導(dǎo)航：安全管理網(wǎng)>> 安全論文>> 建筑安全論文>>正文

單層門(mén)式鋼架結(jié)構(gòu)工業(yè)廠房結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)探討

文檔作者：楊淑麗文檔來(lái)源：四川省冶金設(shè)計(jì)研究院		點(diǎn) 擊數(shù)：	更新時(shí)間： 2021年06月03日
下載地址：點(diǎn)擊這里	文件大?。?799.79 KB 共4頁(yè)	文檔格式： PDF	下載點(diǎn)數(shù)： 1 點(diǎn)（VIP免費(fèi)）

全屏查看

內(nèi)容預(yù)覽 [文件共4頁(yè)]

本文件共4頁(yè)，如需編輯使用，請(qǐng)下載。

注：預(yù)覽效果可能會(huì)出現(xiàn)部分文字亂碼（如口口口）、內(nèi)容顯示不全等問(wèn)題，下載是正常的。

	文件大小：799.79 KB 共4頁(yè) 文件格式：PDF 下載點(diǎn)數(shù)：1 點(diǎn)（VIP會(huì)員免費(fèi)）

下一篇：道路橋梁設(shè)計(jì)隱患分析

上一篇：鋼架用于橋梁加固的探索與研究

文本預(yù)覽

僅提取頁(yè)面文字內(nèi)容，供快速閱讀使用。

DOI：10．3969／j．issn．1672—4011．2013．04．016
單層門(mén)式鋼架結(jié)構(gòu)工業(yè)廠房結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)探討
楊淑麗
(四川省冶金設(shè)計(jì)研究院，四川成都610041)
摘要：門(mén)式剮架輕型鋼結(jié)構(gòu)是單層工業(yè)廠房中一種
常見(jiàn)的結(jié)構(gòu)形式。特別是近20多年來(lái)，隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)建設(shè)
的迅速發(fā)展，由于生產(chǎn)的需要，這類(lèi)結(jié)構(gòu)以其用鋼量低、
重量輕、造價(jià)低、適用范圍廣等優(yōu)點(diǎn)而獲得廣泛的應(yīng)用。
因此，對(duì)門(mén)式剛架輕型鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)柱網(wǎng)經(jīng)濟(jì)性進(jìn)行
系統(tǒng)的研究很有必要。
關(guān)鍵詞：?jiǎn)螌娱T(mén)式剛架；工業(yè)廠房；結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
中圈分類(lèi)號(hào)：TU391 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：B
文章編號(hào)：1672—40ll(2013)04—0037一04
0前言
單層輕型門(mén)式剛架結(jié)構(gòu)是指以輕型焊接H型鋼(等截
面或變截面)、熱軋H型鋼(等截面)或冷彎薄壁型鋼等
構(gòu)成的實(shí)腹式門(mén)式剛架或格構(gòu)式門(mén)式剛架作為主要承重骨
架，檁條材料采用冷彎薄壁型鋼材；墻面、屋頂通常采用
壓型鋼板、壓型不銹鋼材料；采用聚苯乙烯泡沫塑料、硬
質(zhì)聚氨酯泡沫塑料、巖棉、礦棉、玻璃棉等作為保溫隔熱
材料的一種輕型房屋結(jié)構(gòu)體系。當(dāng)前，許多建筑工程所用
到的梁和柱設(shè)計(jì)多為H形橫截面設(shè)計(jì)，如果是單跨鋼架則
采用鋼接焊接，如果為多跨則采用鋼接和鉸接混合設(shè)計(jì)；
柱腳同地基接觸點(diǎn)使用剛接或餃接；圍護(hù)結(jié)構(gòu)主要使用輕
型鋼板材料；保溫隔熱材料使用石棉板。
1單層輕型門(mén)式剛架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
(1)一般來(lái)說(shuō)，門(mén)式剛架結(jié)構(gòu)構(gòu)件強(qiáng)度較弱、彎折性
