,无 吊车或 吊车吨位 较小 时 , 4~ 0 经济跨度在 1 2 m;采用 合 理跨 度 可 以节 省钢 材 5 ~ 8~ 1 %
2 2 焊接 材料 选 用 .
只需根据母材 的种 类 型号 选择与 其 匹配 的相 同等级焊 条 或焊丝、焊剂 即可 ,无 需给 出具 体 的牌 号 。但 直接 承受 动力荷 载的焊接连接或重要 的厚板 焊接宜选 用低氢 型焊条 ,
收稿 日期 :2 0 0 7—0 0 5— 8
作者简 介 :王羡农 ( 9 5一) 16 ,女 ,河北辛集人 ,工程硕 士 ,副教授 ,主要从事钢结构教 学、科研和设计工作 。
2 8
维普资讯
12 柱距 与跨 度 .
对于门式 刚架 结构 ,在 满足 工 艺 布 置要 求 的前 提 下 ,
最优柱距 和最优跨 度是方 案设 计 中应 优 先考 虑 的问题 。柱 距 小于 7 m时 ,总用钢量随柱距 的增 大普遍呈降低趋势 ,降 幅随跨 度的增大而增 大 ;柱距 7~ m 内 ,柱距对 用钢 量 的 9 影响很 小 ;柱距 超过 9 m后 ,总用钢量逐 步上 升 ,主要是 由 于檩条、支撑 、吊车 梁 等构 件 的用 钢量 大 幅 上 升造 成 的。
维普资讯




20 0 7年 第 8期
门式 刚架 轻 型 房 屋 钢 结 构 优 化 设 计 探 究
王 羡农 ,叶海 燕
(.河北工程大学 ,河北 邯郸 1 0 6 3 ;2 50 8 .中煤 国际工程集 团北京 华宇工程有 限公 司 ,北京 10 1 ) 0 0 1

探寻门式刚架的最优化设计

探寻门式刚架的最优化设计

的5 0 %以上 。这种结构T业化 、 商品化程度高 , 施工快 , 综 合效益 9 . 0 m。 超过 9 m, 屋面檩条与墙架体 系用钢量增加较多 , 综合造价不 高 。轻型钢结构体 系的本质是“ 轻” , 实现这一本质 的条件是截 面 经 济。 由此可见 , 合理 的跨度 和间距 选择对刚架优 化设 计的重要 板件要 “ 薄” , 设计时必然要考虑板 件局部失稳后 的极 限强度 。所 性 可 见一 斑 。
此基 础上一 个T程应该 首先确定 门刚 的合 理跨度 和刚架 的最优 壁薄 , 高度大 的檩条和墙梁 , 以取得最少 的用钢 量 , 达到最优化设 间距 。 门 刚跨 度 一 般 由生 产 l T艺 和 使 用 功 能 来 确 定 , 有 时 业 主要 计和较 好的经济效益 。此外 , 檩条设计 时只简单要求镀锌 , 没有 提 求设计人 员根据T艺和使用功能来确定 厂房的经济跨度 , 以降低 出镀锌方 法镀锌量 , 导致 一些施T单 位用 电镀 , 造 成 T程 尚未 完
科技 的发展令钢结构 的重要性被重新肯定。轻钢结构是近十 增大先下降而后上升。常用跨度如 1 2 ~ 1 8 m, 最合理柱距 6 . 0 m。跨
年 来 发 展 最 快 的领 域 , 在 美 国 采 用 轻 型 钢 结 构 占非 住 宅 建 筑 投 资 度 1 8 ~ 3 6 m, 合理柱距 6 — 7 . 5 m。跨度 3 6 ~ 4 5 m, 合理柱距 约 为 7 . 5 ~
民营 科技 2 0 1 4 年第6 期
工 程 科 技
探寻 门式刚架 的最优化设 计
冷 晶 明
( 秦 皇岛庄典装饰 工程有限公 司, 河北 秦 皇岛 0 6 6 0 0 0 )
摘 要: 对 门式 刚 架 的 最优 化设 计 的 思路 和 方 法进 行 了 阐述 。

论述门式刚架结构的优化设计

论述门式刚架结构的优化设计

l 合理跨度 的确定
不 同的 生产 工艺流程 和使用功 能在很大程 度上 决定着厂 房 的跨度 。有的业 主甚至要求轻钢生产厂家根据 自己的使用功 能, 定较为经济 的跨度 , 确 在尽可 能满足生 产工艺和 使用功能 的基 础 上 , 根 据 房 屋 的 高度 确 定 较 为 合 理 的跨 度 。 一 般 情 况 应 下, 当柱 高、 载一定 时, 当加 大跨度 , 荷 适 刚架 的用钢量 增加不 太 明显 , 节 省 空 间 , 础 造 价 低 , 但 基 综合 效益 较 为 可 观 。 但 此 时 应注意加大跨度应适量, 一般保持最后跨度 在 1 ~ 4 2 2 m之 间, 否 则容易造成钢粱截面 由挠 度控 制, 导致无法充分 发挥 高强度钢 材( 比如 Q 4 B 的强度。一股 当跨度大于 2 m时 , 35 ) 4 如果是单跨 结 构 , 于 风 荷 载 较 大 的 地 区 ( 如 厦 门 08N m) 则 应 于 中 对 比 .k /  ̄, 间 设 立 摇 摆 柱 , 大 大 减 小 钢 梁 以及 钢 柱 断面 , 用 钢 量 较 单 可 其 跨刚架节约 1. 67 %左右。通过大量计算发现 当檐高为 6 柱距 m、 为 75 荷载情况完全 一致情况 F( . m、 恒载 O3 Nm2活载 O3 N . / , k . / k m 2 基本风压 08 Nm , 吊车) 跨度在 1 ~ 4 . / 2无 k , 2 2m之 间的刚架单 位用钢量 ( 3 5 ) 1- 5 g 当檐高 为 1 5 时 ( Q 4 B 为 6 2k / ; m 2 1m 其他情 况 同上 ) 跨度在 1~ 4 , 2 2 m之 间 的刚 架用钢量 ( 3 5 B 为 2 ~ Q4一) 2 3 k/ 0 g 。因 此 , m 设计 者 应 根 据 具 体 要 求 在 选 择 方 案 时 选 择 较 为 经济 的跨 度 , 宜 盲 目追 求 大 跨 度 。 不 ,来自3 合理确定柱脚 埋深

