冷弯型钢檩条设计应注意的问题

檩条在轻钢结构屋面上承担着梁的功能和支撑的作用,其用钢量在门式刚架轻钢结构系统中居第二位,故应对檩条设计予以足够的重视。1荷载1·1雪荷载屋面雪荷载根据屋面形式不同而不同。檩条按积雪不均匀分布的最不利情况采用,不应将全部檩条都取雪荷载的平均值。1·2风荷载规范、规程对风荷载标准值的计算公式不同。垂直于建筑物表面的风荷载标准值应按《门式刚架轻型房屋钢结构技术规程》(CECS102:2002)附录A中表A·0·2-2檩条和墙梁的风荷载体型系数计算。不符合A·0·2条件的门式刚架轻型房屋或其他类型房屋按《建筑结构荷载规范》(GB50…     

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。     

新规范雪荷载取值在门式刚架轻钢结构檩条设计中的应用研究

门式刚架轻钢结构屋面檩条是一种雪荷载敏感构件,GB 50009—2012《建筑荷载设计规范》对于雪荷载取值有了更明确、细致的规定。通过新、旧荷载规范的对比分析,阐明门式刚架轻钢结构屋面檩条设计中,新荷载规范关于基本雪压取值和屋面积雪分布系数的规定和特点,总结轻钢屋面檩条抗雪荷载设计的要点,并通过具体的雪致事故案例分析验证新荷载规范中雪荷载取值对于檩条设计的适用性。     

冷弯薄壁型钢檩条与墙梁的设计

介绍轻型钢结构门式刚架房屋中的檩条体系和墙梁体系.在这类房屋中,从经济和制作安装方便出发,一般都采用压型钢板屋面板和墙面板,檩条和墙梁也都采用带卷边的槽形和Z形截面的冷弯薄壁型钢.结合《门武刚架轻型房屋钢结构技术规程》(CECS102:98)的有关条文,主要介绍冷弯薄壁型钢檩条和墙梁的布置、计算和构造.     

开敞式房屋风荷载的计算

结合门式刚架轻型房屋钢结构特点,以具体项目为例,介绍了美国MBMA86中关于开敞式房屋风荷载的计算方法,包括刚架、屋面檩条、屋面板等不同部位的风荷载计算,以指导国内设计人员更好地使用门式刚架轻型房屋钢结构技术规程。     

积雪荷载作用下冷弯Z形檩条的设计分析

近年来,国内多次出现门式刚架轻型厂房在暴风雪作用下发生破坏,尤以檩条破坏较为严重,多数发生侧向弯曲和扭转破坏。目前,国内对冷弯斜卷边Z形檩条的计算通常不考虑扭矩的影响,仅验算弯矩作用下的强度及稳定性。因此,积雪荷载作用下檩条发生的扭转变形导致的结构破坏应引起关注。通过研究分析积雪荷载的特点,檩条破坏的原因,扭转对冷弯斜卷边Z形简支檩条承载力的影响,提出设计建议。     

规程CECS102:2002的三个设计计算问题及其解决办法

就《门式刚架轻型房屋钢结构技术规程》(CECS102:2002)的应用提出以下设计计算中的问题及其解决方法:冷弯薄壁型钢檩条的强度验算公式引用现行规范GB50018—2002,没有考虑蒙皮效应的影响,而风吸力作用下整体稳定验算公式引用欧共体规范EC3的计算模式,考虑了蒙皮效应的影响,在少设拉条的情况下会得到悖理的计算结果,这两者的计算公式应统一配套考虑蒙皮效应的作用;在计算有效截面时,冷弯薄壁型钢构件卷边翼缘的屈曲系数取值偏小,应根据卷边的相对刚度加以提高可得到更合理的、较大一些的有效截面;隅撑-檩条能否作为屋面梁平面外完全的支承条件取决两者的相对刚度,通过计算隅撑-檩条体系下主构件的临界弯矩可得到屋面梁平面外合理的计算长度。     

关于变形控制的讨论(2)

1 钢梁挠度 1.1 屋面梁挠度的控制 雨 屋面梁挠度是按<门式刚架轻型房屋钢结构技术规程>还是按<钢结构设计规范>控制,如何选择?是否只要采用轻钢屋面,就可按<门式刚架轻型房屋钢结构技术规程>放松要求?推而广之,此时采用屋架,是不是也可按<门式刚架轻型房屋钢结构技术规程>的挠度控制要求?     

