超高层建筑结构环带桁架的研究与设计
框架-核心筒结构是超高层建筑中最常用的结构体系之一[1]。在水平荷载作用下,当结构的侧向变形不能满足规范限值要求时,往往通过设置加强层的方式来减小结构变形。 传统的加强层设置通常为伸臂桁架和环带桁架结合的形式。伸臂桁架加强层可以使外框与核心筒共同作用,较大程度提高了结构的抗侧效率[2-3]。但是伸臂桁架加强层的设置也会引起一系列问题,例如:1)影响伸臂桁架所在层建筑空间的使用;2)容易引起结构刚度、结构内力的突变,形成软弱层及薄弱层;3)核心筒和外框的竖向变形差异会导致伸臂桁架产生较大的附加内力;4)伸臂桁架与钢筋混凝土核心筒的连接节点复杂,施工周期长;5)核心筒施工顶模系统在伸臂桁架层需要进行调整
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钢构件的安全性能如何评判?鉴定控制指标有哪些?
钢结构构件广泛应用于各种钢结构建筑之中,有钢结构框架、钢桁架、钢网架、钢索结构、冷弯薄壁型钢结构、轻钢结构、钢桩等多种类型,那么应该如何对一个钢结构建筑中钢构件的安全性能进行评价?各类钢结构建筑中的钢构件的安全性鉴定控制指标又有何区别? 根据相关规范要求(工业建筑可靠性鉴定标准 GB50144-2019,民用建筑可靠性鉴定标准 GB50292-2015),关于钢结构构件的安全性鉴定应按承载能力、构造以及不适于承载的位移或变形这三个方面进行评定,分别评定每一受检构件等级;钢结构节点、连接域的安全性鉴定,应按承载能力和构造两个检查项目,分别评定每一节点、连接域等级;对冷弯薄壁型钢结构、轻钢结构、钢桩以及地处有腐蚀性介质的工业区,或高湿、临海地区的钢结构,尚应以不适于承载的锈蚀作为检查项目评定其等级;然后取其中最低一级作为该构件的安全性等级。
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耐火钢结构检测的要点
钢结构在我国已经成为很多建筑采用的主体材料,桥梁、运动馆、展厅等建筑设施越来越多地采用耐候结构钢。这种材料不仅能够有效提高钢构的耐腐蚀性能,而且有效减少加工制造周期,节约了后期涂层维护等成本,并大大延长了建筑设施的的服役寿命。早在08年,我国就颁布了钢结构的检测标准GB/T 4171-2008《耐候结构钢》。 对于钢结构建筑来说,其耐火性能与耐候性能同等重要。由于钢材的强度和弹性模量会随着温度的的升高而降低,而且在高温环境下,钢材的力学性能会发生明显的变化,尤其是强度和刚度会明显降低,所以钢结构的耐火性能是远较于砖石结构或钢筋混凝土结构为差的。通过大量案例检测证明,普通钢材在400℃高温时,其屈服强度就会降低一半,600℃高温时,就基本丧失承载力。所以,如何保证结构钢的耐火性能也就成为国家有效指导规范相关行业的问题所在。
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钢结构构件的销轴连接和法兰连接都有什么构造要求?