门式刚架轻型钢结构房屋合理设计的研究

门式刚架轻型钢结构房屋合理设计的研究

门式刚架轻型钢结构房屋合理设计的研究门式刚架轻型钢结构房屋是一种新型的建筑结构体系,其具有重量轻、施工快、抗震性能好等优点。

在目前的建筑领域中,越来越多的人开始关注和研究这种新型的建筑结构体系。

本文将从设计的角度来对门式刚架轻型钢结构房屋进行合理设计的研究,探讨如何实现优良的建筑设计效果,以期为相关领域的研究和实践提供有益的参考。

门式刚架轻型钢结构房屋的设计必须考虑其整体结构的稳定性和承载能力。

在设计之初,需要充分考虑房屋的整体布局、结构形式和受力情况,合理确定门式刚架的尺寸和布置,保证其能够承受各种外部荷载,并满足建筑的使用要求。

还需要考虑门式刚架和墙体、楼板等部件之间的连接方式,确保其具有良好的整体稳定性和耐久性。

门式刚架轻型钢结构房屋的设计需充分考虑其节能、隔热、防水等性能。

在设计阶段,应合理选择保温材料和隔热材料,保证房屋具有良好的保温性能和隔热性能,减少能源消耗。

还需要考虑房屋的防水设计,包括屋面防水、墙体防水等,保证房屋能够有效防止水的渗透,延长房屋的使用寿命。

门式刚架轻型钢结构房屋的设计还需要考虑其建筑美学和人性化设计。

在外观设计上,应该注重考虑建筑的整体风格、立面处理、色彩搭配等,使其符合当地的建筑文化和环境特点,营造出美观的建筑形象。

在内部设计上,还需要考虑房屋的功能布局、采光、通风等问题,为居住者创造舒适的居住环境。

在门式刚架轻型钢结构房屋的设计中,还需要充分考虑其施工和成本的问题。

设计应该尽量简化构件的制作和加工工艺,降低建筑的施工难度和成本。

在设计时还需要充分考虑房屋的材料选择、结构布局等问题,以尽量降低建筑的造价,提高建筑的经济性。

门式刚架轻型钢结构房屋的合理设计需要充分考虑建筑的整体结构、性能要求、美学设计、施工成本等诸多方面的因素。

只有充分考虑这些因素,才能够设计出满足建筑使用要求,具有良好外观和舒适环境的门式刚架轻型钢结构房屋。

未来,随着社会的发展和科技的进步,门式刚架轻型钢结构房屋将会得到越来越广泛的应用和推广,其设计研究也将会得到越来越多的关注和重视。

浅谈门式刚架优化设计

浅谈门式刚架优化设计

浅谈门式刚架优化设计【摘要】结合多年工作实践,对门式刚架轻钢结构优化设计相关事项进行了探讨,分别阐述了门式刚架轻型钢结构截面形式的选择和材质要求及综合优化要点,以期为钢结构设计人员提供参考。

【关键词】门式刚架;轻钢结构;优化设计;截面形式1.概述钢结构因其自重轻、施工周期短、抗震能力强、可回收等优势和特点被人们广泛应用。

改革开放以来,我国已建成了大量的轻钢结构建筑,诸如车间、库房、展厅等都普遍采用了门式刚架轻型钢结构,成长了一大批钢结构建设企业和设计人员,因此也应运而生了许多钢结构设计软件,设计人员可以利用设计软件方便快捷地做出各种钢结构设计。

然而,不同的设计人员面对同一个工程并且使用同一款软件,计算后会得出各自不一样的结果。

究其原因,主要与设计人员对钢结构工程的理解认识,工作实践经验的积累,基本知识的掌握,见识的多寡等因素都有着密切的关系。

设计人员做出的设计图纸至关重要,因为设计结果,决定了该项工程的含钢量,也就基本上确定了这项工程的造价,所以其设计不仅要符合设计规范等条文的规定,保证建筑结构体系的安全,同时也应在满足规范要求的基础上做好恰当的优化,合理的降低含钢量,做到安全适用,经济合理,确保质量。

因此钢结构设计中的一项重要内容就是对设计项目进行逐步优化。

现结合多年施工现场的工作经历和设计感受,把门式刚架轻型钢结构优化设计方面的一些经验和体会总结出来,与大家共同切磋、分享。

2.优化设计2.1选择截面首先确定构件的截面形式。

门式刚架轻型钢结构多采用h型钢断面的构件,而h型钢又分为热轧国标h型钢和钢板组焊的h型钢。

根据建筑功能的要求,结构的跨度、高度和荷载不同,门式刚架梁、柱的截面形式可分别选用腹板不等高的变截面h型钢或等截面h型钢。

以下几项是工程设计人员在选择构件截面时必须考虑的条件:1)腹板不等高的变截面h型钢可使用在一般的厂房、超市等结构的门式刚架柱中,即通过改变h型钢柱腹板的高度,将柱子做成下端小上端大的楔形,以满足适应门式刚架柱肩弯矩大的受力特性,达到节约钢材,降低造价的目的。

门式刚架轻型房屋钢结构的优化设计

门式刚架轻型房屋钢结构的优化设计

门式刚架轻型房屋钢结构的优化设计摘要:随着人们对房屋防火性、美观性、抗震性等方面关注度的逐渐提升,门式刚架轻型房屋钢结构的优化设计问题逐渐的成为了社会热门讨论对象,在这样的情况下相关单位应当保持与时俱进的发展状态,在轻型房屋钢结构设计优化上投入更多的时间和精力,不断的改善现有问题,创造出更多的良性影响力。

