18m跨轻钢厂房设计【文献综述】.doc

1、毕业论文文献综述土木工程18M跨轻钢厂房设计摘要随着国民经济的发展，轻型钢结构建筑以其外形美观、施工进度快、符合环境保护和综合造价低等优势，在我国得到广泛应用。从20世纪80年代初，在深圳蛇口工业区首次采用以后，经过二十几年的时间，已经发展到每年在施面积几百万平方米、用钢量几十万吨的规模。门式刚架是典型的轻型钢结构，也是目前国内应用最为广泛的轻型钢结构，其建筑结构的设计方法有容许应力设计法和极限状态设计法两类。关键词钢结构、轻型门式刚架、极限状态设计法1文献引用概述课题所参考的文献主要包括钢结构的教辅书籍14以及相应的规范56,对相关期刊的引用较少。钢结构设计原理和钢结构设计作为钢结构设计的基

2、础文献，主要提供包括钢结构的基本特点及应用，钢结构的发展现状，以及进行钢结构设计的基本知识。轻型门式刚架相对而言更有针对性，主要针对这次设计的主题，提供更加具体的设计计算过程和设计理论，这在我的研究和学习中很有帮助。同样的还有轻型钢结构建筑节点构造，提供了更多节点设计相关的要点，在节点构造及柱脚的设计中能提供很大的帮助。对规范的参考是必要的，主要是两本规范56，在这次的设计中会涉及其中的要求。其余的几本文献789则主要帮助在整个设计的计算过程中避免造成遗漏，同时也提供一个设计的思路，使自己的设计更加规范化。2）钢结构基本原理及发展历史钢结构是土木工程的主要结构种类之一，在房屋建筑、地下建筑、桥

3、梁、塔桅、海洋平台、港口建筑、矿山建筑、水工建筑都有得到广泛采用；这是由于钢结构与用其他材料建造的结构相比，具有许多优点（1）强度高，重量轻。（2）材性好，可靠性高。（3）工业化程度高，工期短。（4）抗震性能好。（5）耐热性较好。现在，钢结构已经被认为是可以持续发展的材料，因此从长远发展的观点，钢结构将有很好的应用发展前景。我国自1949年新中国成立以后，随着经济建设的发展，钢结构得到一定程度的发展。由于受到钢产量的制约，钢结构仅在重型厂房、大跨度公共建筑、铁路桥梁以及塔桅结构中采用。几个大型钢铁联合企业如鞍山、武汉、包头等钢厂的炼钢、轧钢、连铸车间等都采用钢结构。在公共建筑中以平板型网架用得

4、最多，1975年建成的上海体育馆采用三向网架，跨度已达110M。此外，北京工人体育馆采用圆形双层辐射式悬索结构，建成于1962年，直径为94M。1967年建成的浙江体育馆采用双曲抛物面正交索网的悬索结构，椭圆平面，80M60M。武汉和南京长江大桥都采用了铁路公路两用双层钢桁架桥。在塔桅结构方面，广州、上海等地都建造了高度超过200M的多边形空间桁架钢电视塔。1977年北京建成的环境气象塔是一高达325M的5层纤绳三角形杆身的钢桅杆结构。1987年以后，我国实行改革开放政策，经济建设有了突飞猛进的发展，钢结构也有了前所未有的发展，应用的领域有了较大的扩展。高层和超高层房屋、多层房屋、单层轻型房屋

5、、体育场馆、大跨度会展中心、大型客机检修库、自动化高架仓库、城市桥梁和大跨度公路桥梁、粮仓以及海上采油平台等都已采用钢结构。目前已建和在建的高层和超高层钢结构已有30余幢，其中地上88层、地下3层、高420M的上海金茂大厦的建成，标志着我国的超高层钢结构已进入世界前列。在大跨度建筑和单层工业厂房中，网架。网壳等结构的广泛应用，已受到世界各国的瞩目。1994年建成的天津新体育馆采用圆形平面球面双层网壳，直径已达108M。1996年建成的嘉兴电厂干煤棚采用矩形平面三心圆柱面网壳结构，跨度为1035M。1998年建成的长春体育馆采用错边蚌型网壳结构，平面为120M160M。这些网壳结构的建成，使我国