較小，整個(gè)結(jié)構(gòu)剛性較低，因此要針對(duì)其上述特點(diǎn)做好運(yùn)
輸和安裝過(guò)程中的防護(hù)措施，以保證構(gòu)件不受外力影響發(fā)
生形變。
(2)要做好支撐結(jié)構(gòu)整體布局和規(guī)劃，做好墻體、屋
頂與面板之間的對(duì)接處理，提高整體結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。
(3)結(jié)構(gòu)組成部件大多為薄壁輕質(zhì)材料，要針對(duì)其物
理特性做好安裝和運(yùn)輸過(guò)程中的防護(hù)工作。
(4)由于構(gòu)件為鋼材材質(zhì)，因此要考慮鋼材生銹導(dǎo)致
結(jié)構(gòu)構(gòu)件受力下降的問(wèn)題。
(5)門(mén)式剛架的梁柱多采用變截面桿件，梁柱腹板在
設(shè)計(jì)時(shí)考慮利用屈曲后的強(qiáng)度，所以塑性設(shè)計(jì)不再適用。
(6)設(shè)計(jì)中要合理處理輕型化可能導(dǎo)致的一些問(wèn)題，
例如大風(fēng)力可能導(dǎo)致屋面荷載過(guò)大的問(wèn)題等。
2結(jié)構(gòu)形式和結(jié)構(gòu)布置
2．1結(jié)構(gòu)形式
門(mén)式剛架具有多種結(jié)構(gòu)類(lèi)型，最常見(jiàn)的有單跨、雙跨
和多跨幾種，根據(jù)坡脊數(shù)的數(shù)量來(lái)劃分，可分為單脊單坡、
單脊雙坡、多脊多坡。屋面坡度宜取1／20—1／8。單脊雙坡
多跨剛架，在沒(méi)有支柱設(shè)計(jì)的房屋建筑中比較常見(jiàn)，如果
剛架柱高度有限且負(fù)荷要求不高時(shí)，依據(jù)“材料集中使用的
原則”，中柱宜采用兩端餃接的搖擺柱方案。門(mén)式剛架結(jié)構(gòu)
中，其柱腳一般常用鉸接設(shè)計(jì)，如果是工業(yè)企業(yè)廠房所用
的有橋式吊車(chē)，可以采取剛接的柱腳設(shè)計(jì)。為了門(mén)式剛架
的受力穩(wěn)定性，可以配置3 t以?xún)?nèi)的懸掛吊車(chē)，或者重量在
20 t以?xún)?nèi)的中、輕級(jí)單梁或雙梁橋式吊車(chē)。
Z 2結(jié)構(gòu)布置
乞五1 剛架的建筑尺寸和布置
門(mén)式剛架跨度控制在10～35 m內(nèi)為宜，如果柱寬度不
均等，要向外側(cè)對(duì)齊。其高度要視室內(nèi)高度來(lái)合理調(diào)整，
一般不高于9 m、不低于4．5 lilt。門(mén)式剛架之間的距離也要
根據(jù)鋼架跨度、負(fù)荷大小來(lái)合理確定，通常有三種距離可
選擇：即6 m、7．5 m、9 m?？v向溫度區(qū)段小于300 m，橫
向溫度區(qū)段小于150 m(如果有其他特殊要求時(shí)，可適當(dāng)調(diào)
整大小)。
ZZ2檁條和墻梁的布置
檁條間距大小要綜合考慮多種因素，例如天窗大小和
個(gè)數(shù)、屋脊長(zhǎng)度、采光度要求、檁條長(zhǎng)度和剛度等，沒(méi)有
特殊要求的情況，通常采用等間距布局，在屋脊處兩側(cè)均
勻布置一道，在天溝處布置一道。側(cè)墻墻梁的設(shè)計(jì)要根據(jù)
窗戶(hù)、門(mén)和雨搭的設(shè)計(jì)要求來(lái)綜合權(quán)衡，確保整體功能達(dá)
到設(shè)計(jì)要求。
2．3支撐和剛性系桿的布王
(1)在每個(gè)溫度區(qū)段內(nèi)都要保證其具有獨(dú)立的空間穩(wěn)
定性結(jié)構(gòu)。
(2)在進(jìn)行柱間支撐開(kāi)間設(shè)計(jì)時(shí)，要對(duì)屋蓋傲橫向支
撐結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，以提高整個(gè)結(jié)構(gòu)的幾何穩(wěn)定性。
(3)端部支撐一般設(shè)置在溫度區(qū)段端部的第一二個(gè)開(kāi)
問(wèn)位置。柱問(wèn)支撐之間的距離要根據(jù)房屋縱向受力分布情
