技術(shù)交流:對于鋼結(jié)構(gòu)廠房設計因該注意那些問題(一)
發(fā)布者:上海綠洲同濟
鋼結(jié)構(gòu)廠房設計應注意問題門式輕鋼剛架常見設計質(zhì)量問題及預防措施 18.9 門式輕鋼剛架常見設計質(zhì)量問題及預防措施18.9.1梁、柱拼接節(jié)點一般按剛接節(jié)點計算,但往往由于端部封板較簿而導致與計算有較大出入,故應嚴格控制封板厚,以保證端板有足夠剛度。 18.9.2有的設計斜梁與柱按剛接計算而實際工程則把鋼柱省去,把斜梁支承在鋼筋混凝土柱或磚柱上,造成工程事故,設計時應注意把節(jié)點構(gòu)造表達清楚,節(jié)點構(gòu)造一定要與計算相符。 18.9.3多跨門式剛架中柱按搖擺柱設計,而實際工程卻把中柱和斜梁焊 死致使計算簡圖與實際構(gòu)造不符,造成工程事故。 18.9.4檁條設計常忽略在風吸力作用下的穩(wěn)定,導致大風吸力作用下很 容易失穩(wěn)破壞,設計時應注意驗算檁條截面在風吸力作用下是否滿足要求。 18.9.5有的工程在門式剛架斜梁拼接時,把翼緣和腹板的拼接接頭放在同一截面上,造成工隱患,設計拼接接頭時翼緣接頭和腹板接頭一定要錯開。 18.9.6有的單位檁條設計時只簡單要求鍍鋅,沒有提出鍍鋅方法鍍鋅量 ,故施工單位用電鍍,造成工程尚未完成,檁條已生銹,設計時要提出宜采用熱鍍鋅帶鋼壓制而成的翼緣,并提出鍍鋅量要求。 18.9.7隅撐的位置和檁條(或墻梁)和拉條的設置是保證整體穩(wěn)定的重要措施,有的工程設計把它們?nèi)∠?,可能造成工程隱患。如果因特殊原因不能設隅撐時,應采取有效的可靠措施保證梁柱翼緣不出現(xiàn)曲屈。 18.9.8柱腳底板下如采用剪力鍵,或有空隙,在安裝完成時,一定要用灌漿料填實,注意底板設計時一定要有灌漿孔。 18.9.9檁條和屋面金屬板要根據(jù)支承條件和荷載情況進行選用,不應任意減薄檁條和屋面板的厚度。 18.9.10為節(jié)省檁條和墻梁而采取連續(xù)構(gòu)件。但其塔接長度不少單位沒有經(jīng)過試驗確定,而塔接長度和連接難于滿足連續(xù)梁的條件。在設計時,要強調(diào)若采用連續(xù)的檁條和墻梁,其塔接長度要經(jīng)試驗確定 ,也應注意在溫度變化和支座不均勻沉降下可能出現(xiàn)的隱患。18.9.11不少單位為了省鋼材和省人工,將檁條和墻梁用鋼板支托的側(cè)向肋取消,這將影響檁條的抗扭剛度和墻梁受力的可靠性。設計時應在圖紙標明支座的具體做法,總說明應強調(diào)施工單位不得任意更改。 18.9.12門式剛架斜梁和鋼柱的翼緣板或腹板可以變厚度,但有的單位翼緣板由20mm突然變成8mm,相鄰板突變對受力很不利,設計時應逐步變薄,一般以2mm至4mm板厚的級差變化為宜。 18.9.13有的工程建在8度地震區(qū),可是其柱間支撐仍用直徑不大的圓綱,建議在8度地震區(qū)的工程,柱間支撐應進行計算,一般采用角鋼斷面為宜。 18.9.14有的工程,不管門式剛架跨度多大,柱腳螺栓均按最小直徑M20選用,造成工程事故。錨栓應按最不利的工況進行計算,并應考慮與柱腳的剛度相稱,還要考慮相關(guān)的不利因素影響,建議按本措施:第18.7.10條采用。 18.7.10一般當剛架跨度:小于等于18m采用2個M24; 小于等于27m采用4個M24;大于等于30m采用4個M30; 18.9.15有的門式剛架安裝時沒有采取臨時措施保證門式剛架側(cè)向穩(wěn)定,造成安裝過程門式剛架倒地,建議在設計總說明中應寫明對門式剛架安裝的要求。 18.9.16屋面防水和保溫隔熱是關(guān)鍵問題之一,設計時要與建筑專業(yè)配和,認真采取有效措施。 當跨度大于30米以上時,采用固接柱腳較為合理。 關(guān)于托梁,我們的做法是按普鋼設計。特別是要控制托梁撓度。要是托梁的撓度太大就會使剛架內(nèi)力發(fā)生變化,引起附加彎矩。 鋼梁與鋼柱的連接采用剛性節(jié)點。sts采用:翼緣和腹板按抗彎剛度比例分配所需負擔的彎矩,而剪力全部由腹板承受。這樣翼緣采用焊接,腹板采用摩擦型高強螺栓連接,螺栓數(shù)量多,造成施工時不便,實際上個人感覺wxfdawn所說比較實用,即節(jié)點彎矩由翼緣連接焊縫承受,腹板連接螺栓只受剪,高強螺栓只排一列,有利于施工,計算簡便。 