基于此,本文将对门式刚架轻型房屋钢结构的优化设计展开研究。

关键词:门式刚架;轻型房屋钢结构;优化设计;研究前言:在轻型房屋钢结构中门式刚架的使用范围相对较广,这与其施工耗时少、观赏性高、材料成本低有着不可分割的关系,随着我国建设步伐的不断推进,门式刚架轻型房屋钢结构得到了更多人的关注,为门式刚架轻型房屋钢结构的使用提供了进一步的支持,但同时也为其带来了崭新的挑战,如何实现对轻型房屋钢结构的有效设计优化成为了亟待解决的问题。

由此可见,对门式刚架轻型房屋钢结构的优化设计进行探究是十分必要的,具体策略综述如下。

1门式刚架轻型房屋钢结构设计的要点1.1结构形式和布置体系特征、荷载情况等是门式刚架轻型房屋钢结构形式与布置设计工作开展的前提所在,相关设计人员应当对此重视起来,从刚度是否均匀、力学模型的清晰程度等几个方面入手,保障结构形式和布置的科学性与合理性,为门式刚架轻型房屋钢结构最终设计效果的呈现质量提供可靠的支持力量。

与此同时,柱间抗侧支撑情况对于门式刚架轻型房屋钢结构也有着一定的影响,因此在设计的过程中效果设计人员还应当加强对侧向力作用的分析研究,综合性的分析结构的扭曲情况,严格按照规范要求操作,确保门式刚架轻型房屋钢结构设计能够满足客观实际需求,发挥实际应用价值。

1.2合理跨度的确定生产工艺流程与厂房跨度之间存在着十分紧密的关系,因此在门式刚架轻型房屋钢结构设计中设计人员除了需要考虑生产工艺的使用功能之外,还应当对房屋结构高度重视起来,合理把控跨度设计,以保障最终门式刚架轻型房屋钢结构设计效果能够满足预期要求,呈现出理想的状态。

浅谈门式刚架房屋设计技术方案

浅谈门式刚架房屋设计技术方案

浅谈门式刚架房屋设计技术方案门式刚架是一种常见的建筑结构形式,由于其良好的可靠性和经济性,被广泛应用于工业、商业及农业建筑等领域。

门式刚架房屋的设计技术方案是确保结构安全、经济、实用的重要保障。

本文将从门式刚架房屋的设计材料、构造、受力形式等方面进行详细探讨并阐述门式刚架房屋设计的技术方案。

一、设计材料门式刚架房屋的设计材料主要包括:钢材、混凝土等。

门式刚架的骨架部分采用的是优质焊接钢管,钢材的强度和抗震性能非常优越。

在实际生产施工过程中,常采用Q235B、Q345B这两种材料,这两种材料的力学性能和力学指标非常符合建筑材料的要求,具有优异的可塑性和延展性,经过设计人员的合理优化后能够保证门式刚架的整体性和稳定性。

另外,混凝土的采用可以提高门式刚架的抗震性和耐久性。

二、构造门式刚架房屋的构造分为两种,一种是工厂预制,另一种是现场制造。

工厂预制的门式刚架可以大大的提高施工的效率,而现场制造需要更多的人力和物力。

门式刚架房屋的构造具体分为以下几个方面:(1)框架件。

框架件是门式刚架最核心的部分,其结构决定着整栋建筑的稳定性。

这种框架由竖立在地基上的两组柱子和横向的连梁组合而成。

(2)房屋墙体。

门式刚架房屋墙体采用轻质隔墙板,厚度一般为50mm。

隔墙板的优点在于重量轻、隔声效果好,同时还可以随时进行拆装,易于维修。

采用这种材料可以提高门式刚架墙体的承重能力和防火性能。

(3)屋顶构造。

门式刚架房屋的屋顶构造通常采用夹心彩钢板。

彩钢夹芯板既兼具保温隔热效果,又可以防火、防腐蚀、防水,是一种十分优良的材料。

三、受力形式门式刚架房屋的受力形式包括静荷载、动荷载和地震荷载。

对于不同类型的受力荷载,门式刚架房屋的设计方案也有所不同。

静荷载是指自重、铺装、家具、墙体等常见荷载,在设计门式刚架房屋时主要需要考虑框架的刚度和稳定性。

动荷载是指如人员流动等不稳定荷载,在设计时需要考虑框架的内部力学应力分析和优化。

地震荷载是指地震力对建筑物的作用,设计门式刚架结构时需要考虑地震作用下的结构强度和刚度,并加强结构中的稳定性。

门式刚架轻型钢结构房屋合理设计的研究

门式刚架轻型钢结构房屋合理设计的研究

门式刚架轻型钢结构房屋合理设计的研究1. 引言1.1 研究背景门式刚架轻型钢结构房屋合理设计的研究是当前建筑领域的热点问题之一。

随着我国经济的快速发展和城市化进程的加快,房地产市场需求持续增长,给传统混凝土结构带来了一定的挑战。

轻型钢结构房屋以其轻质、高强、易于施工及可持续利用等优点逐渐受到人们的关注和青睐。

而门式刚架作为轻型钢结构房屋中的重要构件,其设计合理与否直接影响到房屋的稳定性和安全性。

深入探讨门式刚架轻型钢结构房屋的合理设计,既有利于推动我国建筑结构的创新发展,也有助于提高建筑工程的施工效率和质量。

通过对门式刚架轻型钢结构房屋设计原理、要点和优势等进行深入研究,并结合实际案例分析,可以为设计者提供更多的设计经验和技术指导,从而提高房屋的整体品质和性能。

1.2 研究目的研究目的对于门式刚架轻型钢结构房屋的设计来说是至关重要的。

通过深入分析研究,我们旨在探讨如何更好地利用轻型钢结构材料、门式刚架设计原理以及设计要点,来实现房屋的合理设计。

具体目的包括:了解轻型钢结构房屋的基本特点和优势,为后续设计提供理论基础;深入探讨门式刚架设计原理,明确其在轻型钢结构房屋中的应用;总结设计轻型钢结构房屋的要点,探讨如何在设计过程中合理运用门式刚架技术;最重要的是,分析门式刚架轻型钢结构房屋的设计优势,为业主和设计者提供更好的选择依据;通过案例分析,验证设计理论和实际应用之间的关系,为今后的设计和建造提供借鉴。

