佛山鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的注意點(diǎn)
發(fā)布時(shí)間：[2016-6-15] 查看次數(shù)：4518
跟著國(guó)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(diǎn)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(qǐng)求需求安置吊車,則應(yīng)留意以下幾點(diǎn):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(jiǎn)單的構(gòu)造規(guī)劃,當(dāng)有不小于5 t的橋吊時(shí),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(shí)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(zhǎng)設(shè)置剛性系桿。當(dāng)門架的跨度較大時(shí),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(shí),應(yīng)安置縱向剛架。自己就從前做過一個(gè)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(shí),設(shè)一道拉條,大于6 m時(shí),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�？梢钥吹胶芏噤摌�(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?yàn)榻?jīng)過構(gòu)造力學(xué)知識(shí),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?yàn)槭軌鹤畲笠砭壩鸬�。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(jiǎn)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(shí),隔一個(gè)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(shí),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(diǎn)構(gòu)造詳圖》01SG519圖會(huì)集第30頁(yè)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(shí)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(duì)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(gè)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(cuò)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(yàn)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(gè)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(cuò)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(zhǎng)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(yùn)用功能密切相關(guān)。這就請(qǐng)求構(gòu)造工程師應(yīng)與修建師密切配合,當(dāng)因?yàn)樾藿üδ芗s束無法設(shè)置支持時(shí),則應(yīng)選用純構(gòu)造系統(tǒng)。純構(gòu)造系統(tǒng)因?yàn)闊o抗側(cè)移支持,縱橫兩個(gè)方向要滿意《修建抗震規(guī)劃標(biāo)準(zhǔn)》GB50011-2001 (以下簡(jiǎn)稱《抗規(guī)》)第5.5節(jié)彈性層間位移角小于等于1 /300的請(qǐng)求,梁與柱在縱橫兩個(gè)方向均應(yīng)剛接;又因《抗規(guī)》第8. 3. 4 條規(guī)則:“柱在兩個(gè)相互垂直的方向都與梁剛接時(shí),宜選用箱型截面”,所以選用純構(gòu)造系統(tǒng)時(shí),柱通常規(guī)劃成箱型柱,但箱型柱內(nèi)部防銹及運(yùn)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?yàn)橄湫椭诠?jié)點(diǎn)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(guó)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(bào)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(shí),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(qǐng)求。因?yàn)橄湫椭跇?gòu)造上的一些艱難,故主張?jiān)谝?guī)劃多層鋼構(gòu)造房子時(shí)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(shí)現(xiàn)支持的隱形。實(shí)踐工程核算結(jié)果標(biāo)明,支持對(duì)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(yùn)用中維護(hù)方便,弱軸方向的銜接簡(jiǎn)單易行,實(shí)在是一個(gè)有用的方法。
⑵節(jié)點(diǎn)規(guī)劃
鋼構(gòu)造節(jié)點(diǎn)規(guī)劃是鋼構(gòu)造規(guī)劃的要害。鉸接節(jié)點(diǎn)簡(jiǎn)單,力學(xué)聯(lián)系清晰,在這里不做過多贅述,重點(diǎn)討論一下剛接節(jié)點(diǎn)的規(guī)劃。梁柱剛性銜接規(guī)劃中,《抗規(guī)》8. 3. 4條推薦運(yùn)用標(biāo)準(zhǔn)中圖8. 3. 4 - 1的節(jié)點(diǎn)形式,在工程實(shí)踐中選用的也大多數(shù)是這類節(jié)點(diǎn)。這種節(jié)點(diǎn)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(shí)踐規(guī)劃中,腹板抗彎很難滿意請(qǐng)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(jiǎn)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?yàn)?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(chǎng)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(diǎn)比等強(qiáng)銜接還要低30% ～25% ,違反了“強(qiáng)節(jié)點(diǎn),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(diǎn)構(gòu)造詳圖》01SG519圖集第19、20頁(yè)所示的抗震加強(qiáng)辦法。
別的
我國(guó)在《抗規(guī)》及《鋼規(guī)》中均未規(guī)則鋼構(gòu)造的抗震等級(jí),只是分12層以下和12層以上兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)。筆者以為這相對(duì)于我國(guó)地域廣闊、各地設(shè)防烈度區(qū)別大的特點(diǎn)是不合適的。新舊《鋼規(guī)》中對(duì)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(duì)單層工業(yè)廠房做了一些規(guī)則。以上兩點(diǎn)都是概念性的大疑問,《鋼規(guī)》不強(qiáng)調(diào)這兩點(diǎn)是不合適的。
