提高冷彎薄壁型鋼檁條施工質(zhì)量的途徑

薄壁型鋼結(jié)構(gòu)是近幾十年發(fā)展起來(lái)的輕型鋼結(jié)構(gòu)。由于薄壁型鋼截面特征較好，能較合理地利用材料的強(qiáng)度，因而具有較好的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)，受到業(yè)主的普遍歡迎。

討論國(guó)家規(guī)范gb50018-2002《冷彎薄壁型鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)范》"和歐盟規(guī)范ec3-1-3對(duì)冷彎薄壁型鋼檁條承載能力的兩種計(jì)算模式的差異:拉條和屋面板對(duì)檁條抗扭約束剛度及其整體穩(wěn)定的重要影響,進(jìn)行檁條畸變屈曲和翹曲應(yīng)力的計(jì)算,評(píng)估工程實(shí)踐中可滑動(dòng)的卷邊咬合式屋面板對(duì)檁條的抗扭約束剛度以及拉條的構(gòu)造等對(duì)檁條的工況作用問(wèn)題。對(duì)工程實(shí)踐具有重要參考價(jià)值。

【作者簡(jiǎn)介】黎永（1972～），男，湖南長(zhǎng)沙人，工程師，從事結(jié)構(gòu)設(shè) 計(jì)工作，（電子信箱）543800337@qq.com。 z形冷彎薄壁型鋼檁條設(shè)計(jì)中的方向性 orientationofz-sectioncold-formedthin-wallsteelpurlin 黎永 （博思格建筑鋼結(jié)構(gòu)（廣州）有限公司，廣州510530） liyong (bluescopebuildings(guangzhou)ltd.，guangzhou510530，china) 【摘要】介紹了國(guó)外檁條設(shè)計(jì)中的檁條朝向的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)和計(jì)算方法，針對(duì)檁條反向設(shè)置結(jié)合國(guó)內(nèi)的計(jì)算方法進(jìn)行了 試算，提出了設(shè)計(jì)中應(yīng)注意的問(wèn)題。 【abstract】theorientationandorientingmethodofsteelpurlininnorthamericaareintroduce

結(jié)合新規(guī)程《門(mén)式剛架輕型房屋結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》和《冷彎薄壁型鋼技術(shù)規(guī)范》(gb50018-2002),采用遺傳算法對(duì)單跨和兩跨連續(xù)檁條的截面進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計(jì)。在常見(jiàn)荷載和柱距條件下,對(duì)其用鋼量進(jìn)行了比較分析,為工程設(shè)計(jì)人員設(shè)計(jì)提出了建議。

介紹了國(guó)外檁條設(shè)計(jì)中的檁條朝向的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)和計(jì)算方法,針對(duì)檁條反向設(shè)置結(jié)合國(guó)內(nèi)的計(jì)算方法進(jìn)行了試算,提出了設(shè)計(jì)中應(yīng)注意的問(wèn)題。

通過(guò)比較《冷彎薄壁型鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)范》和《門(mén)式剛架輕型房屋鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》有關(guān)檁條設(shè)計(jì)方法的異同和應(yīng)注意的問(wèn)題,提出了一些建議供設(shè)計(jì)參考。

冷彎薄壁型鋼

冷彎薄壁型鋼

對(duì)24根兩種截面形式為ts40和ts61的g550高強(qiáng)冷彎薄壁型鋼帽型截面兩跨連續(xù)檁條進(jìn)行了受彎性能試驗(yàn)研究,并在此基礎(chǔ)上利用有限條軟件cufsm結(jié)合直接強(qiáng)度法對(duì)兩種截面兩跨的試驗(yàn)檁條進(jìn)行了極限承載力的計(jì)算,計(jì)算結(jié)果與試驗(yàn)結(jié)果吻合較好。同時(shí),采用非線性有限單元法對(duì)各試件進(jìn)行模擬分析,并與試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行比較。結(jié)果表明:大部分試件的試驗(yàn)極限承載力均略高于直接強(qiáng)度法計(jì)算得到的極限承載力,用直接強(qiáng)度法進(jìn)行高強(qiáng)冷彎薄壁型鋼帽型截面兩跨連續(xù)檁條的設(shè)計(jì)是可行的,且計(jì)算結(jié)果偏于安全;有限元分析得到的各試件極限承載力和試驗(yàn)結(jié)果吻合較好,有限元分析方法能很好地模擬高強(qiáng)冷彎薄壁型鋼帽型連續(xù)檁條的受力性能,計(jì)算結(jié)果具有較高的精確度。

對(duì)550mpa高強(qiáng)冷彎薄壁型鋼帽型截面搭接式連續(xù)檁條受力性能進(jìn)行了試驗(yàn)研究。27根試件的試驗(yàn)結(jié)果表明,搭接式連續(xù)檁條的承載力與搭接部分剛度、截面內(nèi)力、有效截面模量等因素有關(guān),因此,負(fù)彎矩作用下的中間支座搭接端部變截面處和正彎矩最大的跨中截面都有可能成為構(gòu)件承載力的控制截面。在確定高強(qiáng)鋼材強(qiáng)度折減系數(shù)γ的基礎(chǔ)上,根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果確定出各組試件合適的搭接段剛度系數(shù)β和承載力計(jì)算公式。

