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房屋鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計論文范文1

關(guān)鍵詞：廠房；大跨度結(jié)構(gòu)；桁架結(jié)構(gòu)；方案選擇

中圖分類號：TU393文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A文章編號：1006-6012（2015）12-0075-01

近年來，大跨度房屋鋼結(jié)構(gòu)應(yīng)用較為廣泛，按照剛性差異以及組合方式的不同，可以劃分為2種結(jié)構(gòu)形式，一種是剛性結(jié)構(gòu)，另一種是柔性結(jié)構(gòu)。剛性大跨度房屋鋼結(jié)構(gòu)一般由空間桁架、網(wǎng)架等鋼桿件構(gòu)成。對于剛性大跨度房屋結(jié)構(gòu)來講，其主要設(shè)計依據(jù)是所受荷載。

1工程概況

某兩連跨廠房，長300m，跨度70m，采用鋼結(jié)構(gòu)方案，基礎(chǔ)采用混凝土獨(dú)立基礎(chǔ)。本工程屋頂形式采用張弦桁架構(gòu)件，同時連接格構(gòu)柱剛性，格構(gòu)柱的柱腳主要采用鉸接的連接方式。

2結(jié)構(gòu)方案的選定

根據(jù)建筑外形尺寸對項(xiàng)目結(jié)構(gòu)方案進(jìn)行對比與分析，以優(yōu)選出最佳的結(jié)構(gòu)方案，經(jīng)過分析，本工程屋頂鋼結(jié)構(gòu)方案選定了張弦桁架方案，并與格構(gòu)柱剛性連接。這種方案具有以下幾方面的優(yōu)點(diǎn)：一是張弦結(jié)構(gòu)具有操作方便、重量輕、承載力好，有利于解決了結(jié)構(gòu)剛度問題；二是屋頂構(gòu)件與格構(gòu)柱剛性連接，實(shí)現(xiàn)了地震作用下側(cè)向位移及風(fēng)荷載的有效控制；三是柱腳采用鉸接連接，在地震作用下，上部結(jié)構(gòu)不會產(chǎn)生彎矩，這樣能夠合理利用原有基礎(chǔ)。屋頂結(jié)構(gòu)采用弦桿截面為219mm×10mm的張弦桁架，并與腹桿連接，其拉索采用￠15.2鋼絞線，其抗拉強(qiáng)度為1860MPa一共6束。同時，采用6孔夾片式錨具，將3道截面為180mm×8mm鋼管的立桿設(shè)置于張弦桁架與拉索之間。為了滿足錨固的作業(yè)需要，將315mm×40mm錨杯設(shè)置在下弦桿上，同時，確保弦桿與錨杯焊接。

3大跨度結(jié)構(gòu)設(shè)計中注意問題

在進(jìn)行大跨度鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計時，需要做好單榀主桁架的驗(yàn)算工作，并對單榀主桁結(jié)構(gòu)中墻面、屋頂?shù)奈恢眠M(jìn)行分析與確定。同時，本工程所受的結(jié)構(gòu)荷載包括以下幾種：屋面荷載、雪荷載以及地震作用等。項(xiàng)目所處區(qū)域?yàn)?0年一遇，屋面地震烈度為6度。本工程采用張弦桁架結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)的內(nèi)力分布受到拉索預(yù)張力大小的影響。因此，在拉索預(yù)張力確定時，我們需要考慮到以下幾個方面的因素：

（1）單跨屋面在荷載作用時，其張弦桁架對格構(gòu)柱不會產(chǎn)生水平推力，這樣有利于自平衡體系的形成。

（2）單跨屋面在荷載作用后，在正常使用下，其相對撓度值與反拱值相互抵消，滿足了使用極限狀態(tài)要求。

（3）在風(fēng)荷載作用時，按照結(jié)構(gòu)設(shè)計中相關(guān)規(guī)定，拉索要小于應(yīng)力比。

（4）屋頂桁架在風(fēng)荷載作用下，要確保其拉索具有足夠的拉力，以免造成拉索失去作用。在進(jìn)行大跨度鋼結(jié)構(gòu)分析時，要按照桿單元對桁架腹桿進(jìn)行分析，同時要按照梁單元對弦桿進(jìn)行分析。在結(jié)構(gòu)計算的過程中，本工程采用SAP2000V1462軟件進(jìn)行結(jié)構(gòu)計算，并控制好拉索拉應(yīng)力和最大應(yīng)力比，一般來說，拉索拉應(yīng)力為900MPa，最大應(yīng)力比為0.48，以提升拉索材料的強(qiáng)度。經(jīng)過結(jié)構(gòu)分析，張弦桁架的拉索初始內(nèi)力為198kN，初始反拱值為86mm。由此可見，在溫度荷載作用下進(jìn)行結(jié)構(gòu)分析，應(yīng)選擇正溫，不能選擇負(fù)溫。但在負(fù)溫作用下，由于拉索拉力較大，所以拉索不會失去作用。屋頂張弦桁架具有一定的平衡性，所以其拉索可以提高屋頂桁架的剛度，在施加預(yù)張力的過程中，我們要充分考慮到屋頂桁架的剛度，當(dāng)剛度滿足要求后，屋頂桁架要與格構(gòu)鋼柱進(jìn)行焊接。對于兩跨張弦桁架來說，要確保內(nèi)力構(gòu)造與尺寸的一致性。此外，我們還應(yīng)對單跨屋頂張弦桁架結(jié)構(gòu)的施工工況進(jìn)行分析，旨在為了施工吊裝作業(yè)提供依據(jù)。在進(jìn)行單榀結(jié)構(gòu)模態(tài)分析時，應(yīng)選用前5階周期的結(jié)構(gòu)模態(tài)進(jìn)行分析，經(jīng)分析得知，結(jié)構(gòu)側(cè)向的剛度不足。同時，張弦桁架結(jié)構(gòu)是一種平面受力結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)平面的需要一定支撐體系，以確保結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，為此，應(yīng)將次桁架設(shè)置于桁架與立桿的相交位置，同時將交叉支撐設(shè)置于次桁架之間，這樣就可以形成一個穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)空間體系。經(jīng)過以下因素分析與比較，最終選擇了桁架桿件截面。

4施工過程控制

在張弦桁架結(jié)構(gòu)安裝時，應(yīng)按照建筑鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范要求進(jìn)行施工，同時，在結(jié)構(gòu)分析時，要對不同的施工工況進(jìn)行模擬與分析。在本工程張弦桁架施工安裝的過程中，要結(jié)合現(xiàn)場結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，按照以下步驟進(jìn)行施工。焊接屋頂拱形桁架；安裝鋼拉索，張拉反拱，以達(dá)到初始預(yù)張力值；焊接屋頂桁架與邊柱柱，從而形成兩連拱結(jié)構(gòu)；將交叉支撐安裝于兩連拱結(jié)構(gòu)之間，這樣有利于形成一個穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)空間體系。安裝桁架。綜上分析得知，拉索張拉工作極其重要。在施工過程中，要確定好拉索節(jié)點(diǎn)的位置，盡可能地降低理論長度的偏差。在拉索張拉的過程中，要控制好屋頂反拱值，一般控制在87mm左右。拉索內(nèi)力值為110kN，拉索軸向變形值為50mm。在施工監(jiān)測時，我們要對拉索內(nèi)力進(jìn)行監(jiān)控，確保監(jiān)測結(jié)果滿足設(shè)計要求。在拉索張拉時，要先固定好立桿臨時支撐，待張拉完畢后，要采用U形夾將立桿下部與拉索夾緊，防止拉索出現(xiàn)串動。

5結(jié)束語

綜上所述，通過對某廠房大跨度鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計分析，得到了以下幾個方面的結(jié)論：

（1）本工程與其他大跨結(jié)構(gòu)的不同之外在于大跨度設(shè)計是由結(jié)構(gòu)剛度控制，需要考慮到結(jié)構(gòu)整體側(cè)向的剛度，同時要對原有基礎(chǔ)進(jìn)行利用。

（2）在施加預(yù)張力時，要控制好預(yù)張力的大小，確保張弦桁架結(jié)構(gòu)的承載力及剛度。

（3）張弦桁架結(jié)構(gòu)是一種平面受力結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)平面的需要一定支撐體系，因此，在張拉過程中要確保張弦桁架的穩(wěn)定性。

（4）對于大跨度預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)，應(yīng)采用專用連接構(gòu)造，確保計算模型與實(shí)際結(jié)構(gòu)的一致性，確保結(jié)構(gòu)傳力的明確性。鋼結(jié)構(gòu)作為房屋建筑結(jié)構(gòu)形式之一，具有重量輕、安裝方便、強(qiáng)度高、施工周期短等優(yōu)點(diǎn)。在房屋鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計的過程中，要結(jié)合工程實(shí)際情況，優(yōu)選最佳的結(jié)構(gòu)形式，在選擇鋼結(jié)構(gòu)材料時，要充分考慮到房屋建筑結(jié)構(gòu)的尺寸和受力形式。一般來說，由于建筑鋼結(jié)構(gòu)都是采用現(xiàn)場拼裝的安裝方式，因此在設(shè)計時要考慮到鋼結(jié)構(gòu)在運(yùn)輸和起吊中的剛度，以確保結(jié)構(gòu)的安全性和穩(wěn)定性。

參考文獻(xiàn)：

[1]JGJ7－2010空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程[S].北京:中國建筑工業(yè)出版社,2010.

