時(shí)間:2023-03-24 15:22:21
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關(guān)鍵詞:門式剛架鋼結(jié)構(gòu)
一。設(shè)計(jì)方面
1.屋面活荷載取值
框架荷載取0.3kN/m2已經(jīng)沿用多年,但屋面結(jié)構(gòu),包括屋面板和檁條,其活荷載要提高到0.5kN/m2.《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》規(guī)定不上人屋面的活荷載為0.5kN/m2,但構(gòu)件的荷載面積大于60m2的可乘折減系數(shù)0.6.門式剛架一般符合此條件,所以可用0.3kN/m2,與鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范保持一致。國外這類,要考慮0.15-0.5N/m2的附加荷載,而我們無此規(guī)定,遇到超載情況,就要出安全問題。設(shè)計(jì)時(shí)可適當(dāng)提高至0.5kN/m2.現(xiàn)在有的框架梁太細(xì),檁條太小,明顯有人為減少荷載情況,應(yīng)特別注意,決不允許在有限的活荷載中“偷工減料”。
2.屋脊垂度要控制
框架斜梁的豎向撓度限值一般情況規(guī)定為1/180,除驗(yàn)算坡面斜梁撓度外,是否要驗(yàn)算跨中下垂度?過去不明確,可能不包括屋脊點(diǎn)垂度。現(xiàn)在應(yīng)該是計(jì)算的。一般是將構(gòu)件分段,用等截面程序計(jì)算,每段都要計(jì)算水平和豎向位移,不能大于允許值,等于要驗(yàn)算跨中垂度。跨中垂度反映屋面豎向剛度,剛度太小豎向變形就大。要的度本來就小,脊點(diǎn)下垂后引起屋面漏水,是漏水的原因之一。有的工程由于屋面豎向剛度過小,第一榀剛架與山墻間的屋面出現(xiàn)斜坡,使屋面變形。本人有此想法,剛架側(cè)移后,當(dāng)山尖下垂對(duì)坡度影響較大時(shí)(例如使坡度小于1/20),要驗(yàn)算山尖垂度,以便對(duì)屋面剛度進(jìn)行控制。
3.鋼柱換砼柱
少數(shù)設(shè)計(jì)的門式剛架,采用鋼筋混凝土柱和輕鋼斜梁組成,斜梁用豎放式端板與砼柱中的預(yù)埋螺栓相連,形成剛接,目的是想節(jié)省鋼材和降低造價(jià)。在廠房中,的確是有用砼柱和鋼桁架組成的框架,但此時(shí)梁柱只能鉸接,不能剛接。多高層建筑中,鋼梁與墻的連接也是如此。因?yàn)榛炷潦且环N脆性材料,雖然構(gòu)件可以通過配筋承受彎矩和剪力,但在連接部位,它的抗拉、抗沖切的性能很并,在外力作用下很容易松動(dòng)和破壞。有些設(shè)計(jì),在門式剛架設(shè)計(jì)好之后,又根據(jù)業(yè)主要求將鋼柱換成砼柱,而梁截面不變。應(yīng)當(dāng)指出,砼柱加鋼梁作成排架是可以的,但將剛架的鋼柱換成砼柱,而鋼梁不變,是不行的。由于連接不同,構(gòu)件內(nèi)力也不同,要的工程斜梁很細(xì),可能與此有關(guān)。
4.檁條計(jì)算不安全
檁條計(jì)算問題較大。檁要是冷彎薄壁構(gòu)件,受壓板件或壓彎板件的寬厚比大,在受力時(shí)要屈曲,強(qiáng)度計(jì)算應(yīng)采用有效寬度,對(duì)原有截面要減弱,不能象熱軋型鋼那樣全截面有效。有效寬度理論是在《冷彎薄壁型鋼構(gòu)件技術(shù)規(guī)范》(GB50018-2002)中講的,有的設(shè)計(jì)人員恐怕還不了解,甚至有些設(shè)計(jì)軟件也未考慮。但是,設(shè)計(jì)光靠軟件不行,還要能判斷。軟件未考慮的,自己要考慮。再有,設(shè)計(jì)人員往往忽略強(qiáng)度計(jì)算要用凈斷面,忽略釘孔減弱。這種減弱,一般達(dá)到6-15%,對(duì)小截面窄翼緣的梁影響較大。剛架整體分析采用的是全截面,如果強(qiáng)度計(jì)算不用凈截面,實(shí)際應(yīng)力將高于計(jì)算值。《規(guī)范》4.1.8、9條規(guī)定:“結(jié)構(gòu)構(gòu)件的受拉強(qiáng)度應(yīng)按凈截面計(jì)算;受壓強(qiáng)度應(yīng)按有效截面計(jì)算;穩(wěn)定性應(yīng)按有效截面計(jì)算。變形和各種穩(wěn)定系數(shù)均可按毛截面計(jì)算”。有的單位看到國外資料中檁條很薄,也想用薄的。國外檁條普遍采用高強(qiáng)度低合金鋼,但我國低合金鋼Q345的沖壓性能不行,只有用Q235的。國外是按有效截面計(jì)算承載力的。如果用Q235的,又想用得薄,計(jì)算時(shí)還不考慮有效截面,荷載稍大時(shí)檁條就要垮。二。施工方面
1.柱子拔出
有的剛架在大風(fēng)時(shí)柱子被拔起,這是實(shí)際中常出現(xiàn)的事故。主要原因不是剛架計(jì)算失誤,而且設(shè)計(jì)柱間支撐時(shí),未考慮支撐傳給柱腳的拉力。尤其是房屋縱向尺度較小時(shí),只設(shè)置少量柱間支撐來抵抗縱向風(fēng)荷載,支撐傳給柱腳的拉力很大,而柱腳又沒有采取可靠的抗拔措施,很可能將柱子拔起。,因此,在風(fēng)荷載較大的地區(qū)剛架柱受拉時(shí),在柱腳應(yīng)考慮抗拔構(gòu)造,例如錨栓端部設(shè)錨板等。
2.沒有柱間支撐
這種情況最近較多,這樣肯定不行。目前沒有任何一本規(guī)范允許不設(shè)支撐。特別是柱間支撐,受力較大,絕不能省略。
3.端板合不上
端板連接是結(jié)構(gòu)的重要部位。由于加工要求不嚴(yán),而腹板與端板間夾角又,有的工程兩塊端板完全對(duì)不上,合不起來。強(qiáng)行用螺栓拉在一起,仍留下很寬縫隙,嚴(yán)懲影響工程質(zhì)量。
4.錨栓不鉛直
框架柱柱腳底板水平度差,錨栓不鉛直,柱子安裝后不在一條直線上,東倒西歪,使房屋外觀很難著,這種情況不少。錨栓安裝應(yīng)堅(jiān)持先將底板用下部調(diào)整螺栓調(diào)平,再用用無收縮砂漿二次灌漿填實(shí)。
5.保溫材吸水超重
有些房屋雪不大就垮了,究其原因,是屋面防水施工太差,雪融化后水逐漸滲入,為保溫村所吸收。今年冬季落雪多次,遷延時(shí)間較長。屋面的設(shè)計(jì)荷載很小時(shí),當(dāng)吸水量達(dá)至一定程序,超過了結(jié)構(gòu)的承載能力,就要倒塌。
目前鋼筋混凝土排架結(jié)構(gòu)在設(shè)計(jì)分析方面仍面臨很多挑戰(zhàn),為能解決這些可能遇到的問題,很多學(xué)者對(duì)鋼筋混凝土排架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上做了研究。在唐山大地震中,大多數(shù)以鋼筋混凝土排架結(jié)構(gòu)為主的工業(yè)廠房結(jié)構(gòu)柱破壞,造成很大的損失和傷亡,此后,我國學(xué)者鋼筋混凝土排架結(jié)構(gòu)開始進(jìn)行深入的分析與研究。研究的內(nèi)容如下:地震局工程力學(xué)研究所對(duì)排架結(jié)構(gòu)進(jìn)行了有機(jī)玻璃模型的具體分析;李樹禎等采用彈塑動(dòng)力時(shí)程分析方法對(duì)橫向單棍的排架結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析,認(rèn)為鋼筋混凝土排架結(jié)構(gòu)用普通的設(shè)計(jì)方法可滿足抗震的基本要求,但從概率角度出發(fā),其可靠度相對(duì)較低,地震作用下部分構(gòu)件可能超過強(qiáng)度而嚴(yán)重破壞,“強(qiáng)柱弱梁”整體廠房還做不到;西安建筑科技大學(xué)共同對(duì)變柱變梁異型平面節(jié)點(diǎn)、鋼筋混凝土框排架結(jié)構(gòu)柱和帶直交梁空間節(jié)點(diǎn)進(jìn)行了大量的試驗(yàn)研究,研究結(jié)果表明:提出了長柱、短柱、普通混凝土柱以及異型節(jié)點(diǎn)承載力在高強(qiáng)混凝土上的計(jì)算公式,為改善節(jié)點(diǎn)區(qū)的配筋及高強(qiáng)混凝土在工程中應(yīng)用提供了理論依據(jù);目前彈性扭轉(zhuǎn)效應(yīng)的研究已趨于成熟,各國的規(guī)范對(duì)結(jié)構(gòu)的彈性扭轉(zhuǎn)效應(yīng)都有各自的計(jì)算方法。對(duì)于結(jié)構(gòu)進(jìn)入塑性扭轉(zhuǎn),由于塑性扭轉(zhuǎn)效應(yīng)涉及到對(duì)整體結(jié)構(gòu)的空間彈塑性分析的問題,其在這一領(lǐng)域問題較為明顯,為鋼筋混凝土排架等結(jié)構(gòu)工程領(lǐng)域研究的熱點(diǎn)問題。從總體上講,在鋼筋混凝土排架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及理論方面,通過理論研究分析取得了許多有益的結(jié)論。但目前排架結(jié)構(gòu)的研究重點(diǎn)仍處于對(duì)平面和彈性階段的研究和分析,目的是能將空間計(jì)算問題盡量簡(jiǎn)化為平面的簡(jiǎn)單問題計(jì)算。由于鋼筋混凝土排架結(jié)構(gòu)的自身復(fù)雜性、專業(yè)性和特殊性,當(dāng)前仍然有很多問題有待解決,如:塑性扭轉(zhuǎn)效應(yīng)和非線性分析問題;當(dāng)前抗震性能的試驗(yàn)在鋼筋混凝土排架整體結(jié)構(gòu)領(lǐng)域進(jìn)行較少,在排架結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)中,抗震設(shè)防的理論有待進(jìn)一步完善;在排架結(jié)構(gòu)處于塑性區(qū)后,其抗震能力發(fā)生變化,這一現(xiàn)象在結(jié)構(gòu)扭轉(zhuǎn)效應(yīng)表現(xiàn)突出;此外,對(duì)排架與框架相互結(jié)合剪力墻結(jié)構(gòu)的研究涉及較少,對(duì)框排架的工作性能及受力特點(diǎn)有待進(jìn)一步的更多的研究和分析;鋼筋混凝土框排架結(jié)構(gòu)中框架與排架的協(xié)同工作受力情況較為模糊。
