佛山鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計的注意點
發(fā)布時間：[2016-6-15] 查看次數(shù)：5030
跟著國家大力推進(jìn)裝配式修建的今天，佛山鋼結(jié)構(gòu)修建也更受我們的關(guān)注。以下是一些佛山鋼結(jié)構(gòu)規(guī)劃的留意點供我們參閱。
1門式剛架
⑴門式剛架應(yīng)首要確定是否有吊車,如廠房工藝請求需求安置吊車,則應(yīng)留意以下幾點:①柱腳應(yīng)規(guī)劃成剛性柱腳; ②柱應(yīng)規(guī)劃成等截面柱; ③柱間支持應(yīng)由吊車縱向水平荷載控制規(guī)劃,而不是簡單的構(gòu)造規(guī)劃,當(dāng)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(guī)劃,不再贅述。
⑵柱間支持的安置
柱間支持與屋面支持應(yīng)安置在同一柱間,使剛架縱向形成安穩(wěn)系統(tǒng),便于剛架裝置且增加縱向剛度。支持應(yīng)安置在榜首柱間或第二柱間,當(dāng)安置在第二柱間時榜首柱間相應(yīng)安置剛性系桿,且剛性系桿與抗風(fēng)柱沿縱向方位共同,使風(fēng)荷載直接傳遞。在剛架轉(zhuǎn)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(yīng)沿房子全長設(shè)置剛性系桿。當(dāng)門架的跨度較大時,在安置支持的柱間,應(yīng)適當(dāng)增加剛性系桿的數(shù)量,使支持的夾角在45°左右。當(dāng)受修建功能約束無法安置柱間支持時,應(yīng)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(yīng)用效果良好。
⑶屋面、墻面構(gòu)造
屋面及墻面構(gòu)造辦法是增大剛架剛度,避免剛架平面外失穩(wěn)的要害辦法。檁條、墻梁一般由冷彎薄壁構(gòu)件制成,當(dāng)柱距小于6 m 時,設(shè)一道拉條,大于6 m時,設(shè)兩道拉條。在這里應(yīng)格外提到斜拉條,在校圖過程中,常常可以看到很多鋼構(gòu)造廠家或規(guī)劃者設(shè)斜拉條而不設(shè)撐桿的情況。因素是構(gòu)造概念不是很清楚,因為經(jīng)過構(gòu)造力學(xué)知識,在斜拉條間設(shè)置撐桿,方可形成安穩(wěn)系統(tǒng)。在屋面、墻面規(guī)劃中還應(yīng)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(shè)置。研討標(biāo)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(nèi)翼緣銜接處是出現(xiàn)委曲的要害部位,該處設(shè)隅撐十分重要。別的,《門式剛架輕型房子鋼構(gòu)造技術(shù)規(guī)程》CECS102:2002 (以下簡稱CECS102:2002)中規(guī)則:在斜梁下翼緣受壓區(qū)亦設(shè)置隅撐,其距離不得大于相應(yīng)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(shè)一道隅撐可滿意上述條件。
⑷抗剪鍵
《CECS102: 2002》中規(guī)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(shù)可取0. 4)或設(shè)抗剪縫承受。這即是我們核算門架時,通常出現(xiàn)警告提示:“柱腳需求設(shè)抗剪! ”
分析上述因素,主要是門架構(gòu)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(fēng)荷載與地震效果,所以應(yīng)設(shè)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(yīng)進(jìn)行核算,柱腳底板與根底表面間的空地進(jìn)行二次注漿。具體做法可參閱《多、高層民用修建鋼構(gòu)造節(jié)點構(gòu)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(guī)劃人員通常忽略的疑問,而在實踐工程中錨栓定位不準(zhǔn)確造成剛架或構(gòu)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(yù)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(gòu)柱,這么錨栓的定位就方便準(zhǔn)確了。⑹抗風(fēng)柱與剛架的銜接目前門式剛架的抗風(fēng)柱規(guī)劃存在兩種過錯的做法:一種是將抗風(fēng)柱與剛架做成一樣,抗風(fēng)柱與剛架梁或鉸接或剛接,抗風(fēng)柱既參加抗風(fēng)又參加豎向荷載效果及橫向水平效果。而規(guī)劃人員通常又不做這么剛架的縱向抗風(fēng)驗算。這么做是漏算荷載的,是工程規(guī)劃的一大忌。自己以為一個受力清晰的排架構(gòu)造不應(yīng)讓它的受力復(fù)雜化。這種做法是欠妥的;另一種做法是抗風(fēng)柱與剛架在一條軸線上,但不思考抗風(fēng)柱受豎向荷載效果,抗風(fēng)柱與剛架梁之間用一塊鋼板經(jīng)過焊縫相連。這種做法依然將一部分豎向荷載傳給了抗風(fēng)柱,而且鋼板的側(cè)向剛度很小,在豎向荷載的效果下發(fā)作委曲后就很難確保有用地傳遞風(fēng)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(wǎng),榜首榀剛架軸線與抗風(fēng)柱錯開500～600 mm,抗風(fēng)柱翼緣經(jīng)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(fēng)柱與剛架銜接大樣
