探讨蒙皮效应在钢结构设计中的工程比对及应用

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2、，回顾了国外建筑领域蒙皮效应的研究、应用历程。通过ANSYS有限元分析软件对某单层门刚厂房实例进行了屋面蒙皮效应的分析和计算结果的比对，认为其对单层门刚厂房的影响十分显著。特别得出在考虑蒙皮效应的刚架设计中，山墙在其平面内需要有可靠的支撑体系或传向基础的可靠传力路线。将蒙皮效应作为安全储备的设计策略不一定得到安全的结果。因此，在结构设计领域展开对蒙皮效应的系统性研究，将其纳入设计计算体系并制定专门性的规程规范，同时在工程实际中大力推广、广泛应用，不仅具有极强的经济作用，而且可以使结构的设计工作状态与实际工作状态更加一致，这是结构设计所希望达到的最佳设计状态。　　关键词

3、：蒙皮；山墙支撑；破坏；影响比对；门式钢架　　1671-3362（2013）08-016-04　　前言　　传统钢结构设计通常只考虑主体钢架及各类支撑的作用，计算中不考虑围护结构对结构整体工作性能的贡献，而只作为安全储备。蒙皮效应的原理是在纵横肋（檩条、次梁等）上覆盖围护结构而形成带肋“薄壳”结构，围护结构在其自身平面内有很大的拉、压、剪强度，同时在肋的协同作用下，围护结构不会失稳，可以承担更大的主轴压应力；也可以理解为以围护结构为腹板、以边缘墙梁或檩条为翼缘、以其余檩条或墙梁为加劲肋的薄壁深梁，从而使蒙皮结构具有较大承载力和刚度，提高了结构体系承担水平荷载的能力，增加

4、了结构整体稳定性，而自重却很轻。　　蒙皮效应的概念于机、轮制造业，在建筑领域的应用并不深入，随着钢结构理论和工程应用的发展，目前在满足一定条件的钢结构中已蒙皮效应在钢结构设计中的工程比对及应用zbjy.,希望对您的论文写作有帮助.有考虑。但事实上，这种考虑还较为保守，蒙皮效应的应用还可以更加广泛和深入，为提高建筑物性价比、推动结构形式和设计理论的发展带来可观的经济效益和社会效益。　　1蒙皮效应的应用目前状况　　1.1国内应用目前状况　　我国《冷弯薄壁型钢结构技术规范》和《门式钢架轻型房屋钢结构技术规程》都给出了有条件下的压型钢板以及轻型钢框架组成的轻钢住宅和门式刚架体

5、系中蒙皮效应的应用，在此不再赘述。在工程实际中，这些应用或部分取代了屋盖系统支撑间的纵向系杆，减少了屋面的横向水平支撑；或将山墙框架设计成不设柱间支撑的全部简支的小排架，省去檩条上翼缘的拉条系统；或在刚架侧移制约的设计中利用蒙皮的平面内刚度而减小刚架侧移从而减少用钢量……均带来了一定的经济效益。但是，这两套规程规范中的条件基本是概念设计上的限制和构造上的要求，实际使用中可以参考的计算策略和公式还没有形成体系，结构设计师很难以一个统一的指导思想和计算策略在实际工程中使用蒙皮效应。　　以垂直荷载下坡顶门式刚架为例，其运动趋势是屋脊向下、屋檐向外变形，屋面板与檩条一起以前述

6、薄壁深梁的形式来抵抗这一变形趋势，显然，屋面板的抗剪切能力远大于其抗弯能力，故这里的蒙皮效应可理解为蒙皮由于其抗剪切刚度对于使板平面内产生变形的荷载的抵抗效应。对坡顶门式刚架，抵抗竖向荷载作用的蒙皮效应取决于屋面坡度，坡度越大蒙皮效应越显著；而抵抗水平荷载作用的蒙皮效应则随着坡度的减小而增加。构成整个结构蒙皮效应的是蒙皮单元，蒙皮单元由两榀刚架间的屋面板、边缘构件和连接件及中间构件组成，边缘构件是指两相邻的刚架梁和边缘檩条（屋脊、屋檐檩条），中间构件是指中间部位檩条。由此，蒙皮效应存在两个主要性能指标：强度和刚度。根据效应产生的机理，蒙皮单元可能存在有三种强度破坏的可

7、能：　　（1）边缘构件破坏：边缘构件可能产生压弯失稳或强度破坏，显然属于脆性破坏，在实际工程中尽量避开。　　（2）蒙皮的剪切屈曲破坏：在荷载较大、钢板较薄或板型相差较大时可能会发生，这也是一种脆性破坏，在实际工程中也应尽量避开。　　（3）连接破坏：包括板之间的连接破坏和板与边缘构件间的连接破坏。可靠的连接是蒙皮板发挥其效应优势的基础。其中，板与檩条之间的连接在平行于檩条方向的破坏属于脆性破坏，其他破坏都属于延性破坏。　　而影响蒙皮单元刚度的因素主要有3个：蒙皮板本身的变形刚度，蒙皮板的变形，包括板的拱褶扭曲变形和剪切变形；连接件的变形刚度；边缘构件的