Z形冷弯薄壁型钢檩条设计中的方向性

介绍了国外檩条设计中的檩条朝向的设计经验和计算方法,针对檩条反向设置结合国内的计算方法进行了试算,提出了设计中应注意的问题。

嵌套加强的LQ550高强冷弯薄壁C型钢连续檩条受力性能研究

为提高LQ550级高强冷弯薄壁C型钢连续檩条的承载能力,采用在支座处嵌套的方法来加强连续檩条。对未加强和采用两种嵌套方式加强的檩条共7组试件进行三点受弯试验,得到了试件的承载性能和破坏形态,试验结果表明加强后的试件出现跨中局部屈曲和嵌套端部局部屈曲两种破坏形态。采用ABAQUS软件建立了非线性有限元模型对嵌套加强的檩条进行数值模拟,有限元分析得到的承载力和破坏形态与试验结果吻合良好,验证了有限元模型的准确性。基于验证的有限元模型,分析了两种嵌套方式和不同嵌套长度对檩条承载力的提升,且表明嵌套檩条的长度宜取为连续檩条跨度的1/5~1/4。

高强冷弯薄壁型钢帽形截面简支檩条局部屈曲性能研究

对截面形式为TS40和TS61的19根550MPa高强冷弯薄壁型钢帽形截面简支檩条进行受弯试验分析其局部屈曲性能,并采用有限条程序CUFSM对这两种简支檩条局部屈曲应力进行计算分析,计算结果与试验值吻合较好。采用有限条程序对帽形截面受弯构件的翼缘宽厚比、腹板翼缘宽度比、卷边翼缘宽度比、腹板翼缘夹角等参数进行计算分析,结果表明腹板翼缘宽度比是影响帽形截面简支檩条受压翼缘局部屈曲稳定系数的重要因素。利用考虑板组相关的我国现行规范《冷弯薄壁型钢结构技术规范》(GB50018-2002)和英国冷成型薄壁构件设计标准(BS5950-5:1998)对帽形截面简支檩条受压翼缘局部屈曲稳定系数进行计算分析表明:我国规范在腹板翼缘宽度比小于1.5时偏于不安全,大于1.5时偏于保守,而英国规范相对比较安全。在参数分析的基础上,提出了考虑板组相关的帽形截面简支檩条受压翼缘弹性局部屈曲稳定系数计算公式,建议公式可供工程设计和修订规范参考。

冷弯薄壁Z形檩条加固有限元分析

针对门式刚架冷弯薄壁Z形檩条,提出通过附加缀板的加固方式提高Z形檩条的稳定性能及承载能力。然后利用ABAQUS软件建立了对于Z形檩条的单侧斜撑式缀板加固模型、双侧斜撑式缀板加固模型以及单侧L形缀板加固模型,并对其进行非线性屈曲分析,研究了不同加固间距情况下3种增设缀板加固方案对于4,6,7.5m长Z形檩条的稳定性能和强度性能的提升效果。计算结果表明,缀板加固方案适用于长度较大的檩条加固,且双侧加设缀板的加固方案较单侧加设缀板的加固方案更能有效提升Z形檩条的屈曲荷载以及承载能力。

采用相贯节点的冷弯薄壁型钢桁架檩条

通过对采用相贯节点的冷弯薄壁型钢桁架檩条进行施工、试验及安全使用 ,探讨开发出一种更加简捷。

高强冷弯薄壁型钢搭接式连续檩条有限元分析

对550 MPa高强冷弯薄壁型钢帽形截面搭接式连续檩条试验试件进行了ANSYS有限元模拟,并在此基础上进行了参数分析。分析结果表明:对于试验和分析的搭接构造,在一定的搭接长度范围内,增加搭接长度能提高构件的极限承载力,而超过这个范围增加搭接长度反而使构件极限承载力降低。因此,靠增加搭接长度来提高搭接式两跨连续檩条极限承载力的做法是不经济的,在搭接长度较长时,应在搭接段沿试件长度方向增加自攻螺钉,且搭接长度不宜超过0.35L。在试验试件搭接段打自攻螺钉的截面上,腹板或翼缘增加一个自攻螺钉对试件极限承载力和破坏模态的影响不大。

轻钢屋面系统中冷弯薄壁型钢檩条承载性能研究现状

开口截面冷弯薄壁型钢檩条是连接轻钢屋面和钢屋架或屋面梁的重要构件,受力及支撑情况复杂。合理考虑轻钢屋面系统提供的侧移和扭转约束是保证其安全性和经济性的关键所在。全面综述了国内外学者针对重力荷载和风吸力作用下3类典型轻钢屋面系统中冷弯薄壁型钢檩条承载性能的研究成果,重点分析了屋面系统扭转刚度量化、拉条的约束作用以及常用试验加载方法等关键问题,为冷弯薄壁型钢檩条精细化设计理论研究和相关规范编制提供参考。

