多层钢结构住宅标准节点库的研发

多层钢结构住宅标准节点库的研发

宋晨雪[1]2004年在《多层钢结构住宅标准节点库的研发》文中提出本课题“多层钢结构住宅标准节点库的研发”是2001年建设部重点科技攻关项目“轻钢结构多层住宅建筑体系的研究与开发”的子项目。 随着我国国民经济的发展,轻钢结构在工业及民用建筑中得到广泛的应用。其中多层钢结构住宅具有施工速度快、工业化程度高、综合技术经济指标好、建筑造型美观、抗震性能优越等特点,得到了设计人员越来越广泛的重视。但与此同时,与其相配套的节点连接库几乎没有,紧密结合我国规范的钢结构节点程序的开发同国外相比却并不完善,对工程中应用较多的多层钢结构住宅节点很少涉足。鉴于此,作者参与了多层轻钢住宅标准节点库的建立,并负责节点程序的编制。 本文作为多层钢结构住宅研究的一部分,主要针对以下两方面展开研究;其一研究了多层钢结构住宅钢框架体系中的柱脚、柱-柱、梁-柱、梁-梁等节点的连接构造形式,形成标准节 太原理工大学硕士研究生学位论文点库:其二研究了多层钢结构住宅柱脚、柱一柱、梁一柱、梁一梁节点等节点的计算公式,并将其程序化。 本文节点程序的设计采用微软公司当前最先进的VisualC++开发平台,适用于Windows9XWindowsNT,编程过程中还采用了WindowS下的C/C++编程、MFC类库等先进的技术。 本文中的节点库实现了多层钢结构住宅各构件的现场全装配,达到连接通用化、标准化、模数化的概念,直接体现出住宅产业化的政策;而节点库程序的编制则提高了计算速度,提高工作效率,方便了工程技术人员。

马飞鹤[2]2017年在《高层钢结构住宅标准构件库和节点库的研发》文中进行了进一步梳理近年来在国家积极倡导大力发展钢结构建筑的政策引导下,全装配化的钢结构住宅体系不断涌现出来。钢结构住宅体系具有设计标准化、生产工厂化、施工装配化、装修一体化、绿色节能环保等特点。本文重点研发出高层钢结构住宅标准构件库和节点库并编制出设计软件,为全面开发高层钢结构住宅体系的设计软件奠定了基础,符合国家对钢结构住宅产业化的政策要求;同时本文为高层钢结构住宅体系的深入研究提供了参考价值,明确了今后需要深化研究的方向。本文的主要研究工作及成果如下:1、针对国内现行的高层钢结构住宅承重体系(包括抗侧力体系、建筑材料、构件形式、节点连接方式等),本文提出了标准构件库和节点库的研发构想,有利于提高我国"住宅产业化"的集成水平。2、以25层拟建工程为研究对象,依据某高层钢结构住宅建筑平面图,选用"方钢管混凝土柱+空腹桁架梁+支撑"结构体系,借助MIDAS/GEN软件进行了系统的理论分析。该体系在静力分析和动力分析下,自振周期、层间刚度比、层间位移角等指标均满足国家规范要求,证明该体系力学性能及抗震性能良好。3、借助算量计价软件计算出该钢结构住宅体系主体结构建设成本,与具有相同轴网尺寸的钢筋混凝土结构体系进行对比,分析两种方案下经济性能方面的差异,得出该体系各方面性能均优于钢筋混凝土结构,突出了钢结构住宅体系的优势。4、经过反复迭代计算和优化设计,研发出跨度分别为6900mm、7200mm、7500mm、7800mm、8100mm时适用于30层以内不同高度的标准构件,进而建立高层钢结构住宅标准构件库。5、根据标准构件库中构件截面形式,绘制出相应的连接节点图,进而建立高层钢结构住宅标准节点库。6、运用Visual Basic编程语言,以现行国家规范中构件、节点计算理论和公式为依据,开发出适用于本文提出的标准构件库和节点库的设计软件。该软件主要功能为结构后处理,包括验算构件、设计节点、从标准库系统中调用并生成节点图,可供结构工程设计人员使用。