況來(lái)確定，通常控制在30一45 m范圍內(nèi)，如果配置了吊
車(chē)，可以最大至60 rn。
(4)如果房屋高度較高時(shí)，要采用分層結(jié)構(gòu)的柱閥支
撐體系；如果房屋寬度超過(guò)50 m，內(nèi)部要采用支撐結(jié)構(gòu)。
(5)當(dāng)端部支撐設(shè)在端部第二個(gè)開(kāi)間時(shí)，在第一個(gè)開(kāi)
間的相應(yīng)位置應(yīng)設(shè)置剛性系桿。
(6)在剛架的轉(zhuǎn)折處，要根據(jù)房屋的長(zhǎng)度來(lái)設(shè)置剛性
系桿，以保證房屋結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性。
(7)由支撐斜桿等組成的水平桁架，其直腹桿宜按剛
性系桿考慮。
(8)剛性系桿也可以采用檁條材料替代，此時(shí)要保證
檁條具有良好的受力和剛度性能，如果檁條達(dá)不到這方面
的性能標(biāo)準(zhǔn)，可以考慮在剛架斜粱間加裝H型釩或者鋼柱
來(lái)提高其的工作強(qiáng)度。
(9)如果屋內(nèi)設(shè)置了重量超過(guò)5 t的吊車(chē)，要采用型鋼
萬(wàn)方數(shù)據(jù)
材料的柱問(wèn)支撐設(shè)計(jì)；如果不能使用柱間支撐，則可考慮
用縱向剛架來(lái)替代。
3剛架設(shè)計(jì)
3．1荷裁及荷裁組合
3．1．1永久荷載
永久荷載是指結(jié)構(gòu)自重和施加在結(jié)構(gòu)上的各種外力之
和，如屋面、檁條、支撐、吊頂、墻面構(gòu)件和剛架自重等。
3．1．2可交荷載
可變荷載包括屋面活荷載(在設(shè)計(jì)屋面板和檁條時(shí)，要
定期檢查其負(fù)荷能力變化，其標(biāo)準(zhǔn)值為1 kN)、屋面結(jié)構(gòu)受
力和積塵受力、吊車(chē)自重、風(fēng)力影響等。
3．1．3荷載組合
荷載組合要嚴(yán)格按照<建筑結(jié)構(gòu)荷載設(shè)計(jì)規(guī)范)>
中的規(guī)定。
(5)當(dāng)需要考慮地震作用時(shí)，風(fēng)荷載不與地震作用同
時(shí)考慮。
3．2剛架內(nèi)力和側(cè)移計(jì)算
3．2．1內(nèi)力計(jì)算
變截面門(mén)式剛架的內(nèi)力計(jì)算可采用彈性分析方法來(lái)實(shí)
現(xiàn)，塑性分析方法的使用具有嚴(yán)格的限制條件，那就是要
求鋼架粱柱都為等截面時(shí)才可使用。具體計(jì)算方法主要采
用桿系單元的有限元法或者稱(chēng)直接剛度法，結(jié)合計(jì)算機(jī)軟
件來(lái)實(shí)現(xiàn)。針對(duì)地震造成的外力負(fù)荷大小，可以采用底部
剪力法來(lái)計(jì)算。通過(guò)計(jì)算出各種負(fù)荷組合的內(nèi)力數(shù)據(jù)后，
再確定截面的內(nèi)力大小，一般而言，控制截面的位置大多
分布在柱底、柱頂、柱牛腿連接處等處?？刂平孛娴膬?nèi)力
組合主要有：
(1)最大軸壓力N。和同時(shí)出現(xiàn)的M及V的較大值。
(2)最大彎矩M一和同時(shí)出現(xiàn)的N及V的較大值。
(3)最小軸壓力N面和相應(yīng)的M及V，出現(xiàn)在永久荷
載和風(fēng)荷載共同作用下，當(dāng)柱腳餃接時(shí)M=0。
3．22側(cè)移計(jì)算
通常采用彈性分析方法來(lái)確定變截面門(mén)式剛架的柱頂
側(cè)移數(shù)據(jù)，取多次計(jì)算平均結(jié)果作為標(biāo)準(zhǔn)值。如果最后得
到的側(cè)移剛度數(shù)據(jù)不達(dá)標(biāo)時(shí)，可采用以下方法進(jìn)行適當(dāng)修
正：例如適當(dāng)擴(kuò)大截面面積，采用剛接柱腳替代鉸柱腳：
把多j疇框架中的個(gè)別搖擺柱改為上端和粱剛接。
3．3刖架結(jié)構(gòu)中的柱和渠設(shè)計(jì)
(1)粱柱板件的厚寬比例大小和腹板最大彎曲形變利
用率。
(2)測(cè)算剛架梁柱構(gòu)件的最大強(qiáng)度極限值。
