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埃菲尔钢结构分析轻型房屋钢结构的设计
发布时间:2016-11-16 11:37:26 | 浏览次数:
  一、前亩别见到H前停止,对F轻哂房S钢构造,其抗震设防等级及相应的杭震措施,现标准都未涉及。尽管钢构造的延性性能比混凝卜。构造好,加之其自重轻、/1面荷载小,产生的地震作用不大,但其抗震设汁往往不易处理。在地震K,除抗震it兑外,其抗构造/1f尚尤具体请求,只能按轻型房子钢构造的念规划进行本文经过<1阏形精品植物馆轻刚架的理沦分析和探丨、丨,结合轻钢规程98),提出厂对轻房吊钢构造规划请求的建(义,秦岭褙品植物馆外廓由直砼6(lm的外园弧和汽:径24m的内园弧组成。外园弧平面由南向北呈坡形,其柱顶标高山3.50m电7.8(>m改变。内园弧厣顶标高为7.8m,51面由两根长度约20m的蜂窝梁及两根长度约11m的轻型H钢梁f字交叉时成外围护及吊面板为透光式P〔'阳圯板,尾面布7:有开IT人窗柙截水人沟,其构造乎面及剖面分构造规划,进行r两个计划比较。计划一为所有轻型钢柱与根底铰接,然后布托柱间支持及柱顶系杆。计划二为所有轻型钢柱与根底刚接,不思考柱间支持。PC阳光板帘自攻螺丝与愫条相连,其应力皮作用几乎不存在。屋面的水平刚度相对较差,全部构造的空间作用也不明显,设汁时按平面刚架思考比较合适。经过卜兑比较,相同断面尺t的刚架,铰接柱脚计划计兑的横梁挠度比刚接柱脚计划大10%以上,加之铰接往脚计划抗侧刚度小,因此铰接件。脚刚架在风荷载作用F的水平变位比刚接柱脚约大34倍。由F铰接忡脚计划钢架柱计灯长度较大,刚架的用钢M比刚接柱脚计划约大15%.基于以Li原因,最终选抒计划:,其应力、位移及安稳在不利荷载组合K,不但都能满意标准请求,而且还能做到用料省、自重轻,充分体现轻型房子钢构造的特点。
  四、构造规划中几个问题的探讨刚接柱脚的轻咽钢构造,其柱脚内力,弯矩和剪力往往较大,轴力相对较小。其基底的偏心矩P =芒-般都超过受力方向根底尺度的丨/6,基底压N力最小值往往小f本,很难满意设汁请求,特别是有吊车作用时更加突出。规划时町思考增加根底埋深或采用增设根底联系梁及承重砖墙的办法来有意增大竖向荷载,从而减少基底弯矩偏心。这一方面x、t根底规划有优点,另方面还加强了根底的整体作用,利于抗震。关于有可能产生上拔力的根底,还应思考规划抗拔桩等内容。
  轻型钢构造房子,钢柱内力组合中的水平作用一般由风荷载控制,因此,风荷栽的兑允为重要。一般工业与民用建筑轻房M钢构造的安全等级为二级,规划作业寿命为50年,而建筑构造荷载标准规则的基本风压值为重现期30年的取值,故轻钢设汁的基本风压值应乘调整系数L 10.风荷载的体型系数,现行轻钢规程(CECS102:98)只针对门式刚架轻型房m而言,对r其他方式的建筑类型和体型,风荷载体型系数只能按现行国家标准建筑构造荷载标准GB9-87的规则采用。然而,由于两者体型系数之间存在区别,规划时应经比较分析取其最不利状况计笕。木文精品馆计I:风荷载时,其圆弧状的造型不能简单只按平而刚架〖丨兑,还需思考其与核算假定不符的调节因素,即迎风面和背风面替换改变引起的对构造的不利影响。
  屋面隅是轻增刚架斜梁保证整体安稳的首要措施。当实腹式刚架斜梁下翼缘受压时,在受压翼缘两侧布符隅。隅撑除应按轴心力汁强度外,其长细比也应满意规程请求。隅撑仅布托侧时,应按压杆控制;两侧都布茂时,"f按拉杆设汁。隅撑的一端应衔接在斜梁,另一端请求衔接在檩条上。关于双层板组合M面,即檩条上下均铺压型钢板的状况,隅撑的设近一方面破坏了室内美观,另-方面由于檩条被包裹在双层板内,对安装隅撑造成了一定的困难。鉴于以上情形,只要能采取措施保证斜梁的安稳,也可少设或不设M面隅撑,本文的精品馆在大厅入口处,就采用在刚架梁两端翼缘受的范围内,相隔-定距离增设横向加劲肋及连杆的办法,取消了隅撑,见。