赵培兰[3]2007年在《钢结构住宅中煤矸石轻骨料混凝土内墙板系的研究》文中研究表明钢结构住宅作为一种新型的结构体系,有着广阔的应用前景,但对于钢结构住宅的围护体系目前研究甚少。本文利用工业废料煤矸石作为钢结构住宅中的墙体材料,开发和推广新型墙体材料,提出了标准化板系的设计理念;对比分析了现有钢结构住宅内墙体系;从原材料、配合比、生产工艺、板型等多个角度,研发了新型煤矸石轻质混凝土板;并给出了内墙板的截面形式、板型、节点连接方式。轻质墙板的隔声性能差是目前墙体材料普遍存在的问题。本文通过理论对比分析,提出把分户墙做成双层墙板的建议,以此提高住户间的隔声效果,可为实际工程提供参考。当前新型墙体材料的开发工作突出的难题是轻质墙板与结构的接缝开裂和墙板之间接缝的开裂。本文根据接缝材料“变形跟踪性和断裂韧性”的概念,提出煤矸石轻质内墙板系的接缝措施:采用聚合物改性水泥砂浆与玻璃纤维增强带复合措施;采用防裂胶带;大面积粘玻璃纤维网格布。最后,编制了内墙板节点库程序和剪力墙计算程序,对设计和工程技术人员有一定的参考价值。

徐宇鸣[4]2005年在《多层钢结构住宅结构设计专家系统(MSR-ES)》文中研究表明钢结构住宅体系以其结构自重轻、施工周期短、便于实现工业化、产业化等优势,正在成为住宅市场的一个亮点,并已被专家论证是代替砖混结构住宅最理想的体系之一。但是,目前我们对钢结构住宅的认识仍处于初步阶段,很多相应的技术性问题尚未规范化、完善化。在对多层钢结构住宅进行结构设计的时候,会遇到很多不确定的问题,例如结构体系的选取,构件截面形式的选择或钢号的选取等等,这些涉及到概念、判定、经验的问题无法进行定量表达,用传统的程序处理是难以办到的。在这样的背景条件下,本文开展了多层钢结构住宅结构设计专家系统的研制开发。 本课题的研究旨在利用先进成熟的人工智能技术研制一套能对多层钢结构住宅进行结构设计的专家系统,提供给那些尚无多少设计经验的设计人员,以避免犯原则性的错误;同时,这个系统随着知识库的增强,也能给比较有经验的设计人员提供参考方案,达到高质量、快速地实现多层钢结构住宅的结构设计。 本文首先研究了多层钢结构住宅结构选型的专门知识。通过采取多种手段,如阅读大量钢结构住宅相关规范、书籍和文献,开展问卷调查,搜集工程实例,进行专家访谈等等,对多层钢结构住宅的结构选型进行了研究,提出其结构选型的影响因素和选型原则。 其次,作者运用人工智能理论、计算机科学、工程设计理论等多学科知识,采用Visual Basic和Visual Prolog两种语言开发了多层钢结构住宅结构设计专家系统(MSR-ES)。该系统利用友好的人机界面接收初始设计条件,然后通过搜索规则库进行自动推理,最终给出多层钢结构住宅结构体系、柱和楼板的优化选型结果以及配套墙板的选型建议。 最后,作者采用MATLAB语言开发了基于人工神经网络的结构选型设计程序,经测试验证,可用于多层钢结构住宅的结构体系选择。作者还进行了神经网络自学习的探索,经分析得出结论,BP神经网络一些致命的缺陷使其难以实现辅助专家系统进行自学习的目标。

花蹊[5]2014年在《钢结构住宅两种新型内墙体系的研发》文中研究说明钢结构住宅作为一种新式的结构体系,具有许多优势,有着广阔的应用前景,但关于钢结构住宅的围护体系目前研究甚少,限制着钢结构住宅的发展。另外,山西矿产资源丰富,但是利用率低,生态问题严峻,本文就工业废料煤矸石和绿色环保的石膏作为原材料,研发两种新型的墙体材料,具有一定得社会效益。本文主要作了以下的工作:1、比较分析了现有钢结构住宅内墙体系,提出了标准化板系的设计理念。2、从原材料、配合比、生产工艺、板型等多个角度,研发了新式煤矸石陶粒轻骨料混凝土板和轻钢龙骨纸面石膏板,并给出了内墙板的截面形式、板型、节点衔接形式。3、针对墙板开裂的问题,本文依据接缝材料“变形跟踪性”的概念,提出了煤矸石轻质内墙板系接缝的处理方式的相关建议。4、针对隔声性能差的问题,本文通过理论对比分析,对煤矸石墙板提出把分户墙做成双层墙板的建议;对轻质龙骨石膏板提出不同厚度的双面双层墙板的建议。以此来提高住户间的隔声效果,可为实际工程提供参考。5、本文经过MidasGen有限元分析软件的分析,针对煤矸石陶粒轻质混凝土内墙板作为承重剪力墙对构造抗侧力的贡献进行了分析,可为相关的设计人员提供一定的参考。本文通过对两种新型墙板体系的理论分析,以及其作为承重剪力墙对构造抗侧力的影响的分析,为钢结构住宅进一步推广发展的实际工程提供一定的参考价值。

