后背门设计指南

后背门设计指南
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钢结构设计 学习指南

学习指南 1、课程的重要性和学习目标 本课程是土木工程专业的一门重要的专业课,是一门理论和实际结合较强的课程。通过本课程的学习,在钢结构基本原理的基础上掌握常用钢结构的设计计算方法,为今后从事钢结构设计、施工与安装等奠定坚实的基础,养成基本的工程设计能力。 2、前导课程 材料力学、结构力学、房屋建筑学、土力学与地基基础、建筑结构与选型、荷载与结构设计方法、建筑施工、建筑结构CAD、工程抗震、钢结构基本原理。 3、后续课程 后续课程为钢结构课程设计、钢结构毕业设计实践教学环节,通过课程学习掌握钢结构构件及整体结构的内力计算及组合、杆件验算、节点计算、钢结构图纸绘制及表达,具备从事钢结构设计的基本素质和能力。 4、必要学习工具 绘图工具:AutoCAD; 计算分析工具:Ansys、Sap、Abaqus; 设计工具:PKPM、MTS、天正等建筑、结构分析软件。 5、课程能力点 在学习“钢结构基本原理”的基础上,走向应用阶段,即通过本课程的学习,系统地掌握钢结构的基本计算方法和应用技能,具备进行轻型门式刚架结构、重型单层工业厂房钢结构、多层房屋钢结构及高层房屋钢结构等设计计算的能力,了解相关的设计依据、成果及施工验收等知识,同时也为从事建筑钢结构制造、安装及施工管理打下必要的基础。 6、学习方法 以规范为依据,以教材为基础,借助课堂和网络资源,结合理论课、案例实训课及已完成的实习实践环节,认真做好预习、复习、作业、阅读等课外学习,积极参与课堂或课下讨论、科技创新活动、结构设计大赛等活动,提高综合应用能力。

7、与课程相关的国家标准及图集 [1] 钢结构设计规范GB 50017-2003.北京:中国计划出版社,2003 [2] 建筑结构荷载规范GB 50009-2012.北京:中国建筑工业出版社,2012 [3] 建筑抗震设计规范GB 50011-2010. 北京:中国建筑工业出版社,2010 [4] 冷弯薄壁型钢结构技术规范GB 50018-2002. 北京:中国计划出版社,2002 [5] 门式刚架轻型房屋钢结构技术规程CECS 102:2002. 北京:中国计划出版社,2003 [6] 高层民用建筑钢结构技术规程 JGJ 99-98. 北京:中国建筑工业出版社,1998 [7] 钢结构工程施工质量验收规范GB50205_2001.北京:中国建筑工业出版社,2002 [8] 建筑钢结构焊接技术规程JGJ 81-2002. 北京:中国建筑工业出版社,2002 [9] 12m实腹式钢吊车梁-轻级工作制05G514-1 [10] 12m实腹式钢吊车梁-中级工作制05G514-2 [11] 12m实腹式钢吊车梁-中级工作制05G514-3 [12] 12m实腹式钢吊车梁-重级工作制05G514-4 [13] 单层房屋钢结构节点构造详图(工字型截面钢柱柱脚连接)06SG529-1 [14] 吊车轨道联结及车挡05G525 [15] 多高层民用建筑钢结构节点构造详图01(04)SG519 [16] 钢吊车梁(H型钢_工作级别A1-A5)08SG520-3 [17] 钢结构建筑构造图集CDI02J [18] 钢抗风柱10SG533 [19] 钢梯02J401 [20] 轻型屋面梯形钢屋架(圆钢管、方钢管)06SG515-1 [21] 轻型屋面梯形钢屋架(剖分T型钢)06SG515-2 [22] 轻型屋面梯形钢屋架01SG515 [23] 梯形钢屋架05G511 [24] 柱间支撑05G-336 [25] 压型钢板、夹芯板屋面及墙体建筑构造01J925-1 [26] 《钢结构设计手册》编辑委员会.钢结构设计手册(上册).北京:北京:中国建筑工业出版社,2004 [27] 《钢结构设计手册》编辑委员会.钢结构设计手册(下册).北京:北京:中国建筑工业出版社,2004

轿车后背门铰链机构的运动分析及修改设计

天津汽车 摘要 通过ADAMS建模对某轿车后背门开启机构做 运动分析,来解决后背门初开启阶段的干涉问题和完全开启时的漏雨问题。通过ADAMS的优化分析和运动分析,给出了解决问题的建议:调整相关点位置可以改善后背门与侧围的干涉现象,而且最佳的办法是将铰链机构整体前移;调整相关点位置或修改限位块尺寸可以改善后备门开启角度过大及行李箱漏雨的问题。 CAE在汽车工程中的效率和价值都得到了具体体现。 关键词 后背门铰链结构 运动分析 DOE AnalysisandDesignofPassengerCarBackDoorHinge Abstract:Theoperationmovementofopeningmechanismofcarbackdoorisanalyzedbybuildingamodelwith ADAMS,improvingtheinterferencebetweenbackdoorandsidepanelwhenbackdoorisopeningatthebeginningandresolvingleakrainproblemwhenbackdoorisinfull-sizeopening.SomesuggestionsareofferedaftertheoptimizationanalysisandoperationmovementanalysisarebothfinishedwithADAMS.Adjustingthepositionofrelativepointcanimprovetheinterferencebetweenbackdoorandsidepanel,furthermorethebestwayofadjustingistomovethewholehingemechanismforwardC adjustingthepositionofrelativepointandredesigninglimitingblockcanalsoimprovetheopeningangleofbackdoorandresolvetheproblemofleakrain.ThevalueandefficiencyofCAEinautomotiveengineeringisclearlypresentedinthispaper.Keywords:Hingemechanismofbackdoor OperationmovementanalysisDOE 张德超 杨亚娟 刘红领 陈伟 柳杨 (奇瑞汽车有限公司乘用车工程研究院CAE部) 车门是车身上重要部件之一,按其开启方式分 为顺开式、逆开式、水平移动式、上掀式和折叠式等几种。 轿车后背门主要有2种设计方案:第1种方案是典型两厢车的后备门,将后窗玻璃与后背门做成一个整体,也称掀背门,这种设计方案在三厢车及轻型货车等车型中也有广泛应用;另一种方案是将后窗玻璃与后背门做成分离的,其中后窗玻璃与车身是一个整体,2种方案的选择主要根据车身造型及布置来决定。 某轿车的后背门总成如图1所示。开启机构是由1个四连杆和1个气弹簧构成,如图2,左右两侧对称布置。在试制车间装车时,发现有2个问题,第 1个问题是后背门在初始开启阶段会与侧围发生干 涉,会损坏车身油漆;第2个问题是后背门完全打 开的时候,会有雨水漏入行李厢。 解决这2个问题最直接的办法是修改侧围的模具,但是修改量很大,成本很高,下面通过平面四连杆机构的运动分析,来解决这2个问题。 图1 后背门总成 图2 后背门开启机构轿车后背门铰链机构的运动分析及修改设计 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!" !!" !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!" !!" 汽车技术