通过本研究的目的,我们致力于推动门式刚架轻型钢结构房屋设计的发展,为建筑行业注入新的设计理念和实践方法。

2. 正文2.1 轻型钢结构房屋概述轻型钢结构房屋是一种新型建筑结构系统,由薄板钢制成的冷弯工型钢作为主要结构材料,通过螺栓连接构件而成。

轻型钢结构房屋具有重量轻、施工速度快、抗震性能好、可循环利用等优点,逐渐成为建筑行业的发展趋势。

轻型钢结构房屋的主要构件包括主梁、次梁、柱子、底脚、墙体等。

主要承受房屋重量的是主梁和柱子,次梁和底脚则起到稳定结构的作用。

门式刚架优化设计的浅析

门式刚架优化设计的浅析

门式刚架优化设计的浅析摘要:随着社会的发展,我国的现代化建设水平的发展也越来越迅速。

上世纪八十年开始,我国对门式刚架轻型房屋钢结构进行应用,经过近几十年来的不断发展,现阶段已经成为我国房屋建筑的一种重要组成方式。

在结构设计方面门式刚架轻型钢结构房屋主要通过应用H型钢等组成一种门式刚架承重的房屋骨架,实际的应用中这种设计非常广泛。

因为门式刚架轻型房屋结构的布设非常灵活,并且其柱网不会受到构建模数的限制。

并且,门式刚架轻型房屋在拆卸时比较方便,利于我们的回收应用,对于施工工期可以大大的减少。

此外,钢结构的应用有利于降低对能源的消耗,有效的保证了环境不被破坏,并且其应用的综合经济效益比较高,能够为企业带来很大的利益。

关键词:门式刚架;优化设计;浅析引言门式刚架结构是钢结构厂房中应用最广泛的钢结构形式,主要应用于工业厂房、仓储库房中。

门式刚架的结构优化是一个系统优化,也就是在满足设计目标要求基础上,同时满足各类约束条件,将理论知识与实际结合在一起,在可允许的标准规定范围内和其他约束条件下进行设计,以得到最优的设计方案,达到“质优、价廉”的经济指标。

结构优化设计对门式刚架的应用有着十分重要的应用意义。

1门式刚架轻型房屋钢结构优势体现门式刚架轻型房屋钢结构在近些年的建筑工程领域应用比较广泛,门式刚架轻型房屋钢结构在上世纪80年代初期的时候在我国开始发展,在经过了几十年的发展后,已经成为房屋建筑结构重要的结构应用形式。

门式刚架轻型房屋钢结构主要是轻型焊接H型钢等构成的实腹式门式刚架作为主要承重骨架,冷弯薄壁型钢作为檩条等房屋结构体系,这一结构体系在实际房屋建筑中的广泛应用,正是因为其自身有着鲜明优势。

门式刚架轻型房屋结构的柱网布置比较灵活,在使用了金属压型板的构件下,柱网布置不会受到模数的制约。

另外,门式刚架轻型房屋钢结构的应用优势还体现在比较方便拆卸,资源的可回收利用效率比较高。

由于钢结构施工只要进行螺栓连接即可,所以在施工上就比较方便,能大大缩短施工的工期。

浅谈门式钢架轻型房屋钢结构优化设计

浅谈门式钢架轻型房屋钢结构优化设计

5 檐 口高度的确定
当荷载 、 度、 距等 因素相 同时 , 口高 度 跨 柱 檐
( 柱长 度 ) 愈高 , 钢愈 大 。这 不 仅仅 是 由于柱 加 长 用 了一节 。更重 要 的 是 由于 柱 高 增 加 , 构 的侧 向刚 结 度降低 , 顶 在水 平荷 载作 用下 的侧 移增大 , 柱 要控 制 柱顶 位移 值 , 须 增 加柱 截 面 尺 寸 。柱 计 算 长度 越 必
3 8 3 6 3 4 3 2
厂房的用钢量 。由于轻钢厂房的柱距不受模数的限
制, 因此 , 在满足工艺专业 的要求下, 柱距 的选择较 为灵 活 。图 2所表 示 的是在 2 跨度 、 4m 有无 吊车 条 件下 不 同柱距 所 对应 的总用 钢量 的关 系 曲线 。
3 8 3 6
() 度 的 变 化 范 围为 l 4跨 8~3 以 3m 为 模 6m(
数 ) 。
() 别对 有无 吊车 进行 计 算 , 中有 吊 车 厂 房 5分 其
中的吊车分别为 5tl 2 的桥式 吊车。 、0t 0t 、
( 檐 口高度分别为: 吊车厂房 6m; 吊车厂 6 ) 无 有
量必然上升。若跨度增大 , 梁截面又显著增大 , 也会

12 3




第3 3卷
导致 单 位用钢 量 的上 升 。在 设 计 时 , 进 行 几个 方 应 案 的综合 比较 , 择适 宜 的跨度 和跨 数 。 选
支 撑也 可优先 考虑 设 置 柔性 支 撑 , 柱 支 撑 可 以考 下 虑设 置 型钢支 撑 。屋 面水 平支 撑宜 优先 考虑 设置 柔
柱距超过 8 m时由于檩条 、 支撑、 吊车梁等构件的用

