一種大跨度鋼框架結構制造技術

本發明專利技術公開了一種大跨度鋼框架結構，該鋼框架包括立柱和橫梁，所述橫梁兩端的根部分別架設在一立柱上；其中，所述橫梁根部至其最近反彎點之間的區段的梁截面設為變截面；所述橫梁兩相鄰反彎點之間的區段的梁截面設為等截面，或者，在所述橫梁兩相鄰反彎點之間的區段長度大于設定長度時，兩相鄰反彎點之間的區段的梁截面設為魚腹式截面。本發明專利技術用常規的結構形式、常見的構件截面型式來實現大跨度鋼框架廠房結構的設計，具有易加工，自重較輕、容易運輸和組裝、施工安全可靠，經濟實用等優點。

Long span steel frame structure

The invention discloses a large span steel frame structure, the steel frame including columns and beams, the two ends of the beam root were set up on a post; the beam section between the beam root to its nearest inflection point section for variable cross section; the beam section between two adjacent beams the inflection point of the section is uniform, or between the adjacent beam two inflection point segment length is greater than the set length, beam section between two adjacent inflection point section for Fishbelly section. The invention uses common component section type structure, the design and implementation of large span steel frame structure, easy processing, light weight, easy to transport and assembly, the construction is safe and reliable, economical and practical advantages.