房屋鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計論文范文2

關(guān)鍵詞: 豎縫抗剪抗剪承載力栓釘接合面

中圖分類號：TU37文獻(xiàn)標(biāo)識碼： A

0 引言

鋼管混凝土邊框剪力墻結(jié)構(gòu)是一種新型鋼-混凝土組合剪力墻，即利用抗剪連接鍵將鋼管混凝土邊框和剪力墻進(jìn)行可靠連接。接合面連接的好壞是關(guān)系結(jié)構(gòu)整體抗震性和穩(wěn)定性的關(guān)鍵問題，目前國內(nèi)外對該類結(jié)構(gòu)豎縫抗震性能的研究并不多，各國規(guī)范對其抗剪強(qiáng)度的計算采用不同的破壞機(jī)理。

1 抗剪承載力計算公式

1.1栓釘連接件抗剪承載力計算公式

抗剪連接件的形式很多，一般按照變形能力可分為剛性連接件和柔性連接件兩大類。目前最常用的抗剪連接件是栓釘，對栓釘抗剪連接承載力的計算研究的比較多，但是各國對其計算公式?jīng)]有形成統(tǒng)一。

加拿大《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》SI6.1-1974規(guī)定

≤448Ast

日本規(guī)范亦采用式(1)，但規(guī)定Ec和fc的適用范圍為500～900 MPa，這是偏于保守。

Eurocode 4規(guī)定:當(dāng)hst/dst≥4(hst和dst分別表示栓釘?shù)母叨群椭睆?時，有

≤0.64Astfu

其中，Ast表示栓釘桿的橫截面面積，Ec表示混凝土的彈性模量，fck表示混凝土圓柱體抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值(=0.83fcu)，fu為栓釘?shù)臉O限抗拉強(qiáng)度。

美國鋼筋混凝土房屋建筑規(guī)范（ACI318-83）基于摩剪理論給出保守計算公式

其中：Ac為抗剪混凝土面積；K1為系數(shù)，普通混凝土K1等于2.81MPa，全輕骨料混凝土K1等于1.41 MPa，輕砂混凝土K1等于1.76 MPa。

中國學(xué)者聶建國、沈聚敏、崔玉萍、胡夏閩等人對栓釘抗剪連接件進(jìn)行了研究并取得一些成果。這些成果為制定我國《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》中有關(guān)剪力連接件計算的條文提供了依據(jù)。

《鋼-混凝土組合結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)程》(1997修訂稿)規(guī)定，當(dāng)hst/dst≥4.0時，有

≤0.7Astf

其中，Ast表示栓釘桿的橫截面面積，Ec表示混凝土的彈性模量，fc表示混凝土軸心抗壓強(qiáng)度設(shè)計值，f表示栓釘抗拉強(qiáng)度設(shè)計值

我國現(xiàn)行的GB50017-2002鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范對鋼-混凝土組合梁設(shè)計條文進(jìn)行了較大改進(jìn)，其中給出的栓釘承載力公式為:

≤0.7Astfλ

其中，λ為栓釘材料抗拉強(qiáng)度最大值與屈服值之比，f表示栓釘抗拉強(qiáng)度設(shè)計值。

本次試驗(yàn)栓釘?shù)挠嬎愫奢d采用美國鋼筋混凝土房屋建筑規(guī)范（ACI318-83）。

1.2銷鍵抗剪承載力計算公式

接縫處承載力驗(yàn)算還需包括抗剪銷鍵的焊縫強(qiáng)度驗(yàn)算和混凝土的局部承壓驗(yàn)算，焊縫在剪力作用下按純剪切考慮，可按現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》GB50017的規(guī)定計算；驗(yàn)算抗剪銷鍵上混凝土的受壓承載力時，局部承壓混凝土的垂直抗壓強(qiáng)度可取1.5fc。

2 試驗(yàn)概述

本試驗(yàn)共設(shè)計了5個試件，試件的配置方式是根據(jù)栓釘?shù)呐滗撀试?%左右進(jìn)行設(shè)計。因此在試件配置時選擇6個栓釘（1.32%）和4個栓釘（0.88%）。試驗(yàn)中鋼管采用120mm*120mm*4mm的普通Q345級方鋼管； 銷鍵為直徑20mm的螺紋鋼筋加工而成，長100mm，豎向間距225mm，焊接在鋼管壁上；栓釘為ML15標(biāo)準(zhǔn)尺寸，直徑13mm，長80mm，在豎向接合面上的水平間距均為60mm，豎向間距為200mm或250mm。通過栓釘抗拉強(qiáng)度試驗(yàn)得到栓釘抗拉強(qiáng)度為355.78Mpa。

試件墻體部分采用C30自密實(shí)混凝土，經(jīng)過試配最終確定配合比比值為：0.41:1: 2.54:2.75。鋼管內(nèi)部混凝土為C50自密實(shí)混凝土，其配合比比值為：0.22:1:1.13:1.22。

本次試驗(yàn)用MTS作動器完成，加載點(diǎn)取在鋼管與混凝土結(jié)合部鋼管壁上，管壁上焊接30*120*15mm厚的鋼條，以保證直剪面發(fā)生直剪破壞。試驗(yàn)采用國內(nèi)外常用的擬靜力加載方案以模擬地震作用，即對試件施加低周反復(fù)荷載直至破壞。

3 計算結(jié)果分析

本次試驗(yàn)試件破壞形式全部為混凝土破壞，栓釘未剪斷。本次試驗(yàn)試驗(yàn)結(jié)果與各國規(guī)范計算值的比較見表1。

表1 豎縫抗剪試驗(yàn)值與各國規(guī)范計算值的對比

注：試件編號中“6S2P”是指6個栓釘和2個銷鍵的組合連接方式，SP是指Shear Performance。

通過比較發(fā)現(xiàn)各國規(guī)范計算值均高于試驗(yàn)結(jié)果，原因有以下幾點(diǎn)：

1）本次試驗(yàn)的栓釘為直剪破壞，與推出試驗(yàn)相似，各國規(guī)范是對組合梁中栓釘連接件的規(guī)定，而國內(nèi)外的研究都表明，推出試驗(yàn)得到的栓釘抗剪承載力比組合梁中栓釘?shù)膶?shí)際抗剪承載力要低。

2）由于栓釘布置較密集，在試驗(yàn)時出現(xiàn)群釘效應(yīng)導(dǎo)致每根焊釘承載力比普通單釘承載力要小。

4 抗剪承載力計算

各國的規(guī)范中有關(guān)于栓釘抗剪承載力的計算公式，但是對栓釘和銷鍵組合抗剪的計算公式未見報道，因此，在研究國內(nèi)外相關(guān)規(guī)范基礎(chǔ)上，提出栓釘和銷鍵組合抗剪承載力計算公式：

（1）

式中：

Ast是栓釘?shù)臋M截面面積，Ec是混凝土的彈性模量，fck是混凝土圓柱體抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值，l是抗剪銷鍵長度，d為抗剪銷鍵高度，fc是混凝土抗壓設(shè)計強(qiáng)度，α為局部承壓有效面積調(diào)整系數(shù)，建議取0.9。

表2 試件抗剪承載力實(shí)測值和計算值

按該計算公式（1）得出各試件的豎向接合面抗剪承載力計算值和實(shí)測值見表2，計算值和實(shí)測值吻合較好，試件SP-6S和SP-6S2P相對誤差略微偏大原因可能是公式（1）中關(guān)于栓釘抗剪承載力計算的理論值偏大造成的。

結(jié)論

（1）鋼管混凝土邊框與墻板豎向接合面采用栓釘和銷鍵的組合連接方式能夠保證剪力有效傳遞，且能夠保證接縫的穩(wěn)定性。

（2）本次試驗(yàn)試件的破壞形式與推出試驗(yàn)相似，且試件的實(shí)際壓力值均低于各國規(guī)范的計算值。

（3）對于采用栓釘和銷鍵組合連接方式的構(gòu)件，按照公式（1）進(jìn)行計算，其計算值與實(shí)測值吻合良好，可以應(yīng)用到工程設(shè)計中。

參考文獻(xiàn)

[1]落英章. 鋼--混凝土組合梁栓釘剪力連接件的研究[J].湖南：碩士論文，2008.