轻型门式刚架厂房的设计要点分析

轻型门式刚架厂房的设计要点分析 发表时间:2016-08-18T15:18:25.833Z 来源:《低碳地产》2015年第10期作者:史磊[导读] 随着经济的发展以及科技的进步,促进了工业和民用建筑中对轻型门式刚架的需求日益增加。 辽宁天实城乡建筑设计咨询有限公司【摘要】随着经济的发展以及科技的进步,促进了工业和民用建筑中对轻型门式刚架的需求日益增加。尽管钢结构厂房有很多优点,而作为一种材料,它也有很多缺点,例如易锈蚀、防火性能差等。基于此,本文就对轻型门式刚架厂房的设计要点进行了探讨分析。【关键词】钢结构厂房设计;结构体系;设计要点;结构抗震设计一、钢结构厂房结构体系选择单层钢结构厂房结构体系主要由横向系统和纵向系统两部分组成。横向系统按结构外形可分为框排架、门式刚架等。结构体系的具体选择需根据厂房刚度要求、工艺要求、材料选用情况、结构受力情况等确定。纵向系统一般是由柱间支撑柱、水平支撑、吊车梁及制动梁 或制动桁架、墙梁、屋面梁、系杆等构件组成。 二、轻型门式刚架厂房的设计要点 1、门式刚架荷载取值。在计算门式刚架受力情况时,屋面活载按满布考虑,其结构安全性、用钢量均会随着屋面活荷载取值变大而增大。门式刚架建筑上作用的荷载一般有:竖向荷载(结构自重、雪荷载、积灰荷载等)和水平荷载(风荷载、吊车刹车力),还有地震荷载(水平和竖向)。荷载应根据《门式刚架轻型房屋钢结构技术规程》(CECS102:2002)、《建筑结构荷载规范》(GB50009-2012)及《建筑抗震设计规范》(GB50011-2010)国家规范规定作相应的取值。 2、檩条、拉条和撑杆设计。(1)檩条属于双向受弯构件,设计时应对檩条进行强度计算、整体稳定计算、变形计算。檩条设计时,要考虑檩应为冷弯薄壁构件,受压板件或压弯板件的宽厚比大,在受力时要屈曲,强度计算应采用有效宽度,对原有截面要减弱。同时强度计算要用净断面,要考虑钉孔减弱。刚架整体分析采用的是全截面,如果强度计算不用净截面,实际应力将高于计算值。檩条设计时,应考虑檩条不仅仅是支撑屋面板或悬挂墙面板的构件,而且也是刚架梁柱隅撑设置的支撑体,设置一定数量的隅撑可减少刚架平面外的计算长度,有效的保证了刚架的平面外整体稳定性。(2)拉条的设置与是否主要和檩条的侧向刚度有关,对于侧向刚度较大的轻型H型钢和空间桁架式檩条一般可不设拉条。对于侧向刚度较差的薄壁型钢式檩条,为了减小檩条在安装和使用阶段的侧向变形和扭转,保证整体稳定性,一般需在檩条间设置拉条,作为侧向支撑点。当檩条跨度≤4m时,可计算要求确定是否需要设置拉条;当跨度>6m时,宜在檩条跨度三分点处各设一道拉条或撑竿,在檐口处还应设置斜拉条和撑杆。在檐口应设斜拉条以抵抗风吸力作用下的反向弯矩。 3、柱网布置。轻钢厂房结构设计中要根据建筑高度确定合理的跨度。(1)设计门式刚架时应根据具体要求选择较为经济的跨度,不宜盲目追求大跨度。当刚架跨度较小时,刚架用钢量甚至占总用钢量的50%以上,而其它各单用钢量,特别是墙架梁、柱间支撑、屋面支撑,其用钢量所占比例较小,因此,在设计门式刚架时应精确设计,合理使用。(2)随着柱距增大,其它各部分结构的用钢量均随柱距的增加而增加,特别是吊车梁,由于柱距较大,须采用格构形式,其用钢量所占比例较大,并最终超过了刚架的用钢量。其次是檩条,由于挠度的要求,用钢量增加也较快。 4、刚架内力和侧移计算方法。(1)内力计算方法:对于变截面门式刚架,应采用弹性分析方法确定各种内力,只有当刚架的梁柱全部为等截面时才允许采用塑性分析方法。变截面门式刚架的内力通常采用杆系单元的有限元法(直接刚度法)编制程序上机计算。地震作用的效应可采用底部剪力法分析确定。根据不同荷载组合下的内力分析结果,找出控制截面的内力组合,控制截面的位置一般在柱底、柱顶、柱牛腿连接处及梁端、梁跨中等截面。(2)侧移计算方法:变截面门式刚架的柱顶侧移应采用弹性分析方法确定,计算时荷载取标准值,不考虑荷载分项系数。如果最后验算时刚架的侧移刚度不满足要求,需采用下列措施进行调整:放大柱或梁的截面尺寸,改铰接柱脚为刚接柱脚。 5、屋面支撑和柱间支撑设计。(1)屋面支撑受力较小,杆件截面通常可按容许长细比选择。交叉斜杆和柔性细杆按拉杆设计,可采用单角钢,非交叉斜杆、弦杆、竖杆以及刚性系杆按压杆设计,可采用双角钢组成十字形或T形截面。当屋架跨度较大、房屋较高且风压较大时,杆件截面应按桁架体系计算出的内力确定。计算支撑杆件内力时,可假定在水平荷载作用下,交叉斜杆中的压杆退出工作,仅由拉杆受力。(2)柱间支撑,对厂房来说,分为上层支撑和下层支撑。上层支撑计算时,为避免由于支撑刚度过大而引起较大的温度应力,支撑腹杆按柔性拉杆计算。交叉体系的下层支撑当吊车较小时一般用圆钢,较大时应采用角钢或槽钢。为了提高厂房纵向刚度,当吊车较大时,应交叉斜杆应按拉杆设计。 6、结构体系抗震设计。虽然钢结构厂房由于材料本身具有良好的抗震性能,如果设计不合理,当厂房遭受较大地震时,也会造成严重破坏。钢结构厂房抗震设计时应注意以下问题:(1)平面布置方面,要求厂房结构的质量和刚度均匀分布,使厂房受力均匀,变形协调,尽量避免因结构刚度不均匀对抗震造成不利影响;厂房横向结构宜采用刚架或者使屋架与柱刚接连接的框排架,使得钢结构的受力性能得到充分利用并能减少结构体系横向变形。(2)钢结构厂房的破坏一般情况不是由于杆件强度不足,而常常是因为杆件受压失稳而造成的。(3)对于钢结构厂房的抗震概念设计,同样存在“强节点,若构件”的设计理念。对与钢结构连接节点,应保证其破坏不先于结构构件的全截面屈服,应使杆件能进入塑性工作区段,充分吸收地震能量,发挥其抗震能力。(4)当抗震设防烈度为7度~8度时,宜采用钢筋混凝土墙板或轻型墙板,如压型钢板复合板材、石棉瓦、瓦楞铁等。 7、隔热及防火设计。钢材受热温度在100℃以上时,随着温度的升高,钢材的抗拉强度逐步降低,钢材塑性逐步增大;当温度在250℃左右时,钢材抗拉强度略有提高,而塑性却降低,出现蓝脆现象;当温度超过250℃时钢材出现徐变现象;当温度达500℃时,钢材强度降至很低,以致钢结构整体塌落。因此,当钢结构表面温度处于150℃以上时,必须做隔热及防火设计,常用做法一般有两种:(1)在钢构件外包耐火砖,增设混凝土保护层或专用防火板材;(2)采用防火涂料,防火涂料分为厚涂型和薄涂型两种,涂料厚度应按《钢结构防火涂料应用技术规程》以及《建筑设计防火规范》的规定选取。 三、结束语