2我國目前規(guī)范對(duì)鋼筋混凝土排架設(shè)計(jì)的不足
在鋼筋混凝土排架結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計(jì)方面,GB50191—2012構(gòu)筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范和GB50011—2010建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范指導(dǎo)規(guī)范不同地域、不同排架結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計(jì)。本文結(jié)合《構(gòu)筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》的具體條文,闡述了目前規(guī)范中鋼筋混凝土排架結(jié)構(gòu)中設(shè)計(jì)的不足和缺陷。有關(guān)排架結(jié)構(gòu)上部屋架結(jié)構(gòu)計(jì)算的規(guī)定有:
1)《構(gòu)筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》6.2.19條規(guī)定,針對(duì)Ⅲ,Ⅳ類場(chǎng)地和8度、9度時(shí),應(yīng)該考慮屋架下弦的拉壓效應(yīng)對(duì)結(jié)構(gòu)的影響并核算屋架承載力;
2)《構(gòu)筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》6.2.22條規(guī)定,針對(duì)Ⅲ,Ⅳ類場(chǎng)地和8度、9度時(shí),應(yīng)驗(yàn)算變形產(chǎn)生的附加內(nèi)力。上述兩點(diǎn)敘述,規(guī)范使用“應(yīng)”字,因此應(yīng)考慮建立合適的屋架和支撐的桿系模型,否則無法得出上述內(nèi)力值。在鋼結(jié)構(gòu)排架設(shè)計(jì)方面,鋼排架結(jié)構(gòu)施工進(jìn)度快,造價(jià)低,但以后要經(jīng)常維護(hù)保養(yǎng)。框架結(jié)構(gòu)施工復(fù)雜,造價(jià)高,后期維護(hù)工作量低。在工程建設(shè)中,鋼架也就是在排架柱方向通過設(shè)置聯(lián)系梁或桁架的方式使排架柱方向形成可以抵抗縱向力下變形的鋼框架(局部開間或連續(xù)開間),具體做法可采用實(shí)腹聯(lián)系梁或格構(gòu)桁架———根據(jù)可設(shè)置高度選用,采用門式柱間支撐,可以留出工藝空間,還能對(duì)柱平面外予以加強(qiáng)。但我國處于高度使用水泥的情況,環(huán)境污染日益嚴(yán)重,從節(jié)能減排方面講,鋼排架結(jié)構(gòu)應(yīng)作為首選,但規(guī)范未給具體說明。
3結(jié)語
【關(guān)鍵詞】鋼筋混凝土;框架結(jié)構(gòu);計(jì)算簡(jiǎn)圖
1 前言
20世紀(jì)90年代以后,隨著我國鋼材量的不斷提高,鋼一混凝土組合結(jié)構(gòu)在建筑行業(yè)得到了迅速發(fā)展,隨著建筑造型和建筑功能要求日趨多樣化,無論是工業(yè)建筑還是民用建筑,在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中遇到的各種難題也日益增多,因而作為一個(gè)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)者需要在遵循各種規(guī)范下大膽靈活的解決一些結(jié)構(gòu)方案上的難點(diǎn)、重點(diǎn)。
2 框架結(jié)構(gòu)方案構(gòu)思時(shí)應(yīng)考慮以下幾點(diǎn)
2.1 結(jié)構(gòu)的傳力路線應(yīng)簡(jiǎn)捷明了。在荷載作用下,結(jié)構(gòu)的傳力路線越短、越直接,結(jié)構(gòu)的工作效能越高,'所耗費(fèi)的建材也就越少。
2.2 從力學(xué)觀點(diǎn)看,在民用和公共建筑的平面布局中,應(yīng)當(dāng)盡量使柱網(wǎng)按開間等跨和進(jìn)深等距(或近似于等距)布置,這樣可以相應(yīng)減少邊跨柱距,也可以充分利用連續(xù)梁的受力特點(diǎn)以減少結(jié)構(gòu)中的彎距,可以使各跨梁截面趨于一致,而提高結(jié)構(gòu)的整體剛度。
2.3 結(jié)構(gòu)方案還應(yīng)結(jié)合工程地質(zhì)情況和建筑功能要求綜合考慮。
3 應(yīng)從概念設(shè)計(jì)上著手注意幾個(gè)問題
3.1 關(guān)于強(qiáng)柱弱梁節(jié)點(diǎn)。這是為了實(shí)現(xiàn)在罕遇地震作用下,讓梁端形成塑形鉸,柱端處于非彈性工作狀態(tài),而沒有屈服,但節(jié)點(diǎn)還處于彈性工作階段。強(qiáng)柱弱梁措施的強(qiáng)弱,也就是相對(duì)于梁端截面實(shí)際抗彎能力而言柱端截面抗彎能力增強(qiáng)幅度的大小,是決定由強(qiáng)震引起柱端截面屈服后塑性轉(zhuǎn)動(dòng)能否不超過其塑性轉(zhuǎn)動(dòng)能力,而且不致形成"層側(cè)移機(jī)構(gòu)",從而使柱不被壓潰的關(guān)鍵控制措施。柱強(qiáng)于梁的幅度大小取決于梁端縱筋不可避免的構(gòu)造超配程度的大小,以及結(jié)構(gòu)在梁、柱端塑性鉸逐步形成過程中的塑性內(nèi)力重分布和動(dòng)力特征的相應(yīng)變化。因此,當(dāng)建筑許可時(shí),盡可能將柱的截面尺寸做得大些,使柱的線剛度與梁的線剛度的比值盡可能大于1,并控制柱的軸壓比滿足規(guī)范要求,以增加延性。驗(yàn)算截面承載力時(shí),人為地將柱的設(shè)計(jì)彎距按強(qiáng)柱弱梁原則調(diào)整放大,加強(qiáng)柱的配筋構(gòu)造。梁端縱向受拉鋼筋的配筋不得過高,以免在罕遇地震中進(jìn)入屈服階段不能形成塑性鉸或塑性鉸轉(zhuǎn)移到立柱上。注意節(jié)點(diǎn)構(gòu)造,讓塑性鉸向梁跨內(nèi)移。
3.2 關(guān)于"強(qiáng)剪弱彎"措施:強(qiáng)剪弱彎是保證構(gòu)件延性,防止脆性破壞的重要原則,它要求人為加大各承重構(gòu)件相對(duì)于其抗彎能力的抗剪承載力,使這些部位在結(jié)構(gòu)經(jīng)歷罕遇地震的過程中以足夠的保證率不出現(xiàn)脆性剪切失效。對(duì)于框架結(jié)構(gòu)中的框架梁應(yīng)注意抗剪驗(yàn)算和構(gòu)造,使其滿足相關(guān)規(guī)范要求。
3.3 注意構(gòu)造措施。
3.3.1 對(duì)于大跨度柱網(wǎng)的框架結(jié)構(gòu),在樓梯間處的框架柱由于樓梯平臺(tái)梁與其相連,使得樓梯問處的柱可能成為短柱,應(yīng)對(duì)柱箍筋全長加密。這一點(diǎn),在設(shè)計(jì)中容易被忽視,應(yīng)引起重視。
3.3.2 對(duì)框架結(jié)構(gòu)外立面為帶形窗時(shí),因設(shè)置連續(xù)的窗過梁,使外框架柱可能成為短柱,應(yīng)注意加強(qiáng)構(gòu)造措施。
3.3.3 對(duì)于框架結(jié)構(gòu)長度略超過規(guī)范限值,建筑功能需要不允許留縫時(shí),為減少有害裂縫(規(guī)范規(guī)定裂縫寬度小于0.3mm),建議采用補(bǔ)償混凝土澆筑。采用細(xì)而密的雙向配筋,構(gòu)造間距宜小于150mm,對(duì)屋面宜設(shè)置后澆帶,后澆帶處按構(gòu)造措施宜適當(dāng)加強(qiáng)。
3.3.4其它構(gòu)造措施限于篇幅,這里不再贅述,請(qǐng)?jiān)斠娦乱?guī)范。
4 結(jié)構(gòu)計(jì)算方面的問題
4.1 計(jì)算簡(jiǎn)圖的處理