考虑蒙皮效应的冷弯薄壁型钢檩条稳定性分析

轻型门式刚架结构中围护结构具有提高整体结构刚度,参与结构整体受力的作用,即蒙皮效应。目前我国相关规范中对蒙皮参与结构受力的贡献很少考虑,而考虑蒙皮效应的设计将使得结构的受力更加符合实际情况,从而更加经济合理。利用有限元软件ANSYS,通过改变约束条件以考虑屋面板压型钢板的蒙皮效应对冷弯薄壁型钢檩条的稳定性作用;利用控制变量法,研究了蒙皮板厚度对檩条稳定承载力的影响。结果表明:考虑蒙皮的侧向檩条约束能有效增加檩条的稳定性;蒙皮厚度对檩条的屈曲荷载影响可以忽略。但布置拉条后,可使檩条的弯扭屈曲承载力有明显提高。

浅析冷弯薄壁型钢檩条设计方法

通过比较《冷弯薄壁型钢结构技术规范》和《门式刚架轻型房屋钢结构技术规程》有关檩条设计方法的异同和应注意的问题,提出了一些建议供设计参考。

冷弯薄壁型钢屋面檩条的设计

介绍了轻型钢结构门式刚架房屋中的屋面檩条体系。在这类房屋中,从经济和制作安装出发,一般都采用彩色金属压型钢板组成的轻型屋面板,屋面檩条也都采用C型冷弯薄壁型钢和Z型斜卷边或直卷边的冷弯薄壁型钢。结合《门式刚架轻型房屋钢结构技术规程》(CECS102:2002)的有关条文,介绍冷弯薄壁型钢檩条的布置、计算和构造。

冷弯薄壁C形钢柱翼缘转动约束刚度简化计算

畸变屈曲是冷弯薄壁型钢构件的主要破坏模式之一,按翼缘模型计算其弹性畸变屈曲应力时需要确定腹板对翼缘的转动约束刚度.现有转动约束刚度计算公式较复杂,求解过程需要进行一次迭代.为了简化计算过程,提出了冷弯薄壁C形钢柱翼缘转动约束刚度简化计算方法.该方法在Lau和Hancock公式的基础上,结合我国《冷弯薄壁型钢结构技术规范》(GB50018-2002)中关于腹板和翼缘局部屈曲系数的规定而导出的,并根据Lau和Hancock公式计算结果对其进行了修正.与有限条分析值对比表明:该方法可以准确、方便地计算转动约束刚度,能够应用于冷弯薄壁型钢C形截面柱的设计计算.

冷弯薄壁型钢受弯构件局部屈曲性能研究

采用有限条程序CUFSM对截面形式为TS40和TS61的19根550MPa高强冷弯薄壁型钢帽形截面简支檩条受弯构件局部屈曲应力进行分析,计算结果与试验值吻合较好。利用有限条程序对帽形截面受弯构件的翼缘宽厚比、腹板翼缘宽度比、卷边翼缘宽度比、腹板翼缘夹角等参数进行计算分析,结果表明腹板翼缘宽度比是影响帽形截面简支檩条受压翼缘局部屈曲稳定系数的重要因素。利用考虑板组相关的我国现行规范GB50018-2002《冷弯薄壁型钢结构技术规范》和英国冷成型薄壁构件设计标准(BS5950-5:1998)对帽形截面简支檩条受压翼缘局部屈曲稳定系数进行计算分析表明:我国规范在腹板翼缘宽度比小于1.5时偏于不安全,大于1.5时偏于保守,而英国规范相对比较安全。在参数分析的基础上,提出了考虑板组相关的帽形截面简支檩条受压翼缘弹性局部屈曲稳定系数计算公式,建议公式可供工程设计和修订规范参考。

轻钢结构中Z型连续檩条设计问题的探讨

针对我国现行钢结构规范中的不足 ,探讨Z型连续搭接檩条的结构性能 :荷载分布、搭接嵌套松动、内力计算、侧向稳定以及构件极限承载力等问题。此外 ,还讨论了带隅撑檩条的计算特点和双檩条的构造优点 ,提出了适合实际工程的算法 ,使冷弯薄壁型钢檩条设计更为经济合理。