钢结构构件的连接除了焊接和螺栓连接外,还有销轴连接和法兰连接等连接方式。其中销轴连接是指通过标准化的紧固件用于两零件的铰接连接,连接形式可静态固定连接,亦可与被连接件做相对运动,销轴通常用开口销锁定,工作可靠,拆卸方便。而法兰连接主要用于管道、管件和器材的连接,首先把两个构件各自固定在一个法兰盘上,两个法兰盘之间,加上法兰垫,用螺栓紧固在一起,完成了连接。 一、销轴连接 1. 销轴连接适用于铰接柱脚或拱脚以及拉索、拉杆端部的连接,销轴与耳板宜采用Q345、Q390与Q420,也可采用45号钢、35CrMo或40Cr等钢材。当销孔和销轴表面要求机加工时,其质量要求应符合相应的机械零件加工标准的规定。当销轴直径大于120mm时,宜采用锻造加工工艺制作。
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装配式模块化建筑与模块节点研究进展
摘要:与传统建筑相比,模块化建筑因其建设快速高效、品质卓越、施工过程安全、施工时间可预测、资源浪费少和促进环境可持续性发展等优点而受到推广。模块化建筑往往涉及到多种结构体系和建筑材料,其中,钢制构件在模块化建筑中应用最为广泛。综述了装配式模块化建筑与模块节点的最新研究进展。首先,介绍了装配式模块化建筑的分类、材料和结构形式,讨论了不同类型模块化建筑的结构性能。此外,由于模块化建筑的结构性能高度依赖于模块的节点连接,对现有模块化节点,特别是钢结构模块间和模块内部的节点形式进行了系统的梳理。最后,阐述了模块化建筑发展面临的主要挑战和未来发展前景。从国内外研究进展可见,模块化建筑充分满足了当前建筑结构工业化的需要。为促进我国下一阶段模块化建设的发展和应用提供了重要的参考。
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压剪组合作用下摩擦型高强螺栓连接斜撑节点力学性能
摘要:为明确摩擦型高强螺栓连接接头的受力性能,建立了不同角度、不同摩擦系数、不同连接板厚度及不同螺栓杆直径的连接件的数值模型,并研究了压剪组合作用下不同参数连接件的破坏模式、初始滑移荷载及极限荷载。研究结果表明:连接件的破坏模式主要分为螺栓剪断、连接板螺栓孔挤压破坏及连接板屈曲3种;摩擦系数越大,连接件的初始滑移荷载和极限荷载越大,摩擦系数对角度较小的连接件的初始滑移荷载和极限荷载影响更为明显;角度越大,连接件的初始滑移荷载和极限荷载越小,角度对摩擦系数较大的连接件的初始滑移荷载和极限荷载影响较为显著;板厚对连接件的初始滑移荷载影响不大,但对极限荷载影响较大,连接板越厚,极限荷载越大;连接接头的初始滑移荷载和极限荷载与螺栓杆直径成线性关系,螺栓直径越大,连接接头的初始滑移荷载与极限荷载越大。研究结果可为钢结构梁柱斜撑设计及节点加固改造提供参考。
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门式刚架二次包浇混凝土钢柱脚节点性能的有限元分析
摘 要 现代规模化畜禽养殖舍、屠宰场、农产品加工车间等建筑常采用门式刚架轻型钢结构体系,钢柱脚往往采用简易外露式柱脚。这类建筑室内湿度较大,有时还有一定的腐蚀性,出于对钢柱脚的保护和提高结构耐久性的目的,常采用二次包浇混凝土的做法。因包浇混凝土通常为素混凝土,因此结构受力分析与设计中,忽略了二次包浇混凝土对节点抗弯承载力、转动刚度以及延性的影响,使分析结果与实际工况有一定差异,可能带来设计上浪费或安全隐患。同时,门式刚架设计时按铰接柱脚设计往往会和包浇混凝土柱脚的受力不一致而不安全。因此,以此类建筑的轻型钢结构为工程背景,针对门式刚架二次包浇混凝土柱脚节点,在轴压和弯矩共同作用下,考虑100 mm、150 mm、200 mm 三种包浇混凝土厚度,发现包浇混凝土能明显提升柱脚的抗弯承载力和延性,且厚度越大提升幅度越大,同时对转动刚度也有一定提高的规律。进一步在包浇厚度 150 mm 的情况下,考虑在包浇混凝土内不加钢筋网、加一层钢筋网和加两层钢筋网三种情况,在包浇混凝土段加 4 mm 和 6 mm 外包钢的两种情况,用通用商业有限元软件模拟分析,共对比了 8 种情况对钢柱脚受力性能的影响,重点关注抗弯承载力、转动刚度与延性。
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