2.6.1 《抗震通用規(guī)范》5.3.2 條:鋼框架梁潛在塑性鉸區(qū)的上下翼緣應(yīng)設(shè)置側(cè)向支承或采取其他有效措施,其他有效措施有哪些?
解答:鋼框架梁潛在塑性鉸區(qū)的措施是為了防止鋼框架梁面外失穩(wěn),提高延性的抗震措施。除了水平斜撐,其他措施是指:
1 有現(xiàn)澆板與鋼梁可靠連接時(shí),可采用加勁肋或豎向斜撐,設(shè)水平撐時(shí),可僅在無(wú)樓板翼緣設(shè)置;
2 鋼梁剛度滿(mǎn)足正則化長(zhǎng)細(xì)比不大于 0.3 時(shí),可不設(shè)以上措施(鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)10.4.3 條,以有剛性樓板為條件)。此性能化驗(yàn)算也是節(jié)省造價(jià)的方法。
3 許多工程存在個(gè)別梁無(wú)法設(shè)撐又沒(méi)有板的情況,例如邊角部樓 梯間處的框架梁,空曠大廳的層間框架梁等。這時(shí),需進(jìn)行大震彈塑 性驗(yàn)算,若不出現(xiàn)塑性鉸就不用采取措施。若屬于空曠大廳的層間框 架梁,其作用是減少框架柱面外的彎矩和計(jì)算長(zhǎng)度,層間框架梁可改 為鋼管梁,按壓彎構(gòu)件設(shè)計(jì),軸力按鋼標(biāo) 7.5. 1 條確定(鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn) 10.4.4 條)。
4 建議結(jié)構(gòu)布置時(shí),盡量避免設(shè)置獨(dú)立梁,例如:樓梯間處的框 架梁設(shè)在平臺(tái)板處,這樣可滿(mǎn)足鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn) 10.4.3 條的適用條件,采取對(duì)應(yīng)措施。
2.6.2 輕鋼結(jié)構(gòu),有吊車(chē)的剛架柱,縱向未設(shè)柱間支撐。
解答:輕鋼結(jié)構(gòu)的支撐系統(tǒng)是結(jié)構(gòu)審查重點(diǎn)內(nèi)容??赡苡捎趶S(chǎng)房工藝的大空間要求,個(gè)別柱列不允許設(shè)置柱間支撐。無(wú)吊車(chē)時(shí),允許個(gè)別縱向軸線(xiàn)不設(shè)柱間支撐,但應(yīng)進(jìn)行相關(guān)傳遞途徑的復(fù)核,有吊車(chē) 時(shí)有以下不利:1)若不設(shè)柱間支撐,吊車(chē)梁雖可作為剛性系桿,但 不可作為鋼柱平面外的支點(diǎn),鋼柱平面外長(zhǎng)細(xì)比加大可能超限,平面 外穩(wěn)定性驗(yàn)算超限;2)不設(shè)柱間支撐的縱向柱列,吊車(chē)的水平荷載 只能由工字型柱平面外承擔(dān),傳不到支承系統(tǒng)。3)結(jié)構(gòu)適用性:各柱列縱向剛度差異大, 吊車(chē)可能會(huì)卡軌。
2.6.3 檁條截面偏小,計(jì)算書(shū)有誤。
解答:大多是因?yàn)闄_條計(jì)算書(shū)的原始數(shù)據(jù)和計(jì)算假定與實(shí)際不符,常見(jiàn)問(wèn)題有:
1 未計(jì)屋面預(yù)留光伏太陽(yáng)能系統(tǒng)的荷載,按《建筑節(jié)能與可再生 能源利用通用規(guī)范》GB55015-2021 第 5.2. 1 條:“新建建筑應(yīng)安裝太陽(yáng)能系統(tǒng) ”;
2 較高女兒墻或高低屋面處,積雪荷載取值不夠;
3 凈截面系數(shù)取 1.0 不對(duì);
4 “構(gòu)造能保證風(fēng)吸力作用下翼緣受壓的穩(wěn)定性 ”的假定不成立。設(shè)雙層拉條可減少檁條面外計(jì)算長(zhǎng)度(翼緣穩(wěn)定性)。設(shè)有內(nèi)襯板,也就是設(shè)有與檁條上下翼緣有可靠連接的壓型金屬板時(shí),方可符合以上假定;
5 負(fù)風(fēng)壓工況驗(yàn)算時(shí),自重取值偏大。應(yīng)按《工程結(jié)構(gòu)通用規(guī)范》4. 1. 1 條, 自重是有利荷載應(yīng)取下限值;
6 漏懸掛荷載,應(yīng)對(duì)照設(shè)備圖、建筑圖。
2.6.4 輕鋼結(jié)構(gòu)屋面板的設(shè)計(jì)不符合要求。
解答:輕鋼結(jié)構(gòu)屋面板的常見(jiàn)設(shè)計(jì)問(wèn)題如下:
1 壓型鋼板的厚度偏小。防水通用規(guī)范 3.6.2 條要求,屋面壓型 鋼板的公稱(chēng)厚度不應(yīng)小于 0.6mm。防水通用規(guī)范實(shí)施前,大多數(shù)工程的壓型鋼板厚度選取 0.5mm;
2 缺屋面連接板要求或屋面板連接要求不符合計(jì)算模型要求。屋 面板與檁條的連接分為直立縫鎖邊連接、扣合式連接、螺釘連接型, 其構(gòu)造關(guān)系到檁條的計(jì)算模型,只有螺釘連接時(shí),屋面板方可作為檁條側(cè)向支撐。
2.6.5 圓鋼水平撐與屋脊通長(zhǎng)剛性系桿,如下圖這樣設(shè)置,可以嗎?