对门式刚架轻钢房屋抗震设计的几点建议

对门式刚架轻钢房屋抗震设计的几点建议 最近,美国金属房屋制造商协会(MBMA)发表了一本《金属房屋体系抗震设计指南》,是以2000 年建筑法规IBC为依据,由制定IBC和AISC有关标准的抗震专家会同MBMA的抗震专家共同编制的。由于美国的抗震设计是按中震考虑结构延性影响,根据结构体系对设计地震作用作不同程度的折减,设计规定也与我国抗震设计方法有很大差异,很难直接搬用。但其中的一些基本原则是可以而且应该借鉴的。下面参考MBMA的这本指南,结合我国的有关规定,提出几点意见供参考,用于适用范围符合CECS:102规定的房屋。 1. 门式刚架轻房屋钢为单层单跨或多跨结构,根据其跨高比等具体情况,构件截面有时受风荷载组合控制,有时受地震作组合控制。当受风荷载组合控制时,可以不作抗震分析,此时,7度及以下一般可不采取抗震构造措施。MBMA抗震指南也有类似规定。美国按地震烈度由低到高将地区分为A、B、C、D、E、F等级,其中A~C为低烈度区,C级接近我国7度。当结构位于A~C级时,若取结构的抗震系数R=3时(约相当于我国抗震规范的地震影响系数),可不采取抗震构造措施,但此规定不适用于更高烈度。8度及以上时,或大跨度结构,或其它无法预计的特殊情况时,应采取适当的抗震构造措施。 2.门式刚架构件与普通钢结构相比,长细比和板件宽厚比较大,结构具有较大柔性,截面受地震组合作用控制时,可能出现较大位移。根据MBMA规定,柱顶位移计算必要时应计入P-Δ效应,并符合下列规定,此时柱顶位移采用压型钢墙板时不应大于柱高的1/80. 3.普通单层门式刚架允许高度为18m.采用端板螺栓连接时,恒载不应超过72kg/m2(15psf)。采用砌体外墙时,柱顶侧移不得大于柱高的1/240. 4.门式刚架的抗震分析,可采用单自由度计算模型,根据受载面积,将框架质量集中在柱顶。当屋面坡度小于10°时,房屋高度可取檐口高度;当屋面坡度大于10°时,房屋高度取檐口高度和屋脊高度的平均值。山墙框架当房屋跨度较大应设置支撑。MBMA的例题对宽度为60m的房屋,在山墙两端2、3墙架柱之间,分别设置了支撑。据此,建议当房屋宽度等于或大于60m时,山墙框架宜对称设置支撑。 5.结构计算时,设计地震作用宜分别作用于刚架的两端,类似风荷载计算。有人在计算时为了方便将水平荷载作用于刚架一端,但MBMA指南特别指出,无论风荷载或地震作用,均应将水平力分别作用于刚架两端。门式刚架为单层房屋,高度相对较小而长度较大,计算时将地震作用施加在山墙(侧墙)两端更接近地震惯性力的实际位置,若将地震作用仅作用于一端,将过于保守,得出的梁轴力将非常保守。另外,应对门式刚架、纵向支撑框架和山墙支撑框架(或框架)分别进行抗震分析。 7.当轻钢厂房带有与钢框架相连的混凝土楼板夹层时,应考虑夹层重力由于刚心偏置所产生的剪力和扭矩。进行结构抗扭分析时,可忽略屋面刚度的影响,

