(3) 冶金部建筑研究总院是国内最早进行轻型钢结构房屋研究开发的单位,院内有一批科研人员对轻型焊接H型钢、冷弯薄壁型钢、压型钢板的力学性能、加工工艺及其加工设备、另配件连接件及密封材料进行研究开发,并结合工程进行轻型钢结构建筑的设计和推广应用,主持或参加国家规程规范和标准的编制。

(4)随着我国经济的快速增长,门式刚架轻型钢结构房屋行业也得到飞速发展,尤其在东南沿海地区,新建工厂仓库的需求增长促使轻型钢结构房屋加工安装的厂家如雨后春笋般的发展起来,从开始的小规模发展到现在的现代化大企业,杭萧钢构、浙江精工、恒达钢构、上海通用、吴泰钢构、宝钢彩板、北方空间钢构、北京福田钢构、北京多维钢构、四川恒升等企业都是专业门式刚架轻型钢结构厂家,每年的销售额都在几亿、十几亿元以上。

(5)压型钢板夹芯板加工厂家遍布全国各地,有的厂家已经具有独自的屋面墙面围护系统,有的厂家引进国外先进设备,技术水平不断提高。目前国内的压型板板型几十种,其生产线大部分都是国内制造的。引进夹芯板生产线的厂家比较多,据不完全统计有二十多条生产线,主要从意大利、德国、韩国、澳洲等国引进。目前国内厂家也能制作夹芯板生产线。

(6)门式刚架轻型钢结构房屋的大量应用,带动了相关配套行业的发展和兴旺,设计软件的开发,焊接型钢、冷弯薄壁型钢及压型钢板等加工设备的制造,采光瓦、零配件连接件和密封材料的生产厂家和代理也很多,技术水平都在逐步提高。

回顾我国二十多年来钢结构建筑发展历史,可以说以门式刚架为主的轻型钢结构房屋是一项发展最快、应用最广的建筑新技术新产品。

除此之外,门式刚架轻型房屋钢结构的有关设计施工规程规范和图集也在进一步完善。

(1)冶金工业部部标准《压型金属板设计施工规程》YBJ216-88,冶金工业部建筑研究总院主编。

(2)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》CECS102:2002。《门式刚架轻型房屋钢构件》JG144-2002。

(3)中华人民共和国国家标准《冷弯薄壁型钢结构技术规范》GB50018-2002,《钢结构工程施工质量验收规范》GB50205-2002中都有刚架、檩条与墙梁、压型钢板的专门章节。

(4)新编标准图集有:《门式刚架轻型房屋钢结构(无吊车)》图集号02SG518-1,《门式刚架轻型房屋钢结构(有吊车)》图集号04SG518-3,《压型钢板、夹芯板屋面及墙体建筑构造》01J925-1,06J925-2等。

3 目前门式刚架轻型房屋钢结构的研究热点

与传统结构体系相比,门式刚架轻型房屋钢结构体系的理论还不很完善,存在着很大的理论探索空间。目前的热点问题有以下几个方面:

理论研究方面:

(1)门式刚架体系中存在着较大的蒙皮效应,蒙皮结构具有较大承载力及刚度,而自重却很轻。如何考虑蒙皮效应与结构共同工作的空间作用。

(2)由于刚架的截面抵抗矩与抗弯承载力成正比,故刚架梁和柱都可以根据其截面上的弯矩值大小,采用变截面形式,变截面位置处根据需要可改变腹板的高度和厚度及翼缘的宽度,以达到节省材料的目的。又因为门式刚架的腹板较薄,可按有效宽度设计,即允许部分腹板失稳,并可利用其屈曲后强度。

而变截面的梁柱,在腹板局部屈曲后,其刚架结构体系稳定极限承载力的研究还有待进一步深入。

实验验证方面:在静力和动力荷载及地震荷载作用下,节点、基本构件和整体刚架结构的受力性能、破坏机理,及其对门式刚架体系的极限稳定承载力的影响。

设计方面:

(1)需进一步开发更合理的设计软件,如以用钢量为目标函数,以极限承载力或不适合变形为控制参数的计算机分析、优化设计软件。

(2)构件、刚架节点、彩板节点设计的可靠性、方便性和适用性。

生产技术方面:焊接工艺的连续性和高效性,切割、组立(或拼装)、焊接、校正以及抛丸除锈和防腐处理技术等。吊装过程中的安全性以及安装精度对结构受力的影响。压型板以及配套附件安装的安装工艺,板型连接和节点处理质量等。

参考文献

[1] 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(CECSl02:2002)北京:中国计划出版社,2002.

[2] 李雄彦.门式刚架轻型钢结构工程设计与实例.中国建筑工业出版社,2008.

[3] 李一凡等.门式刚架轻型结构房屋的发展现状.钢结构,2006.2.

[4] 赵仁芳.门式刚架轻钢结构技术的完善与发展探析.有色金属设计,2007.34(1).

 

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