门式刚架轻型房屋钢结构经济性探索

摘要

近三十年来,随着我国经济进步,门式刚架轻型房屋钢结构在我国得到了快速的发展。特别是《门式刚架轻型房屋钢结构技术规程》(CECS102)的出版和几次更版,门式刚架结构在各行各业象雨后春笋般地得到了广泛应用和推广。继承与发展,理论与实践,门式刚架结构运用也不是简单地重复和拷贝,通过工程项目的反复实践和理论的不断完善,门式刚架结构本身也在不断趋于合理经济。目前在激烈的市场竞争中,对于结构设计人员来说,做好门式刚架结构的设计关键就是强调两点:高效(强调进度,如:快速报价)与经济(强调投资,价格省)。“高效”依赖有章可循,有规律可查阅。“经济”主要取决于门式刚架轻型房屋的组成构件优化和建筑空间的经济合理性。可见门式刚架轻型房屋钢结构是一个系统工程,整个结构由屋面压型钢板、屋面檩条、墙面檩条、吊车梁、支撑系统以及起主要承重结构的多榀门式刚架等组成,其经济性既取决于各组成构件的用钢量,又取决于各构件之间的合理组合。比如在建筑平面尺寸一定时,若柱距小,则檩条和吊车梁的用钢量就省,但是门式刚架的数量增加,因而用钢量不一定就省;反之,若柱距大,则檩条和吊车梁的用钢量增加,但是门式刚架的数量减少,因而用钢量不一定增加。选取合理的柱距,可以使总的用钢量最少,达到优化设计的目的。同样吊车吨位、柱高、跨度等对门式刚架轻型房屋钢结构的用钢量也起到同样决定性作用。鉴于此,本文从以下几方面开展了工作:①探讨了门式刚架轻型房屋钢结构的优化设计方法。②探索了门式刚架轻型房屋钢结构各构件系列的优化设计,包括:压型钢板、檩条、吊车梁、门式刚架等的优化截面设计,针对具体的条件,做到单个构件用钢量最省。同时分析了墙屋面檩条、吊车梁、门式刚架等的单方用钢量随吊车吨位、柱距、柱高、跨度等的变化规律。③分析了门式刚架轻型房屋钢结构的经济性指标,寻求了用钢量随厂房吊车吨位、跨度、高度、柱距等的变化规律,以及各构件用钢量在房屋中所占比例的变化规律。④通过大量的分析,计算,列表和统计,归纳得出了最优方案的建议,为方便结构快速高效设计,做到有参数可查有规律可循。

目录

中文摘要

英文摘要

1 绪论

1.1 门式刚架轻型房屋钢结构国内外发展现状

1.1.1 门式刚架轻型房屋钢结构的特点

1.1.2 国外发展现状

1.1.3 国内发展现状

1.1.4 国内外发展现状比较

1.2 优化设计现状

1.3 本文研究的主要内容

2 门式刚架轻型房屋钢结构的优化设计

2.1 优化设计方法

2.1.1 建筑空间优化

2.1.2 结构构件优化

2.1.3 其它优化方法

2.2 本文优化措施

3 门式刚架轻型房屋钢结构组成构件的经济性探索

3.1 屋面及墙面压型钢板

3.1.1 设计计算方法

3.1.2 压型钢板经济性措施

3.2 屋面及墙面檩条

3.2.1 设计计算方法

3.2.2 经济性措施

3.2.3 经济性分析

3.3 吊车梁

3.3.1 设计计算方法

3.3.2 经济性措施

3.3.3 经济性分析

3.4 门式刚架

3.4.1 设计计算方法

3.4.2 经济性措施

3.4.3 经济性分析

3.5 小结

4 门式刚架轻型房屋钢结构体系的经济性探索

4.1 经济性指标统计

4.2 经济性指标分析

4.2.1 门式刚架房屋单方用钢量变化规律

4.2.2 屋面墙面檩条用钢量比例变化规律

4.2.3 吊车梁用钢量比例变化规律

4.2.4 门式刚架用钢量比例变化规律

4.3 小结

5 结论与展望

5.1 结论

5.2 后续研究工作的展望

致谢

参考文献