门式钢架结构设计要点

1.1 门刚结构体系基本情况 门式刚架轻型钢结构主要指承重结构为单跨或多跨实腹门式刚架、具有轻型屋盖和轻型外墙、可以设置起重量不大于 20t 的中、轻级工作制桥式吊车或 3t 悬挂式起重机的单层厂房钢结构。在轻型门式刚架结构体系中,屋盖应采用压型钢板屋面板和冷弯薄壁型钢檩条,主刚架可采用变截面实腹刚架,外墙宜采用压型钢板墙板和冷弯薄壁型钢墙梁,也可以采用砌体外墙或底部为砌体、 上部为轻质材料的外墙。主刚架斜梁下翼缘和刚架柱内翼缘的出平面稳定性,由与檩条或墙梁相连接 的隅撑来保证。主刚架间的交叉支撑可采用角钢或张紧的圆钢。 单层门式刚架轻型房屋可采用隔热卷材做屋盖隔热和保温层,也可以采用带隔热层的板材作屋面。 门式刚架轻型房屋屋面坡度宜取 1/8~1/20,在雨水较多的地区宜取其中较大值。 门式刚架尺寸应符合下列规定: (1)、门式刚架的跨度,应取横向刚架柱轴线间的距离。 (2)、门式刚架的高度,应取地坪至柱轴线与斜梁轴线交点的高度。门式刚架的高度,应根据使用 要求的室内净高确定,设有吊车的厂房应根据轨顶标高和吊车净高要求而定。 (3)、柱的轴线可取通过柱下端(较小端)中心的竖向轴线。工业建筑边柱的定位轴线宜取柱外皮。 斜梁的轴线可取通过变截面梁段最小端中心与斜梁上表面平行的轴线。 (4)、门式刚架轻型房屋的建筑尺寸:其檐口高度,应取地坪至房屋外侧檩条下缘的高度;其最大 高度,应取地坪至屋盖顶部檩条上缘的高度;其宽度,应取房屋侧墙墙梁外皮之间的距离;其长度, 应取两端山墙墙梁外皮之间的距离。 (5)、门式刚架的跨度,宜为 9~36m,以 3m 为模数。边柱的宽度不相等时,其外侧要对齐。

后背门布置及结构设计指南

后背门布置及结构设计指南

目 次 1 范围 (1) 2 规范性引用文件 (1) 3 后背门简介 (1) 4 后背门设计输入条件 (1) 5 后背门设计流程 (2) 5.1 市场调研 (3) 5.2 造型确定 (3) 5.3 法规校核 (3) 5.4 零部件设计 (3) 5.5 工程分析 (3) 6 后背门结构设计 (3) 7 设计检查 (15) 8 设计检查 (15) 9 失效模式及相应措施 (16)

前 言 为保证本公司后背门布置及结构设计指南设计开发质量,特制定本规范。 本规范参照国内外汽车设计公司及汽车生产企业的先进经验编制而成。

后背门布置及结构设计指南 1 范围 本指南介绍了后背门设计的输入条件、设计思路和步骤、结构设计。 本指南适用于本公司M1类车型的后背门设计。 2 规范性引用文件 GB 15086—2013 汽车门锁及车门保持件的性能要求和试验方法 GB 15741—1995 汽车和挂车号牌板(架)及其位置 ECE R26.03 关于就外部突出物方面批准车辆的统一规定 1003/2010/EU 机动车辆及其挂车后牌照板安装空间和固定型式批准 SAE J686 Motor Vehicle License Plates 3 后背门简介 根据目前市场主流的SUV后背门结构分类,后背门可分为:侧开式后背门、侧对开式后背门、上下对开式后背门和上翻式后背门,因市场主流结构为上翻是后背门,所以本设计指南只对此类结构的后背门结构设计和布置展开详细的阐述。 4 后背门设计输入条件 后背门设计输入条件包括: a)造型输入:后背门3D CAS数模 b)边界输入:后围3D数模、顶盖3D数模、后保险杠3D数模、扰流板3D数模、后大灯3D数模、后背门亮饰条3D数模。 c)其它文件:性能描述书、设计FMEA和失效案例、参考样品信息(包含样件、图片、拆解工艺)等与设计相关资料文件

门式刚架设计经验知识

门式刚架设计经验知识

一知识点: 门式刚架一般多采用变截面构件,当有吊车时,柱多采用等截面。常用的柱截面高度一般为300~700mm。 截面定义时考虑的原则有: (1)翼缘必须满足宽厚比要求,腹板满足高厚比要求。对于腹板,当不满足要求时,程序按考虑屈曲强度计算。所以说,截面翼缘满足宽厚比,显得很重要。 (2)截面选择要考虑常用的板型,结合市场上常用的材料规格选择比较好。对于翼缘,常选用的规格有180、200、220、250等。 (3)选择截面还要考虑节点螺栓布置的实际情况,满足规范对于螺栓的容许距离要求。 (4)对于腹板截面,考虑的往往是制作问题,以及和翼缘截面厚度的协调问题。腹板的厚度一般以比翼缘的小些为宜,其高厚比用到150左右比较合适。这样,制作中的变形也比较小,板件厚度不宜低于6mm,否则焊穿。 (5)常用的门式刚架翼缘截面一般为:180x8, 180x10, 200x8, 200x10, 220x10, 220x12, 240x10, 240x12, 250x10, 250x12, 260x12,