節(jié)點域抗剪不滿足:調(diào)整節(jié)點域的腹板寬或厚! 門式剛架連接節(jié)點設計請教——用普通螺栓連接時按算法1:假定中和軸在受壓翼緣中心;用高強螺栓連接時按算法2:假定中和軸在落栓群中心。 高強螺栓有預緊力,在彎矩作用下中和軸靠近螺栓群的形心軸,按螺栓群中心計算是偏于安全的。普通螺栓沒有預緊力,所以彎矩作用的支撐點靠近受壓翼緣。如果是高強螺栓,按受壓翼緣為彎矩作用的支撐點計算螺栓的承載力是偏于不安全的。 變截面門式剛架構(gòu)件,當截面高度變化率>60mm/m時,根據(jù)規(guī)程CECS102:2002第6.1.1條第6項,按不考慮截面抗剪屈曲后強度來控制截面的高厚比。當由于這個條件出現(xiàn)高厚比不滿足的情況,可以通過以下任一種方式來進行調(diào)整:1)調(diào)整截面高度變化(如調(diào)整梁構(gòu)件節(jié)點位置,增長變化區(qū)段),使截面高度變化率盡量滿足≤60mm/m的要求; 2)加大腹板厚度,滿足程序不考慮屈曲后強度對腹板高厚比限值的要求; 3)設置橫向加勁肋,用工具箱中的基本構(gòu)件計算來確定滿足高厚比要求的情況下,需要設置加勁肋的間距; 42米單跨的話,柱腳剪力會很大,柱底板的抗剪鍵達不到抗剪要求。此時可以考慮在兩柱腳之間設置拉桿,以減少柱底推力。 我做過兩個,一個60m無中柱,一個102m有一根中柱,沒什么問題的,在寧波,一般柱頭要做到1m~1.5m,梁加掖部位大約都在1.3m~1.5m,一般這種結(jié)構(gòu)屋面很少有大的吊載,主要是風載控制,而且我的這些項目都是a類場地,沒什么的,重要的是構(gòu)造措施要好,節(jié)點要保守,梁柱保證高跨比,撓度控制的嚴一些.重要的是支撐系統(tǒng),一定要做足,最好算得保守一些,安全第*.應力比其實還好,但是一定要注意吊裝,梁的高寬比最好不要超過5——其實,國內(nèi)最大跨度的門式剛架已達到74M了,在計算上也沒什么太復雜的,需要注意的是鋼梁截面太大平面外的支撐一定要作好,鋼梁的撓度要嚴格控制,按70M,撓度1/400,跨中變形已經(jīng)有175mm,比較恐怖,另外對與風吸力的工況要好好計算。如果是用作機庫,山墻大門附近的兩榀剛架就得注意了,剛架撓度太大會影響到大門的安裝. 變截面梁可以根據(jù)梁的彎矩包羅圖來確定梁的截面尺寸和變截面的位置。 變截面位置最好設在梁的反彎點附近。你最好先看看梁的彎矩包羅圖的形態(tài)。 此外,還要根據(jù)運輸條件考慮梁的分段長度。一般不能超過20米。 材料利用率,對于一般的梁來說控制材料利用率 ,主要是控制翼緣寬、腹板高的尺寸選擇的要符合特定的模數(shù)這樣切出來的板才不浪費。 對于分段位置,不需要太過于考慮。 分段要考慮到鋼板的模數(shù),一般鋼板長8米,所以梁長8米或12米最好。 用STS算門剛輸入活荷載時,當雪荷載起控制作用時,其分布系數(shù)在STS中的哪里進行考慮? 只能人工的將雪荷載乘以其分布系數(shù)后按活載輸入《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》GB50009-2001中4.5.1寫到:“設計屋面板、檁條、鋼筋 混凝土挑檐、雨蓬和預制小梁時,施工或檢修集中荷載(人和小工具的自重)應取1.0KN,并應在最不利位置處進行驗算。(注:1、對于輕型或較寬構(gòu)件,當施工荷載超過上述荷載時,應按實際情況驗算,或采用加墊板、支撐等臨時設施承受;2、當計算挑檐、雨蓬承載力時,應沿板寬1.0m取一個集中荷載;在驗算挑檐、雨蓬傾覆時,應沿板寬每隔2.5~3.0m取一個集中荷載?!睆纳厦娴脑捒梢岳斫獾?,施工或檢修集中荷載在設計剛架構(gòu)件時不需考慮,只是在設計屋面板、檁條、鋼筋混凝土挑檐、雨蓬和預制小梁時才考慮,因此,施工或檢修集中荷載不與屋面材料或檁條自重以外的荷載同時考慮。CECS102:2002里面也是這樣規(guī)定的。的美女編輯們因此,在PKPM里面建模計算主鋼架的時候,根本就不需要需入檢修荷載,只是在“工具箱”里面計算檁條的時候需要計算施工或檢修集中荷載,程序默認的為1.0KN,跨中布置,是很有道理的,完全滿足最不利位置處進行驗算。至于施工或檢修荷載與活荷載、雪荷載取較大值等說法,似乎很有道理,但沒有十足的依據(jù)。