浅谈门式刚架的设计与优化

浅谈门式刚架的设计与优化

浅谈门式刚架的设计与优化摘要:近十几年,随着钢结构理论的成熟及钢结构加工技术的发展,钢结构体系建筑由工业建筑逐渐向民用建筑过度,但是,在工业建筑中的使用依旧占据主要的位置。

轻型房屋钢结构具有钢材使用量少、施工速度快且方便、综合造价低、适用性强、耐久性稍差、耐火性弱等特点。

在工业飞速发展的今天,门式刚架在我国更是普遍存在,这其中的原因之一是《门式刚架轻型房屋钢结构技术规程CECS 102:2002》(注:新版规范为《门式刚架轻型房屋钢结构技术规范GB 51022-2015》)起了很大推动作。

关键词:门式刚架;优化;结构布置1.荷载的取值作用在门式刚架结构上的荷载主要有:竖向荷载(结构自重、积灰荷载、雪荷载等)、水平荷载(风荷载、吊车刹车力),以及地震荷载(水平和竖向)。

由于轻钢结构本身自重轻,所以对地震的反应不那么敏感,这个特点对抗震较有利。

对于门式刚架屋面恒载,一般可取0.15~0.3kN/m2,普通的工程已能足够满足要求。

但个别设计设计人员为了保守设计,故意将恒荷载取得比实际恒载大,而在一些风荷载比较大的地区(风荷载不小于0.5KN/m2),反而造成结构的不安全,因为对于封闭结构,屋面风压为负值,产生风吸力,当恒载取得比实际恒载大时,反而抵消了风吸力,造成结构在风荷载作用下的不安全。

所以,恒荷载须根据屋面材料计算准确取值,否则取大了或取小了都会对结构不利。

对于活荷载,规范规定一般屋面受荷面积大于60m2可取不小于0.3kN/m2。

对于屋顶吊挂的一些设备要考虑附加荷载。

对于风荷载,《建筑结构荷载规范GB50009-2012》与《门式刚架轻型房屋钢结构技术规范GB 51022-2015》的计算方法并不一样,很多工程设计师对此感到疑惑,本人结合前辈的经验以及总结自己设计的一些工程案例,认为风荷载的计算方法与门式刚架的跨高比相关,当刚架的跨高比小于等于4时,应按《建筑结构荷载规范GB50009-2012》进行计算,当刚架的跨比大于4时,可按《门式刚架轻型房屋钢结构技术规范GB 51022-2015》进行计算。

门式刚架轻型房屋钢结构设计优化分析

门式刚架轻型房屋钢结构设计优化分析
4.3 充分重视空间的优化设计
在优化设计中,空间优化主要是对房屋功能以及工艺展 开考虑,尽量避免空间的浪费,要充分掌握现场实际情况,对 影响钢结构设计比较大的条件,需要反馈给设计人员通过调 整房屋功能分区以及工艺细部进行解决。同时,吊车的吨位 要结合工艺使用的实际情况进行选择,若是没有特定要求,尽 量选择自重比较轻的吊车,也要着重考虑房屋上部空间是否 满足吊车使用的净高要求。
关键词:门式刚架;轻型房屋钢结构;设计优化
1 前言
在国内的工程中,门式刚架以其质量轻、结构坚固耐用、 造价低、施工快等优点不断得到广泛应用,为此国家有关部门 也出台了很多相关规范,为轻型钢结构的设计提供了依据。 门式刚架轻型房屋钢结构的设计技术日趋成熟,但是在钢结 构的实际设计中,依旧存在很多的问题,需要进一步完善和 研究。
4 门式刚架轻型房屋钢结构优化设计 4.1 注重门式刚架轻型房屋钢结构的选型
160
设计人员需要结合轻型钢结构实际使用情况,加强对结 构形式的合理选型。根据门式刚架房屋是否设置行车以及行 车的吨位,合理选择柱距和跨度。对于刚架采用单脊双坡还 是多脊多坡要根据实际使用环境进行选择,多雨地区宜采用 单脊双坡,有利于屋面排水。在跨度大且设置女儿墙时,为了 降低房屋的建筑高度和钢梁挠度引起的屋面凹坑效应,宜采 用多脊多坡。整体结构选型中,借助多榀并排框架,在纵向连 接中利用支撑系统、系杆和檩条等形成稳定结构。主框架选 型,借助梯形屋架或者三角形屋架代替门式钢架横梁。屋盖 选型,一般情况下屋面封闭可以采用轻质屋面或是重型屋面, 根据门式刚架的实际使用情况设计为有檩或是无檩屋盖。
2 门式刚架轻型房屋钢结构优势体现及发展 2.1 门式刚架轻型房屋钢结构优势体现
轻型钢结构主要是 H 型钢截面构成门式刚架,成为承受 荷载的骨架,正是因为门式刚架应用灵活性好,承载能力强[1], 已广泛地被应用于单层工业厂房及仓库。门式刚架的屋面和 墙面采用岩棉压型钢板,可以有效地减轻结构体系的重量。 其次,门式刚架柱网尺寸布置灵活,同时跨度大,这样就可以 提供比较大的使用空间。

浅谈门式刚架优化设计

浅谈门式刚架优化设计

浅谈门式刚架优化设计[摘要]结合多年工作实践,对门式刚架轻钢结构优化设计相关事项进行了探讨,分别阐述了门式刚架轻型钢结构截面形式的选择和材质要求及综合优化要点,以期为钢结构设计人员提供参考。

【关键词】门式刚架;轻钢结构;优化设计;截面形式1.概述钢结构因其自重轻、施工周期短、抗震能力强、可回收等优势和特点被人们广泛应用。

改革开放以来,我国已建成了大量的轻钢结构建筑,诸如车间、库房、展厅等都普遍采用了门式刚架轻型钢结构,成长了一大批钢结构建设企业和设计人员,因此也应运而生了许多钢结构设计软件,设计人员可以利用设计软件方便快捷地做出各种钢结构设计。