【技術實現步驟摘要】
一種大跨度鋼框架結構
本專利技術屬于建筑結構設計領域，尤其涉及一種大跨度鋼框架結構。
技術介紹
現行的工業廠房對跨度較大的框架結構需求量很大。目前的鋼結構設計中，大跨度的網架結構，鋼框架結構等大空間結構應用較多，跨度較大的鋼框架廠房結構，由于荷載較大，結構比較笨重，在工程施工安裝期間，容易產生難就位、不好安裝的問題，甚至可能發生倒塌等事故。此外，現有鋼框架結構耗材量大，成本高。
技術實現思路
本專利技術的目的在于提供一種大跨度鋼框架結構，旨在解決現有大跨度框架的結構笨重、施工難、安全系數低、經濟性差的問題。本專利技術是這樣實現的，一種大跨度鋼框架結構，該鋼框架包括立柱和橫梁，所述橫梁兩端的根部分別架設在一立柱上；其中，所述橫梁根部至其最近反彎點之間的區段的梁截面設為變截面；所述橫梁兩相鄰反彎點之間的區段的梁截面設為等截面，或者，在所述橫梁兩相鄰反彎點之間的區段長度大于設定長度時，兩相鄰反彎點之間的區段的梁截面設為魚腹式截面。優選地，所述橫梁由若干構件拼接而成；所述構件為直線段形式，且所述構件長度不超過12m。優選地，所述構件之間的拼接形式為十字、T字型時，所述構件的長度不超過設定長度。本專利技術克服現有技術的不足，提供一種大跨度鋼框架結構，該鋼框架包括立柱和橫梁，所述橫梁兩端的根部分別架設在一立柱上；其中，所述橫梁根部至其最近反彎點之間的區段的梁截面設為變截面；所述橫梁兩相鄰反彎點之間的區段的梁截面設為等截面，或者，在所述橫梁兩相鄰反彎點之間的區段長度較大時，兩相鄰反彎點之間的區段的梁截面設為魚腹式截面；此外，所述橫梁由若干構件拼接而成；所述構件為直線段形式，且所述構件長度不超過12m。本專利技術根據框架結構的受力特點，確定合理的框架截面設計，根據結構的經濟型采用變截面梁，此外，根據鋼結構的施工特點，設計合理的組裝方案，合理設計構件的長度，方便構件的運輸和吊裝，優化設計拼接點位置，使施工組裝時更加安全可靠。相比于現有技術的缺點和不足，本專利技術具有以下有益效果：本專利技術用常規的結構形式、常見的構件截面型式來實現大跨度鋼框架廠房結構的設計，具有易加工，自重較輕、容易運輸和組裝、施工安全可靠，經濟實用等優點。附圖說明圖1是本專利技術實施例中鋼框架的包絡力圖；圖2是圖1中A部分的包絡力圖；圖3是A部分的層梁、墻柱節點輸入及樓面荷載平面圖；圖4是A部分的配筋包絡和鋼結構應力比圖；圖5是A部分的理想的鋼框架模型；圖6是A部分用于施工的鋼框架模型；圖7是圖6所示鋼框架模型的參數評價數據。具體實施方式為了使本專利技術的目的、技術方案及優點更加清楚明白，以下結合附圖及實施例，對本專利技術進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本專利技術，并不用于限定本專利技術。如圖1～7所示，其中，圖1是本專利技術實施例中鋼框架的包絡力圖；圖2是圖1中A部分的包絡力圖；圖3是A部分的層梁、墻柱節點輸入及樓面荷載平面圖；圖4是A部分的配筋包絡和鋼結構應力比圖；圖5是A部分的理想的鋼框架模型；圖6是A部分用于施工的鋼框架模型；圖7是圖6所示鋼框架模型的參數評價數據。本專利技術公開了一種大跨度鋼框架結構，該鋼框架包括立柱1和橫梁2，所述橫梁2兩端的根部分別架設在一立柱1上；其中，所述橫梁2根部至其最近反彎點之間的區段的梁截面設為變截面；所述橫梁2兩相鄰反彎點之間的區段的梁截面設為等截面，或者，在所述橫梁2兩相鄰反彎點之間的區段長度大于設定長度(6～10m)時，兩相鄰反彎點之間的區段的梁截面設為魚腹式截面。在本專利技術的實際應用過程中，以某一廠房項目為例，建筑面積為7931m2，平面尺寸為122m*36m，共二層二跨，橫梁2為18米，立柱高為8米，樓面設計活荷載為4KN/M2，樓面采用疊合樓板。首先對橫梁進行內力包絡圖分析。在本專利技術實施例中，通過中國建筑科學研究院編制的鋼結構軟件STS對橫梁建立內力包絡圖，對構件進行截面區段劃分，結果如圖1所示，以圖1中截取出的A部分為本專利技術的分析對象，如圖2所示。從圖2中可以看出，橫梁1根部部位彎矩很大，隨著離根部距離的加大，彎矩很快變小，大約在1/4跨度處，彎矩變為零，稱作反彎點，在本專利技術實施例中，將橫梁1根部至其最近反彎點之間的區段設為變截面。此外，橫梁1兩個反彎點大約1/2梁跨范圍內，從反彎點開始底部彎矩逐漸增大，在梁中部附近達到最大值，中部區段考慮到施工需要，將兩相鄰反彎點之間的區段設為等截面，寬度較大時，也可以采用魚腹式截面。本專利技術所提供的大跨度鋼框架結構比一般設計方法更加節省鋼材，可給建設方帶來較大的經濟效益。在進一步的實施過程中，考慮到施工中的表現，在本專利技術實施例中，所述橫梁由若干構件拼接而成；所述構件為直線段形式，且所述構件長度不超過12m。此外，所述構件之間的拼接形式為十字、T字型時，所述構件的長度不超過設定長度(6～10m)。在本專利技術實施例中，確定了截面樣式、拼接點位置后，通過鋼結構軟件STS對單品鋼框架建模試算，輸入荷載進行計算，對構件截面和拼接點進行優化，以圖2為對象，計算結果如圖3所示，圖3為層梁、墻柱節點輸入及樓面荷載平面圖。根據圖3中的初算結果，對比內力包絡圖和各項參數變化，重新計算，會發現原來滿足要求的參數(如應力比、長細比、撓度、位移等)可能不再滿足要求。對模型進行修改，重新計算，如此反復幾次，取得一個比較滿意的結果，如圖4所示，對優化的構件截面和拼接點再行計算優化，主以控制構件應力比>0.80且<1.0，拼接點設置在反彎點或者彎矩較小處，最終得到理想的鋼框架模型，如圖5所示，使結構的安全性、經濟性達到完美的統一。在本專利技術的實際應用過程中，考慮到實際施工方的一些特殊要求，會對理想的鋼框架模型進行一定得調整，結合項目組討論意見和建議，再優化模型計算，得到最終模型，詳細繪出框架施工圖，如圖6所示。這樣，經過反復計算、優化、完善，本專利技術實施例中完美的鋼框架施工圖就出來了。對最終模型進行參數評價，如圖7所示，從圖7中可以看出，本專利技術的大跨度鋼框架結構，比一般設計方法可以節省鋼材15％，可給建設方帶來較大的經濟效益。本專利技術不僅滿足了建設單位對空間的要求，并且在后期的施工中表現出良好的經濟性、安全性、易施工性、結構的合理性。以上所述僅為本專利技術的較佳實施例而已，并不用以限制本專利技術，凡在本專利技術的精神和原則之內所作的任何修改、等同替換和改進等，均應包含在本專利技術的保護范圍之內。本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種大跨度鋼框架結構，其特征在于，該鋼框架包括立柱和橫梁，所述橫梁兩端的根部分別架設在一立柱上；其中，所述橫梁根部至其最近反彎點之間的區段的梁截面設為變截面；所述橫梁兩相鄰反彎點之間的區段的梁截面設為等截面，或者，在所述橫梁兩相鄰反彎點之間的區段長度大于設定長度時，兩相鄰反彎點之間的區段的梁截面設為魚腹式截面。

【技術特征摘要】
1.一種大跨度鋼框架結構，其特征在于，該鋼框架包括立柱和橫梁，所述橫梁兩端的根部分別架設在一立柱上；其中，所述橫梁根部至其最近反彎點之間的區段的梁截面設為變截面；所述橫梁兩相鄰反彎點之間的區段的梁截面設為等截面，或者，在所述橫梁兩相鄰反彎點之間的區段長度大于設定長度時，兩相鄰反彎點之...

【專利技術屬性】
技術研發人員：騰云，劉林，陳建斌，
申請(專利權)人：湖南寶信云建筑綜合服務平臺股份有限公司，
類型：發明
國別省市：湖南,43