解答:不可以。水平撐與剛性系桿本是一套體系,剛性系桿只有傳遞到支撐系統(tǒng),才能起到剛架面外穩(wěn)定性的作用。1)如圖中系桿 與水平支撐支撐不連接,剛性系桿起不了傳遞水平力的作用,也起不 了梁面外穩(wěn)定作用;2)如圖中系桿與水平支撐支撐連接,系桿由軸 心受力構(gòu)件變成了壓彎構(gòu)件,系桿應(yīng)按壓彎構(gòu)件驗(yàn)算,受力復(fù)雜化,且會(huì)導(dǎo)致圓鋼水平撐的松弛,起不到支撐的作用。同理,下圖的門(mén)式剛架人字形柱間支撐的斜桿采用圓鋼也不合理。
2.6.6 如下圖:門(mén)式剛架廠(chǎng)房,左上角半開(kāi)敞(廠(chǎng)房裝卸區(qū)),5 軸設(shè)有抗風(fēng)柱,其結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)存在什么問(wèn)題?
解答:存在問(wèn)題有:
1)5 軸抗風(fēng)柱上支點(diǎn)風(fēng)荷載傳遞途徑中斷;
2)左上角半開(kāi)敞區(qū)屋面檁條承載力不足。抗風(fēng)柱上支點(diǎn)承擔(dān)的風(fēng)荷載應(yīng)傳遞至屋面水平支撐,應(yīng)在抗風(fēng)柱 頂部與屋面支撐節(jié)點(diǎn)之間設(shè)置縱向剛性系桿。不符合《工程結(jié)構(gòu)通用 規(guī)范》2. 1.2 條:“結(jié)構(gòu)體系應(yīng)具有合理的傳力途徑 ”。(2)半開(kāi)敞的 屋面負(fù)風(fēng)壓比封閉式增大很多,注意檁條負(fù)風(fēng)壓工況驗(yàn)算時(shí),恒載是 有利荷載應(yīng)取下限值。近期的大風(fēng)造成了許多輕質(zhì)結(jié)構(gòu)遭到破壞,應(yīng)該引起重視。
2.6.7 與剛架非垂直的外立面上,檐口的鋼梁長(zhǎng)細(xì)比不足。
解答:有的輕鋼結(jié)構(gòu)平面為梯形,斜面處的檐口鋼梁既承擔(dān)檁條 荷載,又承擔(dān)縱向剛性系桿的作用,有軸力是壓彎構(gòu)件,一般選用工 字型截面,應(yīng)滿(mǎn)足剛性系桿的長(zhǎng)細(xì)比要求,并按壓彎構(gòu)件參與縱向計(jì)算。
2.6.8 門(mén)式剛架輕鋼結(jié)構(gòu),當(dāng)單跨跨度大于 36 米時(shí),如何考慮風(fēng)荷載脈動(dòng)的影響?
解答:《工程結(jié)構(gòu)通用規(guī)范》4.6.5- 1 條規(guī)定:主要受力結(jié)構(gòu)的風(fēng) 荷載脈動(dòng)增大系數(shù)不應(yīng)小于 1.2;《荷載規(guī)范》8.4.2 條:對(duì)風(fēng)荷載敏 感或跨度大于 36 米的柔性屋蓋,應(yīng)考慮風(fēng)壓脈動(dòng); 門(mén)剛規(guī)范并未區(qū)別跨度不同對(duì)風(fēng)荷載取值的影響。建議: 門(mén)式剛架輕鋼結(jié)構(gòu),當(dāng)單跨跨度大于 36 米時(shí),剛架風(fēng)荷載按門(mén)規(guī) 4.2. 1 條取值時(shí),新增脈動(dòng)增大系數(shù) 1.2。
2.6.9 什么情況下,可判斷為鋼梁平面外的支點(diǎn)?