結(jié)構(gòu)計(jì)算中,計(jì)算簡(jiǎn)圖選取的正確與否,直接影響到計(jì)算結(jié)果的準(zhǔn)確性,其中比較典型的是基礎(chǔ)梁的處理。一般情況下,基礎(chǔ)梁設(shè)置在基礎(chǔ)高度范圍內(nèi),作為基礎(chǔ)的一部分,此時(shí)結(jié)構(gòu)的底層計(jì)算高度應(yīng)取基礎(chǔ)頂面至一層樓板頂面的高度。基礎(chǔ)梁僅考慮承擔(dān)上部墻體荷載,構(gòu)造滿足普通梁的要求即可。當(dāng)按規(guī)范要求需設(shè)置基礎(chǔ)拉梁時(shí),其斷面和配筋可按構(gòu)造設(shè)計(jì),截面高度取柱中心距的1/12~1/18,縱向受力鋼筋取所連接的柱子的最大軸力設(shè)計(jì)值的10%作為拉力來計(jì)算。但是,當(dāng)基礎(chǔ)埋深過大時(shí),為了減少底層的計(jì)算高度和底層的位移,設(shè)計(jì)者往往在±0.000以下的某個(gè)適當(dāng)位置設(shè)置基礎(chǔ)拉梁。此時(shí),基礎(chǔ)拉梁應(yīng)作為一層輸入,底層計(jì)算高度應(yīng)取基礎(chǔ)頂面至基礎(chǔ)拉梁頂面的高度,二層計(jì)算高度應(yīng)取基礎(chǔ)拉梁頂面至一層樓板頂面的高度。拉梁層無樓板,應(yīng)開洞處理,并采用總剛分析方法進(jìn)行計(jì)算。基礎(chǔ)拉梁截面及配筋按實(shí)際計(jì)算結(jié)果采用。若因此造成底層框架柱形成短柱,應(yīng)采取構(gòu)造措施予以加強(qiáng)。另一個(gè)需要注意的是,當(dāng)框架結(jié)構(gòu)的電梯井道采用鋼筋混凝土井壁時(shí)(設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)盡量避免),計(jì)算簡(jiǎn)圖一定要按實(shí)際情況輸入,否則可能會(huì)造成頂部框架柱設(shè)計(jì)不安全。
4.2 結(jié)構(gòu)計(jì)算參數(shù)的選取
4.2.1 設(shè)計(jì)基本地震加速度值
《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50011一2001)中規(guī)定:抗震設(shè)防烈度為7度時(shí),設(shè)計(jì)基本地震加速度值分別為0.1g和0.15g兩種,抗震設(shè)防烈度為8度時(shí),設(shè)計(jì)基本地震加速度值分別為0.2g和0.3g兩種,這與89規(guī)范差別較大。計(jì)算中應(yīng)嚴(yán)格注意地震區(qū)的劃分,選取正確的設(shè)計(jì)基本地震加速度值,這一項(xiàng)對(duì)地震作用效應(yīng)的影響極大。
4.2.2 結(jié)構(gòu)周期折減系數(shù)
框架結(jié)構(gòu)由于填充墻的存在,使結(jié)構(gòu)的實(shí)際剛度大于計(jì)算剛度,計(jì)算周期大于實(shí)際周期,因此,算出的地震作用效應(yīng)偏小,使結(jié)構(gòu)偏于不安全,因而對(duì)結(jié)構(gòu)的計(jì)算周期進(jìn)行折減是必要的。折減系數(shù)可根據(jù)填充墻的材料及數(shù)量選取0.7~0.9。
4.2.3 梁剛度放大系數(shù)
SATWE或TAT等計(jì)算軟件的梁輸入模型均為矩形截面,未考慮因存在樓板形成T型截面而引起的剛度增大,造成結(jié)構(gòu)的實(shí)際剛度大于計(jì)算剛度,算出的地震剪力偏小,使結(jié)構(gòu)偏于不安全。因此計(jì)算時(shí)應(yīng)將梁剛度進(jìn)行放大,放大系數(shù)中梁取2.0、邊梁取1.5為宜。
4.2.4 活荷載的最不利布置
多層框架,尤其是活荷載較大時(shí),是否進(jìn)行活荷的最不利布置對(duì)計(jì)算結(jié)果影響較大。即使選用程序中給定的梁設(shè)計(jì)彎矩放大系數(shù),也不一定能反映出工程的實(shí)際受力情況,有可能造成結(jié)構(gòu)不安全或過于保守。考慮目前的計(jì)算機(jī)計(jì)算速度都比較快,作者建議所有工程都應(yīng)進(jìn)行活荷載的最不利布置計(jì)算。
4.3 獨(dú)立梁箍筋計(jì)算結(jié)果需復(fù)核
《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50010-2002)中規(guī)定:對(duì)集中荷載作用下的獨(dú)立梁,應(yīng)按公式進(jìn)行計(jì)算,且集中荷載作用點(diǎn)至支座間的箍筋,應(yīng)均勻配置。但SATWE軟件計(jì)算梁箍筋時(shí),未考慮獨(dú)立梁這一情況,都按公式 進(jìn)行計(jì)算,有時(shí)會(huì)造成計(jì)算結(jié)果偏小,設(shè)計(jì)中若遇到有獨(dú)立梁存在的情況,應(yīng)對(duì)梁箍筋的計(jì)算結(jié)果進(jìn)行手算復(fù)核。
5 設(shè)計(jì)構(gòu)造方面的問題
5.1 框架節(jié)點(diǎn)核芯區(qū)箍筋配置應(yīng)滿足要求對(duì)于規(guī)范中規(guī)定的框架柱箍筋加密區(qū)的箍筋最小體積配箍率的要求,絕大部分設(shè)計(jì)人員都能給予足夠的重視,但對(duì)于《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50011-2001)中規(guī)定的"一、二、三級(jí)框架節(jié)點(diǎn)核芯區(qū)配箍特征值分別不宜小于0.12、0.10、0.08且體積配箍率分別不宜小于0.6%、0.5% ,0.4%。"設(shè)計(jì)中經(jīng)常被忽視,尤其是柱軸壓比不大時(shí),常常不滿足要求。這一規(guī)定是保證節(jié)點(diǎn)核芯區(qū)延性的重要構(gòu)造措施,應(yīng)嚴(yán)格遵守。
5.2 底層框架柱箍筋加密區(qū)范圍應(yīng)滿足要求建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50011-2001)中規(guī)定:"底層柱,柱根處箍筋加密區(qū)范圍為不小于柱凈高的1/3"這是新增加的要求,設(shè)計(jì)中應(yīng)重點(diǎn)說明
5.3 框架梁的縱向配筋率應(yīng)注意
《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50011一2001)中規(guī)定:"當(dāng)框架梁梁端縱向受拉鋼筋配筋率大于2%時(shí),梁箍筋最小直徑的數(shù)值應(yīng)比表6.3.3中規(guī)定的數(shù)值增大2mm。"在目前設(shè)計(jì)中,這一規(guī)定常被忽視,造成梁端延性不足。
5.4 框架梁上部縱筋端部水平錨固長度應(yīng)滿足要求
《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50010-2002)中規(guī)定:"框架端節(jié)點(diǎn)處,當(dāng)框架梁上都縱筋水平直線段錨固長度不足時(shí),應(yīng)伸至柱外邊并向下彎折,彎折前的水平投影長度不應(yīng)小于0.4LaE。" 當(dāng)框架柱截面尺寸小于400×400mm時(shí),應(yīng)注意梁上部縱筋直徑的選擇,否則這一項(xiàng)要求不容易得到保證。
城市軌道交通停車場(chǎng)主要功能是承擔(dān)地鐵車輛的運(yùn)用、停放、列檢及周月檢等工作。一般有以下幾個(gè)建筑單體組成:綜合樓、運(yùn)用庫、洗車庫、變電所、污水處理站、人行天橋和門衛(wèi)。綜合樓用于日常辦公和食住等功能;運(yùn)用庫用于地鐵車輛停放和檢修保養(yǎng)等功能;洗車庫用于地鐵車輛清洗;變電所負(fù)責(zé)給整個(gè)停車場(chǎng)供電;污水處理站主要處理停車場(chǎng)內(nèi)污水凈化排放;人行天橋用于工作人員跨軌道通行,車輛正常運(yùn)營時(shí),行人不能隨意穿越軌道。場(chǎng)地地質(zhì)概況由上至下主要有以下土層:新填土4~5m深,高壓縮性;淤泥0.4~5.5m深,fak=50kPa,高壓縮性;粘土0.6~7.4m深,fak=65kPa,高壓縮性;淤泥質(zhì)土1~8.7m深,fak=55kPa,高壓縮性;粉質(zhì)粘土1~7.2m深,fak=200kPa,中壓縮性;強(qiáng)風(fēng)化泥質(zhì)砂巖未揭穿,fak=300kPa,低壓縮性。
2停車場(chǎng)主要單體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)總結(jié)
停車場(chǎng)內(nèi)房屋結(jié)構(gòu)安全等級(jí)為二級(jí),結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)使用年限為50年。根據(jù)《建筑工程抗震設(shè)防分類標(biāo)準(zhǔn)》GB50223-2008,除變電所為重點(diǎn)設(shè)防類外,其余均為標(biāo)準(zhǔn)設(shè)防類建筑[7]。根據(jù)《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50011-2010,本實(shí)例工程屬于抗震設(shè)防烈度為6度,設(shè)計(jì)基本地震加速度0.05g,地震設(shè)計(jì)分組為第一組[8],結(jié)合地方管理規(guī)定和場(chǎng)地地震安全性評(píng)價(jià)報(bào)告,場(chǎng)區(qū)特征周期0.35s,地震影響系數(shù)最大值0.0765,場(chǎng)地土類別為Ⅲ類。工程材料選擇:主體結(jié)構(gòu)混凝土等級(jí)采用C30,地下室結(jié)構(gòu)采用P6抗?jié)B等級(jí)防水混凝土,二次澆搗構(gòu)件(如構(gòu)造柱和圈梁等)混凝土等級(jí)采用C25,鋼梁鋼柱采用Q235B鋼材。主要建筑單體結(jié)構(gòu)布置和基礎(chǔ)選型如下:綜合樓建筑面積約7000m2,總高度為22.35m,五層鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu),局部有地下室,柱網(wǎng)布置開間7.8m,進(jìn)深7.2m,抗震等級(jí)四級(jí),主要柱截面600×600,主要梁截面300×700。選用直徑500預(yù)應(yīng)力混凝土管樁樁承臺(tái)基礎(chǔ),持力層粉質(zhì)粘土。