[2]胡夏閩，劉子彤，趙國藩. 鋼與混凝土組合梁栓釘連接件的設(shè)計承載力[M].北京: 建筑工業(yè)出版社，2000.

[3]宋國華，王東煒等. 裝配式鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)豎縫抗剪承載力研究及國內(nèi)外規(guī)范的比較. 世界地震工程，2005，2（6）：125-128.

房屋鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計論文范文3

關(guān)鍵詞 ：輕鋼結(jié)構(gòu)；單層廠房；設(shè)計；

中圖分類號： TU391 文獻(xiàn)標(biāo)識碼： A 文章編號：

引言

隨著國家經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，鋼結(jié)構(gòu)在建筑領(lǐng)域起到了舉足輕重的作用，扮演著越來越重要的角色，無論在工業(yè)還是民用建筑中，鋼結(jié)構(gòu)以其突出的特點(diǎn)迅速地占領(lǐng)著越來越廣的市場。其特點(diǎn)有：其整體剛度和抗震性能好、施工速度快、自重輕、承載力高，在大跨度及超高層建筑中代替了鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，但也存在著防火性能差、易腐蝕等缺點(diǎn)，在設(shè)計中根據(jù)其特點(diǎn)揚(yáng)長避短才能更好地發(fā)揮鋼結(jié)構(gòu)的作用。

一、鋼結(jié)構(gòu)廠房空間結(jié)構(gòu)解析

為了使本論文的鋼結(jié)構(gòu)廠房分析設(shè)計更具有針對性和信服力，這里以實(shí)際的煉鋼廠房鋼結(jié)構(gòu)廠房為具體研究對象進(jìn)行分析討論。由于鋼鐵工業(yè)是國民經(jīng)濟(jì)的支柱產(chǎn)業(yè)，煉鋼廠就成了一個重要的生產(chǎn)場所，屬于抗震規(guī)范中的乙類設(shè)防建筑。由于工藝布置的特殊性和生產(chǎn)設(shè)備的需要，煉鋼廠主廠房往往具有質(zhì)量、剛度分布嚴(yán)重不均勻的特點(diǎn)。又基于建設(shè)周期及抗震性能等的綜合考慮，這類廠房大都采用全鋼結(jié)構(gòu)建造。本文中以某設(shè)計生產(chǎn)能力為50噸的轉(zhuǎn)爐煉鋼廠為研究對象。

由于工藝要求的復(fù)雜性，該廠房由爐渣跨、加料跨、爐子跨、鋼水接收跨、連鑄澆鑄跨、連鑄出坯跨共六跨組成，核心設(shè)備布置在爐子跨中部的塔樓內(nèi)。該轉(zhuǎn)爐煉鋼廠房主要由塔樓、散狀料上料系統(tǒng)、柱子系統(tǒng)、屋蓋系統(tǒng)和吊車梁系統(tǒng)幾大部分組成，各部分的結(jié)構(gòu)大都是由型鋼和鋼板焊接或螺栓連接而成。

二、輕鋼結(jié)構(gòu)單層廠房設(shè)計的要點(diǎn)

2.1結(jié)構(gòu)體系

1) 門式剛架分為單跨、雙跨、多跨以及帶挑檐的和帶毗屋等多種形式。多跨剛架中柱與剛架梁的連接可采用鉸接。

2) 輕型鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)廠房結(jié)構(gòu)體系中，屋面常采用有檁體系，檁條間距為1． 5 m，屋面板為壓型鋼板或夾芯板，檁條采用冷彎C 型鋼或高頻焊接薄壁H 型鋼; 外墻采用有墻梁體系，墻梁間距為1.5 m ～ 2.1 m，墻面板為壓型鋼板或夾芯板，墻梁采用冷彎C 型鋼或高頻焊接薄壁H 型鋼。主剛架梁下翼緣和主剛架柱內(nèi)側(cè)翼緣平面外的穩(wěn)定性，可通過在剛架梁下翼緣和檁條間或剛架柱內(nèi)側(cè)翼緣和墻梁之間設(shè)置的隅撐來保證。主剛架之間的水平支撐可采用張緊的圓鋼或角鋼。

3) 根據(jù)跨度、高度和荷載不同，門式剛架的梁柱可采用變截面或等截面實(shí)腹焊接工字鋼或成品H 型鋼截面。單層廠房中當(dāng)設(shè)有橋式起重機(jī)時，柱截面宜采用等截面構(gòu)件。

4) 輕鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)廠房剛架柱基礎(chǔ)，剛架柱柱腳與鋼筋混凝土基礎(chǔ)的連接可按鉸接或剛接，當(dāng)廠房內(nèi)設(shè)有橋式起重機(jī)時按剛接連接，其他情況按鉸接連接。

焊接實(shí)腹式工型截面門式剛架承重結(jié)構(gòu)由剛架和基礎(chǔ)兩部分組成。門式剛架承重結(jié)構(gòu)體系的剛架、檁條( 或墻梁) 以及壓型鋼板間通過可靠的連接和支撐相互依托，體系受力更趨向于空間化。

2.2 結(jié)構(gòu)布置

1) 屋面結(jié)構(gòu)平面布置

單層廠房輕剛結(jié)構(gòu)房屋伸縮縫的設(shè)置: 當(dāng)房屋縱向長度不小于300 m，橫向長度不小于150 m 時需要設(shè)置溫度伸縮縫。溫度伸縮縫的做法有兩種: 檁條連接處的螺栓孔采用橢圓孔或設(shè)置雙排柱，使結(jié)構(gòu)有足夠的伸縮空間; 吊車梁與柱的連接處宜采用橢圓孔。

屋面檁條的布置，應(yīng)考慮天窗、通風(fēng)屋脊、采光帶等因素的影響，屋面壓型鋼板厚度和檁條間距應(yīng)按計算確定。

2)墻面墻梁布置

單層廠房輕剛結(jié)構(gòu)房屋墻面墻梁的布置，應(yīng)根據(jù)門窗的位置、大小確定墻梁的位置，另外設(shè)有挑檐、雨篷時還應(yīng)增設(shè)墻梁等構(gòu)件，墻梁的規(guī)格尺寸應(yīng)由計算確定，同時還應(yīng)考慮墻面板的規(guī)格，考慮到廠房的美觀，一般墻面梁設(shè)在主剛架柱的外側(cè)。

3) 支撐布置

橫向水平支撐和豎向柱間支撐可提高剛架的整體剛度，并能承擔(dān)和傳遞水平力，防止桿件產(chǎn)生過大的振動，避免壓桿的側(cè)向失穩(wěn)，可保證結(jié)構(gòu)安裝時的穩(wěn)定。

當(dāng)設(shè)有溫度伸縮縫時，在每個溫度伸縮單元應(yīng)分別同時設(shè)置橫向水平支撐和豎向柱間支撐以形成幾何不變、穩(wěn)定的空間結(jié)構(gòu)體系。

橫向水平支撐一般設(shè)置在溫度伸縮單元兩端第一開間剛架梁上翼緣，在水平支撐交叉的節(jié)點(diǎn)處應(yīng)設(shè)置剛性系桿。橫向水平支撐的間距不大于45 m。橫向水平支撐既可以采用十字交叉圓鋼，又可以采用雙角鋼作支撐。

當(dāng)溫度伸縮單元長度不超過90 m 時，在溫度伸縮單元兩端第一開間的上柱處設(shè)置上柱柱間支撐，在溫度伸縮單元中間的柱開間內(nèi)分別設(shè)置上下柱柱間支撐。上柱柱間支撐為單片角鋼，連接在柱腹板的中間，下柱柱間支撐為雙片角鋼，連接在下柱兩側(cè)翼緣。值得注意的是在溫度伸縮單元的端部不設(shè)下柱柱間支撐。

在剛架轉(zhuǎn)折處應(yīng)沿房屋全長設(shè)置剛性系桿。

三、輕鋼結(jié)構(gòu)廠房鋼構(gòu)件的設(shè)計

3.1 主要承重構(gòu)件( 剛架) 內(nèi)力計算方法

剛架的內(nèi)力計算方法分彈性分析和塑性分析方法，變截面門式剛架通常采用彈性分析方法，等截面門式剛架通常采用塑性分析方法，同時還應(yīng)滿足現(xiàn)行《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》的相關(guān)要求。