冷弯薄壁型钢门式刚架极限承载力影响因素

为研究冷弯薄壁型钢门式刚架极限承载力,提出梁-弹簧单元模拟冷弯薄壁型钢门式刚架节点工作性能和考虑构件初始几何缺陷影响的有限元模拟分析法,研究冷弯薄壁型钢门式刚架在竖向荷载作用下的变形性能及破坏特征。对已有冷弯薄壁型钢门式刚架试验模型进行模拟分析的结果显示,有限元计算结果与试验结果吻合较好。通过改变构件的腹板厚度和翼缘宽度、节点板厚度、刚架梁坡度、柱脚刚度等因素计算刚架极限承载力,计算结果表明,增大前述各个参数值均可以提高冷弯薄壁型钢门式刚架的极限承载力。     

轻钢结构设计中关键问题的几点体会

针对轻钢结构在实际工程中的广泛应用,结合实际工程经验就轻钢结构在设计过程中需要设计人员特别引起注意的几个问题进行了探讨,主要包括屋面荷载,刚架平面外计算长度,柱脚底板抗剪键的设计,基础的设计,支撑的设计及屋面檩条的设计等关键问题.     

有效提高轻钢结构承受雪荷载的措施

为了更有效提高轻钢结构对雪荷载的承受能力,通过对轻钢结构屋顶因雪压塌实例的原因分析,认为须从设计源头上抓好雪荷载取值、选择合理的屋面结构形式并加强施工和使用管理。     

雪灾下轻钢结构大面积破坏的概率成因

现行可靠度设计统一标准在分析轻钢结构构件可靠度时,对荷载效应比值的取值范围考虑不够充分。针对此不足,提出了1种基于应力的荷载效应比值计算方法,解决了在构件失效是由多种形式内力引发的情形下选择何种荷载效应来计算荷载效应比值的问题。以多个轻钢结构构件为例,采用该方法分析了轻钢结构中荷载效应比值的取值范围。揭示了雪荷载不利布置下,轻钢结构的荷载效应比值将会非常高的现象。接着对按现行分项系数设计的轻钢结构进行了可靠度校核,表明轻钢结构的可靠性处于较低的水平。最后分析了雪荷载超过设计标准时轻钢结构可靠度随不同荷载效应比值的变化规律。结果表明当雪荷载超载较大时,荷载效应比值越大的结构可靠性越低。这从可靠性的角度为近年雪灾中轻钢结构大面积破坏的现象提供了补充解释。     

轻钢结构承载能力设计中分项系数的确定

针对对可变荷载敏感的轻钢结构,应用现行规范中计算目标可靠度的校准法,主要考虑风荷载和雪荷载与恒荷载的简单组合,分别计算分析了轴心受拉、轴心受压和偏心受压三种构件的荷载和抗力分项系数,给出确保现行目标可靠度的分项系数的建议值,对轻钢结构的设计具有一定的指导意义。     

雪荷载探析与减灾措施

现在长三角地区灾害性气候较多。夏天的台风、冬天的暴雪无疑给常规建筑结构设计带来一定的挑战,实时收集一些相关数据来丰富设计经验是有必要的,下面是将网上收集的雪的数据和实际测定的雪载数据对比,可以用来评估现已建成的轻钢屋面的安全度,供同行参考。     

轻型门式刚架钢结构荷载取值审查常见问题剖析

本文对轻型门式刚架钢结构设计中常见的荷载问题进行了归纳整理,分析了恒载、活载、风载、雪载及吊车荷载取值对主次结构的影响,强调设计人员应重视与荷载有关的参数取值及荷载简图的复核,可供设计和审查人员参考。     