  轻型房子钢构造支持系统包括柱间支持及屋架支持,一般柱间支和屋架横向支持同时设以组成空间几许不变系统,来抵御纵向钢架方向)水平作用。柱间支持宵采用十卞交义殖,对丁-带吊车的柱间支持,也可采用角钢。-般交叉支持拉杆设汁,宜用张紧的圆钢,用花兰螺栓或端螺帽拉紧。现阶段轻钢规程对张紧圆钢支持构件的长细比没有明确规则。如果根据钢构造规划标准(GB17-88)按般受拉构件长细比请求,其交义长度只答应到ld(d为钢直径)即400(答应长细比)x.25d(M转半径),这M然很难满意厂程请求。但放宽到何种程度,要看支持及屋而系统的具体布没状况确定。一般对夂支,采用令22的钢,按挠度不大十拉杆跨度的丨/7(>0作为控制参数来汁T)。(轻型房子钢构造技术规程初榀),并结合1:程经验,可得出3答应长细比放宽约40 %50%时,交叉支持的强度及挠度均可满意规程请求。
  外围护墙与刚架衔接轻型房子的外墙,除采用彩色镀锌压型钢板、火心压型复合板、玻璃纤维增强水泥(GRC)外墙板等轻质材料外,尚可采用砌体外墙或底部为轻质材料的外墙。关于报甩钢板、夹心压型复合板外墙,町采用自攻螺钉在波桴或波峰处与墙檩衔接。
  对GRC外墙板,则经过墙板上预埋件与墙檩上衔接件焊接或栓接。然而,外闱墙为砖墙时,根据建筑物抗震标准的请求,墙体与钢柱之间沿柱高需配押拉筋。但在加r.过程中,如果预先焊接拉筋,将对刚架的校验及长距离运输造成困难;如果全部钢柱拉筋都在现场焊接,焊接残余应力势必造成钢柱很欠的翘曲变形,在现场校正不易进行。为此可思考在钢柱上M先焊接80 X80X8的钢板,这既利于运输,也利于在现场焊接拉筋,给施工带来了方便。
  关于实腹式檩条,屋面板有阻挠檩条侧向失稳和扭转的作用,规划时应满意轻钢规程的请求。其强度验兑可按K式进行:1(各参数含义见轻钢规程),I口。足,2h檩条设il+能简单套用公式,应注意檩条截面土轴与水平面夹角P同轻钢屋面斜度a的差值(一般相差10以上);还要注意在核算Mx、My时,应将竖向及水平荷载分解成对檩条上弦截面主轴X和Y的分量来核算。檩条安装时,实腹式檩条可采用檩托与刚架相衔接,但对Z型檩条,其放置宜思考有利于发挥条净截面的抵抗矩,不应只图施工方便,将檩条直接靠置在檩托上,准确放置详见。
  刚架规划时应充分思考屋面排水当刚架斜梁与钢柱衔接采用竖向衔接时,由于衔接构造需要,其衔接端板往往会高出斜梁翼缘以上。关于采用内天沟排水方式的屋面,当此端板距边柱外皮的距离小子内天沟的宽度时,端板的高出使其内天沟放置很困难。因此,关于较小跨度的轻型刚架,当思考屋面排水因素时,衔接端板的放置最好采取斜放或平放。当然,屋面排水也可采用特殊处理或加密落水管等,使其满意规划请求。本精品馆由于钢柱断面尺度较小,一般的天沟无法设置,因此在屋面中部采取截水天沟。
  轻型房子钢构造自重轻、屋面荷载小,利于抗震;跨度大,可形成大空间,易满意建筑功用的请求;工期短,用钢量少,工程造价较低。因此,轻型房子钢构造无论是就构造方式,还是运用功用而言,都有很大的发展前景。可是由于轻钢规程98)首要针对门式刚架,其他方式的轻钢构造现在还没有合适的规程可用,只能参照轻钢规程的基本请求具体分析,进行概念规划。本文的精品馆就是经过平面核算,利用概念规划进行分析的实例。这里所探讨的几个问题,只不过是规划此类构造所出现的普遍问题,还有许多问题有待以后继续探讨。

埃菲尔钢结构