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188宝金博页面版: 某门式刚架轻型钢结构厂房优化设计分析

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内容提示: 20 13年第2期( 总19 0 期)安徽建筑结构设计与研究应用安徽建筑18 6墓[ ]盘因堕袈轻型钢结构[ 房篮丝遮过坌析A n a ly siso nO p tim iz a tio n D e sig no fF a c to r yw ithL ig h tP o r ta l F r a m eS tr u c tu r e李建国, 张永生( 太原理工大学阳泉学院, 山西阳泉0 4 50 0 0 )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A N S Y S 有限元分析软件, 对其进行优化设计分析, 并对分析结果进行了比较, 为今后类似工程提供参考。关键宇: 门式刚架; 优化设计; A N S Y S中圈分类号: T U 39 2. 5文献标识码: A文童...

文档格式:PDF | 页数:2 | 浏览次数:93 | 上传日期:2015-04-08 16:58:15 | 文档星级:
20 13年第2期( 总19 0 期)安徽建筑结构设计与研究应用安徽建筑18 6墓[ ]盘因堕袈轻型钢结构[ 房篮丝遮过坌析A n a ly siso nO p tim iz a tio n D e sig no fF a c to r yw ithL ig h tP o r ta l F r a m eS tr u c tu r e李建国, 张永生( 太原理工大学阳泉学院, 山西阳泉0 4 50 0 0 )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A N S Y S 有限元分析软件, 对其进行优化设计分析, 并对分析结果进行了比较, 为今后类似工程提供参考。关键宇: 门式刚架; 优化设计; A N S Y S中圈分类号: T U 39 2. 5文献标识码: A文童编号: 10 0 7 —7 359 ( 20 13)02—018 6 —0 21厂房原始设计情况介绍1. 1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4 8 m , 宽21m 高9 m , 原设计采用P K P M 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))( C E C S l0 2—20 0 2)( 以下简称《规程》 ), 设计合理使用年限为50年。轻型钢结构厂房为9 榀门式刚架, 门式刚架跨度21m , 柱距6 m , 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50 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: H 6 0 0 × 250 × 8 × 】 2, 钢梁: H( 4 0 0 ~60 0 )× 18 0 × 8 × 1211]。 厂房基本结构形式如图1所示。1. 2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2. 9 6t, 单位平米用钢量为23. 6k g /m 2。 实际工程中, 刚架中梁柱用钢一般为刚架总重的1/3—1/2, 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4 7 k g /m 2, 用钢量与工程实际和轻钢钢结构的特点极其不相称。1. 3原结构结果分析利用A N S Y S 软件, 将原门式刚架应用参数化程序建立模型, 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。2 优化设计2. 1优化模型【司收稿日期: 20 13- 0 1- 25作者简介: 李建国( 19 8 0 一), 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。万方数据优化前后构件截面参数比较( 单位: m m )表1优化前后主要变形参数比较表2单憩笑积重量( k g )L m J单蟹减重减重率( %)kg )。 ~一。 、 1。 ’图1门式刚架轻型钢结构厂房基本结构形式根据A N S Y S 软件需要进行以下变量定义:2. 1. 1设计变量( D V l以梁、 柱大头截面的翼缘板宽度B Z l和B L l、 翼缘板厚度T Z I和T L l、 截面总高度H Z l和H L l、 腹板厚度T Z 2和T L 2为设计变量; 引人梁、 柱截面高度变化速率参数H L R 和H Z R 。2. 1. 2状态变量( sv )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2m m 以上等。 性能约束考虑弹性范围内强度的利用、 刚度及平面内外稳定的性能约束。 所有约束条件应符合《规程》 的马

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