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《冷彎薄壁型鋼c型立柱軸壓性能理論與試驗研究》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關內容在學術論文-天天文庫。
1、2007全國輕型鋼結構技術研討會論文集冷彎薄壁型鋼C型立柱軸壓性能理論與試驗研究秦雅菲張其林秦中慧季俊(藍璀建筑鋼結構(上海)有限公司上海201613)(同濟大學建筑1j程系上海200092)摘要:本文對新型冷彎薄壁型鋼骨架住宅體系進行了系統(tǒng)的介紹。建立了c型截面立柱的有限元模型,對其軸壓性能進行了非線性分析。同時,通過試驗研究了c型截面立柱的軸壓性能,通過將美國規(guī)范計算值、有限元結果和試驗值進行分析對比,結果表明有限元模型的正確性,同時所采用的試驗方案是合理可行的。研究表明,我國生產(chǎn)的厚度在1.5舢以下的冷彎薄壁型鋼構件,用美國規(guī)范計算是可行的。關鍵詞:冷彎薄壁型鋼住宅c型立柱有限元分
2、析試驗研究計算方法THEoRETICANDEXPERIMENTALRESEARCHoNTHECOLD.FoRMEDC.SHAPESTUDSUBJECTTOCoMPRESSIoNLOADQinYafeiZhangQilinQinZhonghuiJiJun(BlueScopeSteel(Shanghai)Co.,Ltd,shanghai201613)(DepartmentofBuildingEngineering,’ron自iUniversityShanghai200092)Abstract:ThispaperintroducedthenewcoId—fomedsteelresidences
3、ystem.ThefiniteelementmodeloffCtypestudisestablished.Andnonlinearanalysisisoperatedforthestudundercompressionload.Att11esametime,t11eC—typestudtestsubjecttocompressionloadistaken.AccordingtotheComparedtheresultofexperimentwiththeAISIcodeandFiniteElementAnalysis,itcomestoaconclusionthatthefiniteel
4、ementmodeliscorrectandthetestschemeisreasonableandfeasible.Funhermore,theAISIdesignmethodcouldbeusedfbrthec01d—fb腫edthin—waUsteelmembersmadeinChinawiththethicknessoflessthan1.5mm.KeywOrds:Cold—formedthin—waIlsteelresidence,Ctypestud,F(xiàn)initeelementanalysis,Experimentalresearch,Calculationmethod1概述國
5、外采用鋼結構建造住宅的主要是鋼鐵生產(chǎn)大國和鋼結構建筑比較發(fā)達的國家和地區(qū),如歐洲、北美、和澳大利亞,其中在北美和澳大利亞1~3層冷彎薄壁型鋼低層住宅是住宅的主流形式,因此鋼結構住宅多為低層。冷彎薄壁型鋼住宅體系的外觀優(yōu)美,屋面造型豐富多彩,見圖1。此種住宅的優(yōu)點體現(xiàn)在:圖1造型優(yōu)美的鋼結構住宅1)白重輕,節(jié)省鋼材,減小基礎工程量。其白重約為傳統(tǒng)結構的1/5~1/7左右。一205.2)結構安全可靠,整體性高,抗震抗風性能好。3)工業(yè)化生產(chǎn),施工周期短,約為傳統(tǒng)結構的1,3左右,可加快資金回籠,降低風險,提高資金投資效益。4)外形美觀,使用面積大。每100m2超輕鋼結構房屋比傳統(tǒng)結構形式房屋
6、可多出lO~20m2,使得建筑內部實際使用面積大幅增大。5)施工噪音小,建筑垃圾少,房屋鋼結構部分可100%回收,生態(tài)環(huán)境保護,符合綠色建筑要求。6)綜合經(jīng)濟效益優(yōu)于其它結構住宅。7)考慮了隔熱、隔音、通風換氣、防水、方便等性能,滿足住宅的舒適性要求。2007全國輕型鋼結構技術研討會論文集圖2墻體構造板吸紙圖3立柱與導軌的連接圈4管遁芽過立枉冷彎薄壁型鋼住宅墻柱體系骨架由C型立柱和T型導軌組成,外面覆蓋osB板或石膏板,作為維護和結構構件的雙重作用,見圖2。立柱、導軌和石膏板之間用自鉆螺釘相連,見圖3。同時在覆蓋面板之間的空隙中填充保溫棉起到保溫、隔熱和隔聲的目的。由于墻體為空心結構,各
7、種管道可以很方便的在墻體內穿行,只需在立柱上預留孑L洞,見圖4。屋架基本結構形式為C型鋼組成的桁架體系,如果跨度比較小,可采用三鉸拱屋架,見圖5。2有限元分析本文對兩端鉸接單根C型鋼立柱進行有限元分析,為后續(xù)的墻柱組件分析確定一個比較基礎。圖5屋架結構形式采用Ansys7.1建立了單根立柱的有限元模型。C型鋼立柱采用的截面尺寸見圖6,厚度均為1mm。有限元分析時在立柱端部加了兩塊6mm厚的封頭板,為了忽略端板變形對立柱的影響將彈性模