嵌套连接冷弯斜卷边Z形连续檩条的受弯性能试验研究

本文对嵌套连接的冷弯斜卷边Z形连续檩条的受弯性能进行了试验研究。试验分两部分,一是搭接段极限承载力试验,以确定常用范围内搭接负弯矩段的极限承载力;二是两跨连续檩条试验,目的是确定搭接段截面的抗弯刚度。试验分上下翼缘均有自攻钉和仅上翼缘有自攻钉两种情况。对于承载力试验,搭接长度的范围为截面高度的3～5.625倍。通过对5种不同搭接长度和方式共30个试件的破坏性试验发现,破坏都是由受压下翼缘的屈曲引起,且破坏主要发生在搭接开始处。当中间支座处弯矩是搭接开始处弯矩的两倍时破坏出现在中间支座处,此时单个截面的承载力仍然与破坏发生在搭接开始处的情况接近。在试验所用试件的搭接长度范围内,搭接长度对承载能力的影响不大;但搭接段檩条下翼缘是否有自攻钉对搭接段承载能力有约5%的影响。对两跨连续梁,分搭接长度为跨度的10%和20%的两种情况,上下翼缘均有自攻螺钉和仅上翼缘有自攻螺钉两种构造,共进行了11个试验,试验结果表明,搭接长度较长时搭接段刚度比搭接长度较短时大。针对弯矩和挠度计算,本文提出了搭接段抗弯刚度取值建议和承载力计算方法。

基于新规程的轻钢结构檩条的截面选取

根据新规程,檩条的用钢量由于活荷载取值的变化而发生了变化。本文结合《门式刚架轻型房屋结构技术规程》(CECS102:2002),《冷弯薄壁型钢技术规范》(GB50018-2002),用遗传算法对常见荷载和柱距条件下檩条的截面进行了优化设计,并根据新规程对檩条的用钢量进行了比较分析。其结论有较好的应用价值。

基于遗传算法的轻钢结构檩条优化设计

工程中檩条用钢量将随新规程《门式刚架轻型房屋结构技术规程》CECS 102:2002中活荷载取值的变化而变化。论文结合该新规程和《冷弯薄壁型钢技术规范》GB 50018-2002,在常见荷载和柱距条件下,采用遗传算法对简支檩条的截面进行了优化设计,并对新规程中檩条的用钢量进行了分析比较。

冷弯薄壁卷边Z形钢梁的弹性畸变屈曲荷载

该文以既有理论研究成果为基础,结合应用广义梁理论,对两端简支的冷弯薄壁卷边Z形钢梁在绕截面强轴弯矩作用下的弹性畸变屈曲荷载进行了深入细致的分析。通过对45个截面的参数分析,将原先适用于冷弯薄壁卷边槽钢梁的参数计算公式推广应用于Z形钢梁,并根据Z形钢截面的几何特性对相应参数进行了重新推导和修改。利用以上结果,最后提出了冷弯薄壁卷边Z形钢梁在绕强轴弯矩作用下的弹性畸变屈曲荷载简化计算公式。简化公式具有足够的精度、便于手算、实用性强,可供工程设计人员和各国冷弯薄壁型钢设计规范修订相应内容时参考采用。

厦门太古飞机库檩条在风吸力作用下稳定承载力的试验研究

本文介绍了Z型檩条在模拟风吸力作用下稳定承载力分析的蒙皮支撑足尺模型试验研究,采用三种规范公式计算了其承载力,并与试验结果进行了比较,指出门式钢架规程、冷弯薄壁型钢规范及澳大利亚规范安全度均较高,博思格来实公司的镀锌钢檩条设计手册表值离试验值较接近,可靠度符合规范要求,具有良好的经济效益。在试验分析的基础上,指出撑杆与檩条的连接对于檩条承载力的发挥作用显著,对实际工程的设计施工提出了建议。

轻钢建筑围护结构抗风设计的几个问题

对轻钢厂房屋面檩条设计计算方法进行分析,认为轻钢厂房在台风中严重破坏的主要原因是设计中重结构轻围护.其次,在现行规范中,低层房屋围护结构的风荷载计算不够统一,以及在高风压地区的一些不合理规定,也是造成钢结构事故的原因.根据轻钢结构在台风中的特性,提出强风下在破坏围护结构的非重要部位形成导风巢的抗风思想.

轻型门式刚架结构设计中几个问题的探讨

轻型门式刚架结构在我国得到了广泛应用，工程实践中遇到一些国家标准规范尚未完善或不明确的问题。本文对门式刚架的适用范围、摇摆柱的应用、屋盖纵向水平支撑的设置、冷弯薄壁型钢檩条的设计计算中遇到的几个问题进行探讨，以期为门式刚架的设计提供一些实用经验。