刘锋[6]2007年在《轻钢龙骨与钢框架组合结构设计方法研究与应用》文中提出无比轻钢龙骨体系的主要来源于加拿大,是一种新型的钢结构体系,具有标准化程度高、空间布置灵活、抗震性能好、可工业化生产、建设周期短、环保和节能等特点,近20年来在北美等地得到了广泛的应用,但主要应用于低层住宅。把无比轻钢龙骨体系引进到我国并用于多层住宅,完全符合国家产业政策,具有广泛的应用前景。无比轻钢龙骨体系是由小桁架等基本单元组合而成的,构造复杂,目前在我国尚无相应的设计标准和规范。武汉理工大学于2005年针对无比轻钢龙骨体系的桁架梁、桁架柱、墙体及节点等做了一系列的试验研究和有限元分析,并设计了一幢由纯无比钢做成的六层综合楼,为无比轻钢龙骨体系在中国的推广和应用提供参考和依据。但是实际工程当中大量出现的无比轻钢龙骨与钢框架组合结构,到目前为止尚无很好的设计计算方法。本文根据实际工程中一栋5层的宿舍楼作为研究对象,针对无比轻钢龙骨与钢框架组合结构,采用通用有限元软件SAP2000和ABAQUS完成了一系列有限元分析,并对关键的节点做了详细的描述,具体工作归纳如下:1、针对该工程的一榀框架,对上部无比轻钢龙骨按照等效刚度法简化后在ABAQUS里面进行模拟分析,本文称为模型一2、针对该工程的一榀框架,对上部无比轻钢龙骨按照实际的梁单元,而蒙皮按照壳单元在SAP2000里面进行模拟分析,本文称为模型二3、针对该工程的一榀框架,对上部无比轻钢龙骨按照等效刚度法简化后的梁单元,而蒙皮按照壳单元在SAP2000里面进行模拟分析,本文称为模型叁4、针对该工程的一榀框架,对上部无比轻钢龙骨及蒙皮均按照梁单元在SAP2000里面进行模拟分析,本文称为模型四得出结构在风载和地震荷载作用下的水平位移,并与相应的规范限制值进行了比较。结果说明本文提出的针对无比钢结构体系与钢框架的组合结构的SAP2000有限元建模和分析方法是可行的;无比钢结构体系可用于建造多层房屋;在水平风载和地震作用下,这种组合结构的层间和顶点水平位移均可以达到规范要求,由此得出实际工程中设计此类结构的最优化方法。5、对该组合结构的关键节点进行了详细的描述

王小龙[7]2014年在《全装配住宅体系中煤矸石混凝土聚氨酯夹心板的研发》文中研究表明中国的住宅产业经过迅速的发展,现在正处在一个重要的发展阶段,中国住宅建设要由粗放型发展走向集约型、精致化的住宅建设发展阶段离不开住宅建设工业化的发展方向。全装配住宅体系作为国家建设部重点推广住宅体系,亟需一个完整配套的环境来推动其发展,配套外墙板体系遍是其中必不可少的一环。本文结合山西煤炭大省的客观环境,研究一种利用煤矸石的新型外墙板系--煤矸石轻骨料混凝土硬质聚氨酯泡沫塑料夹芯板(简称煤矸石混凝土聚氨酯夹芯板),主要工作如下:1.结合我国建材市场现有板型,研究全装配住宅体系对外墙板的具体要求。2.针对煤矸石聚氨酯夹芯板在工厂实际生产问题,结合煤矸石混凝土、硬质聚氨酯泡沫塑料两种材料的性能指标,设计合理的生产工艺。3.针对煤矸石聚氨酯夹芯板的实际应用,结合国家建筑标准设计规范与图集,对煤矸石混凝土聚氨酯夹芯外墙板做标准化设计。4.针对煤矸石聚氨酯加薪板与结构主体契合程度,对结构所做贡献的问题,运用软件模拟并分析煤矸石混凝土聚氨酯夹芯外墙板对全装配住宅体系的力学贡献。虽然国内市场上有大量板材种类,但是既能实现现场全装配又能满足保温、隔热、隔声、耐久,还需要满足经济性的外墙板并不多。煤矸石混凝土聚氨酯夹芯板即利用了煤矸石这种国内大量储存继续废物利用的环保型材料,降低成本而且满足国家绿色低碳的理念;又使用硬质聚氨酯泡沫来满足外墙板所需的保温、隔声等要求。本文对煤矸石混凝土聚氨酯夹芯板的生产工艺、构造细节、力学贡献进行研究,以期为全装配住宅体系发展做出贡献。