運(yùn)用庫建筑面積2萬平方米單層工業(yè)廠房,采用門式剛架結(jié)構(gòu),鋼柱鋼梁抗震等級(jí)四級(jí),柱網(wǎng)跨度15m+28m+26.4m+26.8m,柱距離6m,主要柱截面H600×350×8×16,主要梁截面H(1000~700)×350×12×20。柱下基礎(chǔ)選用直徑400預(yù)應(yīng)力混凝土管樁樁承臺(tái)基礎(chǔ),軌道道床基礎(chǔ)選用直徑400預(yù)應(yīng)力混凝土管樁樁筏基礎(chǔ),持力層粉質(zhì)粘土。洗車庫和污水處理站為一層鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu),局部兩層,抗震等級(jí)四級(jí),主要柱截面500×500,主要梁截面300×800。選用直徑400預(yù)應(yīng)力混凝土管樁樁承臺(tái)基礎(chǔ),持力層粉質(zhì)粘土。變電所為兩層鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu),其中一層為半地下室電纜夾層,抗震等級(jí)三級(jí),主要柱截面400×400,主要梁截面300×900。選用直徑400預(yù)應(yīng)力混凝土管樁樁承臺(tái)基礎(chǔ),持力層粉質(zhì)粘土。人行天橋獨(dú)柱鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu),柱網(wǎng)布置跨度7m+13m+12m+8.5m,抗震等級(jí)四級(jí),主要柱截面500×1200,主要梁截面400×1200。選用直徑600鉆孔灌注樁樁承臺(tái)基礎(chǔ),持力層粉質(zhì)粘土。
3結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)難點(diǎn)分析
(1)根據(jù)場(chǎng)地地質(zhì)概況的描述,本場(chǎng)地淤泥及淤泥質(zhì)土較厚,新填土達(dá)4m深,場(chǎng)地地面沉降不穩(wěn)定,柱下基礎(chǔ)和庫房內(nèi)無砟整體現(xiàn)澆道床,對(duì)基礎(chǔ)沉降極其嚴(yán)格,選用何種加固處理措施,是結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)難點(diǎn)之一。
(2)運(yùn)用庫為大跨度工業(yè)廠房,采用何種結(jié)構(gòu)體系,是本工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)難點(diǎn)之二。考慮施工周期和經(jīng)濟(jì)指標(biāo),本工程采用鋼梁鋼柱門式剛架結(jié)構(gòu)體系。
(3)剛架梁梁連接節(jié)點(diǎn)計(jì)算時(shí),高強(qiáng)螺栓計(jì)算中和軸位置的確定是本工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)難點(diǎn)之三。查閱相關(guān)資料,中和軸位置的確定有兩種假定:①中和軸在受壓翼緣中心,假定模型:在彎矩作用下,把梁根部截面彎矩簡(jiǎn)化為作用于梁上、下翼緣的力偶,同時(shí)把梁受拉翼緣和端板作為獨(dú)立的T形連接件看待,忽略腹板的扶持作用。此假定螺栓受力與端板厚度關(guān)系很大,設(shè)計(jì)計(jì)算較為繁瑣;②中和軸在端板形心,假定模型:高強(qiáng)螺栓外拉力總是小于預(yù)拉力,在連接受彎矩而使螺栓沿栓桿方向受力時(shí),被連接構(gòu)件的接觸面一直保持緊密貼合,認(rèn)為中和軸在螺栓群的形心軸上。根據(jù)《端板連接高強(qiáng)度螺栓群中和軸位置研究》試驗(yàn)論文結(jié)果,螺栓群中和軸介于其端板形心與受壓翼緣內(nèi)側(cè)中心線之間,當(dāng)所受彎矩越小,則中和軸越接近端板形心軸,越大則越接近受壓翼緣[9]。
4配合施工遇到的問題分析
(1)圍墻開裂。分析原因:新填土4m高,圍墻距離護(hù)坡邊僅1m,施工工期較緊,施工單位無法用大型機(jī)械分層碾壓,填土密實(shí)度達(dá)不到設(shè)計(jì)要求。解決措施:①圍墻基礎(chǔ)選用剛性較大條形基礎(chǔ),防止不均勻沉降,此方案施工較快,造價(jià)便宜。②選用換填處理或水泥攪拌樁加固圍墻基礎(chǔ)下新填土,減小不均勻沉降量,此方案施工周期較長,造價(jià)偏貴。綜上所述,本工程選用第一種解決措施。
(2)運(yùn)用庫庫內(nèi)柱式檢查坑,軌道下混凝土短柱出現(xiàn)偏柱、歪柱等現(xiàn)象。分析原因:短柱設(shè)計(jì)由結(jié)構(gòu)和軌道兩個(gè)專業(yè),施工也分別由兩家單位施工。解決措施:①混凝土短柱設(shè)計(jì)為鋼柱,直接安裝。②混凝土短柱由一家施工單位施工。建議日后設(shè)計(jì)采用第一種解決措施。
(3)人行天橋柱下管樁無法施工。分析原因:人行天橋跨軌道設(shè)置,場(chǎng)地內(nèi)軌道區(qū)域下被地路專業(yè)設(shè)計(jì)水泥攪拌樁加固。解決措施:①天橋柱下基礎(chǔ)改為鉆孔灌注樁;②檢驗(yàn)水泥攪拌樁加固后地基承載力,如不夠采用,采用CFG樁加固后采用柱下獨(dú)立基礎(chǔ)。結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)工期需要,本工程采用鉆孔灌注樁基礎(chǔ)方案。綜上所述,結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí),充分運(yùn)用結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)難點(diǎn)分析結(jié)果,指導(dǎo)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì);配合施工時(shí),遇到以上問題,經(jīng)分析原因,采取我們選用的處理措施,得到明顯改善效果,保質(zhì)保量,按時(shí)完成土建施工。目前,本工程已投入使用2年,沒有出現(xiàn)任何問題,得到業(yè)主單位一致認(rèn)可。
5結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)建議
(1)運(yùn)用庫庫房內(nèi)軌道道床為無砟整體現(xiàn)澆道床,對(duì)基礎(chǔ)沉降極其嚴(yán)格,鐵路規(guī)范要求控制在20mm以內(nèi),如果道床下地質(zhì)情況不好,建議采用預(yù)應(yīng)力混凝土管樁樁筏基礎(chǔ)。
(2)運(yùn)用庫為一層鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)廠房,采用何種結(jié)構(gòu)形式,需根據(jù)結(jié)構(gòu)計(jì)算和經(jīng)濟(jì)比較。結(jié)合本工程實(shí)例,試算比較后,得出如下經(jīng)驗(yàn):柱跨28m,采用混凝土柱+鋼梁排架結(jié)構(gòu)和鋼梁鋼柱門式剛架結(jié)構(gòu)較經(jīng)濟(jì),綜合考慮施工工期,選鋼梁鋼柱門式剛架較適用。
(3)剛架梁梁連接節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)時(shí),綜合考慮各種因素,高強(qiáng)螺栓群計(jì)算中和軸宜選端板形心。
(4)場(chǎng)地平整有大量新填土,新填土下有較厚的淤泥和淤泥質(zhì)土,計(jì)算單樁承載力時(shí)一定要考慮樁側(cè)負(fù)摩阻力。
(5)結(jié)合配合施工中的問題,建議結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)改進(jìn)以下措施:①場(chǎng)地內(nèi)高填方區(qū)圍墻應(yīng)做剛性較大的條形基礎(chǔ),以避免圍墻不均勻沉降開裂;②運(yùn)用庫庫內(nèi)柱式檢查坑,軌道下混凝土短柱出現(xiàn)偏柱、歪柱等現(xiàn)象,影響傳力和結(jié)構(gòu)安全,建議混凝土短柱設(shè)計(jì)為鋼柱,直接安裝即可;③被其他專業(yè)加固的場(chǎng)地區(qū)域,柱下基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí),建議選用鉆孔灌注樁。
6結(jié)束語
關(guān)鍵詞:輕鋼結(jié)構(gòu),安裝,預(yù)防