然而,不同的设计人员面对同一个工程并且使用同一款软件,计算后会得出各自不一样的结果。

究其原因,主要与设计人员对钢结构工程的理解认识,工作实践经验的积累,基本知识的掌握,见识的多寡等因素都有着密切的关系。

设计人员做出的设计图纸至关重要,因为设计结果,决定了该项工程的含钢量,也就基本上确定了这项工程的造价,所以其设计不仅要符合设计规范等条文的规定,保证建筑结构体系的安全,同时也应在满足规范要求的基础上做好恰当的优化,合理的降低含钢量,做到安全适用,经济合理,确保质量。

因此钢结构设计中的一项重要内容就是对设计项目进行逐步优化。

现结合多年施工现场的工作经历和设计感受,把门式刚架轻型钢结构优化设计方面的一些经验和体会总结出来,与大家共同切磋、分享。

2.优化设计2.1选择截面首先确定构件的截面形式。

门式刚架轻型钢结构多采用H型钢断面的构件,而H型钢又分为热轧国标H型钢和钢板组焊的H型钢。

根据建筑功能的要求,结构的跨度、高度和荷载不同,门式刚架梁、柱的截面形式可分别选用腹板不等高的变截面H型钢或等截面H型钢。

以下几项是工程设计人员在选择构件截面时必须考虑的条件:1)腹板不等高的变截面H型钢可使用在一般的厂房、超市等结构的门式刚架柱中,即通过改变H型钢柱腹板的高度,将柱子做成下端小上端大的楔形,以满足适应门式刚架柱肩弯矩大的受力特性,达到节约钢材,降低造价的目的。

浅谈门式刚架结构厂房的结构优化设计

浅谈门式刚架结构厂房的结构优化设计
设 计 制 作 的 建筑 物 也 越 来越 多 、门 式 刚 架 作 为 典 型 的 轻 型 钢
结 构, 也 是 目前 国 内应 用 最 为 广泛 的轻 型 铜 结 构 、 但 是 目前 我 国缺 乏 对轻 钢 结 构进 行 系统 论 述 的 书 籍 .对 轻 铜 结 构 的 设 计 制 作 也 缺 乏 正式 规 范 .再 加 上 部 分设 计 人 员对 轻 铜 结 构 的 厂
安装 . 这 种 做 法 可 以极 大 的加 快施 工进 度
价也相对较高 . 一 般 用在 要 求 比较 高 的 商 场 、 办公 用及 厂 房 的 建 设 中. 、 怎样解决好板的保温 、 防 火 问题 以 及 连接 处 的 防 水 问
题 是 复 合 板 构 造 的 中心 问题 大 多数 的 横 板 在 竖 向连 接 处 可
图 2
( 2 ) 复合 板 ( 如 图 3) , 板 多是 横 放 , 它 的 构 造 比较 复 杂 , 造
墙、 楼梯 、 吊 车 梁等 ) 、 围护 板 材 体 系、 枉 脚 和 基 础 等 这 些构 件
都 可预 先进 行 设 计 并 在 工 厂 加 工好 .才 运 送 到 工 地 现 场 进 行
件 之 下连 续 支座 所 能 够 承 载 的 力度 要 大 得 多 ,其 刚 度 也 更 大 多. 所 以是 个 更好 的做 法 根 据 相 关 规 范 的 规 定 , 如 果 檩 条 的 定 性 好 , 钢柱、 钢 梁组 成 的 柔 性 框 架 , 的特点 . 进 而 强化 了房 屋 的 抗 震 动 、 扭曲 、 拉 仲的能力 . 使 房 屋
《 堡 : !
I l l w t ^ R | { t { 、 W 0 R I n 2 o i 5 / 4

浅谈门式刚架房屋设计技术方案

浅谈门式刚架房屋设计技术方案

浅谈门式刚架房屋设计技术方案嘿,大家好!今天我来和大家聊聊门式刚架房屋设计技术方案。

这个话题可是相当有意思,让我来给你详细讲解一下。

门式刚架房屋是一种常见的建筑结构形式,它具有承重能力强、空间利用率高、施工速度快等优点,因此在工业厂房、仓库、停车场等领域得到了广泛应用。

在设计门式刚架房屋时,我们要考虑的是建筑物的使用功能和要求。

比如,这个房屋是用来做什么的?是工业生产还是仓储?有没有特殊要求?这些都需要我们在设计之初就明确。

我们要进行的是结构方案设计。

这个阶段,我们需要根据建筑物的使用功能和要求,来确定门式刚架的布局、尺寸和材料。

其中,布局是非常关键的,它直接关系到整个建筑物的空间利用率和施工难度。

在门式刚架的布局设计中,我们要考虑的因素可不少。

比如,柱距和梁距的设置,要根据建筑物的跨度来确定,同时还要考虑到施工的便利性。

我们还要考虑屋面和墙面的材料选择,以及排水系统的设置。

这些因素都会影响到整个建筑物的使用效果和安全性。

我们来看看门式刚架的尺寸设计。

这个阶段,我们需要根据建筑物的荷载和结构性能要求,来确定门式刚架的截面尺寸和材料强度。

这可是个技术活儿,需要我们运用力学原理和工程经验来进行计算和分析。

只有确定了合适的尺寸和材料,才能保证门式刚架的承重能力和稳定性。

在设计门式刚架的尺寸时,我们还要考虑到施工过程中的误差和材料的变形。

这些因素都会影响到门式刚架的最终效果。

因此,在设计过程中,我们要预留一定的安全储备,以确保施工过程中的质量和安全性。

我们还要关注门式刚架的节点设计。

节点是门式刚架的关键部位,它的设计合理性直接关系到整个结构的稳定性。

在设计节点时,我们要考虑连接方式、焊接工艺、高强度螺栓连接等因素,以确保节点的可靠性和安全性。

除了结构方案设计,我们还要进行施工方案设计。

这个阶段,我们需要根据建筑物的规模和施工条件,来确定施工方法和施工顺序。

施工方案设计的目标是确保施工过程的顺利进行,提高施工效率,降低施工成本。

门式刚架轻型房屋钢结构设计优化分析阐述

门式刚架轻型房屋钢结构设计优化分析阐述

管理及其他M anagement and other 门式刚架轻型房屋钢结构设计优化分析阐述钟敏君(湖南省轻工纺织设计院有限公司,湖南 长沙 410005)摘 要:近年来,轻型化建筑结构在建筑行业中的应用日渐广泛,尤其是门式刚架轻钢结构,具有构件尺寸小、整体结构轻、可以批量生产、施工周期短等特点,特别适用于工业厂房和公共建筑的建设。