轻型钢骨结构低层住宅设计荷载分析

本文讨论了北美低层钢骨结构住宅结构设计的荷载问题，包括各类荷载的取值和计算方法，以及荷载组合模式，并提出了在我国相关规范没有出台前，在国内进行设计时应该注意的一些问题。     

强冰雪灾害下大型薄壁圆柱钢壳结构稳定性研究

2008年我国南方地区发生强冰雪灾害,造成不少钢结构破坏。在化工、电力等工程中有很多作为整个系统关键设备的大型薄壁圆柱钢壳结构,柱壳内通常需设置一些横梁支承工艺设备,壳体既受到由上部壳体、顶盖和设备自重等荷载形成的沿环向均匀分布的整体轴向压力,又受到横梁支座传递来的局部轴向压力。在这些荷载作用下结构已经积累了一定的内力和变形,一旦再遭受强冰雪灾害,面积较大的顶盖和相连的其他管道上会快速积聚较大的雪荷载,导致结构发生失稳破坏。根据结构施工和使用过程,考虑加载路径的影响,先施加整体均布轴向压力,再施加局部轴向压力,然后施加模拟强积雪荷载的均布轴向压力,对112个带焊缝初始缺陷的薄壁圆柱壳结构进行了非线性稳定性数值分析。研究表明:随着初始整体荷载水平提高,柱壳承受积雪荷载的能力下降;随着缺陷幅值的增大,柱壳承受积雪荷载的稳定承载力与整体均布轴压下的稳定设计承载力的比值增大,其后屈曲承载能力也提高。柱壳下部储有浆液时;壳体承受积雪荷载的能力有小幅提高。根据大量计算结果,提出了考虑加载历史的遭受强冰雪荷载的圆柱壳稳定性设计建议。     

吕梁地区日光温室弧形钢架荷载分析

针对吕梁地区已修建的10 m跨度的弧形钢架砖墙型日光温室,结合我国最新的建筑结构荷载规范,确定了作用在弧形钢架上的各种荷载,重点计算了弧形钢架的自重、雪荷载、风荷载,并且根据日光温室的实际使用情况,抛开北风风压对日光温室的影响,确定了三种可能不利荷载组合。     

Reliability of Steel Truss Roof Systems Under Variable Snow Load Profiles

The probabilistic safety analysis of steel truss roof systems under variable snow load profiles is investigated. The roofs of structures such as industrial buildings or sports halls, which require wide areas, are frequently subjected to unexpectedly high loads. Therefore, compared to the residential buildings, that type of buildings often comes across failure or prohibition of usage. Probabilistic techniques are utilized for the analysis of the problem. Thirty-six steel roof structures with different structural dimensions and load variations are modelled and their failure probabilities are calculated. In this paper, a complicated stochastic analysis is reduced to the solution of a load–resistance (S–R) problem by utilizing sensitivity analyses. Firstly, the structures were designed through structural analyses, and then the sensitivity analyses were conducted to understand the response of the structure to the load and to the span-length parameters. In this paper, a reliability study which gradually monitors the effect of geometrical parameters on the failure trend is presented. Three different snow load distribution functions were used. The relation between failure, and load or structural dimension variations was investigated. The results obtained in this study are discussed and compared with the results from the literature for similar structures subjected to snow loads. It is observed that for the snow load distributions with high standard deviations the structural reliability indices may give results below the target safety levels of the design codes. Finally, the assessment of the results shows that the effect of the standard deviation of the snow load on failure probability is much more than the effect of intensity of the nominal snow load.     

雪荷载对轻钢结构的影响及提高措施

结合GB 50009-2001建筑结构荷载规范和美国规范相关规定,探讨了雪荷载的取值及其对轻钢结构的影响,提出了提高轻钢结构安全性的具体措施,并以具体项目为例进行了阐述,以期指导今后轻钢结构设计。