(3)粱駿板支撐體系的設(shè)計(jì)。，4(梁腹板安裝位置要選
在兩柱之間位置，在翼緣轉(zhuǎn)折處增加橫向受力支撐)。
(4)測(cè)算變截面柱在結(jié)構(gòu)內(nèi)的長(zhǎng)度上限值。
(5)測(cè)試變截面柱在結(jié)構(gòu)內(nèi)的物理穩(wěn)定性。
(6)變截面柱對(duì)整個(gè)鋼架結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性影響評(píng)估。
(7)斜梁和隅撐的受力大小和負(fù)荷強(qiáng)度測(cè)算。
(8)節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)。
4附屬結(jié)構(gòu)構(gòu)件設(shè)計(jì)
4-1壓型鋼板設(shè)計(jì)
(1)要結(jié)合建筑用途、功能和使用壽命來(lái)確定壓型鋼
板材料型號(hào)和規(guī)格，在工程實(shí)踐中，多采用Q235一A剛。
(2)壓型鋼板具有多種截面種類(lèi)選擇，根據(jù)波高大小
將波板分為三類(lèi)：低波板、中波板和高波板。波高越高，
截面的剛度越大，其負(fù)荷能力也就更大。
(3)壓型鋼板的強(qiáng)度和撓度計(jì)算方法是，選取單槽口
的有效截面按受彎構(gòu)件來(lái)綜合計(jì)算。主要計(jì)算對(duì)象包含以
下幾方面內(nèi)容：壓型鋼板腹板應(yīng)力大小、支座處腹板局部
突變負(fù)荷大小、撓度上下限值測(cè)量等。
(4)壓型鋼板規(guī)格和參數(shù)指標(biāo)還要滿(mǎn)足其他特殊設(shè)計(jì)
要求。
4．2檁條設(shè)計(jì)
(1)檁條的截面設(shè)計(jì)有兩種選擇：實(shí)腹式和格構(gòu)式。
如果檁條跨度小于8 m，一般采用實(shí)腹式檁條為宜。
(2)檁條采用雙向受彎結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，對(duì)其進(jìn)行受力分析
時(shí)，要以?xún)蓚€(gè)軸心為中心來(lái)開(kāi)展截面彎矩受力計(jì)算。
(引檁條安裝之前要經(jīng)過(guò)剛度檢測(cè)、穩(wěn)定性檢測(cè)和形
變大小檢測(cè)，檢測(cè)合格后方可安裝使用。
(4)檁條還要達(dá)到其他使用標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定。
4．3墻梁、支撐設(shè)計(jì)
(1)墻梁材料通常使用冷彎卷邊槽鋼，也可以采用卷
邊z形鋼替代。
(2)墻梁在其自重、墻體材料和水平風(fēng)荷載作用下，
也是雙向受彎構(gòu)件。
(3)墻粱之間要保持等距離設(shè)計(jì)，要在墻面的各邊界
處設(shè)置一道墻梁。為減少豎向荷載作用下墻粱的豎向撓度。
可在墻梁上設(shè)置拉條，并在最上層墻粱處設(shè)斜拉條將拉力
傳至剛架柱。
(4)墻粱設(shè)計(jì)可以靈活決定，根據(jù)柱距大小靈活選擇
一個(gè)簡(jiǎn)支梁或者兩個(gè)柱距連續(xù)粱設(shè)計(jì)。
(5)門(mén)式剛架結(jié)構(gòu)中，可采用按拉桿設(shè)計(jì)作為交叉支
撐和柔性系桿設(shè)計(jì)。
(6)剛架斜粱上橫向水平支撐的內(nèi)力大小計(jì)算，主要
參考結(jié)構(gòu)橫向風(fēng)力大小和水平桁架兩個(gè)指標(biāo)，并適當(dāng)減少
支捧對(duì)斜粱產(chǎn)生的負(fù)荷，壓桿受力要剔除交叉支撐產(chǎn)生的
負(fù)荷。
(7)剛架柱闖支撐的內(nèi)力大小計(jì)算，主要參考兩個(gè)指
標(biāo)，即結(jié)構(gòu)縱向風(fēng)力大小和縱向懸臂桁架。并計(jì)入支撐對(duì)
柱起渡少計(jì)算長(zhǎng)度丙應(yīng)承受的力，壓稈受力要剔除交叉支
撐產(chǎn)生的負(fù)荷。如果一列支撐柱中設(shè)有多道支撐結(jié)構(gòu)，可
以平均計(jì)算每道支撐的縱向力。