260x14, 270x12, 280x12, 300x12, 320x14等。 (6)常用的腹板截面一般为6mm和8mm厚。对6mm的其高度范围一般为300~750mmzui最大可到900mm;对8mm厚的腹板高度范围一般为300~900mm,最大可到1200mm。 二知识点: 梁的平面外计算长度通常情况下对于下翼缘取隅撑作为其侧向支撑点,计算长度取隅撑之间的距离。对于上翼缘,一般也可以取有隅撑的檩条之间的距离。檩距 1.5m,隅撑隔一个檩条布置。所以,梁的平面外计算长度取3m。 柱的平面外长度取决于其平面外支点距离,本刚架在牛腿位置设置面外支撑。由于设置了吊车,程序在此把柱分为2段,柱子平面外长度取各段柱实际长度即可。对于平面内计算长度,在通常情况下不需要修改。但有时平面内长度需要根据实际修改。当有夹层时,对于按框架设计的柱的平面内计算长度需要修改。

简述门式钢架轻钢结构设计要点

简述门式钢架轻钢结构设计要点 发表时间:2018-08-06T11:23:34.927Z 来源:《建筑学研究前沿》2018年第8期作者:雷发进 [导读] 当前,门式刚架轻钢结构以及其自重轻,施工速度快和造价低廉诸多优点受到了广大建筑师、结构工程师的青睐,尤其在单层工业厂房方面得到了迅速推广。 广东博亚建筑设计有限公司 528306 摘要:当前,门式刚架轻钢结构以及其自重轻,施工速度快和造价低廉诸多优点受到了广大建筑师、结构工程师的青睐,尤其在单层工业厂房方面得到了迅速推广,取得了优良的社会效益和经济效益。本文就门式钢架轻钢结构设计要点进行了阐述。 关键词:门式钢架;轻钢结构;设计要点 引言:轻型门式刚架结构体系是近年来发展起来的新型结构体系,目前常用H型钢截面门式刚架为主的横向承重结构和纵向由冷弯成型的檩条、墙梁、墙柱、屋面板、墙板及各支撑体系等组成的轻钢建筑物。 1、门式刚架结构设计方法 门式刚架结构设计采用极限状态设计方法,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。承载能力极限状态设计包括结构构件的强度、整体稳定、局部稳定验算;正常使用极限状态设计包括结构及其构件的位移和刚度验算。一般设计时,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。 2、结构设计及构造要求 2.1钢柱脚的保护 结构设计说明中未注明钢柱脚应采用混凝土包裹防护时,也应用混凝土保护。因柱脚与地面接触部分易与周围水汽接触,使柱脚锈蚀,将柱脚底板以上一定距离进行混凝土包脚可以有效防止柱脚锈蚀的问题,因此应按国家相关条文规定,对柱脚在地面以下部分采用强度等级较低的混凝土包裹(保护层厚度不应小于50 mm),包裹的混凝土应高出地面不小于150 mm。当柱脚底面在地面以上时,柱脚高出地面的高度不应小于100 mm。 2.2钢柱脚应设抗剪键 对于高地震烈度区(≧8度)采用外露式柱脚时,与柱间支撑连接的柱脚未按要求设计抗剪键。 按国家相关条文规定,合理采用柱脚形式,对于地震烈度为8度及以上区,柱脚不宜采用外露式,宜尽量采用埋入式或插入式柱脚,对于与柱间支撑相连的外露式柱脚,不论计算是否需要,都必须设置抗剪键,这样才能有效抵抗水平地震力作用。 2.3节点板厚度不小于16 mm 门式刚架轻钢结构中的刚架梁、柱高强度螺栓连接节点的端板厚度,不满足最小厚度16 mm 的要求。刚架梁、柱连接节点通常假定按门式刚架轻钢结构刚性连接节点设计,要保证门式刚架轻钢加亮连接节点与计算模型相符,传力可靠,除满足门式刚架轻钢结构节点计算要求外,必须严格控制门式刚架轻钢结构端板厚度不小于16mm,以保证门式刚架轻钢结构端板有足够的刚度。根据国家相关条文规定,门式刚架轻钢结构设计刚架梁、柱连接节点端板时,如根据门式刚架轻钢结构端板支撑条件计算出的端板厚度不足16mm时,应取门式刚架轻钢结构端板厚度不小于16mm。 2.4钢柱脚锚栓数量不少于4个 柱脚按固接计算时,结施图柱脚锚栓数量小于4,不满足固接要求。柱脚锚栓数量为4个时,虽经计算满足抗剪抗弯及抗拔要求,但是考虑到现场实际施工情况,无法完全做到固接要求,而且经过对地震后震害的调查统计,外露式柱脚破坏的特征是锚栓剪断、拉断或拔一般的外露式柱脚,从力学的角度看,作为半刚性考虑更加合适,出于对柱脚固接的考虑,建议锚栓数量不应小于4个。 3、门式刚架设计 3.1门式刚架受力分析 考虑到计算时假设屋面活载是满布的,如荷载取过大,则安全度较大,用钢量也增大,国家标准规定:当用压型钢板轻型屋面时,屋面竖向均布活荷载的标(按水平投影面积计算)应取0.5kN/m2,包括计算屋板、檩条,但对受荷载水平投影面积大于60m2的钢屋构件,屋面竖向均布活荷载的标准值可不小0.3kN/m2。荷载效应组合应符合下列原则:屋面均布活荷载不与雪荷载同时考虑,应取两中较大值;积灰荷载与雪荷载或屋面均布活荷载中的较值同时考虑;施工或检修集中荷载不与屋面材料或檩条自以外的其他荷载同时考虑;多台吊车的组合应符合现行国家标准的规定的定;风荷载不与地震作用同时考虑。 3.2节点设计 门式刚架斜梁与柱的连接可采用端板竖放、端板平放和端板斜放三种形式。斜梁拼接时宜使端板与构件边缘垂直。端板连接应按所受最大内力设计。当内力较小时,应按能承受不小于较小被连接截面承载力的一半设计。主刚架构件的连接应采用高强度螺栓,吊车梁与制动梁的连接宜采用摩擦型高强度螺栓,通常选用M16~M24。吊车梁与刚架连接处宜设长圆孔。檩条与刚架斜梁以及墙梁与柱的连接常采用M12普通螺栓。端板连接的螺栓应成对地对称布置,在受拉翼缘和受压翼缘的内外两侧均应设置,并宜使每个翼缘的螺栓群中心与翼缘的中心重合或接近。螺栓中心至翼缘板表面的距离应满足拧紧螺栓时的施工要求,不宜小于35mm。螺栓端距不应小于2倍螺栓孔径。门式刚架受压翼缘的螺栓不宜少于两排。当受拉翼缘两侧各设一排螺栓尚不能满足承载力要求时,可在翼缘内侧增设螺栓,其间距可取 75mm,且不小于3倍孔径。与斜梁端板连接的柱翼缘部分应与端板等厚度。当端板上两对螺栓间的最大距离大于400mm时,应在端板的中部增设一对螺栓。同时受拉和受剪的螺栓,应验算螺栓在拉、剪共同作用下的强度。 3.3檩条、墙梁及拉条 门式刚架轻型钢结构厂房中的檩条和墙梁一般采用高效经济的实腹式带卷边C形和Z形冷弯薄壁型钢,其优点是截面回转半径和惯性矩相对较大,整体刚度较好,能够充分发挥材料的性能,但同时也存在截面抗扭刚度较小,对荷载的偏心非常敏感,在计算时要考虑可能产生的扭转变形和约束翘曲应力。在设计檩条、墙梁、拉条一类的围护构件时应注意以下几点:风荷载标准值按规程的规定计算更能符合实