2 鋼構(gòu)造的規(guī)劃
⑴鋼構(gòu)造系統(tǒng)的選擇
常用鋼構(gòu)造構(gòu)造可分為純構(gòu)造系統(tǒng)和構(gòu)造—支持系統(tǒng)兩大類。系統(tǒng)的選擇與修建物的高度、運用功能密切相關(guān)。這就請求構(gòu)造工程師應(yīng)與修建師密切配合,當(dāng)因為修建功能約束無法設(shè)置支持時,則應(yīng)選用純構(gòu)造系統(tǒng)。純構(gòu)造系統(tǒng)因為無抗側(cè)移支持,縱橫兩個方向要滿意《修建抗震規(guī)劃標(biāo)準(zhǔn)》GB50011-2001 (以下簡稱《抗規(guī)》)第5.5節(jié)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(yīng)剛接;又因《抗規(guī)》第8. 3. 4 條規(guī)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(gòu)造系統(tǒng)時,柱通常規(guī)劃成箱型柱,但箱型柱內(nèi)部防銹及運用過程中的維護(hù)適當(dāng)艱難,這是鋼構(gòu)造規(guī)劃中的一大難題。自己也試圖在規(guī)劃中選用柱內(nèi)澆筑混凝土的方法,但因為箱型柱在節(jié)點區(qū)設(shè)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(nèi)仍處于研討期間,常用規(guī)劃軟件無法核算,核算理論在各學(xué)報中不盡相同。根據(jù)以上因素,在規(guī)劃純鋼構(gòu)造構(gòu)造時,大多數(shù)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(qiáng)、弱軸均剛性銜接的算法,根據(jù)是《抗規(guī)》第8.3.4 條選用的文字是“宜”,參閱內(nèi)地大規(guī)劃院圖紙亦有選用上述規(guī)劃方法的,但核算結(jié)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(guī)》第8. 3. 4的請求。因為箱型柱在構(gòu)造上的一些艱難,故主張在規(guī)劃多層鋼構(gòu)造房子時盡量選用工字型柱,規(guī)劃成構(gòu)造—支持系統(tǒng)。構(gòu)造工程師與修建師盡量協(xié)調(diào),經(jīng)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(xiàn)支持的隱形。實踐工程核算結(jié)果標(biāo)明,支持對構(gòu)造的位移控制效果非常好,加之選用工字形柱使得材料節(jié)省、防銹,運用中維護(hù)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(jié)點規(guī)劃
鋼構(gòu)造節(jié)點規(guī)劃是鋼構(gòu)造規(guī)劃的要害。鉸接節(jié)點簡單,力學(xué)聯(lián)系清晰,在這里不做過多贅述,重點討論一下剛接節(jié)點的規(guī)劃。梁柱剛性銜接規(guī)劃中,《抗規(guī)》8. 3. 4條推薦運用標(biāo)準(zhǔn)中圖8. 3. 4 - 1的節(jié)點形式,在工程實踐中選用的也大多數(shù)是這類節(jié)點。這種節(jié)點有兩種核算根據(jù):準(zhǔn)確規(guī)劃法和常用規(guī)劃法。二者的區(qū)別是前者思考腹板抗彎和抗剪,后者思考腹板僅抗剪。準(zhǔn)確規(guī)劃法在實踐規(guī)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(jīng)濟(jì),所以工程中大多選用常用規(guī)劃法,這種核算模型力學(xué)聯(lián)系清晰,核算簡單,但是在規(guī)劃中一定要留意采取抗震加強(qiáng)辦法,如選用使塑性鉸外移的梁端增強(qiáng)式銜接或在離梁端不遠(yuǎn)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(qiáng)梁端翼緣的情況下,只思考腹板銜接螺栓承當(dāng)剪力,彎矩由翼緣焊縫承當(dāng),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(gòu)造規(guī)劃標(biāo)準(zhǔn)》第3. 2. 2條,思考現(xiàn)場施工條件焊縫強(qiáng)度規(guī)劃值乘以折減系數(shù)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(jié)點比等強(qiáng)銜接還要低30% ～25% ,違反了“強(qiáng)節(jié)點,弱桿件”“大震不倒”的抗震基本原則。根據(jù)以上因素,應(yīng)選用《多、高層民用修建鋼構(gòu)造節(jié)點構(gòu)造詳圖》01SG519圖集第19、20頁所示的抗震加強(qiáng)辦法。
別的
我國在《抗規(guī)》及《鋼規(guī)》中均未規(guī)則鋼構(gòu)造的抗震等級,只是分12層以下和12層以上兩個標(biāo)準(zhǔn)。筆者以為這相對于我國地域廣闊、各地設(shè)防烈度區(qū)別大的特點是不合適的。新舊《鋼規(guī)》中對多、高層鋼構(gòu)造房子均未規(guī)則伸縮縫的設(shè)置規(guī)模,僅對單層工業(yè)廠房做了一些規(guī)則。以上兩點都是概念性的大疑問,《鋼規(guī)》不強(qiáng)調(diào)這兩點是不合適的。