5小結(jié)
通過(guò)前面的分析，我們可以總結(jié)出輕型門(mén)式剛架結(jié)構(gòu)
設(shè)計(jì)所需遵循的原則：①保證結(jié)構(gòu)的整體性。單個(gè)門(mén)式剛
萬(wàn)方數(shù)據(jù)
架屬于平面結(jié)構(gòu)，通過(guò)縱向、橫向支撐結(jié)構(gòu)組合，輔以圍
閉結(jié)構(gòu)能夠組成穩(wěn)定的立體空間結(jié)構(gòu)，只有在立體空間結(jié)
構(gòu)保持穩(wěn)定的前提下，才可考慮增加其外部負(fù)荷和受力；
②明確各類(lèi)外力從作用點(diǎn)到基礎(chǔ)的傳遞路徑和傳遞全過(guò)程
中產(chǎn)生的效應(yīng)。
6單層門(mén)式剛架輕型鋼結(jié)構(gòu)合理柱距的選擇
廠房結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中最關(guān)鍵的工作是如何根據(jù)設(shè)計(jì)要求來(lái)
合理布置柱網(wǎng)平面圖。傳統(tǒng)施工設(shè)計(jì)方法中，習(xí)慣將柱間
距離控制在6 m，并根據(jù)需要累加3 m或者其的倍數(shù)。這種
設(shè)計(jì)方法其實(shí)就是照搬了混凝土工業(yè)廠房的設(shè)計(jì)參數(shù)。針
對(duì)這種方法是否適合門(mén)式剛架輕型鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，尚沒(méi)有學(xué)
者進(jìn)行論證。但是，從經(jīng)濟(jì)成本的角度來(lái)看，柱距設(shè)計(jì)是
否合理直接影響到整個(gè)廠房結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的經(jīng)濟(jì)性。這是因?yàn)椋?
(1)門(mén)式剛架輕型鋼結(jié)構(gòu)的質(zhì)量高低直接取決于用鋼
量多少，因此用鋼量是評(píng)價(jià)其設(shè)計(jì)水平的關(guān)鍵指標(biāo)。而柱
距疏密直接影響到整個(gè)結(jié)構(gòu)的用鋼量(具體見(jiàn)以下工程案例
分析)。
(2)采用現(xiàn)代化建筑材料例如輕質(zhì)面板材料來(lái)替代傳
統(tǒng)的鋼筋混凝土建筑材料，突破了傳統(tǒng)工業(yè)廠房設(shè)計(jì)方法
和施工模式，提高了施工效率。在設(shè)計(jì)門(mén)式剛架輕型鋼結(jié)
構(gòu)時(shí)，可以參照傳統(tǒng)鋼筋混凝土設(shè)計(jì)參數(shù)來(lái)控制柱間距離，
以有效節(jié)約用鋼量。
(3)廠房鋼材消耗成本還與鋼材市場(chǎng)價(jià)格、鋼材產(chǎn)品
規(guī)格、構(gòu)件標(biāo)準(zhǔn)化程度有較大關(guān)系。有時(shí)采用標(biāo)準(zhǔn)化鋼材
替代非標(biāo)準(zhǔn)構(gòu)件所增加的額外成本費(fèi)用十分可觀。但是如
沒(méi)有柱距模數(shù)，構(gòu)件標(biāo)準(zhǔn)化也毫無(wú)意義了。
因此，對(duì)于門(mén)式剛架輕型鋼結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)，要緊扣柱距
指標(biāo)參數(shù)，計(jì)算出最佳柱距平面分布圖，才能夠在不影響
整體設(shè)計(jì)質(zhì)量的前提下，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效率最大化。
7工程實(shí)例
筆者以本院在印度所做(36 000∥年高鈦渣項(xiàng)目>中原
料場(chǎng)車(chē)間(以下簡(jiǎn)稱(chēng)原料場(chǎng))為例，結(jié)合設(shè)計(jì)過(guò)程中遇到的
合理柱距問(wèn)題，并通過(guò)一系列計(jì)算與分析，分析不同跨度
和有無(wú)吊車(chē)噸位時(shí)的經(jīng)濟(jì)柱距范圍，供探討。本文圍繞剛