后背门设计指南教学文案

后背门设计指南

后背门设计指南 第一章概论 1-1 该设计指南的主要目的: S12是奇瑞公司第一款正向开发的车型,其概念设计是由意大利博通公司完成的,在结构过程中,我们以可行性分析为依据,并在韩国工程师的指导下对此进行了优化。 门盖系统的设计大致经历了以下几个过程:外观间隙以及平度的定义、典型截面的设计、主模型的建立、CAE分析、工艺问题的分析以及改进、公差的确定以及二位图纸的标准化。在整个项目过程中,我们学习了韩国人的设计理念与流程,为我们在以后的设计中奠定了良好的基础。 后背门的设计与门系统相比来说简单的多,零件也少很多。 编写该设计指南的主要目的在于将我设计S12后背门的全过程中所学到的一些设计理念以及犯过的错误一一罗列出来,大家共同学习一下,也希望大家在以后的设计过程中避免类似错误的重复发生。有不足之处请大家提出意见,我将继续修正。 1-2 该指南的主要内容 第一章概论 第二章后背门设计要求 2-1 后背门法规要求 2-2 后背门设计目标要求及 BENCHMARKING 研究 第三章后背门间隙以及平度间隙 第四章后背门结构设计 1、开启角度的的定义 2、铰链轴线的布置 3、典型截面的解析 4、数模的构造 5、尺寸以及公差的设定 第五章CAE分析、设计校核及评审

1、CAE分析 2、失效模式及相应措施 第六章材料定义以及减重 1、材料定义 2、减重 第七章设计心得 第二章后背门设计要求 2-1 后背门法规要求 1、ECE NO.26/01 EEC NO. 74/483-79/488——关于车辆就其外部突出物认证的统一 规定 法规大致内容如下(详见标准ECE NO.26/01 ): 高出地面2m的零部件,或者低于底线的零部件,或者在工作状态或静止状态下,均不能被直径为100mm的球体所触及的零部件,车身外表面凸出零部件的曲率半 径不得小于2.5mm。

门式刚架设计论文

TONGJI UNIVERSITY 《建筑钢结构课程设计》课程设计 课题名称轻型门式钢架单层工业厂房院(系) 土木工程学院建筑工程系专业土木工程 姓名 学号 指导教师 日期

┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊ 目录: 第一章基本设计资料 (3) 第二章主钢架设计与计算 (4) 第三章节点设计 (7) 第四章屋面檩条的计算与布置 (13) 第五章屋面水平支撑及柱间支撑的设计 (24)

┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊ 第一章基本设计资料1.1设计题目 门式刚架设计 1.2设计资料 1.车间柱网布置要求 车间长度63m,跨度21m,柱距9m,檐高9m。 2.屋面坡度:1:10 3.屋面材料:夹芯板 4. 墙面材料:单层彩板或夹芯板 5. 天沟:彩板天沟或钢板天沟 6. 基础混凝土标号为C30 1.3荷载资料 恒载 0.25kN/m2活载 0.5kN/m2基本雪压 0.2kN/m2基本风压 0.6kN/m2 3.材料选用 主刚架:Q345B 抗风柱、屋面支撑,柱间支撑等:Q235B 檩条、墙梁:Q235B

┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊ 第二章主刚架设计与计算 单元编号图 截面信息: 荷载组合: (1) 1.20 恒载+ 1.40 活载工况1 (2) 1.20 恒载+ 1.40 风载工况2 (3) 1.20 恒载+ 1.40 风载工况3 (4) 1.20 恒载+ 1.40 活载工况1 + 1.40 x 0.60 风载工况2 (5) 1.20 恒载+ 1.40 活载工况1 + 1.40 x 0.60 风载工况3 (6) 1.20 恒载+ 1.40 x 0.70 活载工况1 + 1.40 风载工况2 (7) 1.20 恒载+ 1.40 x 0.70 活载工况1 + 1.40 风载工况3 (8) 1.00 恒载+ 1.40 风载工况2 (9) 1.00 恒载+ 1.40 风载工况3