解答:這個(gè)問(wèn)題的本質(zhì)是力的傳遞途徑分析,能阻止受壓翼緣的側(cè)向位移。
按《鋼標(biāo)》第 6.2. 1 條,有當(dāng)鋪板密鋪在梁的受壓翼緣上并與其牢固相連,能阻止梁受壓翼緣側(cè)向位移時(shí),可不計(jì)算梁的整體穩(wěn)定性;輕鋼結(jié)構(gòu)的壓型鋼板+檁條只可作為鋼梁平面外的彈性支點(diǎn),平面外計(jì)算長(zhǎng)度由計(jì)算確定。
沒(méi)有剛性鋪板或樓板時(shí),次梁或剛性系桿能把水平力傳遞到結(jié)構(gòu) 抗側(cè)體系時(shí),可以作為穩(wěn)定支承點(diǎn);否則,不能。例如:建筑物頂部 的鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)架,沒(méi)有樓板時(shí),僅設(shè)置梁平面外次梁,不是鋼梁平面外的支點(diǎn),應(yīng)增設(shè)水平撐。
如圖:夾層沒(méi)有樓板,僅增設(shè)次梁提高梁面外穩(wěn)定性不合理。
2.6.10 漏山墻剛架驗(yàn)算。
解答:山墻剛架雖然剛架方向受荷較小,但山墻剛架柱是雙彎構(gòu) 件,山墻剛架梁的平面外計(jì)算長(zhǎng)度需取剛性系桿的間距(因不宜設(shè)隅 撐),山墻抗風(fēng)柱的面外穩(wěn)定性依賴(lài)于剛架,剛架柱整體穩(wěn)定性有可 能不滿(mǎn)足要求。若山墻剛架柱超限或當(dāng)房屋較高,山墻門(mén)窗洞口較大 導(dǎo)致墻面板蒙皮效應(yīng)較弱時(shí),建議增設(shè)圓鋼柱間支撐(加強(qiáng)剛架柱的面內(nèi)穩(wěn)定性,并可增加剛架橫向整體的安全儲(chǔ)備)。
2.6.11 鋼樓梯未采用滑移支座,整體計(jì)算也未計(jì)入鋼樓梯的影響。
解答:抗震通用規(guī)范 5. 1.3 條規(guī)定對(duì)框架結(jié)構(gòu)房屋,應(yīng)考慮樓梯剛度的影響。鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)落實(shí)的較好,鋼框架的許多工程未落實(shí)。
2.6.12 吊車(chē)梁代替剛性系桿時(shí),應(yīng)注意哪些問(wèn)題?
解答:1)耐火極限應(yīng)同縱向剛性系桿;2)吊車(chē)梁計(jì)算時(shí)應(yīng)計(jì)入兼做剛性系桿的軸力。3)節(jié)點(diǎn)構(gòu)造:應(yīng)因節(jié)點(diǎn)不對(duì)齊糾偏,增設(shè)隅撐《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn) 》7.5.1 條:支撐節(jié)點(diǎn)不應(yīng)使被支撐構(gòu)件產(chǎn)生平移或扭轉(zhuǎn));4)支座節(jié)點(diǎn)應(yīng)按承受軸力的構(gòu)造。
2.6.13 有一鋼框架-中心支撐結(jié)構(gòu)住宅樓,支撐承擔(dān)的傾覆力矩比例約占 30%,如何落實(shí)多道防線(xiàn)的要求?
解析:鋼框架- 中心支撐體系中,支撐是第一道防線(xiàn),在大震下 支撐先屈服,內(nèi)力重分布使框架承擔(dān)的地震力增大,鋼框架是第二道防線(xiàn)。
鋼框架- 中心支撐結(jié)構(gòu)在大震下的破壞順序是:中心支撐拉壓滯 回耗能先破壞,前提是支撐跨的柱要足夠強(qiáng),設(shè)計(jì)成延性好的弱剪型支撐框架;然后進(jìn)入框架破壞模式??挂?guī)對(duì)支撐跨的鋼柱沒(méi)有針對(duì)大震下性能的補(bǔ)充設(shè)計(jì)方案,建議參照《鋼結(jié)構(gòu)中心支撐框架設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》T/CECS804-2021 對(duì)支撐跨框架柱加強(qiáng)設(shè)計(jì)。確保第一道防線(xiàn)可靠。抗規(guī)僅有 8.2.3-3 條進(jìn)行二道防線(xiàn)框架的內(nèi)力調(diào)整的規(guī)定,對(duì)于 支撐承擔(dān)的傾覆力矩比例 30%的結(jié)構(gòu),框架剪力未調(diào)整已滿(mǎn)足上述規(guī) 定,相當(dāng)于少墻框架結(jié)構(gòu),應(yīng)按與不帶支撐的純框架模型進(jìn)行結(jié)構(gòu)承載力驗(yàn)算,包絡(luò)設(shè)計(jì)(不包括變形)。
2.6.14 如圖是輕鋼結(jié)構(gòu),天窗處的結(jié)構(gòu)布置是否合理?
