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马墓盘因堕袈轻型钢结构坷核空诠形单憩笑积李建国,张永生单蟹减重厂房原始设计情况介绍呕杓研。~一。、!设计结构与究应砉ご笱а羧Qг海轿餮羧摘要:轻型门式刚架钢结构具有造价低、重量轻、安装方便、施工周关键宇:门式刚架;优化设计;工程概况该工程为山西省阳泉市某轻型钢结构厂房,结构形式为门式刚架结构,结构长高,原设计采用软件进行分析计算,设计参考《门式刚架轻型房屋钢结构技术规程—以下简称《规程》杓坪侠硎褂媚晗尬年。轻型钢结构厂房为攀礁占埽攀礁占芸缍,柱距,梁柱之间通过端板和承压型高强度螺栓连接。屋盖材料采用厚的单层夹芯彩钢板,墙体材料采用单层压型彩钢板。梁柱截面尺寸:钢柱:××】至海篐~××3Х炕窘峁剐问饺缤所示。问题提出原门式刚架施工图中,除去支撑和连接系统的构件重量,刚架中梁柱用钢达,,刚架中梁柱用钢一般为刚架总重的—,即使按上限取值,原设计中门式刚架单位平米用钢量也高达/,用钢量与工程实际和轻钢钢结构的特点极其不相称。原结构结果分析利用砑攀礁占苡τ貌问绦蚪⒛型,经加载求解计算后得到以下结论:原设计门式刚架柱顶最大位移、梁竖向最大挠度和构件最大内应力均远远小于《规程》中规定的极限值,原设计方案过于保守,构件截面尺寸需进一步优化。优化模型【司根据砑枰=、柱大头截面的翼缘板宽度虰、翼缘板厚度蚑、截面总高度虷、腹板厚度蚑为设计变量;引人梁、柱截面高度变化速率参数虷。.刺淞几何构造约束条件方面有宽厚比、高厚比、腹板高度大于翼缘宽度、大头截面高度大于小头截面高度、翼缘厚度大于腹板厚度陨系取P阅茉际悸堑苑段谇慷鹊睦谩⒏度及平面内外稳定的性能约束。所有约束条件应符合《规程》的年第总安徽建筑用安徽建期短等优点,近几年来应用较为广泛,怎样降低轻钢结构平米用钢量指标成为设计者的关注焦点。文章以山西省某轻型钢结构厂房原设计为例,借助邢拊7治鋈砑云浣杏呕杓品治觯⒍苑析结果进行了比较,为今后类似工程提供参考。中圈分类号:文献标识码:文童编号:—收稿日期:作者简介:李建国,男,山西平遥人,毕业于山西农业大学,硕士;助教,主要从事房屋建筑学方面的教学工作。优化前后构件截面参数比较ノ唬簃表优化前后主要变形参数比较重量减重率门式刚架轻型钢结构厂房基本结构形式筑图—
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云里呕峁治霰冉参考文献研鞋业,狄狄狄·警底緅‘业业业,,重凳韢堤苁韢譬怠#篒酝省担篒譬:§鰙业业业业螺业业业甔设年第贗总奁规定,并且要在有限元分析的过程中随着设计变量动态调整【。优化目标以单榀门式刚架体积最小,即用钢量最少为优化目标。优化步骤第剑撼跹∶攀礁占芄辜孛娉叽纭第剑翰捎帽浣孛娓思邢拊DP徒懈髦止た鱿碌拿攀礁占芙构力学分析、荷载组合,强度及稳定验算。第剑焊菔导屎稍匦вΓ髦衷际跫匦掠呕≡衩偶芙峁各杆件截面尺寸。以上第健⒌步可反复循环进行,每循环渭赐瓿次优化选择,直到所选截面尺寸与上一次截面尺寸完全一致为止。第剑貉樗忝偶芙峁沽弧⒅鞯愕谋湫斡β阌泄毓娣兜囊G螅不满足则按一定的比例参数参照截面满应力优化方法优化调整截面尺寸,再重复第步循环优化,直到门式刚架钢结构所有构件的各点变形满足规范规定要求为止【。优化过程中,主要考虑了如下三个因素:①抗剪高强度螺栓连接对连接部位梁、柱翼板截面的消弱;②截面优化后的厚度不符合我国钢板定型产品的厚度系列;③梁的翼