轻型门式刚架毕设开题报告

毕业设计(论文) 开题报告 题目迈维尔胶管有限公司轻型门式刚架 厂房设计 专业土木工程 班级土木092 学生尤然 指导教师张俊发郭宏超孙永振 2013 年

一、毕业设计(论文)课题来源、类型 课题来源:来自生产实践 类型:工程设计 二、选题的目的及意义 本课题是设计咸阳迈维尔胶管有限公司轻型门式刚架厂房,选定采用门式刚架结构形式。本次设计培养我正确的设计思路、严谨的设计态度、掌握基本的设计方法(结合PKPM钢结构设计软件及力学求解器的学习),会使用各种现行规范标准,通过实际设计操作可以更好地贯彻、理解和应用各种规范标准,力求设计既经济又合理;通过解决具有一定复杂程度的实际制造问题,可以更好的理解设计的合理性,应综合考虑各种因素对整个结构生产安装的后续影响。 通过完成本次设计,了解我国钢结构厂房的发展现状、发展水平以及发展方向。熟悉有关钢结构设计的规范,并熟练掌握各种规范和文献的查询方法。将在大学期间所学的专业理论知识进行归纳总结,并应用到实际的工程问题的处理中,为日后在学习、工作中打下坚实的基础。 三、本课题在国内外的研究状况及发展趋势 3.1 文献综述(相关课题国内外研究的现状) 门式刚架轻型结构体系开始于美国。由于门式刚架轻钢结构具有许多其他结构不具有的优点,同时经济效益好,使其得到了广泛的应用。在初期,这种结构被用于库房等简易房屋。20世纪60年代在国外由于各种彩色钢板和H型钢和冷弯型钢的出现推动了门式刚架轻钢结构的快速发展。 轻型门式刚架结构在我国的应用大约始于20世纪80年代初期。近十多年来,随着我国钢材产量的增加和焊接H型钢的出现,压型钢板、冷弯薄壁型钢、H型钢的大批量生产,特别是《门式刚架轻型房屋钢结构技术规程》(CECS1 02:98 )的颁布实施,轻型门式刚架结构得到迅速的发展。目前国内

钢结构设计要点

1. 钢柱、钢梁的平面外计算长度怎么取? 答:a. 平面外计算长度程序默认值为杆件实际长度,平面外的计算长度应该取平面外有效支撑之间的间距,通常需要根据平面外支撑布置情况修改。(见《STS 用户手册》) b. 见《钢结构设计手册》(第三版)460页9.8.3节 c. 见《钢结构设计手册》(第三版)435页,437页相关内容 2. 是否可以改变钢架工字型截面翼缘的厚度? 答:可以。见《门式钢架规范》4.1.3条 3. 关于STS中的错误信息:“梁高厚比超限”的解决方法? 答:网友认为该错误信息出现是因为钢架的楔率>60mm/m造成的,本人却无法验证该说法。但是增加腹板厚度确实可以解决该问题。见《门式钢架规范》6.1.1-6条,《钢结构规范》4.3节 4. 高强螺栓可以涂油漆吗? 答:不可以。油漆会使接触面的摩擦系数降低。 5. 如何确定钢架梁的分段比例? 答:可根据弯矩包络图确定。一般单跨取0.3:0.7或0.4:0.6,多跨可取0.3:0.45:0.25

6. 如何估算钢架梁柱截面? 答:根据荷载与支座情况,钢梁的截面高度通常在跨度的1/20~1/50之间选择。翼缘宽度根据梁间侧向支撑的间距按l/b限值确定时,可回避钢梁的整体稳定的复杂计算。确定了截面高度和翼缘宽度后,其板件厚度可按规范中局部稳定的构造规定预估。 柱截面按长细比预估,通常50<λ<150,简单选择值在100附近。根据轴心受压、双向受弯或单向受弯的不同,可选择钢管或H型钢截面等。 7. 关于门式钢架的恒载? 答:压型钢板及保温层 0.25kN/m2 檩条 0.05kN/m2 悬挂设备 0.2kN/m2 8. 如果钢架截面是以强度控制而非挠度控制时,可以考虑使用高强钢材。 9. 钢构的除锈方式有哪些? 答:手动,适用于小型要求不高的构件,除锈不彻底 喷砂,适用于比较厚实的构件,除锈彻底 酸洗,适用于薄壁构件或不方便用喷砂方法除锈的构件或部位,除锈彻底 10. 拉条采用圆钢时直径不宜小于10mm(见《门式钢架规范》6.3.5条);檩托的常用厚度是8mm;隅称按设计确定(见《门式钢架规范》6.16条);屋面彩钢

后背门设计指南概要

后背门设计指南 第一章概论 1-1 该设计指南的主要目的: S12是奇瑞公司第一款正向开发的车型,其概念设计是由意大利博通公司完成的,在结构过程中,我们以可行性分析为依据,并在韩国工程师的指导下对此进行了优化。 门盖系统的设计大致经历了以下几个过程:外观间隙以及平度的定义、典型截面的设计、主模型的建立、CAE分析、工艺问题的分析以及改进、公差的确定以及二位图纸的标准化。在整个项目过程中,我们学习了韩国人的设计理念与流程,为我们在以后的设计中奠定了良好的基础。 后背门的设计与门系统相比来说简单的多,零件也少很多。 编写该设计指南的主要目的在于将我设计S12后背门的全过程中所学到的一些设计理念以及犯过的错误一一罗列出来,大家共同学习一下,也希望大家在以后的设计过程中避免类似错误的重复发生。有不足之处请大家提出意见,我将继续修正。 1-2 该指南的主要内容 第一章概论 第二章后背门设计要求 2-1 后背门法规要求 2-2 后背门设计目标要求及BENCHMARKING 研究 第三章后背门间隙以及平度间隙 第四章后背门结构设计 1、开启角度的的定义 2、铰链轴线的布置 3、典型截面的解析 4、数模的构造 5、尺寸以及公差的设定 第五章CAE分析、设计校核及评审 1、CAE分析 2、失效模式及相应措施 第六章材料定义以及减重 1、材料定义 2、减重 第七章设计心得