3.2 門式剛架位移( 側(cè)移) 計算

當(dāng)屋面坡度不大于1 ∶ 5 時，柱頂在水平力H 作用下的位移( 側(cè)移) u，可按下列公式計算:

柱腳鉸接剛架:

柱腳剛接剛架:

其中，h，L 分別為剛接柱高度和剛架跨度; Ic，Ib分別為柱和橫梁的平均慣性矩; H 為剛架柱頂?shù)刃搅? ζt為剛架柱與剛架梁的線剛度比。

3.3 構(gòu)件強(qiáng)度計算

工型截面受彎構(gòu)件在剪力、彎矩共同作用時，強(qiáng)度按下式進(jìn)行計算:

當(dāng)

當(dāng)截面為雙軸對稱時:

其中，Mf為兩翼緣所承擔(dān)的彎矩; Me為構(gòu)件有效截面所承擔(dān)的彎矩，Me = We f，We為構(gòu)件有效截面最大受壓纖維的截面模量;Af為構(gòu)件翼緣的截面面積; Vd為腹板抗剪承載力設(shè)計值，Vd =hw tw fv '。

3.4 構(gòu)件穩(wěn)定計算

軸心受壓構(gòu)件( 工型截面) 局部穩(wěn)定計算:

受壓翼緣:

腹板:

其中，b 為受壓翼緣自由外伸寬度; t 為受壓翼緣的厚度; fy為鋼材屈服強(qiáng)度; hw為腹板的計算高度; tw為腹板的厚度。

3.5剛架柱基礎(chǔ)的設(shè)計

3.5.1基礎(chǔ)形式

門式剛架輕型房屋鋼結(jié)構(gòu)常用的基礎(chǔ)形式有:

1) 鋼筋混凝土獨(dú)立基礎(chǔ)，一般用于地基承載力比較大，土質(zhì)比較均勻的情況。

2) 柱下條形基礎(chǔ)多用于加固工程中，在處理新舊建筑物基礎(chǔ)時，可以避免對舊建筑物基礎(chǔ)造成不利的影響。

3) 樁基礎(chǔ)一般用于深基礎(chǔ)，地基回填土較多、持力層較深的情況。

3.5.2 基礎(chǔ)的設(shè)計

1) 輕鋼結(jié)構(gòu)廠房門式剛架柱基礎(chǔ)通過鋼板與鋼筋混凝土基礎(chǔ)之間連接采用鉸接或剛接柱腳。

2) 柱腳錨栓應(yīng)采用Q235 鋼或Q345 鋼制作。錨栓的錨固長度應(yīng)符合GB 50007-2002 建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范的規(guī)定，為抵抗上拔力錨栓端部設(shè)置彎鉤或錨板，錨栓的直徑不小于24 mm，且應(yīng)采用雙螺母或采取防止螺帽松動的有效措施; 柱腳錨栓按下柱柱間支撐傳遞的縱向風(fēng)荷載和吊車剎車力或縱向地震作用的上拔力計算。剛架柱底部的水平力由柱腳底板與鋼筋混凝土基礎(chǔ)頂面之間的摩擦力來承擔(dān)，若還不滿足須設(shè)置槽鋼或角鋼抗剪鍵。計算柱腳錨栓的受拉承載力時，應(yīng)采用螺紋處的有效截面面積。

結(jié)束語

輕鋼結(jié)構(gòu)具有自重輕、工廠化和商品化程度高、施工周期短、節(jié)能環(huán)保等明顯的優(yōu)點(diǎn)。輕鋼結(jié)構(gòu)門式剛架設(shè)計在單層工業(yè)廠房中越來越得到人們的青睞，但它畢竟還是一個新生事物，需要我們設(shè)計人員在工程設(shè)計中不斷的探索、改進(jìn)、回訪中積累經(jīng)驗(yàn)，進(jìn)而解決在工程設(shè)計中遇到的新技術(shù)、新問題。新技術(shù)、新材料的應(yīng)用給設(shè)計人員提供了鍛煉的機(jī)會，帶來了新的挑戰(zhàn)，只要對不斷出現(xiàn)的新技術(shù)、新材料、新問題勇于探索、勇于創(chuàng)新，就能攻克難關(guān)，從而使新技術(shù)、新材料得到廣泛應(yīng)用，我們的設(shè)計水平也會有較大的提高。

參考文獻(xiàn)

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房屋鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計論文范文4

【關(guān)鍵詞】建筑設(shè)計，抗震設(shè)計，作用分析

中圖分類號：S611 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：

一、前言

在目前的發(fā)展趨勢中，建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的主流趨勢有低碳，環(huán)保，安全，節(jié)能，生態(tài)。其中指標(biāo)之一，就是建筑的安全性，而我國目前破壞力最大的安全威脅便是地震，因此，加強(qiáng)對建筑結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計，必將會被提升到建筑設(shè)計新的戰(zhàn)略高度。

二、建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中抗震性能衡量標(biāo)準(zhǔn)

現(xiàn)行抗震設(shè)計規(guī)范對于建筑結(jié)構(gòu)的性能從兩個角度進(jìn)行描述，一是通過損壞的程度描述其性能，將建筑結(jié)構(gòu)的損壞程度分為不損壞和屬正常維修下的損壞、可修復(fù)的破壞和倒塌；二是描述用途的重要性，即抗震設(shè)防分類。主要是氛圍甲、乙、丙、丁四類。

現(xiàn)行規(guī)范對于部分鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)提出了相應(yīng)的定量指標(biāo)，即正常維修和倒塌的層間變位角。而在設(shè)防類別上，提出了不同的抗震措施。其中乙類抗震措施的相關(guān)規(guī)定比甲類高一度。在強(qiáng)烈地震的影響下，乙類受到的毀壞程度比甲類輕。但是對于抗震能力，仍然缺乏確定的數(shù)量變化。借助于現(xiàn)行航震鑒定標(biāo)攤b所引進(jìn)的”綜合抗震能力由數(shù)量上的區(qū)別”有可能使不同性能要求的結(jié)構(gòu)所具有的抗震能力由數(shù)量上的區(qū)別。比如在判斷結(jié)構(gòu)抗力的高低中，可以采用結(jié)構(gòu)樓層的受剪承載力與設(shè)計地震剪力的比值。而在結(jié)構(gòu)變形能力高低方面，可以用結(jié)構(gòu)所具有的變形能力與基本變形能力的比值來表征，這樣就能保證不同性能要求下所對應(yīng)的抗震措施的數(shù)量化。對于丙類結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計，主要利用抗力和變形能力進(jìn)行組合，并作為綜合抗震能力的基本值。而乙類建筑，設(shè)計的綜合抗震能力要低于相應(yīng)的基本值。

三、建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計對建筑抗震性能的影響

1、 砌筑體結(jié)構(gòu)影響基本變化能力的構(gòu)造，重點(diǎn)是將整個圈梁、主要構(gòu)造柱數(shù)量、具置、斷面截面尺寸和配筋數(shù)量的分級，局部的墻體尺寸、樓梯間的構(gòu)造等只適用于考慮局部影響。比如，5-6層磚房的主要構(gòu)造柱數(shù)量，房屋四角和樓梯間四角應(yīng)該設(shè)計為第一等級，用于房屋隔開間的內(nèi)外墻鏈接處和樓梯間四角設(shè)計為第二等級。對于房屋每開間的內(nèi)外墻鏈接位和樓梯間四角設(shè)計為第三等級；此處不用設(shè)置構(gòu)造柱與抗震設(shè)計不同。當(dāng)然，在相同設(shè)防烈度和性能要求的前提下，對與層數(shù)要求不同的砌筑結(jié)構(gòu)，基本延性構(gòu)造的要求也不同，構(gòu)造柱設(shè)置就需要隨房屋層數(shù)的不斷增加而相應(yīng)提高。目前主要難題是，需要根據(jù)具體實(shí)例進(jìn)行計算和分析，針對同地點(diǎn)、同結(jié)構(gòu)的房屋按照不同等級采取相應(yīng)措施后，其措施的構(gòu)造影響能力系數(shù)如何確定？是否可在某個范圍內(nèi)取值。

2、 鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)對變形能力構(gòu)造的影響，可適當(dāng)?shù)恼{(diào)整內(nèi)力、提高結(jié)構(gòu)柱箍筋和縱向鋼筋體積配箍率、抗震墻墻體和構(gòu)造作為抗震能力分級的重點(diǎn)，而框支層、短柱、鏈接的構(gòu)造作為局部的影響。不同層數(shù)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)在相同設(shè)防烈度性能的要求，延性構(gòu)造要求也不一樣。目前，內(nèi)力調(diào)整、縱筋總配筋率和箍筋體積配箍筋率等都成型的分級和取值，但如何將其轉(zhuǎn)化為相應(yīng)的影響系數(shù)還需要進(jìn)一步的計算和研究。