本文将简单阐述门式刚架轻钢结构的特点,并结合实例分析门式刚架轻型房屋钢结构设计方案,为相关工作者提供参考借鉴。

关键词:门式钢架结构;轻型结构;优化设计中图分类号:TU723.3 文献标识码:A 文章编号:11-5004(2019)01-0175-2随着社会经济的发展,门式刚架轻钢结构得到了迅猛的发展。

它具有工业化程度高、施工周期快、环境污染低等优点,在工业厂房、仓库、体育场馆等建筑中应用十分广泛。

但是在门式刚架轻型房屋钢结构应用过程中,很容易因为各种特殊因素的影响,导致整体结构设计较为复杂[1]。

因此,研究分析门式刚架轻型房屋钢结构优化设计具有重要的现实意义。

1门式刚架轻型房屋钢结构概述与传统的屋架结构相比,门式刚架结构本身的截面尺寸较小,可以充分利用建筑的内部空间,减少建筑的建筑面积。

此外,刚架结构本身的钢度更强,便于运输、制造和安装,同时还具有较高的经济效益,其主要特点体现在以下几个方面:1.1 施工周期短所有构件都可以提前在工厂进行预制,然后在建筑施工现场进行拼接安装[2]。

再加上门式刚架轻钢结构本身重量较轻,在施工过程中安装较为简便,有效的缩短了建筑的施工周期。

1.2 空间利用率高相比较传统的钢筋混凝土结构,钢结构本身的截面积较低,可以有效的提高建筑物内部的有效利用面积,且能够满足建筑物大跨度的要求,可以降低建筑物装修的费用支出,再加上钢材本身的价格较低,采用门式刚架轻钢结构具有较高的空间利用率和经济效益[3]。

1.3 便于拆卸,符合环保理念当建筑物本身需要拆迁时,门式刚架轻钢结构可以快速的拆迁,且钢材本身可以进行回收重复利用,减少了对周围环境的污染,符合当前绿色环保的发展理念。

门式刚架轻钢结构优化设计探讨

门式刚架轻钢结构优化设计探讨

门式刚架轻钢结构优化设计探讨
摘要:门式刚架结构与传统的建筑结构相比,在理论方面还不是很完善,还有较大的发掘空间,对门式刚架进行优化设计的课题由此提出。

本文的优化设计能合理利用材料的性能,使结构内部各单元得到最好的协调,并具有规范所规定的安全度。

同时,它还可以为整体性方案进行合理的决策,因此优化设计是实现设计最终目标安全、适用和经济的最有效的途径。

关键词:门式刚架;参数分析;优化设计;半刚性
一、门式刚架轻型钢结构的特点
门式刚架轻型房屋钢结构体系是由刚架、屋盖、围护体系、及相应的支撑所构成的结构体系。

最常见的结构体系中,一般由实腹式焊接日型钢组成的门式刚架作为承重结构。

而围护结构主要包括型钢檩条以及压型钢板组成的屋面系统。

门式刚架与其它形式的建筑结构相比,具有以下优势:
(一)构件形式经济合理,结构质量轻。

质量轻主要是由于围护结构的材料采用的是金属板与薄壁型钢,因而门式刚架的负荷较小,刚架自重也随之减轻。

而基础结构是与上部结构密切相关的,刚架整体变轻了,对基础的要求就会降低,基础的尺寸可以做小。

(二)抗震性能好。

门式刚架自重轻,地震反应较小,很适合在地震多发地区中推广使用。

(三)施工周期短。

与其它类型的建筑形式相比,门式刚架的构件。

  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。

基于门式刚架优化设计的探析
发表时间:2017-12-11T12:01:47.983Z 来源:《基层建设》2017年第24期作者:雷新海
[导读] 都遵照满足使用功能和设计规范的要求,而规范只给定范围要求,然而在规范范围内的具体取值却很大程度影响着结构的造价和成本,采用不恰当的设计会造成很大浪费或是影响结构安全。

因此对门式刚架结构进行优化设计非常有实际工程意义。

湛江南海西部石油勘察设计有限公司 524000
摘要:轻型门式刚架结构具有造价低廉、安装方便、施工周期短等特点,近几年来在工业厂房的建设中得到广泛应用。

在传统的门式刚架设计方法中,其截面尺寸、结构形式等选择,都遵照满足使用功能和设计规范的要求,而规范只给定范围要求,然而在规范范围内的具体取值却很大程度影响着结构的造价和成本,采用不恰当的设计会造成很大浪费或是影响结构安全。

因此对门式刚架结构进行优化设计非常有实际工程意义。

关键词:门式刚架;优化设计
引言:
门式刚架是目前轻型房屋钢结构中应用最为广泛的一种钢结构形式,广泛应用于生产、仓储、物流等各行各业中。

结构的优化设计是结构的综合选优,即把设计追求的目标与应满足的约束条件有机地结合起来,用优化的理论和合理的方法,在满足设计约束条件的可行区域内进行设计,以得到最优的设计方案,达到“质优、价廉”的经济指标。

