佛山鋼結構設計的注意點
發布時間：[2016-6-15] 查看次數：5363
跟著國家大力推進裝配式修建的今天，佛山鋼結構修建也更受我們的關注。以下是一些佛山鋼結構規劃的留意點供我們參閱。
1門式剛架
⑴門式剛架應首要確定是否有吊車,如廠房工藝請求需求安置吊車,則應留意以下幾點:①柱腳應規劃成剛性柱腳; ②柱應規劃成等截面柱; ③柱間支持應由吊車縱向水平荷載控制規劃,而不是簡單的構造規劃,當有不小于5 t的橋吊時,宜選用型鋼支持。如門式剛架無吊車,則按楔形柱等慣例規劃,不再贅述。
⑵柱間支持的安置
柱間支持與屋面支持應安置在同一柱間,使剛架縱向形成安穩系統,便于剛架裝置且增加縱向剛度。支持應安置在榜首柱間或第二柱間,當安置在第二柱間時榜首柱間相應安置剛性系桿,且剛性系桿與抗風柱沿縱向方位共同,使風荷載直接傳遞。在剛架轉折處(單跨房子邊柱柱頂及屋脊以及多跨房子某些中心柱柱頂和屋脊)應沿房子全長設置剛性系桿。當門架的跨度較大時,在安置支持的柱間,應適當增加剛性系桿的數量,使支持的夾角在45°左右。當受修建功能約束無法安置柱間支持時,應安置縱向剛架。自己就從前做過一個在端部柱間做剛接鋼梁,然后取消柱間支持的工程,使修建安置更加靈活,應用效果良好。
⑶屋面、墻面構造
屋面及墻面構造辦法是增大剛架剛度,避免剛架平面外失穩的要害辦法。檁條、墻梁一般由冷彎薄壁構件制成,當柱距小于6 m 時,設一道拉條,大于6 m時,設兩道拉條。在這里應格外提到斜拉條,在校圖過程中,常常可以看到很多鋼構造廠家或規劃者設斜拉條而不設撐桿的情況。因素是構造概念不是很清楚,因為經過構造力學知識,在斜拉條間設置撐桿,方可形成安穩系統。在屋面、墻面規劃中還應留意隅撐安置,隅撐不是可有可無,它是為避免受壓翼緣委曲而設置。研討標明門式剛架的損壞首要是因為受壓最大翼緣委曲引起的。斜梁下翼緣與剛架柱內翼緣銜接處是出現委曲的要害部位,該處設隅撐十分重要。別的,《門式剛架輕型房子鋼構造技術規程》CECS102:2002 (以下簡稱CECS102:2002)中規則:在斜梁下翼緣受壓區亦設置隅撐,其距離不得大于相應受壓翼緣寬度的16(235/fy)0.5倍。按一般的門式剛架,檁距1500 mm左右時,隔一個檁條設一道隅撐可滿意上述條件。
⑷抗剪鍵
《CECS102: 2002》中規則:柱腳錨栓不宜用于承受柱腳底部的水平剪力,水平剪力可由底板與混泥土根底間的摩擦力(摩擦系數可取0. 4)或設抗剪縫承受。這即是我們核算門架時,通常出現警告提示:“柱腳需求設抗剪! ”
分析上述因素,主要是門架構造一般自重較輕,柱腳底板與根底混凝土間的摩擦力較小,不足以抵抗水平的風荷載與地震效果,所以應設置抗剪鍵。抗剪鍵一般用角鋼或工字鋼制成,其截面與焊縫的抗剪承載力應進行核算,柱腳底板與根底表面間的空地進行二次注漿。具體做法可參閱《多、高層民用修建鋼構造節點構造詳圖》01SG519圖會集第30頁大樣1、2的做法。
⑸柱腳錨栓的裝置定位
這是規劃人員通常忽略的疑問,而在實踐工程中錨栓定位不準確造成剛架或構造裝置艱難的工程案例比比皆是,自己也遇到過這種情況,后來不得不加固處理。分析因素,主要是錨栓之間無銜接,整體剛度差,在澆筑混凝土的過程中錨栓不免移位。針對上述因素,采取澆筑混凝土前預埋柱腳錨栓固定支架處理,具體做法見圖1。固定支架與錨栓形成一個小的格構柱,這么錨栓的定位就方便準確了。⑹抗風柱與剛架的銜接目前門式剛架的抗風柱規劃存在兩種過錯的做法:一種是將抗風柱與剛架做成一樣,抗風柱與剛架梁或鉸接或剛接,抗風柱既參加抗風又參加豎向荷載效果及橫向水平效果。而規劃人員通常又不做這么剛架的縱向抗風驗算。這么做是漏算荷載的,是工程規劃的一大忌。自己以為一個受力清晰的排架構造不應讓它的受力復雜化。這種做法是欠妥的;另一種做法是抗風柱與剛架在一條軸線上,但不思考抗風柱受豎向荷載效果,抗風柱與剛架梁之間用一塊鋼板經過焊縫相連。這種做法依然將一部分豎向荷載傳給了抗風柱,而且鋼板的側向剛度很小,在豎向荷載的效果下發作委曲后就很難確保有用地傳遞風荷載了。以上兩種做法都存在弊端。在這里推薦以下做法:
選用廠房做法定軸網,榜首榀剛架軸線與抗風柱錯開500～600 mm,抗風柱翼緣經過銜接板與剛架梁腹板加勁肋相連,且銜接板及加勁肋上開豎向長圓孔,銜接螺栓選用普通螺栓,做法見圖2。圖2 抗風柱與剛架銜接大樣
2 鋼構造的規劃
⑴鋼構造系統的選擇
常用鋼構造構造可分為純構造系統和構造—支持系統兩大類。系統的選擇與修建物的高度、運用功能密切相關。這就請求構造工程師應與修建師密切配合,當因為修建功能約束無法設置支持時,則應選用純構造系統。純構造系統因為無抗側移支持,縱橫兩個方向要滿意《修建抗震規劃標準》GB50011-2001 (以下簡稱《抗規》)第5.5節彈性層間位移角小于等于1 /300的請求,梁與柱在縱橫兩個方向均應剛接;又因《抗規》第8. 3. 4 條規則:“柱在兩個相互垂直的方向都與梁剛接時,宜選用箱型截面”,所以選用純構造系統時,柱通常規劃成箱型柱,但箱型柱內部防銹及運用過程中的維護適當艱難,這是鋼構造規劃中的一大難題。自己也試圖在規劃中選用柱內澆筑混凝土的方法,但因為箱型柱在節點區設置加勁隔板,澆筑混凝土很艱難;另一方面,鋼管混凝土在國內仍處于研討期間,常用規劃軟件無法核算,核算理論在各學報中不盡相同。根據以上因素,在規劃純鋼構造構造時,大多數仍選用不灌混凝土的箱型截面柱。自己在試算過程中選用工字柱強、弱軸均剛性銜接的算法,根據是《抗規》第8.3.4 條選用的文字是“宜”,參閱內地大規劃院圖紙亦有選用上述規劃方法的,但核算結果并不理想,弱軸方向的彈性層間位移角依然無法滿意《抗規》第8. 3. 4的請求。因為箱型柱在構造上的一些艱難,故主張在規劃多層鋼構造房子時盡量選用工字型柱,規劃成構造—支持系統。構造工程師與修建師盡量協調,經過在需求安置支持方位安置樓、電梯間等不開大洞口墻體來實現支持的隱形。實踐工程核算結果標明,支持對構造的位移控制效果非常好,加之選用工字形柱使得材料節省、防銹,運用中維護方便,弱軸方向的銜接簡單易行,實在是一個有用的方法。
⑵節點規劃
鋼構造節點規劃是鋼構造規劃的要害。鉸接節點簡單,力學聯系清晰,在這里不做過多贅述,重點討論一下剛接節點的規劃。梁柱剛性銜接規劃中,《抗規》8. 3. 4條推薦運用標準中圖8. 3. 4 - 1的節點形式,在工程實踐中選用的也大多數是這類節點。這種節點有兩種核算根據:準確規劃法和常用規劃法。二者的區別是前者思考腹板抗彎和抗剪,后者思考腹板僅抗剪。準確規劃法在實踐規劃中,腹板抗彎很難滿意請求,必須較大程度地加厚腹板。加厚腹板的做法很不經濟,所以工程中大多選用常用規劃法,這種核算模型力學聯系清晰,核算簡單,但是在規劃中一定要留意采取抗震加強辦法,如選用使塑性鉸外移的梁端增強式銜接或在離梁端不遠處削弱梁上下翼緣的犬骨式銜接。這是因為,在不做任何加強梁端翼緣的情況下,只思考腹板銜接螺栓承當剪力,彎矩由翼緣焊縫承當,那么翼緣焊縫的抗彎能力只有梁抗彎能力的80 %左右(即梁翼緣截面模量只有梁全截面模量的80 %左右) ,再按《鋼構造規劃標準》第3. 2. 2條,思考現場施工條件焊縫強度規劃值乘以折減系數0. 9,則其銜接的抗彎承載力只有梁抗彎承載力的70%～75%。這種節點比等強銜接還要低30% ～25% ,違反了“強節點,弱桿件”“大震不倒”的抗震基本原則。根據以上因素,應選用《多、高層民用修建鋼構造節點構造詳圖》01SG519圖集第19、20頁所示的抗震加強辦法。
別的
我國在《抗規》及《鋼規》中均未規則鋼構造的抗震等級,只是分12層以下和12層以上兩個標準。筆者以為這相對于我國地域廣闊、各地設防烈度區別大的特點是不合適的。新舊《鋼規》中對多、高層鋼構造房子均未規則伸縮縫的設置規模,僅對單層工業廠房做了一些規則。以上兩點都是概念性的大疑問,《鋼規》不強調這兩點是不合適的。
