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1、第21卷第6期建筑科学Vol121,No.62005年12月BUILDINGSCIENCEDec.2005[文章编号]1002-8528(2005)06-0069-04门式刚架的参数优化及设计建议王万祯,孙玉萍,虎彦政(兰州理工大学土木工程学院,兰州730050)[摘要]根据设计经验和规范的建议,本文选取了门式刚架的常用建筑尺寸和梁柱形状,在满足规范对门式刚架强度、刚度和稳定的前提下,以单位面积用钢量最小为优化目标,对影响刚架用钢量的主要离散参数(如结构形式、荷载、柱距、跨度、高度、坡度和梁柱构件等)进行了优化分析和设计。根据分析结果,提出了结构的最优布置及诸参数的建
2、议取值,以供设计参考。[关键词]门式刚架;优化设计;用钢量;离散参数[中图分类号]TU392;[文献标识码]AParametersOptimumandDesignSuggestionforPortalFramesWANGWan2zhen,SUNYu2ping,HUYan2zheng(LanzhouUniversityofTechnology,Lanzhou730050,China)[Abstract]Basedontheexperiencesofdesignandthesuggestionofspecification,thearchitecturedimension
3、sofportalframesandshapesoftheirbeamsandcolumnswerechoseninthearticle.Theoptimumdesignofprimarydiscreteparameters,suchas,loads,distancebetweencolumns,span,heightofcolumns,gradientofbeams,figuresofbeamsandcolumn,whichaffectthesteelweight,wascarriedoutwiththeleaststeelweightperunitareaasth
4、etargetandwiththerestrictionsonstrength,rigidityandstabilityforportalframessatisfied.Basedontheresultsofanalysis,thearticlebringsforwardthesuggestionvaluesfortheaboveparametersandtheopti2mumshapesofportalframesforreferenceindesign.[Keywords]portalframes;optimumdesign;steelweight;discret
5、eparameters门式刚架是以焊接H型钢架为受力体系、屋面跨门式刚架的柱距、跨度、高度、坡度和梁柱构件等和墙面采用冷弯薄壁型钢檩条和隔热保温的彩色压离散参数进行优化,研究其对用钢量的影响,提出诸型钢板的一种典型结构形式,因其具有跨度大、用钢参数的建议取值,以供设计参考。量低、重量轻、施工速度快、综合造价低和适用范围1基本参数的确定广等优点,而在工业厂房、展览馆、飞机库等工业建筑中得以广泛应用,且仍具有广阔的发展前景。因采用PKPM-STS为计算软件,在满足规范对此,对影响门式刚架的诸多参数进行优化,提出合理结构强度、刚度(柱顶侧移、竖向挠度)和稳定的约的结构布置形
6、式,以使其标准化、规范化和经济化,束下,以构件的强度、刚度、稳定性达到规范限制的是推广极具竞争力的门式刚架亟待解决的问题。0.95倍以上为结构设计标准,分析文献[1]中建议门式刚架的优化目标是在满足结构的强度、刚的柱距、跨度、高度和坡度等参数对用钢量的影响,度和稳定的前提下,实现单位面积用钢量最小。门以实现诸参数的优化。式刚架的用钢量主要与结构形式、荷载大小、建筑尺设计计算时采用以下参数:结构形式为单跨和寸和抗震等级等因素有关,因此,本文拟对单跨和双双跨的铰接门式刚架(如图1所示),等截面和变截面斜梁,楔形柱(如图2所示);恒载(压型钢板、保[收稿日期]2005-01
7、-1022温层、檩条、拉条)0.25kN/m,活载0.3kN/m,吊挂[基金项目]甘肃省自然科学基金(项目批准号:GS022-A52-083)22兰州理工大学科研发展基金(项目批准号:SB04200408)荷载0.2kN/m,雪荷载0.4kN/m,基本风压[作者简介]王万祯(1974年-),男,工学博士2[联系方式]wwz1975@lut.cn0.45kN/m;不考虑地震作用,无吊车。70建筑科学第21卷2(2)在基本风压为0.45kN/m时,只有当单跨刚架的跨度小于9m或双跨的跨度小于18m时,结构由柱顶侧移即风荷载控制;反之,强度和稳定对结构起控