輕鋼結(jié)構(gòu)即輕型鋼結(jié)構(gòu)建筑體系,是以熱軋輕型H 鋼、輕型焊接型鋼、高頻焊接型鋼、冷彎薄壁型鋼、薄鋼板和薄壁鋼管等高效能結(jié)構(gòu)鋼材和高效功能材料為主,以各類高效裝飾連接材料為輔組裝而成,能滿足建筑特定使用功能和特定空間需求的輕型全裝配鋼結(jié)構(gòu)建筑。輕鋼結(jié)構(gòu)是一種年輕而極具生命力的鋼結(jié)構(gòu)體系,已廣泛應(yīng)用于一般工農(nóng)業(yè)、商業(yè)、服務(wù)性建筑,如辦公樓、別墅、倉庫、體育場(chǎng)館、娛樂、旅游建筑和低、多層住宅建筑等領(lǐng)域,還可用于舊房增層、改造、加固和建材缺乏地區(qū)、運(yùn)輸不便地區(qū)、工期緊、活動(dòng)式可拆遷建筑等,倍受業(yè)主青睞,主要有以下特點(diǎn):①采用高效輕型薄壁型材,自重輕、強(qiáng)度高、占用面積小。②構(gòu)配件均為自動(dòng)化、連續(xù)化、高精度生產(chǎn),產(chǎn)品規(guī)格系列化、定型化、配套化。各部分尺寸精確。③結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、詳圖設(shè)計(jì)、計(jì)算機(jī)模擬安裝、工廠制造、工地安裝等以較小時(shí)間差同步進(jìn)行。④基礎(chǔ)以上干式工法沒有濕作業(yè),內(nèi)裝飾等易于一次到位。型材經(jīng)過鍍鋅、涂層后外觀優(yōu)美且防腐,有利于減少圍護(hù)和裝修費(fèi)用。論文大全。⑤便于擴(kuò)大柱距和提供更大分隔空間,可降低層高和增加建筑面積(住宅實(shí)用面積可達(dá)92%)。在增層、改造、加固方面優(yōu)勢(shì)明顯。⑥新墻材應(yīng)用范圍廣,大量使用采光帶,通風(fēng)條件好。⑦室內(nèi)水暖電氣管線全部隱蔽在墻體中和樓層間,布置靈活,修改方便。⑧房子可以搬遷、材料可全部回收利用,不會(huì)造成垃圾,符合可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略。由于鋼結(jié)構(gòu)本身具備自重輕、強(qiáng)度高、施工快等獨(dú)特優(yōu)點(diǎn),因此對(duì)高層、大跨度,尤其是超高層、超大跨度,采用鋼結(jié)構(gòu)更是非常理想。輕型金屬板材及其配套的門式剛架等系列輕型鋼結(jié)構(gòu)已得到了較為廣泛的應(yīng)用。下面簡(jiǎn)單談一談?shì)p型鋼結(jié)構(gòu)工程中常見的一些質(zhì)量問題及預(yù)防措施。
1.柱腳的制作安裝
1.1預(yù)埋地腳螺栓與砼短柱邊距離過近。在剛架吊裝時(shí),經(jīng)常不可避免的會(huì)人為產(chǎn)生一些側(cè)向外力,而將柱頂部砼拉碎或拉崩。在預(yù)埋螺栓時(shí),鋼柱側(cè)邊螺栓不能過于靠邊,應(yīng)與柱邊留有足夠的距離。同時(shí),砼短柱要保證達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度后,方可組織剛架的吊裝工作。
1.2往往容易遺忘抗剪槽的留設(shè)和抗剪件的設(shè)置。柱腳錨栓按承受拉力設(shè)計(jì),計(jì)算時(shí)不考慮錨栓承受水平力。若未設(shè)置抗剪件,所有由側(cè)向風(fēng)荷載、水平地震荷載、吊車水平荷載等產(chǎn)生的柱底剪力,幾乎都有柱腳錨栓承擔(dān),從而破壞柱腳錨栓。
1.3柱腳底板與砼柱間空隙過小,使得灌漿料難以填入或填實(shí)。一般二次灌料空隙為50mm。
1.4有些工程地腳螺栓位置不準(zhǔn)確,為了方便剛架吊裝就位,在現(xiàn)場(chǎng)對(duì)底板進(jìn)行二次打孔,任意切割,造成柱腳底板開孔過大,使得柱腳固定不牢,錨栓最小邊(端)距亦不能滿足規(guī)范要求。
2.梁、柱連接與安裝
2.1多跨門式剛架中柱按搖擺柱設(shè)計(jì),而實(shí)際工程卻把中柱與斜梁焊死,致使實(shí)際構(gòu)造與設(shè)計(jì)計(jì)算簡(jiǎn)圖不符,造成工程事故。所以,安裝要嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)圖紙施作。
2.2翼緣板與加厚或加寬連接板對(duì)接焊縫時(shí),未按要求做成傾斜度的過渡。對(duì)接焊縫連接處,若焊件的寬度或厚度不同,且在同一側(cè)相差4mm 以上者,應(yīng)分別在寬度或厚度方向從一側(cè)或兩側(cè)做成坡度不大于1:2.5(1:4)的斜角。
2.3端板連接面制作粗燥,切割不平整,或與梁柱翼緣板焊接時(shí)控制不當(dāng),使端板翹曲變形,造成端板間接觸面不吻合,連接螺栓不得力,從而滿足不了該節(jié)點(diǎn)抗彎受拉、抗剪等結(jié)構(gòu)性能。
2.4剛架梁柱拼接時(shí),把翼緣板和腹板的拼接接頭放在同一截面上,造成工程隱患。拼接接頭時(shí),翼緣板和腹板的接頭一定要按規(guī)定錯(cuò)開。
2.5剛架梁柱構(gòu)件受集中荷載處未設(shè)置對(duì)應(yīng)的加勁肋,容易造成結(jié)構(gòu)構(gòu)件局部受壓失穩(wěn)。
2.6連接高強(qiáng)螺栓不符合《鋼結(jié)構(gòu)用扭剪型高強(qiáng)度螺栓連接的技術(shù)條件》或《鋼結(jié)構(gòu)用高強(qiáng)度大六角頭螺栓、大六角頭螺母、墊圈型式尺寸與技術(shù)條件》的相關(guān)規(guī)定。高強(qiáng)螺栓擰緊分初擰、終擰,對(duì)大型節(jié)點(diǎn)還應(yīng)增加復(fù)擰。擰緊應(yīng)在同一天完成,切勿遺忘終擰。一定要在結(jié)構(gòu)安裝完成后,對(duì)所有的連接螺栓應(yīng)逐一檢查,以防漏擰或松動(dòng)。
2.7有些工程中高強(qiáng)螺栓連接面未按設(shè)計(jì)圖紙要求進(jìn)行處理,使得抗滑移系數(shù)不能滿足該節(jié)點(diǎn)處抗剪要求。必須按照設(shè)計(jì)要求的連接面抗滑移系數(shù)去處理。
2.8有的工程缺乏有針對(duì)性的吊裝方案,吊裝剛架時(shí),未采用臨時(shí)措施保證剛架的側(cè)向穩(wěn)定,造成剛架安裝倒塌事故。應(yīng)先安裝靠近山墻的有柱間支撐的兩榀剛架,而后安裝其他剛架。頭兩榀剛架安裝完畢后,應(yīng)在兩榀剛架間將水平系桿,檁條及柱間支撐,屋面水平支撐,隅撐全部裝好,安裝完成后應(yīng)利用柱間支撐及屋面水平支撐調(diào)整構(gòu)件的垂直度及水平度,待調(diào)整正確后方可鎖定支撐,而后安裝其他剛架。
3.檁條、支撐等構(gòu)件的制作安裝
3.1為了安裝方便,隨意增大、加長檁條或檁托板的螺栓孔徑。檁條不僅僅是支撐屋面板或懸掛墻面板的構(gòu)件,而且也是剛架梁柱隅撐設(shè)置的支撐體,設(shè)置一定數(shù)量的隅撐可減少剛架平面外的計(jì)算長度,有效的保證了剛架的平面外整體穩(wěn)定性。若檁條或檁托板孔徑過大過長,隅撐就失去了應(yīng)有的作用。
3.2隅撐角鋼與鋼梁的腹板直接連接,當(dāng)剛架受側(cè)向力時(shí),使腹板在該處局部受到側(cè)向水平力作用,容易導(dǎo)致鋼梁局部側(cè)向失穩(wěn)。
3.3有的工程所用檁條僅用電鍍,造成工程尚未完工,檁條早已生銹。論文大全。檁條宜采用熱鍍鋅帶鋼壓制而成的檁條,且保證一定的鍍鋅量。論文大全。
3.4因墻面開設(shè)門洞,擅自將柱間垂直支撐一端或兩端移位。同一區(qū)隔的柱間支撐、屋面水平支撐與剛架形成縱向穩(wěn)定體系,若隨意移動(dòng)其位置將會(huì)破壞其穩(wěn)定體系。
3.5有些單位為了節(jié)省鋼材和人工,將檁條和墻梁用鋼板支托的側(cè)向加勁肋取消,這將影響檁條的抗扭剛度和墻梁受力的可靠性。故施工單位不得任意取消設(shè)計(jì)圖紙的一些做法。
3.6有的單位擅自增加屋面荷載,原設(shè)計(jì)未考慮吊頂或設(shè)備管道等懸掛荷載,而施工中卻任意增加吊頂?shù)葢覓旌奢d,從而導(dǎo)致鋼梁撓度過大或坍塌。任何單位均不得擅自增加設(shè)計(jì)范圍以外的荷載。
3.7屋面板未按要求設(shè)置,將固定式改為浮動(dòng)式,使檁條側(cè)向失穩(wěn)。往往設(shè)計(jì)檁條時(shí),會(huì)考慮屋面壓型鋼板與冷彎型鋼檁條牢固連接,能可靠的阻止檁條側(cè)向失穩(wěn)并起到整體蒙皮作用。
3.8剛性系桿、風(fēng)拉桿的連接板設(shè)置位置高低不一,使得水平支撐體系不在同一平面上,從而影響剛架的整體穩(wěn)定性。剛性系桿與風(fēng)拉桿構(gòu)成水平支撐體系,其設(shè)置高度在同一坡度方向應(yīng)保持一致。
4.結(jié)論
目前,我國鋼結(jié)構(gòu)住宅產(chǎn)業(yè)已進(jìn)入一個(gè)新的發(fā)展階段,有關(guān)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)出臺(tái),國內(nèi)鋼材產(chǎn)量充足,有了一批鋼結(jié)構(gòu)住宅試點(diǎn)與示范的建設(shè)經(jīng)驗(yàn)和科技成果,鋼結(jié)構(gòu)住宅的發(fā)展已具備了較好的物質(zhì)和技術(shù)基礎(chǔ)。當(dāng)然,在鋼結(jié)構(gòu)住宅發(fā)展方面,還有一些技術(shù)問題有待解決。鋼結(jié)構(gòu)住宅的推廣還需要做大量的工作,完善不同類型結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范和施工技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),研制新型的輕質(zhì)保溫墻體材料以及與住宅部品的配套問題,同時(shí)還要廣泛宣傳開發(fā)輕鋼住宅的益處,讓更多的開發(fā)商、設(shè)計(jì)師和用戶認(rèn)識(shí)了解鋼結(jié)構(gòu)住宅的優(yōu)點(diǎn)。
參考文獻(xiàn)
[1]劉玉株.鋼結(jié)構(gòu)住宅技術(shù)問題討論.建筑創(chuàng)作,2003,2.
[2]陳祿如等.攻克關(guān)鍵技術(shù)推動(dòng)鋼結(jié)構(gòu)住宅發(fā)展.建設(shè)科技,2003,12.
