文档介绍：西南交通大学
硕士学位论文
轻钢结构中门式刚架的优化设计
姓名:肖峰
申请学位级别:硕士
专业:机械工程
指导教师:黄松和
20061201
要摘西南交通大学硕士研究生学位论文第本文就我单位委托某建筑设计单位所设计的轻型钢结构厂房为基础,对厂房的门式刚架的各构件进行分析,在此基础上进行门式刚架结构优化设计。在进行刚架结构优化设计时,应在确保结构安全的前提下,使结构的用钢量最省、造价最低。这就是采用优化设计方法的优化目标。本文以有限元软件魑F教ǎ貌问杓朴镅訟⒚攀礁占有限元模型,将门式刚架分解成若干个旱ピ#捎玫苑治龇法,结合钢结构设计理论和规范,按照模型受载情况,充分考虑生产实际和材料的规格系列,对门式刚架进行多次结构优化。优化后刚架减重效果明显,单榀减重眯б婷飨浴关键词:门式刚架结构;参数化设计语言:邢拊#
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⒄瓜肿门式刚架的概念西南交通大学硕士研究生学位论文门式刚架是门式刚架轻型房屋的最主要受力体系。门式刚架和采用冷弯薄壁型钢制成的檩条及采用压型钢板制成的外墙板、屋面板共同组成轻型钢结构房屋【。门式刚架轻钢结构已成为当今轻型化建筑结构的主要形式,它能有效利用材料,构件尺寸小,重量轻,而且可以在工厂批量生产,保证质量,工地安装连接简便迅速,施工周期短和可循环利用而被广泛应用于工业厂房和公共建筑中,其优越性和经济效益是不言而喻的。建筑工程中通常将按建筑面积平摊后,每平方米用钢量小予公斤的钢结构房屋称为轻型钢结构。轻型钢结构的层数一般为单层或二层,屋面、墙面通常采用轻质材料,其荷载较轻。这种结构外形简洁、美观、节省钢材、安装方便、施工速度快、造价相对较低,并可形成系列化和装配化,能像其它商品一样,进行批量生产,,而且经济效益十分显著,因此这种结构形式在国外一经推出就得到了广泛应用。国外轻型钢结构发展较早,由于汽车工业的发展,,由于战争的需要,,国外建筑钢材的发展有了很大突破,色彩丰富而耐久的彩色压型钢板的出现,以及透趾屠渫湫透的问世,极大地推动了轻型钢结构的发展,至今已形成为一种特殊的商品。业主不是带着图纸委托加工,而是向承包商定购某种轻型钢结构房屋,承包商在短时间内按业主要求按质建成,并交付使用。这种高质量的快速供货方式,使业主感到十分满意,,欧美各国由轻钢结构体系建造的非居住单层建筑物占%以上,日本新建的第.
。许多国家如英、美、日,澳等国家己作为一种经济快捷的建筑结构体系,以商品的形式出售【浚近几年以来,随着我国钢材产量的增加和焊接透值某鱿郑夜轻钢结构发展迅速。特别是随着‘门式刚架轻型房屋钢结构技术规程》:陌洳际凳酝贫夜攀礁占芮嵝头课莞纸峁沟姆⒄、用钢省、造价低、在及以下地区不需考虑抗震、形式美观具有现代感、用途广泛、制作简单、施工周期短,深受制作、施工企业和广大用户欢迎的优点。据有关资料统计显示到年我方米,而且以每年嗤蚱椒矫滓陨系乃俣仍黾印D壳埃庵纸峁挂殉晌8纸峁剐幸瞪至整个建筑业中发展最快的一种结构类型,已在很大程度上取代了传统的混凝土工业厂房,取得了重大的经济效益。但是,由于我国在该方面起步较晚,正式的设计规范《门式刚架轻型房屋钢结构技术规程》直到年才出版。在此之前,都是参照‘钢结构设计规范》—汀独渫浔”谛透纸峁辜际豕娉獭以及国外相关规范进行设计。直到年,‘门式刚架轻型房屋钢结构技术规程》,无论在设计水平、,我国的学者对门式刚架的设计进行了不少的探索和研究,取得了不小的成果,并开发出了相应的实用设计软件,如门式刚架轻型房屋设计系统、刚架轻型房屋设计系统、及同济大学开发的等软件均可对门式刚架轻型房屋钢结构进行设计。但按我国钢结构设计规范,在采用国产材料,设计同样的门式刚架厂房,我们的造价要比国外的高%左右。由于设计规范与国外不尽相同,使得我们设计时又不能照搬国外的设计软件。因此,尽快研究出符合我国的门式刚架截面优化设计方法,,结构设计可分为两种形式,,但还可以在某些方面进
大提高设计效率和