多层变截面钢框架厂房优化设计与分析.pdf

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1、垫i星』旦堡重型￡垒丝墨当缝垫!竺堂堡墨笙盔鑫墨多层变截面钢框架厂房优化设计与分析魏洁(信息产业电子第十一设计研究院有限公司，四川成都610021)摘要：多层工业厂房设计中多采用等截面钢框架结构形式，本文在某工业厂房设计过程中，结合门式刚架钢结构中构件变截面的设计思路，采用变截面框架粱替代等截面框架梁的设计方法，减小了用钢量，降低了工程造价，取得了良好的效果。关键词：钢框架；变截面；优化设计；用钢量中图分类号：TU318文献标识码：B文章编号：1672—4011(2012)04—0068—021概述实现项

2、目的功能与降低工程造价是工程设计的主要目的。不同的结构方案使工程造价和工程质量产生很大差别。选择合理的结构方案显得尤为重要。钢结构具有自重轻，高强度，工业化强度高，施工速度快等特点。因此，工业建筑设计时，采用钢结构的设计方案越来越多。一般多层钢框架结构厂房中，主框架梁多采用等截面形式。在某多层钢框架工业厂房设计过程中，对框架梁构件做了进一步优化，满足设计设用功能的同时，降低了用钢量，达到优化目的。现将工程概况介绍如下：厂房采用四层钢框架结构，平面尺寸81×91．2(m)，柱网9×9(m)，端头一跨10．2

3、m，平面布置详见图1。四层中部局部抽柱，形成大空间，抽柱区域屋面采用轻型钢屋面，边跨屋面及楼面采用钢筋桁架楼承板。柱脚采用插入式柱脚，基础为柱下承台桩基础。．90009000．90009000甫#斗一L图1厂房标准层结构图按照有关建筑结构设计规范，本工程抗震设防烈度为7度(O．19)，建筑场地类别为Ⅲ类。基本风压为0．75kN／m2，地面粗糙度类别B类。楼面恒载4kN／m2，使用活载5kN／m2，局部区域使用活载8kN／m2。主结构材料：Q345B，阻作者简介：魏洁(1979一)，女，毕业于四川大学，工程

4、师，研究方向：建筑结构工程。尼比3．5％。本工程采用PKPM系列STS建模，用SATWE进行计算分析。2结构分析与设计方案设计之初，采用传统的等截面钢框架形式，其框架梁截面设计较高，在层高不变的情况下，使用净高减小，使用上受限。若增加层高，则工程造价会相应增大。查看框架梁弯矩图，支座负弯矩基本为跨中弯矩的两倍(图2所示)。考虑到门式刚架钢结构中，采用构件变截面的方法满足应力的需求，借鉴这一设计思路，将主方向的框架梁在距支座1．5m范围改为变截面框架梁。这样支座附近变截面整好满足负弯矩较大的受力要求，变截面

5、钢框架剖面图见图3，表1为框架梁截面尺寸。瓢溱V辨一是q撩1-驾器量暑蛩暑、＼——：一：；害昌暑暑、、叮斜>窭墨墨爨辨∞《劈增攥晴1寻g暑鲁。＼—一军暑暑苔暑Ⅶ旨图2局部框架梁弯矩图一GL-1—————GI，-lGL—lGL-1GL—lGL一1C卜lGL—IGL-1GL—lGL一1CL一1GL-lGL一1CL—lCL一1GL—lGL_1GL一1CL．1CL一1GL一1CL-1GL一1CL-1cT一1CI严1．90009000．90009000．900081000图3变截面钢框架剖面图表1GL一1变截面截面

6、尺寸截面0—1．5m1．5—7．5m7．5—9mH(750—500)×H500×250×H(500—750)XGL一1250X10×148×14250×10×143计算结果与连接节点3．1计算结果设计结果标明，采用变截面框架梁形式不仅满足支座处弯矩较大的受力情况，而且显著降低了用钢量，用钢量情况对比见表2。表2两种方案用钢量等截面钢框架变截面钢框架用钢量(t)16301565(下转第75页)“场所是具有清晰特性的空间”。特性是场所精神的精髓所在。因此，具有特性的建筑空间，其内部才有意义，才能成为一处场所。

7、认同意味着引导人回到起源和本质。可以这样认为，空间是建筑的本质，建筑是在时间与空间纵横交叉的历史坐标上存在的。2．3．1体验空间——建筑空间尺度与人的感受格式塔心理学家认为点、线、面、体等几何性元素在人的知觉中有一定的表现的品质，这种形式感不是逻辑推理的产物，而是人的心理空间与环境空间的一种呼应。通过对空间的观察，人们会出现高尚感、崇拜感、开放感、封闭感、压抑感、零乱感、荒芜感以及各类的心理反应。人们对于建筑、环境的认识和体验主要是通过置身其中，并在其中真实地生活而获得的。建筑空间用无声的语言述说着这它的

8、过去、现在和未来，而人们则在看见它、接近它和使用它的过程中依据自身的生活观念和情感去体会它、感受它。只有那些符合人体尺度的空间，才会有你自己的故事，从而使你拥有独特的经验和记忆。2．3．2创造人性空间认识、理解、感受空间的目的在于创造以人为本的人性化空间，创造使人产生愉快体验的建筑空间。具有历史意义的伟大场所告诉我们：人们对于某一空间的喜好与该空间对人的身心所表现出的尊重有关。运用引人人胜的视觉特征是最基本的，与身体各种感官体