3、 鋼筋結(jié)構(gòu)對變形能力構(gòu)造的影響，可調(diào)整內(nèi)力、各節(jié)點(diǎn)域內(nèi)構(gòu)造、構(gòu)件的長細(xì)比和支撐設(shè)置作為重點(diǎn)的分級，這時構(gòu)件的寬厚就是結(jié)構(gòu)的局部影響。在相同設(shè)防烈度和性能的要求下，對建筑層數(shù)不同的結(jié)構(gòu)建筑，基本延性構(gòu)造需求也不同。鋼結(jié)構(gòu)規(guī)范中也有一些現(xiàn)成的定量取值，也要研究將其轉(zhuǎn)化為影響系數(shù)的方法。

四、建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中的抗震設(shè)計措施

1、要嚴(yán)格選擇地基選址

地基選址是進(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的基礎(chǔ)，因此，在房間結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計中，要科學(xué)避開山嘴，山包，陡坡，河流等不利因素，要本著堅硬，牢固，平坦，開闊的選址原則。親身實(shí)地，利用先進(jìn)技術(shù)設(shè)備，進(jìn)行地質(zhì)勘探，山石水土監(jiān)測，并取樣論證，科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)分析。力求使得整個地基牢固可靠，地質(zhì)穩(wěn)定無滲漏，無坍塌，無暗河，無熔巖，無火山……從而保證整個地基不會因?yàn)槌休d而發(fā)生小范圍的坍塌。影響到整體承載能力和抗震能力設(shè)計。

2、確保結(jié)構(gòu)的整體性

在建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計中，一般而言，要尤其注意其是由諸多構(gòu)件共同組合在一起，如此，要進(jìn)行整體化的對待。要充分調(diào)動各個構(gòu)件的作用來完成整體建筑的抗震效果。當(dāng)建筑的一些構(gòu)件基本都失去了原有的功能時候，那么，在地震來臨之后，很容易讓整體的建筑結(jié)構(gòu)喪失對地震的抵抗能力。在這種情況下，很容易讓整個建筑坍塌，因此，要保證所有構(gòu)件的功能協(xié)調(diào)，并確保所有的構(gòu)件都能夠在地震作用下保證良好的性能，如此，可以讓建筑結(jié)構(gòu)的整體抗震能力增強(qiáng)。同時，要堅持實(shí)施多級防震措施。傳統(tǒng)建筑結(jié)構(gòu)多采取的是三級設(shè)防措施，即小震不壞、中震可修、大震不倒。但在新的時期，建筑結(jié)構(gòu)必須是采取的多級設(shè)防模式，保護(hù)建筑主體抗震能力，減輕經(jīng)濟(jì)損失，使得建筑抗震中更加安全。

3、屋頂建筑抗震設(shè)計也是整個設(shè)計的一個重要環(huán)節(jié)。近幾十年來，從多數(shù)建筑抗震設(shè)計評定結(jié)果看，屋頂建筑設(shè)計還存在一些問題，例如：屋頂設(shè)計較高或者設(shè)計過重。屋頂設(shè)計較高或者設(shè)計過重，無形當(dāng)中加大了屋頂建筑變形，而且地震作用也加大了，尤其對自身和屋頂之下的建筑物的抗震作用都不利。有時屋頂建筑的重心和屋頂之下的中心不在同一直線上，如果屋頂?shù)目箓?cè)力墻和屋頂之下的抗側(cè)力強(qiáng)出現(xiàn)間斷，在地震發(fā)生時，帶來的地震扭轉(zhuǎn)作用也會更嚴(yán)重，對抗震更不利。所以，進(jìn)行屋頂建筑設(shè)計過程中時，應(yīng)該最大限度的降低屋頂建筑的高度。選用強(qiáng)度較高、輕質(zhì)、剛度均勻的材料，使得地震作用傳遞不受阻礙；屋頂重心和屋頂之下的建筑中心在同一直線上；如果屋頂建筑非常高，屋頂建筑就必須具有較強(qiáng)的抗震性，讓屋頂建筑地震作用和突變降低到最小，盡量避免發(fā)生扭轉(zhuǎn)效應(yīng)。

4、要合理且恰當(dāng)?shù)夭季值卣鹜饬Φ哪芰總鬟f與吸收的途徑，在地震當(dāng)中，要確保建筑的支柱、梁與墻的軸線，處于同一個平面上，從而可以形成構(gòu)件的雙向抗側(cè)力結(jié)構(gòu)體系。并且可以使其在地震的作用下，呈現(xiàn)彎剪性的破壞，并使塑性屈服情況，盡量的發(fā)生在墻的根底部，從而連梁適合在梁端產(chǎn)生塑性屈服，這樣還具有足夠的變形的能力。在震災(zāi)中，在墻段部分充分發(fā)揮抗震功能之前，要按照"強(qiáng)墻弱梁"的原則，來大力加強(qiáng)墻肢的承載力，避免墻肢遭到剪切性的破壞現(xiàn)象，從而最大限度的提高建筑結(jié)構(gòu)的整體的抗震能力。

5、要根據(jù)抗震等級，在對墻、柱以及梁節(jié)點(diǎn)設(shè)計中，采取相對應(yīng)的抗震構(gòu)造措施，力求確保建筑物結(jié)構(gòu)，在地震的作用下可以達(dá)到三個水準(zhǔn)的設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)。還可以根據(jù)"強(qiáng)柱弱梁"、和"強(qiáng)剪弱彎" 、以及"強(qiáng)節(jié)點(diǎn)弱構(gòu)件"幾種構(gòu)造的原則，在建筑設(shè)計中，合理的選擇柱截面的尺寸，以此控制柱的軸壓比，并還要注意構(gòu)造配筋的要求，還要保證，鋼筋砼結(jié)構(gòu)建筑在地震的作用下，能夠具有足夠的承載能力以及具備足夠的延性。

6、在建筑設(shè)計過程中，要設(shè)置出多道抗震的防線，即，在設(shè)計一個抗震結(jié)構(gòu)的體系當(dāng)中，有一部分延性比較好的構(gòu)件，在地震的作用下，首先可以擔(dān)負(fù)起第一道抗震防線的作用，然事，其他的構(gòu)件，在第一道抗震防線屈服以后，在地震中，會依次的形成第二道、第三道或者是更多道的抗震的防線，這樣的抗震結(jié)構(gòu)體系的設(shè)計，在建筑設(shè)計當(dāng)中，對于確保建筑結(jié)構(gòu)具有的抗震安全性，是非常的行之有效的設(shè)計方法和手段。

五、結(jié)束語

建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計，關(guān)乎民生，關(guān)乎經(jīng)濟(jì)發(fā)展，社會穩(wěn)定，對建筑實(shí)施結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計，主要涉及對建筑高度，承載力，總體結(jié)構(gòu)，各個部件的性能規(guī)劃等一系列的因素，要求通過對各個構(gòu)件和整體規(guī)劃的基礎(chǔ)上，既實(shí)現(xiàn)滿足居民生活生產(chǎn)保障安全的需要，又具有值得欣賞的美學(xué)價值。

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房屋鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計論文范文5

Abstract： The popularization and application of the steel structure housing is the inevitable trend of the development of China's housing industrialization. Through comparative analysis of the advantages and disadvantages to common structure form of the steel structure housing， the applicability principle of the structure form was put forward， method of improving lateral force resisting performance was proposed， in order to further promote the steel structure residential structure system， which provides a theoretical reference for in the application domestic building trade， and points out effective approaches of industrialization development of the steel structure housing.

