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鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)總結(jié)
來源:http://www.daxiangzufang.com/ 作者:湖北華盛鋼構(gòu)工程有限公司 發(fā)布時間:2021-02-22 09:23
鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)總結(jié)鋼結(jié)構(gòu)工程一般民用項(xiàng)目設(shè)計(jì)院的做得相對較少,而工業(yè)院和大型的設(shè)計(jì)院做得較多,如果仔細(xì)分析一下鋼結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)規(guī)范:只講了四點(diǎn),一是基本的設(shè)計(jì)規(guī)定,二是構(gòu)件計(jì)算,三是連接計(jì)算,四是構(gòu)造要求。
第一設(shè)計(jì)規(guī)定
記住一定注明鋼材的強(qiáng)度等級、連接材料的型號,焊縫形式及焊縫的質(zhì)量等級及對施工的要求。A級鋼不保證沖擊韌性,含碳量不作為交貨條件,故不能用于抗震設(shè)防和焊接結(jié)構(gòu)(此說法不太準(zhǔn)確,但設(shè)計(jì)人可以接受,其實(shí)可焊還是不可焊,是碳當(dāng)量決定的,而非含碳量);在實(shí)際工程中,除了大跨度重級工作制吊車梁的下翼緣對接,以及大跨度鋼橋的受拉構(gòu)件的對接這種對質(zhì)量要求很高的焊縫要求一級焊縫以外,其他場合很少用到一級。一般都要求二級。對于角焊縫,除了在要求熔透的情況(如對于輪壓較大的吊車梁的上翼緣和腹板連接的角焊縫),其質(zhì)量等級要求二級外,其他場合一般都用三級。
一些設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)說明中往往寫道:“高強(qiáng)度螺栓采用承壓型高強(qiáng)度螺栓10.9S”,這是一種不正確的說法。對于設(shè)計(jì)者只要給出高強(qiáng)度螺栓的性能等級和連接材料摩擦面的抗滑移系數(shù)即可,不必規(guī)定制造商采用何種螺栓。
“紅丹兩度打底,調(diào)和漆兩度罩面”這種說明使得涂料的品牌不清(紅丹有多種),漆膜層厚度不明(涂料應(yīng)注明各層厚度),而且標(biāo)準(zhǔn)也太低,這是以前60年代的標(biāo)準(zhǔn),至今仍有人這么用,說明對防腐的不重視。
第二構(gòu)件計(jì)算
集中荷載較大處,需設(shè)置橫向加勁肋或進(jìn)行局部承壓計(jì)算;鋼梁受壓翼緣自由長度l1與其寬度b1的比值超過規(guī)范限值時,需進(jìn)行整體穩(wěn)定驗(yàn)算;箱型梁雖抗扭特性較好,但截面尺寸不滿足也需進(jìn)行整體穩(wěn)定驗(yàn)算;支座反力較大的梁端支承加勁肋需按照軸壓計(jì)算其在梁平面外的穩(wěn)定性,且對連接焊縫進(jìn)行計(jì)算;構(gòu)件寬厚比和高厚比的要求,特別是當(dāng)設(shè)計(jì)中考慮截面塑性發(fā)展與塑性設(shè)計(jì)時的要求更嚴(yán)(注意區(qū)分受壓構(gòu)件和受彎構(gòu)件寬厚比的不同);單角鋼受壓構(gòu)件長細(xì)比,需采用角鋼的很小回轉(zhuǎn)半徑,而非角鋼平行軸的回轉(zhuǎn)半徑;軸心受壓構(gòu)件需按規(guī)范規(guī)定計(jì)算剪力;設(shè)計(jì)桁架時的桁架腹桿平面內(nèi)、外的計(jì)算長度不可想當(dāng)然取其幾何長度,規(guī)范有其考慮和規(guī)定;交叉腹桿的平面外計(jì)算長度要注意;
第三連接計(jì)算