薛发, 孟凡军[8]2004年在《北京市钢结构住宅发展现状》文中进行了进一步梳理北京市钢结构住宅的发展,有其得天独厚的优越条件,在京的中央单位、大专院校提供了雄厚的科研力量及人才优势,再加上较好的工业基础,有关部门大力地促进等等,使得北京市的钢结构住宅发展已有一定的规模和进展。一、简要的发展历程1986年,新意大利钢铁公司和冶研院合

闫宏英[9]2009年在《钢结构住宅的研究现状与发展》文中研究表明钢结构住宅是目前我国住宅工业化的发展方向,有非常广泛的应用前景。本文介绍钢结构住宅的特点与优势、结构体系及应用前景。

赵同良[10]2006年在《我国节地型住宅小区的开发环境及技术研究》文中提出住宅的建设及使用过程消耗着大量的资源及能源。据统计,约30%的城市用地用于住宅建设,而且这个比例仍在不停地上升。为了满足居民不断增长的住房需求,同时也必须确保基本的耕地面积,土地利用应按照减量化、再利用、资源化的原则,搞好土地资源综合利用,出路便是大力发展节地型住宅。本文进行的“我国节地型住宅小区的开发环境及技术研究”,是立足于我国的基本国情,结合中央经济工作会议“大力发展节能省地型住宅”的重要内容提出的。主要研究内容包括:1)我国城市住宅土地利用情况。分析当前我国城市住宅土地利用中存在的主要矛盾和问题。2)节地型住宅小区的概念及基本内涵分析。指出节地型住宅小区并不是在丧失人们居住水平和舒适度的条件下进行的,而是在坚持以人为本、注重生态平衡和环境保护、注重社区文化的建立以及坚持全寿命周期的管理和评价的基础上来实现土地资源的高效利用。3)节地型住宅小区开发的支撑环境研究。分别从法律/法规/政策体系、观念因素、技术支撑体系、人力资源体系以及环境管理体系等若干方面来详细研究节地型住宅小区开发的支撑条件。4)节地型住宅小区开发的技术途径研究。分别从城市用地规划、住宅建设用地规划、建筑结构体系创新、套型标准确定、地下空间开发以及立体停车技术等若干方面来研究小区开发的节地措施。

参考文献:

[1]. 多层钢结构住宅标准节点库的研发[D]. 宋晨雪. 太原理工大学. 2004

[2]. 高层钢结构住宅标准构件库和节点库的研发[D]. 马飞鹤. 太原理工大学. 2017

[3]. 钢结构住宅中煤矸石轻骨料混凝土内墙板系的研究[D]. 赵培兰. 太原理工大学. 2007

[4]. 多层钢结构住宅结构设计专家系统(MSR-ES)[D]. 徐宇鸣. 东北大学. 2005

[5]. 钢结构住宅两种新型内墙体系的研发[D]. 花蹊. 太原理工大学. 2014

[6]. 轻钢龙骨与钢框架组合结构设计方法研究与应用[D]. 刘锋. 武汉理工大学. 2007

[7]. 全装配住宅体系中煤矸石混凝土聚氨酯夹心板的研发[D]. 王小龙. 太原理工大学. 2014

[8]. 北京市钢结构住宅发展现状[J]. 薛发, 孟凡军. 中国建筑金属结构. 2004

[9]. 钢结构住宅的研究现状与发展[J]. 闫宏英. 科技致富向导. 2009

[10]. 我国节地型住宅小区的开发环境及技术研究[D]. 赵同良. 东南大学. 2006

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