架跨度和吊車(chē)噸位作為分析基礎(chǔ)，采用P即M發(fā)分析結(jié)構(gòu)，
在確定了剛架跨度和吊車(chē)噸位的前提下，對(duì)實(shí)腹式門(mén)式剛
架輕型鋼結(jié)構(gòu)體系設(shè)計(jì)用鋼量進(jìn)行了科學(xué)系統(tǒng)的分析。主
要考慮跨度：12 m、15 m、18 m、24 m、30 m、36 m；吊
車(chē)噸位：0 t、5 t、10 t、20 t；及柱距為6 m、9 m、12 m、
15 m、18 m的情況。結(jié)構(gòu)計(jì)算簡(jiǎn)圖見(jiàn)圖1。
圈1計(jì)算模型(雙垮)
為使研究更具有普遍意義和可比性，本文在設(shè)計(jì)計(jì)算
時(shí)采用以下參數(shù)：風(fēng)荷載：以0．30 kN／m2為基本風(fēng)壓值，
近似取高度變化系數(shù)舭為1．O；未考慮雪荷載。積灰荷載：
0．10 kN／m2，考慮屋面坡度1：15，d<15。取屋面積雪分布
系數(shù)為1．0。吊車(chē)荷載：吊車(chē)使用規(guī)格主要根據(jù)‘5—50常
規(guī)工程電動(dòng)橋式起重機(jī)使用規(guī)格規(guī)范(ZQl—62)>。
需要說(shuō)明的是：
(1)設(shè)計(jì)中跟業(yè)主溝通，按中國(guó)規(guī)范并按中國(guó)7度設(shè)
防進(jìn)行地震力計(jì)算。
(2)由于本文主要針對(duì)中等規(guī)模的廠房進(jìn)行分析，對(duì)
吊車(chē)的噸位要求也不大。對(duì)此，本文沒(méi)有分析當(dāng)柱距小于9
m時(shí)，吊車(chē)梁采用加寬工形橫截面的設(shè)計(jì)，希望能夠在今
后研究中彌補(bǔ)這方面研究空白；當(dāng)柱距介于9—18 m之間
時(shí)，可以考慮采用制動(dòng)桁架體系替代加寬上翼的方式，以
節(jié)約翼緣材料。
(3)如果跨度不超過(guò)9 m時(shí)，如果采用實(shí)腹式檁條和
墻架梁，則會(huì)造成較大的浪費(fèi)，而采用桁架式具有更好的
經(jīng)濟(jì)效率。如果跨度不超過(guò)9 m，檁條和墻架梁材料都可以
使用冷彎薄壁型鋼。
(4)此外，本文在計(jì)算構(gòu)件鋼材消耗時(shí)，沒(méi)有考慮節(jié)
點(diǎn)設(shè)計(jì)所需的鋼材，只是憑主觀經(jīng)驗(yàn)確定了一個(gè)大概系數(shù)，
這顯然會(huì)與實(shí)際情況產(chǎn)生一定的出入，因此需要加以注意。
(5)各構(gòu)件最危險(xiǎn)截面考慮穩(wěn)定后最大應(yīng)力比(折算
應(yīng)力)控制在設(shè)計(jì)值的90％左右。
悄1月岵
總j
—，一一
_，，，
—＼
鋼i
檁{
稍I， kg
總，
，—一—，，一
鋼{
檁；
(a)2x15m跨無(wú)吊車(chē)(b)2x18m跨無(wú)吊車(chē)
用鋼量，kg 用鋼量，kg
60
50
40
30
20
10
0
．—一一
(c)2x24m跨無(wú)吊車(chē)(d)2x15m跨3t吊車(chē)
用鋼t&amp;amp;g
(e)2×18m跨2x(5+5)T吊車(chē)(f)2x24m跨2x(10+20)T吊車(chē)
圈2
圖2(a)一2(c)給出了根據(jù)以上條件分析得到的原
料車(chē)間和干煤棚各自在36／6m跨，2×10 t吊車(chē)，24 m跨，
2×10 t吊車(chē)及18 m單跨，3 t吊車(chē)條件下，隨著柱距的變
化不同項(xiàng)目用鋼量相應(yīng)發(fā)生的變化(單位：k∥m2)。
(下轉(zhuǎn)第42頁(yè))
加∞∞∞如∞m
0
加∞如蚰如加m
O
萬(wàn)方數(shù)據(jù)
30
冒15
Z
革0
壤
靜～15
—30
75
50
25
0
—25
—50
一75
0 10 20 30 40 50 60
時(shí)間／s 枷一跳0 10 20 30 柏50 60
時(shí)獻(xiàn)
(b)2e墩左肢墩底(截面位王2)
圈5彎矩時(shí)程響應(yīng)曲線圖