焊縫計(jì)算長度要減去2倍焊腳尺寸;普通螺栓不可僅僅按照受剪承載力來確定螺栓數(shù)量;高鋼中規(guī)定,抗震設(shè)計(jì)時采用摩擦型的高強(qiáng)螺栓,但連接的極限承載力計(jì)算按螺桿與孔壁接觸考慮;直接承受動力荷載的結(jié)構(gòu)不可采用承壓型高強(qiáng)螺栓;摩擦型的拼接時,螺栓沿受力方向的連接長度超過15D0,螺栓承載力需折減,大于60d0時,折減系數(shù)為0.7;柱梁的剛性連接,需進(jìn)行柱腹板在梁翼緣范圍內(nèi)的節(jié)點(diǎn)域計(jì)算;連接節(jié)點(diǎn)板在拉力和剪力下,需進(jìn)行強(qiáng)度驗(yàn)算;在壓力下不可忽略穩(wěn)定性驗(yàn)算;桁架節(jié)點(diǎn)板自由邊長與其厚度有要求,否則要采取措施;梁端支座底板厚度也需進(jìn)行計(jì)算;軸心受壓柱底與柱底板角焊縫也需計(jì)算;
第四構(gòu)造要求
非采暖地區(qū)的房屋鋼柱與屋面鋼梁剛接,橫向溫度區(qū)段大于120米。又未計(jì)算溫度應(yīng)力或變形影響;構(gòu)件板件的現(xiàn)場拼接對接焊縫,設(shè)計(jì)文件中只注明采用剖口焊,未給出剖口形式;對接焊縫拼接處,焊件的厚度在一側(cè)相差4mm以上,在厚度方向應(yīng)做斜角;側(cè)角焊縫連接計(jì)算中,按焊縫全長計(jì)算,未考慮只能按60hf有效長度計(jì)算,連接設(shè)計(jì)不安全;角焊縫的焊腳尺寸hf小于l.5(t)1/2;直接承受動力荷載的結(jié)構(gòu),對角焊縫的表面形狀未提出要求;板件端部采用兩條側(cè)面角焊縫連接時,兩條側(cè)面角焊縫之間的距離過大;角鋼與節(jié)點(diǎn)板采用三面圍焊,但對圍焊未提出施焊要求;在摩擦型連接高強(qiáng)度螺栓連接范圍內(nèi),構(gòu)件接觸面的處理方法未在圖中說明;高強(qiáng)度螺栓連接的構(gòu)件,螺栓中心至構(gòu)件邊緣距離不滿足很小容許距離;直接承受動力荷載的普通螺栓受拉連接未采取防止螺帽松動措施,或采用打亂絲扣等損傷性措施;工字形實(shí)腹柱腹板計(jì)算高度h0與其厚度tw之比大于80(235/fy)1/2,未設(shè)置橫向加勁肋;較高的格構(gòu)式柱末設(shè)置橫隔;桁架弦桿采用H型鋼,H型鋼的高度與其在平面內(nèi)的幾何長度之比大于l/10,未考慮次彎矩影響;桁架節(jié)點(diǎn)板厚度f=5mm,不滿足規(guī)定;焊接工字形梁橫向加勁肋與翼緣板相接處未切角;梁突緣支座突緣加勁板的伸出長度大于其2倍的厚度;柱腳錨栓按同時承受拉力和柱腳底部剪力設(shè)計(jì),違反了有關(guān)規(guī)定;雙肢格構(gòu)柱插入杯口很小深度僅按1.5倍柱截面寬度取值(此值比0.5倍柱截面高度小);在設(shè)計(jì)文件中未注明鋼材除銹等級和所用的涂料名稱及涂層厚度;地面以下的鋼柱腳未要求用混凝土包裹;采用直接焊接的鋼管桁架節(jié)點(diǎn)承受動力荷載;按現(xiàn)行設(shè)計(jì)規(guī)范設(shè)計(jì)的鋼管桁架采用Q390等屈服強(qiáng)度fy大于345mpa的鋼材;鋼管結(jié)構(gòu)主管與支管之間的夾角應(yīng)不小于300.
鋼結(jié)構(gòu)綜述:
鋼結(jié)構(gòu)通常有框架、框架-支撐,框撐筒體,巨型桁架,平面(桁)架、網(wǎng)架(殼)、索膜、輕鋼、塔桅等結(jié)構(gòu)型式。其理論與技術(shù)大都成熟,亦有部分難題沒有解決,或沒有簡單實(shí)用的設(shè)計(jì)方法,比如網(wǎng)殼的穩(wěn)定(參見網(wǎng)殼規(guī)范)等。
結(jié)構(gòu)選型時,應(yīng)考慮它們不同的特點(diǎn)。鋼結(jié)構(gòu)整體布置應(yīng)考慮結(jié)構(gòu)的使用,荷載盡量均勻傳遞,支撐等耗能構(gòu)件及連接的布置,結(jié)構(gòu)的美學(xué)價值等。