關(guān)鍵詞 :輕型鋼結(jié)構(gòu) 門式剛架 優(yōu)化
Abstract: the door frame is typical of light steel structure, it has to save material, construction period is short and other advantages, and thus as the current domestic industry workshop of the most widely applied in the design of light steel structure. The door frame of the design and construction of steel structure with ordinary compared both consistency, the door frame characteristics of lies mainly in its node, the paper summarizes the door frame design of some key points of the design, bring up for the designers
Keywords: light steel structure the door frame of optimization
中圖分類號(hào):TU328 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):
隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,生產(chǎn)力水平的提升,我國鋼產(chǎn)量的不斷提高、種類不斷豐富。彩色壓型鋼板生產(chǎn)的迅速發(fā)展,為輕型剛結(jié)構(gòu)房屋的發(fā)展奠定了良好的物質(zhì)基礎(chǔ)。輕型鋼結(jié)構(gòu)房屋具有跨度大自重輕,費(fèi)用低,施工迅速,施工污染環(huán)境少、造型簡(jiǎn)潔大方,以及可重復(fù)利用等優(yōu)點(diǎn),在工業(yè)廠房、倉庫、展廳等工業(yè)與公共建筑的中得到了越來越多的應(yīng)用和發(fā)展。
1 門式剛架的形勢(shì)及特點(diǎn)
鋼架結(jié)構(gòu)是粱 、柱單元構(gòu)件的組合體,是柱與直線型、弧線型、 折線型橫梁鋼性連接的承重骨架體系。其形式種類繁多 ,在單層廠房及倉庫中,應(yīng)用較多的為單層單跨,雙跨或多跨的雙坡門式剛架,它可根據(jù)通風(fēng) 、采光的需要設(shè)置天窗 、通風(fēng)屋脊和采光帶等 。
門式鋼架的整個(gè)構(gòu)件橫截面尺寸較小,可以有效地利用建筑空 間 ,從而降低房屋的高度 ,減小建筑體積 ,在建筑造型上也較簡(jiǎn)潔美觀,其次,鋼架構(gòu)件的剛度較好 ,其平面內(nèi)、外的剛度差別較小,為制作 、運(yùn)輸 、安裝提供有利的條件 。
1.1門式鋼架 的結(jié)構(gòu)形式
門式鋼架的結(jié)構(gòu)形式多種多樣。按構(gòu)件體系分,有實(shí)腹式與格構(gòu)式 ;按橫截面組成分 ,有等截面與變截面。實(shí)腹式鋼架的橫截面一般為H型 ,少數(shù)為z型 ;格構(gòu)式的橫截面為矩形或三角形 ;按結(jié)構(gòu)選材分 ,有普通型剛、薄壁型鋼 、鋼管或鋼板焊成 。
1.2門市剛架的特點(diǎn)
(1)采用輕型屋面,可減小梁柱截面及尺寸,可以降低房屋的高度,從而有效地利用建筑空間,減小建筑體積,在建筑造型上也較為簡(jiǎn)潔美觀。
(2)在多跨建筑中可做成一個(gè)屋脊的大雙坡屋面,為長坡面排水創(chuàng)造了條件。中間柱可減少橫梁的跨度,從而降低造價(jià)。中間柱可采用鋼管制作的上下鉸接搖擺柱,占用空間小。
(3)跨度較大的鋼架可采用改變腹板高度、厚度及翼緣寬度的變截面。
(4)鋼架的腹板允許其部分失穩(wěn),利用其屈曲后的強(qiáng)度,即按有效寬度設(shè)計(jì),可減小腹板厚度,不設(shè)或少設(shè)橫向加勁肋。
(5)豎向荷載通常是設(shè)計(jì)的控制荷載,由于結(jié)構(gòu)自重很輕,地震作用一般不起控制作用,使結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)大為便捷。
(6)支撐可做的較輕便,將其直接或節(jié)點(diǎn)板與鋼架相連。在非抗震區(qū)也可采用張緊的圓鋼。
(7) 結(jié)構(gòu)構(gòu)件可全部在工廠制作,工業(yè)化程度高。結(jié)構(gòu)單元可根據(jù)運(yùn)輸條件劃分 ,單元之建存現(xiàn)場(chǎng)用螺栓相連 ,安裝方便快速。基礎(chǔ)簡(jiǎn)單,土建施工量小。
2 輕型結(jié)構(gòu)門式鋼架設(shè)計(jì)要點(diǎn)
2.1合理跨度的確定
廠房的跨度主要由生產(chǎn)工藝流程和使用功能決定。如何確定經(jīng)濟(jì)跨度,在滿足生產(chǎn)工藝和使用要去的基礎(chǔ)上,應(yīng)根據(jù)廠房的高度進(jìn)行確定。通常,在柱高、荷載不變的情況下,適當(dāng)增加廠房的跨度,剛架的用鋼量增加并不顯著,而且這樣可節(jié)省空間,降低基礎(chǔ)造價(jià),節(jié)約的成本較為客觀。通過大量計(jì)算發(fā)現(xiàn)當(dāng)檐口高度為 6米 、柱距為 7.5米 、荷載不變的情況下 (恒載 0.4KN/m2,活 載 0.5 KN/m2 ,基本風(fēng)壓 0.4 KN/m2,無吊車),跨度在18~48m之間的剛架單位用鋼量 (Q235―B)為18~35kg/m2; 當(dāng)檐高為 12m時(shí)(其他情況同上 ),跨度在 18~48m之間的剛架用鋼量 (Q235―B)為 25~40kg/m2,當(dāng)檐高超過 18m時(shí),宜采用多跨剛架(中間設(shè)搖擺柱),其用鋼量較單跨剛架節(jié)約 16.7%左右,因此 ,設(shè)計(jì)人員應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況在選擇方案時(shí),應(yīng)選擇較為經(jīng)濟(jì)的跨度,不宜盲目追求大跨度 。
2.2剛架最優(yōu)間距的確定。
剛架的間距與剛架的跨度、屋面荷載、檁條形式等因素有關(guān) ,在剛架在跨度較小的情況下 ,選用較大的剛架間距 ,增加檁條的用鋼量是不經(jīng)濟(jì)的,因此從綜合經(jīng)濟(jì)分析的角度看,確定合理的柱距才能既節(jié)約鋼材,又能使設(shè)計(jì)真正作到定型化、專門化、標(biāo)準(zhǔn)化以及輕型化 。從而推動(dòng)門式剛架輕鋼房屋結(jié)構(gòu)體系在我國的發(fā)展。經(jīng)過大量計(jì)算,筆者發(fā)現(xiàn):隨著柱距的增大,剛架的用鋼量比例是逐漸下降的,但當(dāng)柱距增大到一定數(shù)值后 ,剛架的用鋼量隨著柱距的增大下降的幅度較為平緩。而其他如檁條、吊車梁、墻梁的用鋼量隨著柱距的增大而增加,就房屋的總用鋼量而言 ,隨柱距的增大先下降而后又上升。―般情況下 ,門式剛架最優(yōu)間距應(yīng)在 6―9m之間,柱距不宜超過 9m,超過 9m時(shí),屋面檁條與墻架體系的用鋼量增加太多,綜合造價(jià)并不經(jīng)濟(jì)。
2.3確定科學(xué)的結(jié)構(gòu)力學(xué)模型
輕型門式剛架的形式多種多樣,柱腳和基礎(chǔ)通常做成鉸接,多跨剛架的中柱多采用搖擺柱。但當(dāng)柱高較大時(shí),為控制風(fēng)荷載作用下的柱頂位移,柱腳宜做成剛接,多跨剛架的中柱與橫梁的連接也宜采用剛架,多跨剛架的中柱與橫梁的連接也宜采用剛接,多跨剛架宜做成多坡,較為節(jié)省鋼材。門式鋼架一般采用實(shí)腹式變截面和柱來適應(yīng)彎矩變化,以達(dá)到節(jié)約鋼材的目的。除腹板高度變化外,厚度也可根據(jù)需要變化;上下翼緣可用不同截面;相鄰單元的翼緣也可采用不同截面。因此,影響整個(gè)剛架用鋼量的因素有上翼緣的寬度、厚度 ;下翼緣的寬度 、厚度 ;腹板的厚度;構(gòu)件大頭 、小頭的高度 ;而且這些因素之間也互相影響,互相不獨(dú)立。柱通常為楔形桿件,楔形柱的最大截面高度取最小截面高度 的 2~3倍為最優(yōu)截面,門式剛架腹板主要以抗剪為主,翼緣以抗彎為主,在無振動(dòng)荷載作用下,可充分利用腹板屈曲后強(qiáng)度分析構(gòu)件強(qiáng)度和穩(wěn)定性,將構(gòu)件設(shè)計(jì)成為高而窄的截面形式(最小截面高度宜取跨度的 1/45~1/60,截面高寬比一般為 3~5),PKPM系列軟件的 STS模塊截面最優(yōu)化比較簡(jiǎn)單易行的方法是按照構(gòu)件內(nèi)力來調(diào)整內(nèi)力來調(diào)整尺寸,經(jīng)過試算確定重量最小的截面。這種方法不但計(jì)算次數(shù)少,而且可以人工干預(yù)截面優(yōu)化范圍,快速的得到比較理想的截面尺寸。構(gòu)件的平面外穩(wěn)定可通過設(shè)置隅撐來保證,為使結(jié)構(gòu)具有可靠的整體穩(wěn)定性,縱向通常設(shè)置由十字交叉圓鋼組成的屋面橫向水平支撐,同事,應(yīng)在柱頂和屋脊設(shè)置剛性桿。在實(shí)際工程中,當(dāng)屋面與檁條連接可靠時(shí),可利用型鋼檁條兼做剛性桿。有條件時(shí),檁條可設(shè)計(jì)成連續(xù)檁條,檁條平面外應(yīng)根據(jù)具體情況設(shè)置相應(yīng)拉條。
3 結(jié)束語
隨著門式鋼結(jié)構(gòu)在工業(yè)與民用建筑中的廣泛應(yīng)用,提高鋼結(jié)構(gòu)工程設(shè) 計(jì)水平顯得日益重要。對(duì)越來越多從事輕型房屋鋼結(jié)構(gòu)上程設(shè)計(jì)工作的從業(yè)人員 ,除要求掌握專業(yè)理論知識(shí)外 ,還必須了解輕型房屋鋼結(jié)構(gòu)工程的制作安裝工藝 、現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境和相關(guān)情況,更深入地理解和 掌握規(guī)范 ,只有通過精心和合理的沒計(jì) ,才能使輕型房屋鋼結(jié)構(gòu)得到更大的發(fā)展 。
參考文獻(xiàn) :
【l】樊永華.門式剛架設(shè)計(jì)應(yīng)注 意的 問題[J]PKPM新天地,2008(3):25 27.
【2】《輕型鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)手冊(cè)》編輯委員會(huì). 輕型鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)手冊(cè)2006年第二版:203
【3】《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)手冊(cè)》編輯委員會(huì).鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)手冊(cè)(上冊(cè))2004年1月第三版:413
第一作者簡(jiǎn)介
姓名 張嚴(yán)方 性別 女 出生年 83.12 職稱 助理工程師
論文題目 關(guān)于工業(yè)廠房設(shè)計(jì)中輕型門式剛架的優(yōu)化 文章編號(hào)
單位名稱 國家糧食儲(chǔ)備局西安油脂科學(xué)研究設(shè)計(jì)院 郵編 710082
基金項(xiàng)目編號(hào)
【關(guān)鍵詞】框架橋,彎矩,剪力,變形
1.工程概況。此工程位于煙臺(tái)市某地,根據(jù)市交通局規(guī)劃和城市人行地道的交通流量,本設(shè)計(jì)采用單孔5m框架橋結(jié)構(gòu)。施工時(shí)采用暗挖施工主通道,出入口和主通道凈空2700mm另加裝修層50mm,底板厚度為500mm,頂板厚度500mm,側(cè)墻厚度500mm,出入口底板厚30cm。箱涵主體結(jié)構(gòu)和洞門混凝土強(qiáng)度等級(jí)為C35,基礎(chǔ)墊層混凝土強(qiáng)度等級(jí)為C15,支護(hù)結(jié)構(gòu)錨噴混凝土為C20,防水保護(hù)層混凝土為C30,主要受力鋼筋為HRB335.地基為粘土。主通道荷載等級(jí)為城-B級(jí),出入口設(shè)計(jì)荷載3.5kN/m2.