裹2 地曩動(dòng)作用下主要藏面內(nèi)力響應(yīng)●值
剪力／kN 彎矩／(kN·m)
截面位置軸力／kN
Q井Q內(nèi)M井M內(nèi)
1 一1599167 9823 16919 663883 —275392
2 164134 一15256 16917 79∞12 一”5376
主墩
3 一150461 一15253 l娩32 79湖2 —292937
4 158990 媚曉1 l犯32 6∞967 —292941
5 13594 —10686 16864 3力1068 —545642
6 —1蝴一7822 —36542 370396 434562
主粱7 一18478 122 —5974 —4”805 —64301
8 150r75 —13012 —13193 383569 564610
9 —8837 7542 —40674 381718 550561
(2)主粱在地震動(dòng)作用下，面內(nèi)的剪力均要大過(guò)面外的剪
力值，支點(diǎn)截面的面內(nèi)彎矩略大于面外彎矩值，而主跨跨
中截面的面外彎矩則是面內(nèi)彎矩的7．6倍左右，這表明主
梁以橫向振動(dòng)為主。
(3)在多維地震動(dòng)作用下，橋梁結(jié)構(gòu)的各個(gè)方向內(nèi)力
達(dá)到一定數(shù)值，說(shuō)明結(jié)構(gòu)的各階振型均直接或間接的被激
發(fā)，表現(xiàn)出一定的空間耦合性，這與只受一維地震激勵(lì)時(shí)
結(jié)構(gòu)只在該方向引起內(nèi)力和位移的較大反應(yīng)不同。
5結(jié)論
本文以一座高墩大跨度連續(xù)剛構(gòu)橋?yàn)楣こ瘫尘?，建?
了橋梁結(jié)構(gòu)的有限元?jiǎng)恿δＰ?，?duì)其動(dòng)力特性進(jìn)行了計(jì)算，
并采用線性時(shí)程方法對(duì)高墩連續(xù)剛構(gòu)橋的地震響應(yīng)特點(diǎn)進(jìn)
行了分析，得到如下結(jié)論：
(1)本例中連續(xù)剛構(gòu)橋的基頻為0．333Hz，對(duì)應(yīng)振型為
正對(duì)稱(chēng)橫彎，基頻值遠(yuǎn)小于普通高度墩結(jié)構(gòu)，表明高墩使
橋梁結(jié)構(gòu)更趨柔性，且對(duì)橋梁的整體剛度貢獻(xiàn)較大，對(duì)薄
壁墩尺寸進(jìn)行調(diào)整可以改善橋梁的整體縱橫向剛度。
(2)地震動(dòng)作用下，該橋梁主要截面的內(nèi)力響應(yīng)均表
現(xiàn)為面內(nèi)值大于面外值，表明該結(jié)構(gòu)主要以面外振動(dòng)為主，
在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)根據(jù)這一特點(diǎn)，采取相應(yīng)的抗震措施。
(3)橋梁結(jié)構(gòu)在多維地震動(dòng)作用下其內(nèi)力響應(yīng)表現(xiàn)出一
定的空間j駘性，各階振型會(huì)被直接或間接的激發(fā)，在進(jìn)行抗
震分析時(shí)，只采用一維地震激勵(lì)輸入所得結(jié)果偏于不安全，應(yīng)
輸入與實(shí)際更為接近的多維地震波激勵(lì)。[ID：000498]
參考文獻(xiàn)：
汪：表中舅力、彎矩的下標(biāo)“內(nèi)”、“外”均是相對(duì)于桿件的主平面。[1]范立礎(chǔ)．橋梁抗震[M]．上海：同濟(jì)大學(xué)出版社，1996．
由圖5和表2可以看出，高墩大跨度連續(xù)剮構(gòu)橋的地[2]謝旭·橋梁結(jié)構(gòu)地震響應(yīng)分析與抗震設(shè)計(jì)[M]·北京：人民交
震響f立具有以下特點(diǎn)：
通出版社，2()05·
(1)運(yùn)震動(dòng)話用下，1·墩底縱橋向彎矩最大值為275 [3 2苧童芝鑾跨度連續(xù)刖構(gòu)橋地震反應(yīng)分析[D]·成都：西南交通
392 kN。：，竺罌在5‘!：。：!。簍踅宴!篷：苧奪堡曹663 883 [4]菜毒菇，王解軍．高墩大跨連續(xù)剛構(gòu)橋的動(dòng)力性能及地震反應(yīng)