第二章后背门设计要求 2-1 后背门法规要求 1、ECE NO.26/01 EEC NO. 74/483-79/488——关于车辆就其外部突出物认证的统一 规定 法规大致内容如下(详见标准ECE NO.26/01 ): 高出地面2m的零部件,或者低于底线的零部件,或者在工作状态或静止状态下, 均不能被直径为100mm的球体所触及的零部件,车身外表面凸出零部件的曲率半 径不得小于2.5mm。 2、S12的后牌照是安装在后保险杠上面的,对于后牌照安装在后背门外板上面的,后 牌照尺寸还要满足: 北美:SAE J686 欧洲:EEC 70/222 国内:GB17541-1995 2-2 后背门设计目标要求及BENCHMARKING 研究 S12的定位是一款小型普及经经济型轿车;用途主要是家用、上班代步、休闲旅行;用户主要面向:年轻积极向上、刚具初步经济实力的男性时尚青年兼顾性格开朗的年轻女性。因此要求该车在设计上要求时尚、美观、便宜、性能要好。 第三章后背门间隙以及平度的定义

轻钢门式刚架设计

轻钢门式刚架厂房设计 1 设计资料 某单跨车间,跨度21m ,柱距6m ,总长90m ,设有两台A5工作级别轿式吊车。一台5t ,一台10t 。吊车采用大连重工起重集团有限公司DQQD 型吊车,轨顶标高6.6m 。设计使用年限50年,结构安全等级为二级,建筑耐火等级三级,地基基础设计等级为丙级。不考虑抗震设防。 厂房围护结构系统采用太空板屋面及墙面,塑钢窗。室内外高差0.3m 。 厂房所在地的地面粗糙度为B 类,基本风压20/70.0m kN w =,组合值系6.0=ψc ;基本雪压20/5.0m kN s =,组合值系数6.0=ψc 。 基础持力层为粉土,粘粒含量8.0=c ρ,地基承载力特征值2/180m kN f ak =,埋深-1.8m ,基底以上土的加权平均重度3/17m kN m =γ,基底以下土的重度3/18m kN m =γ,地基基础的设计等级为丙级。 2 方案设计 2.1平面布置 一、柱网布置与定位轴线 厂房总长度为90m<300m ,无需设伸缩缝。除房屋端部外,刚架柱柱距采用6m ,横向定位轴线与刚架柱形心轴重合;端部刚架柱形心轴与横向定位轴线相距600m 。山墙等距离布置4根抗风柱,间距4.2m 。 纵向定位轴线之间的距离为21m 。假定刚架柱截面高度为700mm ,采用非封闭结合,取D=260mm ,则刚架柱内皮至纵向定位周线的距离=700mm ;查书后附表A.1、5t ,10t 吊车,吊车跨度m m m l l k 50.1975.02212=?-=-=λ,吊车轮中心线至轿身外缘的距离=230mm 。 吊车架外缘与刚架柱内皮的净空尺寸: mm mm mm mm mm B B B 8080)700230(260750)(312≥=+-+=+-=λ满足要求。 结构平面布置如图1所示。

门式刚架设计要点

门式钢架设计要点 轻型门式刚架房屋结构在我国的应用大约始于20世纪80年代初期。近十多年来得到迅速的发展,目前国内每年有上千万平方米的轻钢建筑工程,主要用于轻型的厂房、仓库、体育馆、展览厅及活动房屋、加层建筑等。 单层轻型门式刚架结构是指以轻型焊接H形钢(等截面或变截面)、热轧H形钢(等截面)或冷弯薄壁型钢等构成的实腹式门式刚架或格构式门式刚架作为主要承重骨架,用冷弯薄壁型钢(槽形、Z形等)做檩条、墙梁;以压型金属板(压型钢板、压型铝板)做屋面、墙面;采用聚苯乙烯泡沫塑料、硬质聚氨酯泡沫塑料、岩棉、矿棉、玻璃棉等作为保温隔热材料并适当设置支撑的一种轻型房屋结构体系。 在目前的工程实践中,门式刚架的梁、柱多采用焊接H形变截面构件,单跨刚架的梁柱节点采用刚接,多跨者大多刚接和铰接并用;柱脚可与基础刚接或铰接;围护结构多采用压型钢板;保温隔热材料多采用玻璃棉。 1 单层轻型门式刚架结构的特点和设计中的注意事项 1.1 单层轻型门式刚架结构相对于钢筋混凝土结构具有以下特点: (1)质量轻 围护结构采用压型金属板、玻璃棉及冷弯薄壁型钢等材料组成,屋面、墙面的质量都很轻。根据国内工程实例统计,单层轻型门式刚架房屋承重结构的用钢量一般为10~30kg/m2 ,在相同跨度和荷载情况下自重仅约为钢筋混凝土结构的1/20~1/30。由于结构质量轻,相应地基础可以做得较小,地基处理费用也较低。同时在相同地震烈度下结构的地震反应小。但当风荷载较大或房屋较高时,风荷载可能成为单层轻型门式刚架结构的控制荷载。 (2)工业化程度高,施工周期短 门式刚架结构的主要构件和配件多为工厂制作,质量易于保证,工地安装方便;除基础施工外,基本没有湿作业;构件之间的连接多采用高强度螺栓连接,安装迅速。 (3)综合经济效益高 门式刚架结构通常采用计算机辅助设计,设计周期短;原材料种类单一;构件采用先进自动化设备制造;运输方便等。所以门式刚架结构的工程周期短,资金回报快,投资效益相对较高。 (4)柱网布置比较灵活 传统钢筋混凝土结构形式由于受屋面板、墙板尺寸的限制,柱距多为6米,当采用12米柱距时,需设置托架及墙架柱。而门式刚架结构的围护体系采用金属压型板,所以柱网布置不受模数限制,柱距大小主要根据使用要求和用钢量最省的原则来确定。 1.2 设计中的注意事项 (1)由于门式刚架结构构件的抗弯刚度、抗扭刚度较小,结构的整体刚度较弱,因此设计时应考虑运输和安装过程中要采取的必要措施,防止构件发生弯曲和扭转变形。 (2)要重视支撑体系和隅撑的布置,重视屋面板、墙面板与构件的连接构造,使

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