2.恒載計(jì)算
2.1材料特性。根據(jù)《城市人行天橋和人行地道技術(shù)規(guī)范》本地道橋框架結(jié)構(gòu)采用C35混凝土,材料特性依據(jù)《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB 50010--2002):
2.2 橋跨自重。計(jì)算尺寸: 計(jì)算寬度 L=5.0m+0.50m=5.5m,計(jì)算高度 H=2.7m+0.05m+0.50m=3.25m
2.3 結(jié)構(gòu)荷載
2.3.1板頂均布恒載
2.3.3混凝土收縮影響
根據(jù)《城市人行天橋和人行地道技術(shù)規(guī)范》規(guī)定,對(duì)于剛架結(jié)構(gòu),混凝土收縮的影響系假定用降低溫度的方法來計(jì)算。對(duì)于整體灌注的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu),相當(dāng)于降低溫度15?莓,線膨脹系數(shù)?琢=0.00001,頂板收縮t′=(?琢·l·t)
\3.活載計(jì)算3.1汽車活載標(biāo)準(zhǔn)值
3.2人群荷載標(biāo)準(zhǔn)值
4.截面彎矩檢算
根據(jù)《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB 50010-2002)規(guī)定,按照極限狀態(tài)法進(jìn)行框架結(jié)構(gòu)截面檢算,取框架單位寬度1m作為計(jì)算單元。分別取跨中,鋼筋彎起點(diǎn)和端部進(jìn)行計(jì)算。
計(jì)算參數(shù):
式中:M --彎矩設(shè)計(jì)值;?琢1 --系數(shù)取1;fc --混凝土軸心抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值; A?琢、AS′--受拉區(qū)、受壓區(qū)縱向鋼筋的截面積; b--矩形截面的寬度;h0 --截面有效高度; ?孜b--界限相對(duì)受壓區(qū)高度; ?琢′--受壓區(qū)鋼筋合力點(diǎn)至截面受壓邊緣的距離。
對(duì)于邊墻的截面計(jì)算,由于受力鋼筋截面沒有變化,所以取彎矩絕對(duì)值最大的截面進(jìn)行計(jì)算,采用了與底板和頂板相同的計(jì)算原理,其中上側(cè)鋼筋指相對(duì)于左側(cè),下側(cè)鋼筋相對(duì)于右側(cè)。經(jīng)計(jì)算各截面均符合要求。
5.截面剪力檢算
根據(jù)《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB 50010-2002)規(guī)定,矩形截面受彎構(gòu)件,其受剪截面滿足條件。
參考文獻(xiàn):
[1]楊工勤,地道橋的設(shè)計(jì)與施工,[碩士學(xué)位論文]四川:西南交通大學(xué)2002
論文摘要:輕型金屬板材及其配套的門式剛架等系列輕型鋼結(jié)構(gòu)已得到了較為廣泛的應(yīng)用,加強(qiáng)鋼結(jié)構(gòu)專業(yè)隊(duì)伍素質(zhì)的提高,已成為一項(xiàng)緊迫的任務(wù)。
由于鋼結(jié)構(gòu)本身具備自重輕、強(qiáng)度高、施工快等獨(dú)特優(yōu)點(diǎn),因此對(duì)高層、大跨度,尤其是超高層、超大跨度,采用鋼結(jié)構(gòu)更是非常理想。輕型金屬板材及其配套的門式剛架等系列輕型鋼結(jié)構(gòu)已得到了較為廣泛的應(yīng)用。下面簡(jiǎn)單談一談?shì)p型鋼結(jié)構(gòu)工程中常見的一些質(zhì)量問題及預(yù)防措施。
1 柱腳的制作安裝
1.1 預(yù)埋地腳螺栓與砼短柱邊距離過近。在剛架吊裝時(shí),經(jīng)常不可避免的會(huì)人為產(chǎn)生一些側(cè)向外力,而將柱頂部砼拉碎或拉崩。在預(yù)埋螺栓時(shí),鋼柱側(cè)邊螺栓不能過于靠邊,應(yīng)與柱邊留有足夠的距離。同時(shí),砼短柱要保證達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度后,方可組織剛架的吊裝工作。
1.2 往往容易遺忘抗剪槽的留設(shè)和抗剪件的設(shè)置。柱腳錨栓按承受拉力設(shè)計(jì),計(jì)算時(shí)不考慮錨栓承受水平力。若未設(shè)置抗剪件,所有由側(cè)向風(fēng)荷載、水平地震荷載、吊車水平荷載等產(chǎn)生的柱底剪力,幾乎都有柱腳錨栓承擔(dān),從而破壞柱腳錨栓。
1.3 柱腳底板與砼柱間空隙過小,使得灌漿料難以填入或填實(shí)。一般二次灌料空隙為50mm。
1.4 有些工程地腳螺栓位置不準(zhǔn)確,為了方便剛架吊裝就位,在現(xiàn)場(chǎng)對(duì)底板進(jìn)行二次打孔,任意切割,造成柱腳底板開孔過大,使得柱腳固定不牢,錨栓最小邊(端)距亦不能滿足規(guī)范要求。
2 梁、柱連接與安裝
2.1 多跨門式剛架中柱按搖擺柱設(shè)計(jì),而實(shí)際工程卻把中柱與斜梁焊死,致使實(shí)際構(gòu)造與設(shè)計(jì)計(jì)算簡(jiǎn)圖不符,造成工程事故。所以,安裝要嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)圖紙施作;
2.2 翼緣板與加厚或加寬連接板對(duì)接焊縫時(shí),未按要求做成傾斜度的過渡。對(duì)接焊縫連接處,若焊件的寬度或厚度不同,且在同一側(cè)相差4mm以上者,應(yīng)分別在寬度或厚度方向從一側(cè)或兩側(cè)做成坡度不大于1:2.5(1:4)的斜角。
2.3 端板連接面制作粗燥,切割不平整,或與梁柱翼緣板焊接時(shí)控制不當(dāng),使端板翹曲變形,造成端板間接觸面不吻合,連接螺栓不得力,從而滿足不了該節(jié)點(diǎn)抗彎受拉、抗剪等結(jié)構(gòu)性能。
2.4 剛架梁柱拼接時(shí),把翼緣板和腹板的拼接接頭放在同一截面上,造成工程隱患。拼接接頭時(shí),翼緣板和腹板的接頭一定要按規(guī)定錯(cuò)開。
2.5 剛架梁柱構(gòu)件受集中荷載處未設(shè)置對(duì)應(yīng)的加勁肋,容易造成結(jié)構(gòu)構(gòu)件局部受壓失穩(wěn)。
2.6 連接高強(qiáng)螺栓不符合《鋼結(jié)構(gòu)用扭剪型高強(qiáng)度螺栓連接的技術(shù)條件》或《鋼結(jié)構(gòu)用高強(qiáng)度大六角頭螺栓、大六角頭螺母、墊圈型式尺寸與技術(shù)條件》的相關(guān)規(guī)定。高強(qiáng)螺栓擰緊分初擰、終擰,對(duì)大型節(jié)點(diǎn)還應(yīng)增加復(fù)擰。擰緊應(yīng)在同一天完成,切勿遺忘終擰。一定要在結(jié)構(gòu)安裝完成后,對(duì)所有的連接螺栓應(yīng)逐一檢查,以防漏擰或松動(dòng)。
2.7 有些工程中高強(qiáng)螺栓連接面未按設(shè)計(jì)圖紙要求進(jìn)行處理,使得抗滑移系數(shù)不能滿足該節(jié)點(diǎn)處抗剪要求。必須按照設(shè)計(jì)要求的連接面抗滑移系數(shù)去處理。
2.8 有的工程缺乏有針對(duì)性的吊裝方案,吊裝剛架時(shí),未采用臨時(shí)措施保證剛架的側(cè)向穩(wěn)定,造成剛架安裝倒塌事故。應(yīng)先安裝靠近山墻的有柱間支撐的兩榀剛架,而后安裝其他剛架。頭兩榀剛架安裝完畢后,應(yīng)在兩榀剛架間將水平系桿,檁條及柱間支撐,屋面水平支撐,隅撐全部裝好,安裝完成后應(yīng)利用柱間支撐及屋面水平支撐調(diào)整構(gòu)件的垂直度及水平度,待調(diào)整正確后方可鎖定支撐,而后安裝其他剛架。
3 檁條、支撐等構(gòu)件的制作安裝
3.1 為了安裝方便,隨意增大、加長檁條或檁托板的螺栓孔徑。檁條不僅僅是支撐屋面板或懸掛墻面板的構(gòu)件,而且也是剛架梁柱隅撐設(shè)置的支撐體,設(shè)置一定數(shù)量的隅撐可減少剛架平面外的計(jì)算長度,有效的保證了剛架的平面外整體穩(wěn)定性。若檁條或檁托板孔徑過大過長,隅撐就失去了應(yīng)有的作用。
3.2 隅撐角鋼與鋼梁的腹板直接連接,當(dāng)剛架受側(cè)向力時(shí),使腹板在該處局部受到側(cè)向水平力作用,容易導(dǎo)致鋼梁局部側(cè)向失穩(wěn)。
3.3 有的工程所用檁條僅用電鍍,造成工程尚未完工,檁條早已生銹。檁條宜采用熱鍍鋅帶鋼壓制而成的檁條,且保證一定的鍍鋅量。
3.4 因墻面開設(shè)門洞,擅自將柱間垂直支撐一端或兩端移位。同一區(qū)隔的柱間支撐、屋面水平支撐與剛架形成縱向穩(wěn)定體系,若隨意移動(dòng)其位置將會(huì)破壞其穩(wěn)定體系。
3.5 有些單位為了節(jié)省鋼材和人工,將檁條和墻梁用鋼板支托的側(cè)向加勁肋取消,這將影響檁條的抗扭剛度和墻梁受力的可靠性。故施工單位不得任意取消設(shè)計(jì)圖紙的一些做法。
3.6 有的單位擅自增加屋面荷載,原設(shè)計(jì)未考慮吊頂或設(shè)備管道等懸掛荷載,而施工中卻任意增加吊頂?shù)葢覓旌奢d,從而導(dǎo)致鋼梁撓度過大或坍塌。任何單位均不得擅自增加設(shè)計(jì)范圍以外的荷載。
3.7 屋面板未按要求設(shè)置,將固定式改為浮動(dòng)式,使檁條側(cè)向失穩(wěn)。往往設(shè)計(jì)檁條時(shí),會(huì)考慮屋面壓型鋼板與冷彎型鋼檁條牢固連接,能可靠的阻止檁條側(cè)向失穩(wěn)并起到整體蒙皮作用。