6、长期以来网壳结构跨度未突破100M大关的历史已成过去。在大跨空间结构中，上海体育馆马鞍形环形大悬挑空间钢结构屋盖和上海浦东国际机场航站楼张弦梁屋盖钢结构的建成，更标志着我国的大跨度空间钢结构已进入世界先进行列。1996年我国钢产量已是世界第一，年产量超过1亿吨，到2004年已接近3亿吨。钢材质量及钢材规格也已能够满足建筑钢结构的要求。因此，我国钢结构正处于迅速发展的前期。可以预期，我国钢结构发展的主要方向为，单层轻、中型厂房及仓库、单层重型厂房、大跨度公共建筑等等。3）轻型门式刚架设计的基本理论轻型门式刚架的结构体系包括以下组成部分主结构，如横向钢架、楼面梁、托梁、支撑体系等；次结构，如屋面檩

7、条和墙梁等；围护结构，如屋面板和墙面板；辅助结构，如楼梯、平台、扶栏等；基础。平面门式刚架和支撑体系在加上托梁、楼面梁等组成了轻型门式刚架的主要受力骨架，即主结构体系。屋面檩条和墙梁既是围护材料的支撑结构，又为主结构梁柱提供了部分侧向支撑作用，构成了轻型门式刚架的次结构。屋面板和墙面板对整个结构起围护和封闭作用，由于蒙皮效应，事实上也增加了轻型门式刚架的整体刚度。建筑结构的设计方法有容许应力设计法和极限状态设计法两类。容许应力设计法是建立在经验和近似假定基础上的设计方法；极限状态设计法将荷载和材料强度处理为随机变量，是建立在概率理论基础上的设计方法，目前在国际上已被广泛采用。我国钢结构设计规范

8、（GB500172003）5已采用了极限状态设计方法。但是国际上仍有相当数量的规范采用容许应力设计法，或同时提供了两种设计方法。极限状态设计法是基于这样的认识不同类型的荷载，如恒载、活载、风载、地震等，具有不同的分布规律，并且其超载概率也不同。同容许应力法相比，极限状态设计法引入了荷载分项系数，这些系数对于不用的荷载和不同的极限状态具有不同的数值；不同的材料也具有不同的材料抗力分项系数。极限状态设计法是建立在统一的可靠度指标上的，因而使结构具有一致的有效概率，能得到更为合理的荷载及其效应组合，从而导致更为经济和安全的设计结果。结构设计的极限状态分为承载能力极限状态和正常使用极限状态两类。其中，

9、结构构件的强度、整体稳定、局部稳定验算属于承载能力极限状态的范畴，结构及其构件的位移和刚度验算属于正常使用极限状态的范畴，一般而言，设计时应首先选择截面，使结构满足承载能力极限状态的要求，然后校核其是否满足正常使用极限状态。参考文献1张其林轻型门式刚架山东山东科技技术出版社，2006；2沈祖炎，陈扬骥，陈以一钢结构设计原理北京中国建筑工业出版社，2006；3王新堂钢结构设计上海同济大学出版，2005；4侯兆欣，蔡昭昀，李秀川轻型钢结构建筑节点构造北京机械工业出版社，2003；5中华人民共和国国家标准钢结构设计规范（GB500172003）北京中国计划出版社，2003；6中华人民共和国国家标准建

10、筑结构荷载规范（GB500092001）北京中国建筑工业出版社，2001；7王松岩，焦红钢结构设计与应用实例北京中国建筑工业出版社，2007；8钢结构设计计算示例编制委员会钢结构设计计算示例北京中国计划出版社，2007；9中国工程建设标准化协会标准门式刚架轻型房屋钢结构技术规程（CECS1022002）北京中国计划出版社，2003；10XINGTANGWANG,XUEJIAOWANGANALYTICALFORMULAOFTHECHARACTERISTICSOFTHETOPANDSEATANGLECONNECTIONUNDERHIGHTEMPERATUREINFIRE,PROCEEDINGOFTHE10THINTERNATIONALSYMPOSIUMONSTRUCTURALENGINEERINGFORYOUNGEXPERTS,200811XINGTANGWANGGENERALIZEDMODELOFBUCKLINGLOADOFONESTORYSTEELFRAMESWITHSEMIRIGIDJOINTS,ADVANCESINSTRUCTURALENGINEERINGTHEORYANDAPPLICATIONS,2006