佛山钢结构设计的注意点
发布时间：[2016-6-15] 查看次数：4166
跟着国家大力推进装配式修建的今天，佛山钢结构修建也更受我们的关注。以下是一些佛山钢结构规划的留意点供我们参阅。
1门式刚架
⑴门式刚架应首要确定是否有吊车,如厂房工艺请求需求安置吊车,则应留意以下几点:①柱脚应规划成刚性柱脚; ②柱应规划成等截面柱; ③柱间支持应由吊车纵向水平荷载控制规划,而不是简单的构造规划,当有不小于5 t的桥吊时,宜选用型钢支持。如门式刚架无吊车,则按楔形柱等惯例规划,不再赘述。
⑵柱间支持的安置
柱间支持与屋面支持应安置在同一柱间,使刚架纵向形成安稳系统,便于刚架装置且增加纵向刚度。支持应安置在榜首柱间或第二柱间,当安置在第二柱间时榜首柱间相应安置刚性系杆,且刚性系杆与抗风柱沿纵向方位共同,使风荷载直接传递。在刚架转折处(单跨房子边柱柱顶及屋脊以及多跨房子某些中心柱柱顶和屋脊)应沿房子全长设置刚性系杆。当门架的跨度较大时,在安置支持的柱间,应适当增加刚性系杆的数量,使支持的夹角在45°左右。当受修建功能约束无法安置柱间支持时,应安置纵向刚架。自己就从前做过一个在端部柱间做刚接钢梁,然后取消柱间支持的工程,使修建安置更加灵活,应用效果良好。
⑶屋面、墙面构造
屋面及墙面构造办法是增大刚架刚度,避免刚架平面外失稳的要害办法。檩条、墙梁一般由冷弯薄壁构件制成,当柱距小于6 m 时,设一道拉条,大于6 m时,设两道拉条。在这里应格外提到斜拉条,在校图过程中,常常可以看到很多钢构造厂家或规划者设斜拉条而不设撑杆的情况。因素是构造概念不是很清楚,因为经过构造力学知识,在斜拉条间设置撑杆,方可形成安稳系统。在屋面、墙面规划中还应留意隅撑安置,隅撑不是可有可无,它是为避免受压翼缘委曲而设置。研讨标明门式刚架的损坏首要是因为受压最大翼缘委曲引起的。斜梁下翼缘与刚架柱内翼缘衔接处是出现委曲的要害部位,该处设隅撑十分重要。别的,《门式刚架轻型房子钢构造技术规程》CECS102:2002 (以下简称CECS102:2002)中规则:在斜梁下翼缘受压区亦设置隅撑,其距离不得大于相应受压翼缘宽度的16(235/fy)0.5倍。按一般的门式刚架,檩距1500 mm左右时,隔一个檩条设一道隅撑可满意上述条件。
⑷抗剪键
《CECS102: 2002》中规则:柱脚锚栓不宜用于承受柱脚底部的水平剪力,水平剪力可由底板与混泥土根底间的摩擦力(摩擦系数可取0. 4)或设抗剪缝承受。这即是我们核算门架时,通常出现警告提示:“柱脚需求设抗剪! ”
分析上述因素,主要是门架构造一般自重较轻,柱脚底板与根底混凝土间的摩擦力较小,不足以抵抗水平的风荷载与地震效果,所以应设置抗剪键�？辜艏话阌媒歉只蚬ぷ指种瞥�,其截面与焊缝的抗剪承载力应进行核算,柱脚底板与根底表面间的空地进行二次注浆。具体做法可参阅《多、高层民用修建钢构造节点构造详图》01SG519图会集第30页大样1、2的做法。
⑸柱脚锚栓的装置定位
这是规划人员通常忽略的疑问,而在实践工程中锚栓定位不准确造成刚架或构造装置艰难的工程案例比比皆是,自己也遇到过这种情况,后来不得不加固处理。分析因素,主要是锚栓之间无衔接,整体刚度差,在浇筑混凝土的过程中锚栓不免移位。针对上述因素,采取浇筑混凝土前预埋柱脚锚栓固定支架处理,具体做法见图1。固定支架与锚栓形成一个小的格构柱,这么锚栓的定位就方便准确了。⑹抗风柱与刚架的衔接目前门式刚架的抗风柱规划存在两种过错的做法:一种是将抗风柱与刚架做成一样,抗风柱与刚架梁或铰接或刚接,抗风柱既参加抗风又参加竖向荷载效果及横向水平效果。而规划人员通常又不做这么刚架的纵向抗风验算。这么做是漏算荷载的,是工程规划的一大忌。自己以为一个受力清晰的排架构造不应让它的受力复杂化。这种做法是欠妥的;另一种做法是抗风柱与刚架在一条轴线上,但不思考抗风柱受竖向荷载效果,抗风柱与刚架梁之间用一块钢板经过焊缝相连。这种做法依然将一部分竖向荷载传给了抗风柱,而且钢板的侧向刚度很小,在竖向荷载的效果下发作委曲后就很难确保有用地传递风荷载了。以上两种做法都存在弊端。在这里推荐以下做法:
选用厂房做法定轴网,榜首榀刚架轴线与抗风柱错开500～600 mm,抗风柱翼缘经过衔接板与刚架梁腹板加劲肋相连,且衔接板及加劲肋上开竖向长圆孔,衔接螺栓选用普通螺栓,做法见图2。图2 抗风柱与刚架衔接大样
2 钢构造的规划
⑴钢构造系统的选择
常用钢构造构造可分为纯构造系统和构造—支持系统两大类。系统的选择与修建物的高度、运用功能密切相关。这就请求构造工程师应与修建师密切配合,当因为修建功能约束无法设置支持时,则应选用纯构造系统。纯构造系统因为无抗侧移支持,纵横两个方向要满意《修建抗震规划标准》GB50011-2001 (以下简称《抗规》)第5.5节弹性层间位移角小于等于1 /300的请求,梁与柱在纵横两个方向均应刚接;又因《抗规》第8. 3. 4 条规则:“柱在两个相互垂直的方向都与梁刚接时,宜选用箱型截面”,所以选用纯构造系统时,柱通常规划成箱型柱,但箱型柱内部防锈及运用过程中的维护适当艰难,这是钢构造规划中的一大难题。自己也试图在规划中选用柱内浇筑混凝土的方法,但因为箱型柱在节点区设置加劲隔板,浇筑混凝土很艰难;另一方面,钢管混凝土在国内仍处于研讨期间,常用规划软件无法核算,核算理论在各学报中不尽相同。根据以上因素,在规划纯钢构造构造时,大多数仍选用不灌混凝土的箱型截面柱。自己在试算过程中选用工字柱强、弱轴均刚性衔接的算法,根据是《抗规》第8.3.4 条选用的文字是“宜”,参阅内地大规划院图纸亦有选用上述规划方法的,但核算结果并不理想,弱轴方向的弹性层间位移角依然无法满意《抗规》第8. 3. 4的请求。因为箱型柱在构造上的一些艰难,故主张在规划多层钢构造房子时尽量选用工字型柱,规划成构造—支持系统。构造工程师与修建师尽量协调,经过在需求安置支持方位安置楼、电梯间等不开大洞口墙体来实现支持的隐形。实践工程核算结果标明,支持对构造的位移控制效果非常好,加之选用工字形柱使得材料节省、防锈,运用中维护方便,弱轴方向的衔接简单易行,实在是一个有用的方法。
⑵节点规划
钢构造节点规划是钢构造规划的要害。铰接节点简单,力学联系清晰,在这里不做过多赘述,重点讨论一下刚接节点的规划。梁柱刚性衔接规划中,《抗规》8. 3. 4条推荐运用标准中图8. 3. 4 - 1的节点形式,在工程实践中选用的也大多数是这类节点。这种节点有两种核算根据:准确规划法和常用规划法。二者的区别是前者思考腹板抗弯和抗剪,后者思考腹板仅抗剪。准确规划法在实践规划中,腹板抗弯很难满意请求,必须较大程度地加厚腹板。加厚腹板的做法很不经济,所以工程中大多选用常用规划法,这种核算模型力学联系清晰,核算简单,但是在规划中一定要留意采取抗震加强办法,如选用使塑性铰外移的梁端增强式衔接或在离梁端不远处削弱梁上下翼缘的犬骨式衔接。这是因为,在不做任何加强梁端翼缘的情况下,只思考腹板衔接螺栓承当剪力,弯矩由翼缘焊缝承当,那么翼缘焊缝的抗弯能力只有梁抗弯能力的80 %左右(即梁翼缘截面模量只有梁全截面模量的80 %左右) ,再按《钢构造规划标准》第3. 2. 2条,思考现场施工条件焊缝强度规划值乘以折减系数0. 9,则其衔接的抗弯承载力只有梁抗弯承载力的70%～75%。这种节点比等强衔接还要低30% ～25% ,违反了“强节点,弱杆件”“大震不倒”的抗震基本原则。根据以上因素,应选用《多、高层民用修建钢构造节点构造详图》01SG519图集第19、20页所示的抗震加强办法。
别的
我国在《抗规》及《钢规》中均未规则钢构造的抗震等级,只是分12层以下和12层以上两个标准。笔者以为这相对于我国地域广阔、各地设防烈度区别大的特点是不合适的。新旧《钢规》中对多、高层钢构造房子均未规则伸缩缝的设置规模,仅对单层工业厂房做了一些规则。以上两点都是概念性的大疑问,《钢规》不强调这两点是不合适的。