kN’m，出現(xiàn)在4·9 s；2。墩底縱橋向彎矩最大值為292 937 分析【J]．公路主程，繃，33(；一蠹-3?8． ????一
kN·rn，出現(xiàn)在5·96 8，橫橋向彎矩最大值為790 982 kN‘ [5]李茜，王克海，韋韓．高墩梁橋地震響應(yīng)分析[J]．地llt-r
m，出現(xiàn)在4l 88 8，主墩面外的響應(yīng)峰值要遠(yuǎn)超面內(nèi)的響應(yīng)程與工程振動(dòng)，2006，26(3)：74—76。
峰值，且I。、2-墩底的彎矩時(shí)程曲線類(lèi)似，這些特點(diǎn)與主[6]寧曉駿，周亦唐，李睿．高烈度區(qū)大跨度剛構(gòu)橋梁的抗震性能
橋第一階振型為結(jié)構(gòu)的正對(duì)稱(chēng)橫彎是一致的。研究[J]．昆明理工大學(xué)學(xué)報(bào)：理工版。2007。32(3)：64—67．
母≈卑葶s葛島舞群蕁莩譬舞盤(pán)≈蕁娣囂盎盤(pán)冬≈掣掌鎊曙螭舞盤(pán)!≈蕁姥噙舞舞≈掣掌鎊嚆盎盤(pán)嘶盤(pán)糍盤(pán)奢麓凳息盤(pán)套能奄鼻煞黼舟嘗盤(pán)鼻奄警扁冬舞警：鎊獻(xiàn)岸≈觸目跨盤(pán)
(上接第39頁(yè)) 的設(shè)計(jì)效果，各設(shè)計(jì)方案可能在結(jié)構(gòu)體系、圍護(hù)結(jié)構(gòu)的布
(1)對(duì)門(mén)式剛架輕型鋼結(jié)構(gòu)體系麗言，主要鋼材消耗置等上會(huì)有所差別，從麗產(chǎn)生不同的用鋼需求，但是不管
在于剮架搭建，如果剛架跨度不大，則錒架所用鋼量占比哪一種設(shè)計(jì)方案，其用鋼量的趨勢(shì)都是相周的。通過(guò)上述
會(huì)相對(duì)升高，而其他構(gòu)件的用鋼量，特別是墻架梁、柱間分析可以發(fā)現(xiàn)，對(duì)此特定的廠房而言，在有吊車(chē)荷載的情
支捧、屋面支撐，其用鋼量只占較小比例。況下，按用鋼量確定的最優(yōu)柱距基本在6～8 m的范圍內(nèi)。
(2)隨著柱距的增大，剛架其用鋼量比率是逐漸下降研究證明，當(dāng)采用不同的跨度和吊車(chē)噸位時(shí)，其對(duì)應(yīng)的最
的，并且隨柱距的增加，下降的幅度逐漸趨于平緩。優(yōu)柱距也是不同的。圖2(a)。(c)還給出了無(wú)吊車(chē)情況，
(3)隨著柱距的增大，其他構(gòu)件用鋼量也會(huì)顯著增加， 用鋼量隨柱距的變化情況。同樣，我們可以得出類(lèi)似的結(jié)
用剛量增長(zhǎng)幅度最大的是吊車(chē)梁，因?yàn)橹嘣龃髸r(shí)，要采論，不同的是，無(wú)吊車(chē)時(shí)，會(huì)大大節(jié)約鋼材，而且最優(yōu)柱
用格構(gòu)形式，而這都需要投入大量的鋼材，并有可能超過(guò)距也有所變化，并有變大的趨勢(shì)，因此在上述條件下，其
剛架的總用鋼量。其次是檁條，因長(zhǎng)細(xì)比的要求，用鋼量最優(yōu)柱距在8。9 m。
瑁加也較俠。以上是針對(duì)本工程分析后得出的具體結(jié)論，對(duì)門(mén)式剛
(4)整個(gè)單層廠房結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，柱距密度的增大會(huì)增架輕型鋼結(jié)構(gòu)體系的用鋼量與柱距之間的關(guān)系進(jìn)行了具體
加甩鋼量。隨后會(huì)開(kāi)始下降。通過(guò)這種倒u型的變化特征， 剖析。事實(shí)上，還有許多因素會(huì)影嘀到最優(yōu)柱距及最佳用
我們可以判斷用鋼量存在一個(gè)最佳值。鋼量，本文所受篇幅限制，這里不再一一探討，也希望今
當(dāng)然，針對(duì)同一個(gè)結(jié)構(gòu)，不同的設(shè)計(jì)人員會(huì)產(chǎn)生不周后有更多的學(xué)者投入到相關(guān)研究來(lái)。[m：o00519]
言．N尊埭靜
萬(wàn)方數(shù)據(jù)

網(wǎng)友評(píng)論 more

建筑安全論文最新內(nèi)容

03-04