3.8 剛性系桿、風(fēng)拉桿的連接板設(shè)置位置高低不一,使得水平支撐體系不在同一平面上,從而影響剛架的整體穩(wěn)定性。剛性系桿與風(fēng)拉桿構(gòu)成水平支撐體系,其設(shè)置高度在同一坡度方向應(yīng)保持一致。
目前,我國鋼結(jié)構(gòu)住宅產(chǎn)業(yè)已進(jìn)入一個(gè)新的發(fā)展階段,有關(guān)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)出臺(tái),國內(nèi)鋼材產(chǎn)量充足,有了一批鋼結(jié)構(gòu)住宅試點(diǎn)與示范的建設(shè)經(jīng)驗(yàn)和科技成果,鋼結(jié)構(gòu)住宅的發(fā)展已具備了較好的物質(zhì)和技術(shù)基礎(chǔ)。當(dāng)然,在鋼結(jié)構(gòu)住宅發(fā)展方面,還有一些技術(shù)問題有待解決。鋼結(jié)構(gòu)住宅的推廣還需要做大量的工作,完善不同類型結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范和施工技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),研制新型的輕質(zhì)保溫墻體材料以及與住宅部品的配套問題,同時(shí)還要廣泛宣傳開發(fā)輕鋼住宅的益處,讓更多的開發(fā)商、設(shè)計(jì)師和用戶認(rèn)識(shí)了解鋼結(jié)構(gòu)住宅的優(yōu)點(diǎn)。
參考文獻(xiàn)
1.1預(yù)埋地腳螺栓與砼短柱邊距離過近。在剛架吊裝時(shí),經(jīng)常不可避免的會(huì)人為產(chǎn)生一些側(cè)向外力,而將柱頂部砼拉碎或拉崩。在預(yù)埋螺栓時(shí),鋼柱側(cè)邊螺栓不能過于靠邊,應(yīng)與柱邊留有足夠的距離。同時(shí),砼短柱要保證達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度后,方可組織剛架的吊裝工作。
1.2往往容易遺忘抗剪槽的留設(shè)和抗剪件的設(shè)置。柱腳錨栓按承受拉力設(shè)計(jì),計(jì)算時(shí)不考慮錨栓承受水平力。若未設(shè)置抗剪件,所有由側(cè)向風(fēng)荷載、水平地震荷載、吊車水平荷載等產(chǎn)生的柱底剪力,幾乎都有柱腳錨栓承擔(dān),從而破壞柱腳錨栓。
1.3柱腳底板與砼柱間空隙過小,使得灌漿料難以填入或填實(shí)。一般二次灌料空隙為50mm。
1.4有些工程地腳螺栓位置不準(zhǔn)確,為了方便剛架吊裝就位,在現(xiàn)場(chǎng)對(duì)底板進(jìn)行二次打孔,任意切割,造成柱腳底板開孔過大,使得柱腳固定不牢,錨栓最小邊(端)距亦不能滿足規(guī)范要求。
2梁、柱連接與安裝
2.1多跨門式剛架中柱按搖擺柱設(shè)計(jì),而實(shí)際工程卻把中柱與斜梁焊死,致使實(shí)際構(gòu)造與設(shè)計(jì)計(jì)算簡(jiǎn)圖不符,造成工程事故。所以,安裝要嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)圖紙施作;
2.2翼緣板與加厚或加寬連接板對(duì)接焊縫時(shí),未按要求做成傾斜度的過渡。對(duì)接焊縫連接處,若焊件的寬度或厚度不同,且在同一側(cè)相差4mm以上者,應(yīng)分別在寬度或厚度方向從一側(cè)或兩側(cè)做成坡度不大于1:2.5(1:4)的斜角。
2.3端板連接面制作粗燥,切割不平整,或與梁柱翼緣板焊接時(shí)控制不當(dāng),使端板翹曲變形,造成端板間接觸面不吻合,連接螺栓不得力,從而滿足不了該節(jié)點(diǎn)抗彎受拉、抗剪等結(jié)構(gòu)性能。
2.4剛架梁柱拼接時(shí),把翼緣板和腹板的拼接接頭放在同一截面上,造成工程隱患。拼接接頭時(shí),翼緣板和腹板的接頭一定要按規(guī)定錯(cuò)開。
2.5剛架梁柱構(gòu)件受集中荷載處未設(shè)置對(duì)應(yīng)的加勁肋,容易造成結(jié)構(gòu)構(gòu)件局部受壓失穩(wěn)。
2.6連接高強(qiáng)螺栓不符合《鋼結(jié)構(gòu)用扭剪型高強(qiáng)度螺栓連接的技術(shù)條件》或《鋼結(jié)構(gòu)用高強(qiáng)度大六角頭螺栓、大六角頭螺母、墊圈型式尺寸與技術(shù)條件》的相關(guān)規(guī)定。高強(qiáng)螺栓擰緊分初擰、終擰,對(duì)大型節(jié)點(diǎn)還應(yīng)增加復(fù)擰。擰緊應(yīng)在同一天完成,切勿遺忘終擰。一定要在結(jié)構(gòu)安裝完成后,對(duì)所有的連接螺栓應(yīng)逐一檢查,以防漏擰或松動(dòng)。
2.7有些工程中高強(qiáng)螺栓連接面未按設(shè)計(jì)圖紙要求進(jìn)行處理,使得抗滑移系數(shù)不能滿足該節(jié)點(diǎn)處抗剪要求。必須按照設(shè)計(jì)要求的連接面抗滑移系數(shù)去處理。
2.8有的工程缺乏有針對(duì)性的吊裝方案,吊裝剛架時(shí),未采用臨時(shí)措施保證剛架的側(cè)向穩(wěn)定,造成剛架安裝倒塌事故。應(yīng)先安裝靠近山墻的有柱間支撐的兩榀剛架,而后安裝其他剛架。頭兩榀剛架安裝完畢后,應(yīng)在兩榀剛架間將水平系桿,檁條及柱間支撐,屋面水平支撐,隅撐全部裝好,安裝完成后應(yīng)利用柱間支撐及屋面水平支撐調(diào)整構(gòu)件的垂直度及水平度,待調(diào)整正確后方可鎖定支撐,而后安裝其他剛架。
3檁條、支撐等構(gòu)件的制作安裝
3.1為了安裝方便,隨意增大、加長檁條或檁托板的螺栓孔徑。檁條不僅僅是支撐屋面板或懸掛墻面板的構(gòu)件,而且也是剛架梁柱隅撐設(shè)置的支撐體,設(shè)置一定數(shù)量的隅撐可減少剛架平面外的計(jì)算長度,有效的保證了剛架的平面外整體穩(wěn)定性。若檁條或檁托板孔徑過大過長,隅撐就失去了應(yīng)有的作用。
3.2隅撐角鋼與鋼梁的腹板直接連接,當(dāng)剛架受側(cè)向力時(shí),使腹板在該處局部受到側(cè)向水平力作用,容易導(dǎo)致鋼梁局部側(cè)向失穩(wěn)。
3.3有的工程所用檁條僅用電鍍,造成工程尚未完工,檁條早已生銹。檁條宜采用熱鍍鋅帶鋼壓制而成的檁條,且保證一定的鍍鋅量。
3.4因墻面開設(shè)門洞,擅自將柱間垂直支撐一端或兩端移位。同一區(qū)隔的柱間支撐、屋面水平支撐與剛架形成縱向穩(wěn)定體系,若隨意移動(dòng)其位置將會(huì)破壞其穩(wěn)定體系。
3.5有些單位為了節(jié)省鋼材和人工,將檁條和墻梁用鋼板支托的側(cè)向加勁肋取消,這將影響檁條的抗扭剛度和墻梁受力的可靠性。故施工單位不得任意取消設(shè)計(jì)圖紙的一些做法。
3.6有的單位擅自增加屋面荷載,原設(shè)計(jì)未考慮吊頂或設(shè)備管道等懸掛荷載,而施工中卻任意增加吊頂?shù)葢覓旌奢d,從而導(dǎo)致鋼梁撓度過大或坍塌。任何單位均不得擅自增加設(shè)計(jì)范圍以外的荷載。
3.7屋面板未按要求設(shè)置,將固定式改為浮動(dòng)式,使檁條側(cè)向失穩(wěn)。往往設(shè)計(jì)檁條時(shí),會(huì)考慮屋面壓型鋼板與冷彎型鋼檁條牢固連接,能可靠的阻止檁條側(cè)向失穩(wěn)并起到整體蒙皮作用。
3.8剛性系桿、風(fēng)拉桿的連接板設(shè)置位置高低不一,使得水平支撐體系不在同一平面上,從而影響剛架的整體穩(wěn)定性。剛性系桿與風(fēng)拉桿構(gòu)成水平支撐體系,其設(shè)置高度在同一坡度方向應(yīng)保持一致。
目前,我國鋼結(jié)構(gòu)住宅產(chǎn)業(yè)已進(jìn)入一個(gè)新的發(fā)展階段,有關(guān)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)出臺(tái),國內(nèi)鋼材產(chǎn)量充足,有了一批鋼結(jié)構(gòu)住宅試點(diǎn)與示范的建設(shè)經(jīng)驗(yàn)和科技成果,鋼結(jié)構(gòu)住宅的發(fā)展已具備了較好的物質(zhì)和技術(shù)基礎(chǔ)。當(dāng)然,在鋼結(jié)構(gòu)住宅發(fā)展方面,還有一些技術(shù)問題有待解決。鋼結(jié)構(gòu)住宅的推廣還需要做大量的工作,完善不同類型結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范和施工技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),研制新型的輕質(zhì)保溫墻體材料以及與住宅部品的配套問題,同時(shí)還要廣泛宣傳開發(fā)輕鋼住宅的益處,讓更多的開發(fā)商、設(shè)計(jì)師和用戶認(rèn)識(shí)了解鋼結(jié)構(gòu)住宅的優(yōu)點(diǎn)。
參考文獻(xiàn)
[1]劉玉株.鋼結(jié)構(gòu)住宅技術(shù)問題討論.建筑創(chuàng)作,2003年2月.
[2]陳祿如等.攻克關(guān)鍵技術(shù)推動(dòng)鋼結(jié)構(gòu)住宅發(fā)展.建設(shè)科技,2003年12月.