解答:不合理,不符合《工程結(jié)構(gòu)通用規(guī)范》2. 1.2 條:“結(jié)構(gòu)體 系應(yīng)具有合理的傳力途徑,能夠?qū)⒔Y(jié)構(gòu)可能承受的各種作用從作用點(diǎn)傳遞到抗力構(gòu)件 ”。天窗架的縱向水平荷載應(yīng)傳遞至屋面支撐系統(tǒng),天窗架縱向剛性系桿的節(jié)點(diǎn)應(yīng)與水平撐的節(jié)點(diǎn)對(duì)齊,否則造成傳力途徑中斷。
2.6.15 多高層鋼結(jié)構(gòu)剛重比計(jì)算時(shí)荷載分項(xiàng)系數(shù)未執(zhí)行《建筑結(jié)構(gòu)可靠性設(shè)計(jì)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)》GB50068-2018。
解答:剛重比是指結(jié)構(gòu)的側(cè)向剛度和重力荷載代表值之比,是影響重力二階效應(yīng)的主要參數(shù)。混凝土通用規(guī)范與鋼結(jié)構(gòu)通用規(guī)范對(duì)結(jié)構(gòu)整體穩(wěn)定計(jì)算均提出了要求,但是都沒(méi)有明確剛重比計(jì)算時(shí)的恒載、活載荷載分項(xiàng)系數(shù),按照規(guī)范實(shí)施的先后順序理解,《建筑結(jié)構(gòu)可靠性設(shè)計(jì)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)》GB50068-2018 應(yīng)約束《高規(guī)》JGJ3-2010 和《高鋼規(guī)》JGJ99-2015 ,恒載、活載分項(xiàng)系數(shù)應(yīng)按《建筑結(jié)構(gòu)可靠性設(shè)計(jì)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)》GB50068-2018 第 8.2.9 條 1.3 、1.5。在進(jìn)行二階效應(yīng)計(jì)算時(shí),設(shè)計(jì)師應(yīng)人工干預(yù)結(jié)構(gòu)計(jì)算分析軟件,修改剛重比計(jì)算的荷載分項(xiàng)系數(shù)。
2.6.16 鋼框架,僅頂層抽柱,屋面采用輕鋼屋面,頂層結(jié)構(gòu)布置、指標(biāo)計(jì)算怎么控制?
解答:結(jié)構(gòu)體系應(yīng)按鋼框架。應(yīng)按《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》GB50017-2017 及《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》GB 50011-2010 進(jìn)行指標(biāo)計(jì)算。
2.6.17 多層鋼結(jié)構(gòu),外包式柱腳,底層柱子計(jì)算長(zhǎng)度算到短柱頂還是基礎(chǔ)頂?
解答:若柱腳頂設(shè)拉梁或混凝土短柱線(xiàn)剛度不小于底層鋼柱線(xiàn)剛度 10 倍時(shí),底層柱計(jì)算長(zhǎng)度可算至短柱頂。此時(shí)應(yīng)按嵌固于短柱頂與基礎(chǔ)頂包絡(luò)設(shè)計(jì)。
2.6.18 采用剛接外露式柱腳時(shí),《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》GB 50011-2010
式 8.2.8-6 Mu,base >ηjMpc 如何理解應(yīng)用?
解答:本條是針對(duì)抗震設(shè)計(jì)時(shí),柱根可能出現(xiàn)塑性鉸提出的要求。若按大震不屈服性能目標(biāo)時(shí),柱根不出現(xiàn)塑性鉸,則無(wú)需滿(mǎn)足該要求。除此,不滿(mǎn)足時(shí)應(yīng)修改柱腳形式,采用外包式或埋入式柱腳。
2.6.19 門(mén)剛結(jié)構(gòu)屋面檁條計(jì)算時(shí),什么情況下勾選“屋面板能阻止 檁條上翼緣側(cè)向失穩(wěn)”選項(xiàng)?什么情況下勾選“構(gòu)造能保證風(fēng)吸力作用下翼緣受壓的穩(wěn)定性”?
解答:當(dāng)屋面板與檁條之間采用螺釘連接時(shí),屋面板能阻止檁條 上翼緣側(cè)向失穩(wěn);且屋面板厚度不應(yīng)小于 0.45mm 。當(dāng)受壓翼緣有內(nèi) 襯板約束且能防止檁條截面扭轉(zhuǎn)時(shí),檁條下翼緣的整體穩(wěn)定可不做計(jì)算, 內(nèi)襯板厚度不應(yīng)小于 0.35mm。
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