结构优化设计对门式刚架的应用有着十分重要的应用意义。

一、门式刚架概述
门式刚架是一种传统的结构体系,该类结构的上部主构架包括刚架斜梁、刚架柱、支撑、檩条、系杆、山墙骨架等。

门式刚架轻型房屋钢结构具有受力简单、传力途径明确、构件制作快捷、便于工厂化加工、施工周期短等特点,因此广泛应用于工业与民用设施中。

目前,国内已建成了大量轻钢结构建筑,成长了一大批钢结构建设企业和设计人员,国内也开发了许多钢结构设计软件,比如PKPM、
3D3S、YJK等等均有钢结构设计模块,设计人员可以利用设计软件方便快捷地进行各种钢结构设计。

然而,不同的设计人员面对同一个工程并且使用同一款软件进行设计,而得出不一样的结果。

这主要与设计人员对规范、结构体系以及软件本身的理解认识,工作实践经验的积累等因素都有关。

设计结果决定了工程的含钢量,基本上就确定了工程的整体造价,所以结构设计不仅要符合相关设计规范等条文的规定,保证建筑结构体系的安全,同时也应该在满足相关设计规范要求的基础上做好恰当的优化,合理的降低结构的含钢量,做到安全适用,经济合理,保障质量。

因此钢结构设计中的一项重要内容就是对设计项目进行逐步优化。

二、优化设计
2.1结构选型
门式刚架的结构形式按跨度可分为单跨、多跨,按屋面坡脊数可分为单脊单坡、单脊双坡、多脊多坡。

合理选择结构形式,包括合理选择柱距、跨度、屋面坡度等至关重要。

首先,柱距对用结构钢量有较大的影响。

经过大量工程实例调查和统计,柱距为6~9m时,总用钢量基本保持稳定;柱距小于6m时,总用钢量随柱距增大普遍呈降低趋势,降幅随跨度的增大而增加;柱距超过9m时,由于檩条、支撑、吊车梁等构件的用钢量大幅上升,造成总用钢量上升。

柱距和跨度首先应满足工艺布置的要求。

当工艺无特别要求时,柱距应以6~9m为宜。

有吊车及较大屋面吊挂荷载的厂房,柱距宜接近6m;无吊车及屋面吊挂荷载的厂房,柱距宜接近9m。

具体工程应通过结构计算模型的试算比较来最终确定。

门式刚架跨度宜采用9~36m,当边柱宽度不等时,其外侧应对齐。

屋面坡度一般以5%~10%为宜,沿海多雨地区应适当增大坡度。

《门式刚架轻型房屋钢结构技术规范》GB51022-2015颁布后,门式刚架跨度可以扩大至48m;当吊车吨位较大时,经济跨度在24~36m;无吊车或吊车吨位较小时,经济跨度在18~24m;跨度对于用钢量同样有着较大的影响。

影响经济跨度的主要因素是荷载,荷载越大时,总用钢量对跨度越敏感,越应注意采用合理跨度。

2.2选择材质
Q235B、Q345B钢是门式刚架轻型钢结构中经常使用的材料。

两种钢材的强度设计值不同,Q345钢与Q235钢相比,前者的强度要高于后者。

具体到某项工程应选择哪种材料合适,与以下方面有关:
(1)设计时构件材质的选用,应根据结构的具体情况而定。

Q235B钢一般可用于构件截面小、结构规模小的工程,以充分利用H型钢构件腹板高厚比、翼缘宽厚比较大的特点,将构件的断面设计到更大更薄,让材料的强度发挥到最佳状态;Q345B钢可用于高、重、大型的结构,可以充分发挥Q345B钢材强度高的优势。

Q345B钢材与Q235B钢材相比,前者的强度要高于后者,如果结构为强度指标控制,则同样的工程,材质为Q345B钢的结构比Q235B钢的结构较轻,但Q345B钢材的价格要比Q235B钢材的价格略高;若结构主要为构造,比如长细比指标控制,则选择Q235B更为经济。

因此选用材料时要比较两种钢材的含钢量和市场价格,通过全面综合的分析核算,采用经济指标更好的钢材。

(2)从钢材市场的供货情况看,某一阶段市场上销售的钢材的规格、品种并非都齐全,如果选用的材料、规格在当地材料市场采购难,则需要到较远的地区采办,无形中会增加长途运输费用,从而加大施工成本。

因此首先要尽可能的了解当地钢材市场上销售的钢材规格、材质的,设计时选择容易采购到的材料,避免选用非常规规格的型材进行设计。

2.3综合优化
根据建筑参数进行结构建模计算,国内常用的设计软件PKPM、3D3S都可以对结构进行计算分析,方便快捷的调整梁,柱的截面尺寸,进行整体优化。

(1)针对钢结构柱梁平面内、外的稳定应力比及长细比,着重对柱、梁腹板、翼缘的规格、尺寸进行调整,以使应力比和长细比、腹板高厚比、翼缘宽厚比满足相关设计规范要求。

(2)根据柱、梁构件的强度抗弯承载力比值,调整构件的整个截面尺寸,充分考虑腹板高厚比、翼缘宽厚比,防止局部失稳。

(3)注重结构计算的同时,也要重视结构的构造设计,保证结构体系的完整,充分考虑结构支撑体系的布置与设计。

结束语:
优化不是一味的强调用钢量最少,优化必须以结构安全、体系合理为前提。

优化设计是一个系统工程,它综合体现了设计人员的专
业设计能力、对结构体系的理解、还有对计算软件的熟练掌握程度以及钢材市场的供货、价格信息变化等诸多因素,只有将这些因素紧密结合起来进行综合的考虑,才能达到满意的效果,将截面优化做到更适宜的范围。

参考文献:
[1]中华人民共和国建设部. GB 51022-2015 门式刚架轻型房屋钢结构技术规范.中国建筑工业出版社,2015
[2]冯建霖.门式刚架轻钢结构优化设计研究[D].西安:西安建筑科技大学,2010.。

相关文档
最新文档