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鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中值得設(shè)計(jì)師注意的幾個(gè)要點(diǎn)
隨著國(guó)家大力推進(jìn)裝配式建筑的今天，鋼結(jié)構(gòu)建筑也更受大家的關(guān)注。以下是一些鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的注意點(diǎn)供大家參考。
⑴門式剛架應(yīng)首先確定是否有吊車,如廠房工藝要求需要布置吊車,則應(yīng)注意以下幾點(diǎn):①柱腳應(yīng)設(shè)計(jì)成剛性柱腳; ②柱應(yīng)設(shè)計(jì)成等截面柱; ③柱間支撐應(yīng)由吊車縱向水平荷載控制設(shè)計(jì),而不是簡(jiǎn)單的構(gòu)造設(shè)計(jì),當(dāng)有不小于5 t的橋吊時(shí),宜采用型鋼支撐。如門式剛架無吊車,則按楔形柱等常規(guī)設(shè)計(jì),不再贅述。
⑵柱間支撐的布置
柱間支撐與屋面支撐應(yīng)布置在同一柱間,使剛架縱向形成穩(wěn)定體系,便于剛架安裝且增加縱向剛度。支撐應(yīng)布置在第一柱間或第二柱間,當(dāng)布置在第二柱間時(shí)第一柱間相應(yīng)布置剛性系桿,且剛性系桿與抗風(fēng)柱沿縱向位置一致,使風(fēng)荷載直接傳遞。在剛架轉(zhuǎn)折處(單跨房屋邊柱柱頂及屋脊以及多跨房屋某些中間柱柱頂和屋脊)應(yīng)沿房屋全長(zhǎng)設(shè)置剛性系桿。當(dāng)門架的跨度較大時(shí),在布置支撐的柱間,應(yīng)適當(dāng)增加剛性系桿的數(shù)量,使支撐的夾角在45°左右。當(dāng)受建筑功能限制無法布置柱間支撐時(shí),應(yīng)布置縱向剛架。本人就曾經(jīng)做過一個(gè)在端部柱間做剛接鋼梁,從而取消柱間支撐的工程,使建筑布置更加靈活,應(yīng)用效果良好。
⑶屋面、墻面構(gòu)造
屋面及墻面構(gòu)造措施是增大剛架剛度,防止剛架平面外失穩(wěn)的關(guān)鍵措施。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)特別提到斜拉條,在校圖過程中,常?？梢钥吹皆S多鋼結(jié)構(gòu)廠家或設(shè)計(jì)者設(shè)斜拉條而不設(shè)撐桿的情況。原因是結(jié)構(gòu)概念不是很清楚,因?yàn)橥ㄟ^結(jié)構(gòu)力學(xué)知識(shí),在斜拉條間設(shè)置撐桿,方可形成穩(wěn)定體系。在屋面、墻面設(shè)計(jì)中還應(yīng)注意隅撐布置,隅撐不是可有可無,它是為防止受壓翼緣屈曲而設(shè)置。研究表明門式剛架的破壞首先是由于受壓最大翼緣屈曲引起的。斜梁下翼緣與剛架柱內(nèi)翼緣連接處是出現(xiàn)屈曲的關(guān)鍵部位,該處設(shè)隅撐十分重要。
⑷抗剪鍵
《CECS102: 2002》中規(guī)定: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基礎(chǔ)間的摩擦力(摩擦系數(shù)可取0. 4)或設(shè)抗剪縫承受。這就是我們計(jì)算門架時(shí),往往出現(xiàn)警告提示:“柱腳需要設(shè)抗剪! ”
分析上述原因,主要是門架結(jié)構(gòu)一般自重較輕,柱腳底板與基礎(chǔ)混凝土間的摩擦力較小,不足以抵抗水平的風(fēng)荷載與地震作用,所以應(yīng)設(shè)置抗剪鍵?？辜翩I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)行計(jì)算,柱腳底板與基礎(chǔ)表面間的空隙進(jìn)行二次注漿。
⑸柱腳錨栓的安裝定位
這是設(shè)計(jì)人員往往忽視的問題,而在實(shí)際工程中錨栓定位不準(zhǔn)確造成剛架或框架安裝困難的工程案例比比皆是。
⑹抗風(fēng)柱與剛架的連接目前門式剛架的抗風(fēng)柱設(shè)計(jì)存在兩種錯(cuò)誤的做法: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)柱既參與抗風(fēng)又參與豎向荷載作用及橫向水平作用。而設(shè)計(jì)人員往往又不做這樣剛架的縱向抗風(fēng)驗(yàn)算。這樣做是漏算荷載的,是工程設(shè)計(jì)的一大忌。
在這里推薦以下做法:
采用廠房做法定軸網(wǎng),第一榀剛架軸線與抗風(fēng)柱錯(cuò)開500～600 mm,抗風(fēng)柱翼緣通過連接板與剛架梁腹板加勁肋相連,且連接板及加勁肋上開豎向長(zhǎng)圓孔,連接螺栓采用普通螺栓。
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