關(guān)鍵詞： 鋼結(jié)構(gòu)住宅；結(jié)構(gòu)形式；抗側(cè)力性能；產(chǎn)業(yè)化發(fā)展

Key words： steel structure housing；structure；lateral force resisting performance；industrialization development

中圖分類號：TU391 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1006-4311（2012）34-0130-02

0 引言

鋼結(jié)構(gòu)住宅以其“環(huán)保、節(jié)能、工業(yè)化”和“綠色建筑”等特征成為了二十一世紀(jì)住宅建筑業(yè)的主導(dǎo)方向之一。我國對鋼結(jié)構(gòu)住宅技術(shù)的應(yīng)用和發(fā)展也提出了更明確的要求，為此，建立系統(tǒng)的理論研究和發(fā)展規(guī)劃對鋼結(jié)構(gòu)住宅體系產(chǎn)業(yè)化的迅猛發(fā)展起著至關(guān)重要的作用。

1 國內(nèi)外鋼結(jié)構(gòu)住宅研究現(xiàn)狀

現(xiàn)代鋼結(jié)構(gòu)房屋建筑體系誕生于20世紀(jì)初，在一些發(fā)達(dá)國家的發(fā)展己有上百年的歷史，工業(yè)化生產(chǎn)和預(yù)制裝配程度較高。世界各國逐步形成自己獨(dú)特的鋼結(jié)構(gòu)住宅體系I1]。自1960年以來，美國就開始發(fā)展冷成型鋼結(jié)構(gòu)建筑[2]。20世紀(jì)80年代，1984年TarpyTS對螺栓連接的冷成型構(gòu)件墻體的抗剪性能進(jìn)行了研究[3]。1982年wolfeR.w對有石膏板填充的冷成型鋼構(gòu)件墻的極限承載力進(jìn)行了研究[4]。1999年GadE.F研究了冷成型鋼結(jié)構(gòu)住宅中單片墻體以及整體結(jié)構(gòu)在地震荷載下的性能[5]。而我國的鋼結(jié)構(gòu)住宅發(fā)展較晚，與發(fā)達(dá)國家相比，國內(nèi)建筑鋼結(jié)構(gòu)行業(yè)仍是一個朝陽產(chǎn)業(yè)，新材料、新技術(shù)、新結(jié)構(gòu)體系、新應(yīng)用領(lǐng)域不斷出現(xiàn)。要加快建設(shè)鋼結(jié)構(gòu)行業(yè)的發(fā)展，對現(xiàn)有建筑鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范的更新、完善或補(bǔ)充，以及對新的結(jié)構(gòu)體系和新的應(yīng)用領(lǐng)域的建筑鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范的編制工作顯得非常緊急。

2 鋼結(jié)構(gòu)住宅的技術(shù)性分析

2.1 鋼結(jié)構(gòu)住宅主體結(jié)構(gòu)體系比較 鋼結(jié)構(gòu)住宅技術(shù)體系并不是簡單的用鋼材替代混凝土和砌體作為支承結(jié)構(gòu)，而是以鋼結(jié)構(gòu)為主體結(jié)構(gòu)，另外還包括圍護(hù)結(jié)構(gòu)、鋼結(jié)構(gòu)防火、鋼結(jié)構(gòu)防腐及建筑設(shè)備的一個綜合技術(shù)體系。鋼結(jié)構(gòu)住宅主體結(jié)構(gòu)體系一般有以下形式：①純鋼框架體系；②冷彎C型鋼龍骨體系及熱軋型鋼龍骨體系；③鋼框架支撐體系；④鋼框架-剪力墻系；⑤鋼框架-混凝土組合結(jié)構(gòu)體系；⑥錯列桁架體系。上述各類結(jié)構(gòu)形式綜合比較如表1所示。

在這幾種結(jié)構(gòu)體系中，前兩種結(jié)構(gòu)體系主要用于低層鋼結(jié)構(gòu)住宅，其他可適用于多高層鋼結(jié)構(gòu)住宅。而且從表中可以看出鋼結(jié)構(gòu)住宅的共同缺點(diǎn)為抗側(cè)力性能比較差。為進(jìn)一步推進(jìn)鋼結(jié)構(gòu)住宅結(jié)構(gòu)體系在國內(nèi)建筑的應(yīng)用，對于該結(jié)構(gòu)體系尚需進(jìn)行深入的研究。

2.2 提高鋼結(jié)構(gòu)住宅的抗側(cè)力性能方法 輕鋼結(jié)構(gòu)住宅的結(jié)構(gòu)體系與傳統(tǒng)磚混結(jié)構(gòu)或混凝土結(jié)構(gòu)住宅體系有很大的不同，它主要由輕鋼結(jié)構(gòu)體系、樓面結(jié)構(gòu)體系和圍護(hù)結(jié)構(gòu)體系等組成。而輕鋼龍骨體系是一種新型的結(jié)構(gòu)形式相對于其它結(jié)構(gòu)形式的輕鋼結(jié)構(gòu)住宅，輕鋼龍骨體系的研究和應(yīng)用更不成熟、不完善，更需要加強(qiáng)研究力度。關(guān)于低層輕鋼龍骨住宅的試驗(yàn)和理論研究主要集中研究復(fù)合墻體的抗側(cè)力性能的研究，2008年武漢理工大學(xué)高景輝對輕鋼龍骨墻體的破壞模式做了分析，得出自攻螺栓連接破壞時一種主要因素，通過有限元參數(shù)分析發(fā)現(xiàn)，影響輕鋼龍骨復(fù)合墻體抗剪性能的最關(guān)鍵因素是自攻螺栓的數(shù)量，其次是墻體的尺寸、支撐。2010年浙江工業(yè)大學(xué)郎晟頡在靜力分析的基礎(chǔ)上研究了復(fù)合墻體的滯回性能與抗震性能，得出了隨著墻板厚度的增加，墻體抗側(cè)承載力隨著墻板材料不同有不同程度的提高，導(dǎo)軌與墻板的間距對墻體抗側(cè)性能影響最大。同年武漢理工大學(xué)張翠萍對三種不同支撐的輕鋼龍骨墻體：輕鋼龍骨剛架體系、輕鋼龍骨剛架支撐體系、輕鋼龍骨剛架端支撐體系，進(jìn)行了抗側(cè)力性能分析，得出帶支撐的墻體的抗側(cè)極限承載力能滿足帶蒙皮的組合墻體的抗側(cè)力性能的研究。

3 鋼結(jié)構(gòu)住宅的產(chǎn)業(yè)化發(fā)展

鋼結(jié)構(gòu)住宅有著重量輕、抗震性能好、施工周期短、工業(yè)化程度高、環(huán)保效果好等特點(diǎn)，作為未來住宅的發(fā)展方向，人們正在逐漸關(guān)注它、接受它。目前的問題是，我國建筑鋼材消費(fèi)嚴(yán)重偏低，且絕對量相差非常之大。如何加大建筑業(yè)中各類鋼結(jié)構(gòu)建筑的使用比例，大力推進(jìn)建筑鋼結(jié)構(gòu)產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展，提高建筑用鋼在國家總鋼材產(chǎn)量中的份額，將是擺在在我們面前的重要課題。由于市場經(jīng)濟(jì)尚不完善，建筑鋼結(jié)構(gòu)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展過于迅猛，長期以來自發(fā)形成的我國建筑鋼結(jié)構(gòu)產(chǎn)業(yè)鏈配置存在較嚴(yán)重的問題，而改變這種現(xiàn)狀更加需要推進(jìn)技術(shù)創(chuàng)新和成套技術(shù)集成體系的應(yīng)用，使科技轉(zhuǎn)化為實(shí)際生產(chǎn)力，促進(jìn)住宅產(chǎn)業(yè)化的發(fā)展。如果我們能實(shí)現(xiàn)鋼結(jié)構(gòu)住宅的產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)，住宅建設(shè)及相關(guān)產(chǎn)業(yè)的勞動生產(chǎn)率將大大提高，其具有的廣泛的社會、經(jīng)濟(jì)效益會更加明顯地展現(xiàn)在社會經(jīng)濟(jì)的各領(lǐng)域，并被市場認(rèn)可和接受。而進(jìn)行產(chǎn)業(yè)化發(fā)展的關(guān)鍵是影響鋼結(jié)構(gòu)住宅經(jīng)濟(jì)性的主要因素，如施工技術(shù)及施工組織設(shè)計的選擇；鋼材的選用；結(jié)構(gòu)體系設(shè)計，圍護(hù)及其它配套體系的發(fā)展及產(chǎn)品更新；鋼結(jié)構(gòu)的防火、防腐處理；原材料價格，尤其是鋼材價格的上下波動；部品部件的產(chǎn)業(yè)化、社會化水平、標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)；部品部件的設(shè)計、制造、安裝等等。針對影響鋼結(jié)構(gòu)住宅成本的主要因素，從成本控制的角度對供應(yīng)鏈管理、產(chǎn)業(yè)化、標(biāo)準(zhǔn)化、企業(yè)管理等理論，通過加強(qiáng)鋼結(jié)構(gòu)住宅領(lǐng)域的供應(yīng)鏈管理，部品部件的生產(chǎn)社會化，住宅區(qū)的產(chǎn)業(yè)化運(yùn)作，及公司管理理念的創(chuàng)新、提高管理水平，國家政策等一系列措施，尋求鋼結(jié)構(gòu)住宅的成本控制的對策，增強(qiáng)鋼結(jié)構(gòu)住宅與傳統(tǒng)混凝土住宅的競爭優(yōu)勢，從而改善鋼結(jié)構(gòu)住宅面臨的建造成本較高、市場份額小、

社會對鋼結(jié)構(gòu)住宅的認(rèn)識程度不夠等現(xiàn)狀，吸引更多的社會主體參與到鋼結(jié)構(gòu)住宅建設(shè)領(lǐng)域中，來促進(jìn)鋼結(jié)構(gòu)住宅的基本建設(shè)、應(yīng)用與推廣。

參考文獻(xiàn)：

[1]周濤.鋼結(jié)構(gòu)住宅技術(shù)體系及其建筑設(shè)計研究以多層、小高層住宅為例[D].北京建筑工程學(xué)院，碩士論文，2004.