對(duì)550mpa高強(qiáng)冷彎薄壁型鋼帽形截面搭接式連續(xù)檁條試驗(yàn)試件進(jìn)行了ansys有限元模擬,并在此基礎(chǔ)上進(jìn)行了參數(shù)分析。分析結(jié)果表明:對(duì)于試驗(yàn)和分析的搭接構(gòu)造,在一定的搭接長(zhǎng)度范圍內(nèi),增加搭接長(zhǎng)度能提高構(gòu)件的極限承載力,而超過(guò)這個(gè)范圍增加搭接長(zhǎng)度反而使構(gòu)件極限承載力降低。因此,靠增加搭接長(zhǎng)度來(lái)提高搭接式兩跨連續(xù)檁條極限承載力的做法是不經(jīng)濟(jì)的,在搭接長(zhǎng)度較長(zhǎng)時(shí),應(yīng)在搭接段沿試件長(zhǎng)度方向增加自攻螺釘,且搭接長(zhǎng)度不宜超過(guò)0.35l。在試驗(yàn)試件搭接段打自攻螺釘?shù)慕孛嫔?腹板或翼緣增加一個(gè)自攻螺釘對(duì)試件極限承載力和破壞模態(tài)的影響不大。

通過(guò)對(duì)采用相貫節(jié)點(diǎn)的冷彎薄壁型鋼桁架檁條進(jìn)行施工、試驗(yàn)及安全使用,探討開(kāi)發(fā)出一種更加簡(jiǎn)捷、高效的輕鋼結(jié)構(gòu)形式

介紹了輕鋼結(jié)構(gòu)工程中連續(xù)檁條設(shè)計(jì)時(shí)采用連續(xù)梁的計(jì)算模型,對(duì)其進(jìn)行內(nèi)力分析,針對(duì)不同柱距的屋面斜卷邊z型冷彎薄壁檁條采用連續(xù)檁條與簡(jiǎn)支檁條的用鋼量作對(duì)比分析,闡述連續(xù)檁條的經(jīng)濟(jì)性。

第一節(jié)風(fēng)荷載最大處檁條計(jì)算 一.設(shè)計(jì)資料 采用規(guī)范： 《門(mén)式剛架輕型房屋鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程cecs102:2002》 《冷彎薄壁型鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)范gb50018-2002》 檁條間距為1m； 檁條的跨度為4.38m； 檁條截面采用：c-300*80*25*2.5-q235； 以下為截面的基本參數(shù)： a(cm2)=9.73e0(cm)=5.11 ix(cm4)=703.76ix(cm)=8.5 wx(cm3)=63.98 iy(cm4)=68.66iy(cm)=2.66 wy1(cm3)=33.11 wy2(cm3)=12.65it(cm4)=0.2028iw(cm6)=6351.05 沒(méi)有布置拉條； 屋面的坡度角為36度； 凈截面折減系數(shù)為0.98； 屋面板不能阻止檁條上翼緣的側(cè)向失穩(wěn)； 能構(gòu)造保證檁條下翼緣在風(fēng)吸力下的穩(wěn)定

冷彎薄壁型鋼ppt

冷彎薄壁型鋼P(yáng)PT課件

冷彎薄壁型鋼分解

拉條被廣泛用于增強(qiáng)冷彎薄壁檁條的側(cè)向剛度,現(xiàn)有方法常將其視為檁條的側(cè)向剛性支撐。然而研究表明,拉條連接位置附近檁條腹板的局部變形會(huì)顯著降低拉條對(duì)檁條的側(cè)向支撐作用,因而需采用拉條的有效剛度。為此,對(duì)在跨度兩個(gè)三等分點(diǎn)截面分別設(shè)置拉條的c形截面冷彎薄壁檁條的彎扭屈曲進(jìn)行研究,其中考慮拉條有效剛度的影響。首先,在現(xiàn)有文獻(xiàn)的基礎(chǔ)上,提出了適用于設(shè)置兩根拉條的c型檁條的彎扭屈曲總勢(shì)能;其次,利用總勢(shì)能編制了有限元程序;然后,提出了設(shè)置兩根拉條的c型檁條彎扭屈曲臨界彎矩的計(jì)算式。最后利用ansys板殼單元和編制的有限元程序?qū)λ岢龅目倓?shì)能以及臨界彎矩計(jì)算公式進(jìn)行驗(yàn)證。

冷彎薄壁型鋼資料

本文應(yīng)用有限元程序?qū)鋸澅”趜型鋼搭接式連續(xù)檁條進(jìn)行了幾何、材料和接觸非線性數(shù)值模擬分析。對(duì)搭接式兩跨連續(xù)檁條搭接段螺栓、自攻螺栓的接觸非線性問(wèn)題,提出了通過(guò)綁定螺栓位置的關(guān)鍵點(diǎn)來(lái)耦合線位移的分析方法。利用直接強(qiáng)度法進(jìn)行計(jì)算,對(duì)比模擬分析所得到的有限元計(jì)算結(jié)果與直接強(qiáng)度法計(jì)算結(jié)果差別不大,進(jìn)一步證實(shí)了用直接強(qiáng)度法進(jìn)行冷彎薄壁z型鋼連續(xù)檁條計(jì)算是合理的。

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冷彎薄壁型鋼截面種類(lèi)多、成型靈活,可以制作成多種特殊形狀的鋼材,受力性能好,能夠提高整體建筑結(jié)構(gòu)的剛度和承載能力、施工簡(jiǎn)單、安裝方便,縮短建筑施工周期,因此在高層建筑中廣泛應(yīng)用.這里主要分析了冷彎薄壁型鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理、制作工藝、制作要點(diǎn)以及結(jié)構(gòu)安裝流程,希望能提高冷彎薄壁型鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)水平和安裝水平.