门式钢构造优化规划方法及步骤

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[b]佛山钢构[/b]：门式钢构造优化规划方法及步骤

门架钢构造具有造价低、重量轻、安装方便、施工周期短等优点，因此近几年来发展较快，在工业厂房中已得到了较广泛的应用。但是在实践项目规划中，由于钢构造杆件特别是门架钢构造变截面尺度需要经过多次试算才能确定，加之当前规划人员对这种构造的规划经验还不丰富，因此规划效率不高，杆件截面尺度的选择也不尽合理，简单造成全体构造各杆件应力不均，不仅经济指标不够理想，而且全体构造的安全度也不高，甚至一些项目会出现个别杆件应力过大，超过材料的规划强度。即使考虑钢构造材料塑变后的应力重分布，但仍有可能使全体构造存在某些安全隐患。
  优化方针在进行门架钢构造规划时，应在确保构造安全的前提下，使构造的用钢量最省、造价最低。这也就是我们采用优化规划方法的优化方针。而在有用规划中，门架钢构造的用钢量和造价又是由构造杆件的截面尺度决议，的。因此，我们的优化方针能够直接简化为如何选择经济合理的截面尺度，使其在满足强度、刚度、稳定性等需求的前提下，截面面积最小。
  优化方法与网架钢构造的优化方法相似，门架{TodayHot}钢构造的优化方法也采用渐近满应力法，即门架钢构造杆件经过多次计算分析选择修正其截面尺度，使其达到或尽量接近满应力状态，直到门架钢构造的全部杆件的截面尺度不需修正为止，使门架钢构造的用钢量最小，以达到造价最低的优化方针。构件截面尺度的修正，也就是截面尺度的优化，其方法是选取的截面尺度力求其在平面、出平面两个方向的截面抗弯抵抗力矩最大，而其截面面积最小，即在外荷载作用下，截面尺度的选择既要能满足强度、稳定验算中构件材料的规划强度需求，又要使材料用量最省。具体优化方法这里从略。
  门架钢构造优化分析步骤依据采用的优化方法和约束条件，门架钢构造的优化分析步骤如下：第一步：确定门架构造构件的初定截面尺度，一般则软件依据门架构造的跨确定，也可由规划人员确定；第二步：采用变截面杆件有限元进行各种工况下的门架构造力学分析、荷载组合，强度及稳定验算；第三步：依据实践荷载效应，各种约束条件，采用满应力截面优化方法重新优化选择门架构造各杆件截面尺度；以上第二步、第三步可反复循环进行，每循环一次即完成优化选择，直到所选截面尺度与上一次截面尺度完全一致为止。第四步：验算门架构造梁、柱各点的变形及满足有关规范的需求，如不满足则按一定的份额参数参照截面满应力优化方法优化调整截面尺度，再重复第二、三步循环优化，直到门架钢构造所有构件的各点变形满足规定需求为止。
  实现截面尺度满应力优化，其循环次数较多，一般在10次以上方可收敛，而实现门架刚度满足变形需求的截面尺度优化次数较少，一般1-3次即可满足需求。