[2]Yuwei.wen.Cold—formedsteeldesign[M].Newyork： Wiley，1985.

[3]TarpyT·S·Shear resistanee of steel stud wanll Panels. Proe Seventh Int SPeeialty Confon Cold Formed Steel Struetures，1984：203～248.

房屋鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計論文范文6

1.課題名稱：

鋼筋混凝土多層、多跨框架軟件開發(fā)

2.項(xiàng)目研究背景：

所要編寫的結(jié)構(gòu)程序是混凝土的框架結(jié)構(gòu)的設(shè)計，建筑指各種房屋及其附屬的構(gòu)筑物。建筑結(jié)構(gòu)是在建筑中，由若干構(gòu)件，即組成結(jié)構(gòu)的單元如梁、板、柱等，連接而構(gòu)成的能承受作用(或稱荷載)的平面或空間體系。

編寫算例使用建設(shè)部最新出臺的《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》gb50010-xx,該規(guī)范與原混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范gbj10-89相比，新增內(nèi)容約占15%，有重大修訂的內(nèi)容約占35%，保持和基本保持原規(guī)范內(nèi)容的部分約占50%，規(guī)范全面總結(jié)了原規(guī)范實(shí)施以來的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，借鑒了國外先進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)。

3.項(xiàng)目研究意義：

建筑中，結(jié)構(gòu)是為建筑物提供安全可靠、經(jīng)久耐用、節(jié)能節(jié)材、滿足建筑功能的一個重要組成部分，它與建筑材料、制品、施工的工業(yè)化水平密切相關(guān)，對發(fā)展新技術(shù)。新材料，提高機(jī)械化、自動化水平有著重要的促進(jìn)作用。

由于結(jié)構(gòu)計算牽扯的數(shù)學(xué)公式較多，并且所涉及的規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)很零碎。并且計算量非常之大，近年來，隨著經(jīng)濟(jì)進(jìn)一步發(fā)展，城市人口集中、用地緊張以及商業(yè)競爭的激烈化，更加劇了房屋設(shè)計的復(fù)雜性，許多多高層建筑不斷的被建造。這些建筑無論從時間上還是從勞動量上，都客觀的需要計算機(jī)程序的輔助設(shè)計。這樣，結(jié)構(gòu)軟件開發(fā)就顯得尤為重要。

一棟建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計是否合理，主要取決于結(jié)構(gòu)體系、結(jié)構(gòu)布置、構(gòu)件的截面尺寸、材料強(qiáng)度等級以及主要機(jī)構(gòu)構(gòu)造是否合理。這些問題已經(jīng)正確解決，結(jié)構(gòu)計算、施工圖的繪制、則是另令人辛苦的具體程序設(shè)計工作了，因此原來在學(xué)校使用的手算方法，將被運(yùn)用到具體的程序代碼中去，精力就不僅集中在怎樣利用所學(xué)的結(jié)構(gòu)知識來設(shè)計出做法，還要想到如何把這些做法用代碼來實(shí)現(xiàn)，

4.文獻(xiàn)研究概況

在不同類型的結(jié)構(gòu)設(shè)計中有些內(nèi)容是一樣的，做框架結(jié)構(gòu)設(shè)計時關(guān)鍵是要減少漏項(xiàng)、減少差錯，計算機(jī)也是如此的。

建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)(gbj68-84)該標(biāo)準(zhǔn)是為了合理地統(tǒng)一各類材料的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的基本原則，是制定工業(yè)與民用建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范、鋼結(jié)構(gòu)、薄壁型鋼結(jié)構(gòu)、混凝土結(jié)構(gòu)、砌體結(jié)構(gòu)、木結(jié)構(gòu)等設(shè)計規(guī)范以及地基基礎(chǔ)和建筑抗震等設(shè)計規(guī)范應(yīng)遵守的準(zhǔn)則，這些規(guī)范均應(yīng)按本標(biāo)準(zhǔn)的要求制定相應(yīng)的具體規(guī)定。制定其它土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范時，可參照此標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的原則。本標(biāo)準(zhǔn)適用于建筑物(包括一般構(gòu)筑物)的整個結(jié)構(gòu)，以及組成結(jié)構(gòu)的構(gòu)件和基礎(chǔ);適用于結(jié)構(gòu)的使用階段，以及結(jié)構(gòu)構(gòu)件的制作、運(yùn)輸與安裝等施工階段。本標(biāo)準(zhǔn)引進(jìn)了現(xiàn)代結(jié)構(gòu)可靠性設(shè)計理論，采用以概率理論為基礎(chǔ)的極限狀態(tài)設(shè)計方法分析確定，即將各種影響結(jié)構(gòu)可靠性的因素都視為隨機(jī)變量，使設(shè)計的概念和方法都建立在統(tǒng)計數(shù)學(xué)的基礎(chǔ)上，并以主要根據(jù)統(tǒng)計分析確定的失效概率來度量結(jié)構(gòu)的可靠性，屬于“概率設(shè)計法”，這是設(shè)計思想上的重要演進(jìn)。這也是當(dāng)代國際上工程結(jié)構(gòu)設(shè)計方法發(fā)展的總趨勢，而我國在設(shè)計規(guī)范(或標(biāo)準(zhǔn))中采用概率極限狀態(tài)設(shè)計法是迄今為止采用最廣泛的國家。

結(jié)構(gòu)的作用效應(yīng)常見的作用效應(yīng)有：

1.內(nèi)力。

軸向力，即作用引起的結(jié)構(gòu)或構(gòu)件某一正截面上的法向拉力或壓力;

剪力，即作用引起的結(jié)構(gòu)或構(gòu)件某一截面上的切向力;

彎矩，即作用引起的結(jié)構(gòu)或構(gòu)件某一截面上的內(nèi)力矩;

扭矩，即作用引起的結(jié)構(gòu)或構(gòu)件某一截面上的剪力構(gòu)成的力偶矩。

2.應(yīng)力。如正應(yīng)力、剪應(yīng)力、主應(yīng)力等。

5.變形。作用引起的結(jié)構(gòu)或構(gòu)件中各點(diǎn)間的相對位移。變形分為彈性變形和塑性變形。

6.應(yīng)變：如線應(yīng)變、剪應(yīng)變和主應(yīng)變等。

極限狀態(tài)整個結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)的一部分超過某一特定狀態(tài)就不能滿足設(shè)計規(guī)定的某一功能要求，此特定狀態(tài)稱為該功能的極限狀態(tài)。極限狀態(tài)可分為兩類：

1.承載能力極限狀態(tài)。結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)構(gòu)件達(dá)到最大承載能力或達(dá)到不適于繼續(xù)承載的變形的極限狀態(tài)：

(1)整個結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)的一部分作為剛體失去平衡(如傾覆等);

(2)結(jié)構(gòu)構(gòu)件或連接因材料強(qiáng)度被超過而破壞(包括疲勞破壞)，或因過度的塑性變形而不適于繼續(xù)承載;(3)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)動體系;

(4)結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)構(gòu)件喪失穩(wěn)定(如壓屈等)。

2.正常使用極限狀態(tài)。結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)構(gòu)件達(dá)到使用功能上允許的某一限值的極限狀態(tài)。出現(xiàn)下列狀態(tài)之一時，即認(rèn)為超過了正常使用極限狀態(tài)：

(1)影響正常使用或外觀的變形;

(2)影響正常使用或耐久性能的局部損壞(包括裂縫);

(3)影響正常使用的振動;(4)影響正常使用的其它特定狀態(tài)。

結(jié)構(gòu)設(shè)計的基本任務(wù)，是在結(jié)構(gòu)的可靠與經(jīng)濟(jì)之間選擇一種合理的平衡，力求以最低的代價，使所建造的結(jié)構(gòu)在規(guī)定的條件下和規(guī)定的使用期限內(nèi)，能滿足預(yù)定的安全性、適用性和耐久性等功能要求。為達(dá)到這個目的，人們采用過多種設(shè)計方法。以現(xiàn)代觀點(diǎn)看，可劃分為定值設(shè)計法和概率設(shè)計法兩大類。

1.定值設(shè)計法。將影響結(jié)構(gòu)可靠度的主要因素(如荷載、材料強(qiáng)度、幾何參數(shù)、計算公式精度等)看作非隨機(jī)變量，而且采用以經(jīng)驗(yàn)為主確定的安全系數(shù)來度量結(jié)構(gòu)可靠性的設(shè)計方法，即確定性方法。此方法要求任何情況下結(jié)構(gòu)的荷載效應(yīng)s(內(nèi)力、變形、裂縫寬度等)不應(yīng)大于結(jié)構(gòu)抗力r(強(qiáng)度、剛度、抗裂度等)，即s≤r。在20世紀(jì)70年代中期前，我國和國外主要都采用這種方法。2.概率設(shè)計法：將影響結(jié)構(gòu)可靠度的主要因素看作隨機(jī)變量，而且采用以統(tǒng)計為主確定的失效概率或可靠指標(biāo)來度量結(jié)構(gòu)可靠性的設(shè)計方法，即非確定性方法。此方法要求按概率觀念來設(shè)計結(jié)構(gòu)，也就是出現(xiàn)結(jié)構(gòu)荷載效應(yīng)3大于結(jié)構(gòu)抗力r(s>r)的概率應(yīng)小于某個可以接受的規(guī)定值。這種方法是20世紀(jì)40年代提出來的，至70年代后期在國際上已進(jìn)入實(shí)用階段。我國自80年代中期，結(jié)構(gòu)設(shè)計方法開始由定值法向概率法過渡。

面向?qū)ο缶幊?/p>

使創(chuàng)建windows程序較為容易的關(guān)鍵技術(shù)是面向?qū)ο缶幊蹋騩op。這種技術(shù)可以創(chuàng)建可重用組建，它是程序的組成模塊。

幾個定義

控件提供程序可見界面的可重用對象。控件的示例有文本框、標(biāo)簽和命令按鈕。

事件由用戶或操作系統(tǒng)引發(fā)的動作。事件的示例有擊鍵、單擊鼠標(biāo)、一段時間的限制，或從端口接收數(shù)據(jù)。

方法嵌入在對象定義中的程序代碼，它定義對象怎樣處理信息并響應(yīng)某事件。例如，數(shù)據(jù)庫對象有打開紀(jì)錄集并從一個記錄移動到另一個記錄的方法。

對象程序的基本元素，它含有定義其特征的屬性，定義其任務(wù)和識別它可以響應(yīng)的事件的方法。控件和窗體是visualbasic中所有對象的示例。

過程為完成任務(wù)而編寫的代碼段。過程通常用于響應(yīng)特定的事件。

屬性對象的特征，如尺寸、位置、顏色或文本。屬性決定對象的外觀，有時也決定對象的行為。屬性也用于為對象提供數(shù)據(jù)和從對象取回信息。

5.設(shè)計主要內(nèi)容

本軟件適用于現(xiàn)澆鋼筋混凝土多層、多跨的框架的設(shè)計。畢業(yè)設(shè)計要完成的工作包括：

1.平面鋼架分析程序的改造

對結(jié)構(gòu)力學(xué)教研室版平面鋼架分析程序進(jìn)行修改和補(bǔ)充。要求：

(1)編寫自動生成節(jié)點(diǎn)坐標(biāo)和單元節(jié)點(diǎn)編號的程序，或以圖形方式輸入計算簡圖。

(2)修改程序，使之適合多工況內(nèi)力計算;(3)根據(jù)輸入、輸出數(shù)據(jù)的特點(diǎn)，設(shè)計適當(dāng)?shù)娜藱C(jī)界面。輸出應(yīng)可選的顯示各構(gòu)件端力和內(nèi)力圖。

2.編寫鋼筋混凝土多層多跨框架機(jī)構(gòu)的構(gòu)件設(shè)計程序

(1)根據(jù)有關(guān)的規(guī)范，應(yīng)明確計算的各種荷載(恒載、樓屋面活載、風(fēng)荷載和地震作用等)的計算方法，在次基礎(chǔ)上編寫自動生成各種荷載作用下的結(jié)點(diǎn)荷載和單元荷載的程序。

地震作用按底部剪力法確定。自振周期用經(jīng)驗(yàn)公式確定。

(2)計算各種荷載單獨(dú)作用時框架各桿件的內(nèi)力。計算結(jié)構(gòu)存放在各自的桿端力(隨機(jī))文件中。

對豎向荷載下的梁端彎距進(jìn)行塑性調(diào)幅。

(3)在(2)中產(chǎn)生的桿端力文件基礎(chǔ)上，分別計算各種可能的荷載組合下，梁、柱控制截面的內(nèi)力。計算結(jié)果存放在適當(dāng)?shù)奈募小?/p>

(4)從(3)生成的文件中選出最不利組合，同時給出截面配筋。

梁、柱截面配筋的確定應(yīng)考慮抗震設(shè)計的要求。

3.位移。作用引起的結(jié)構(gòu)或構(gòu)件中某點(diǎn)位變(線位移)或某線段方向的改變(角位移)。

4.撓度。構(gòu)件軸線或中面上某點(diǎn)在彎短作用平面內(nèi)垂直于軸線或中面的線位移。

(5)部分編程較熟練的同學(xué)可根據(jù)計算結(jié)果和構(gòu)造規(guī)定，用auto-cadvba繪制梁、柱配筋圖。

5.成果形式

本畢業(yè)設(shè)計的成果應(yīng)包括：

1.可運(yùn)行的、并能給出正確計算結(jié)果的源程序

在存放源程序的軟盤中，應(yīng)至少有一個算例的數(shù)據(jù)文件，可在基本不需另外鍵入數(shù)據(jù)的前提下，顯示正確地運(yùn)行結(jié)果。

2.軟件使用手冊

這是為用戶準(zhǔn)備的關(guān)于軟件使用方法、操作步驟和其他必要的文字材料。

3.軟件說明書

這是軟件作者的工作檔案，是軟件維護(hù)的基本資料。其中應(yīng)包括：

(1)軟件所依據(jù)的工作檔案、力學(xué)和工程結(jié)構(gòu)模型的較為詳細(xì)的描述，主要的計算公式及其使用的符號的含義，重要算法的文字說明：

(2)程序的結(jié)構(gòu)：模塊的劃分的情況、各模塊相互之間的關(guān)系及各模塊的功能;

(3)帶有較為詳細(xì)的注釋的源程序文本。其中應(yīng)注明各標(biāo)識符的含義(盡可能的采用通用公式中的符號)。各程序段的功能、相應(yīng)的數(shù)學(xué)公式和特殊算法的說明;(4)為使他人根據(jù)軟件說明書讀懂你的程序所必需的其他資料。

(5)部分編程較熟練的同學(xué)可遞交梁、柱配筋圖紙一張。

4.對自己所編程序的評價

(1)對算例計算結(jié)果的合理性進(jìn)行必要的分析;

(2)總結(jié)軟件設(shè)計過程中的經(jīng)驗(yàn)和及教訓(xùn)，提出設(shè)計改進(jìn)意見。

以上各項(xiàng)資料處源程序文本以軟盤形式提交外，其余均用計算機(jī)打印。

6.進(jìn)度計劃

第一周畢業(yè)實(shí)習(xí)，參觀工程，收集資料。

第二周需求分析：描述計算機(jī)模型，編些初步的軟件說明書。

第三周軟件設(shè)計：選擇模塊劃分的方案

第四周模塊設(shè)計：數(shù)據(jù)輸入界面設(shè)計(梁柱截面數(shù)據(jù))

或數(shù)據(jù)輸入界面設(shè)計(可視化圖形輸入)

第五周數(shù)據(jù)輸入界面設(shè)計(框架數(shù)據(jù)、附加荷載)

第六周模塊設(shè)計：荷載計算(恒載、活載)，相應(yīng)的內(nèi)力計算

第七周荷載計算(風(fēng)荷載、地震作用)，相應(yīng)的內(nèi)力計算

第八周模塊設(shè)計：梁配筋計算

第九周梁荷載組合，確定梁配筋

第十周梁荷載組合，確定梁配筋

第十一周模塊設(shè)計：柱配筋計算

第十二周柱荷載組合，確定柱配筋

第十三周柱荷載組合，確定柱配筋

第十四周軟件測試或用autocadvba繪制梁、柱配筋圖;

第十五周軟件測試

第十六周整理源程序，編寫軟件說明數(shù)和用戶手冊