建筑结构审查要点(8)

2019-04-23 18:45

筑钢结构技术规程的规定。对于以钢筋混凝土结构为主要抗侧力构件的高层钢结构的位移,应符合现行国家标准钢筋混凝土高层建筑结构设计与施工规程 的有关规定,但在保证主体结构不开裂和装修材料不出现较大破坏的情况下,可适当放宽。

2)高层建筑钢结构在水平脉动风作用下,其水平运动加速度应满足高层民用建筑钢结构技术规程中对舒适感的要求。即在风荷载作用下的顺风向与横风向顶点最大加速度应小于规范所给限值: 4、 构件设计

1)多高层建筑钢结构的梁、柱、钢板剪力墙、组合楼板及支撑结构构件应按钢结构设计规范和高层民用建筑钢结构技术规程的规定验算强度、整体稳定、局部稳定及刚度。其中对受压构件的计算长度取值,应区分无侧移和有侧移框架结构,分别选取不同的计算长度值。

2)结构构件或连接计算时,单面连接的单角钢、施工条件较差的高空安装焊缝、无垫板的单面施焊对接焊缝、沉头和半沉头铆钉连接是否按规范要求将强度设计值乘了相应的折减系数,见钢结构设计规范第3.4.2条。

3)对抗震设计的多高层钢结构,还应满足抗震设计规范第8.2.5条和高层民用建筑钢结构技术规程第6.3.3条对强柱弱梁的要求。

4)对抗震设计的多高层钢结构,还应满足抗震设计规范第8.2.8条和高层民用建筑钢结构技术规程第8.1.3条强节点弱构件的构造要求。

5)非抗震及抗震区均应满足构件局部尺寸限值及拉压构件长细比限值的要求。

5、 连接节点设计

高层钢结构中梁柱连接节点、梁与剪力墙或支撑的连接节点以及柱脚节点的计算构造应与主体结构的模型(刚接、半刚性连接或铰接)相一致,一般不采用

半刚性连接。柱脚设计时,不得用柱脚锚栓来承受柱脚底部的水平反力,柱脚锚栓埋置在基础中的深度、直埋式柱脚埋入深度等应符合钢结构设计规范第8.4.13∽8.4.16条的规定。抗震区梁与柱刚性连接节点须符合抗震设计规范第8.3.6条的规定。 8.3、常出现的问题

1、象计算多层钢筋砼框架结构一样对钢框架梁的梁端负弯距进行调幅:一般不进行调幅,能不能调幅的关键在于节点能不能提供足够的塑性转动能力,砼结构是靠限制砼受压区高度来确保节点有足够的塑性转动能力; 钢结构可以靠增强节点的抗转动能力来实现这一点,但由于钢结构本身比较柔,加之抗震性能比较好,如纯粹加强节点,效益不明显,综合成本也可能得不偿失,因此在实际工程实践中并不调幅,另外还有更好的体系代替框架(如柱―支撑体系,框架―支撑体系)。若靠框架本身作为抗侧力构件,并不经济,特别是在水平作用效应起控制的情况下。其实在国外发达国家,纯框架用得很少,梁柱一般作成铰接,只承担竖向荷载,水平荷载靠支撑等抗侧力构件承受。

2、抗震设计强柱弱梁不满足:抗震设计规范第8.2.5条和高层民用建筑钢结构技术规程第6.3.3条对强柱弱梁均有要求,有明确的计算公式。

3、多层钢框架是否一定设置支撑?钢结构设计规范提供有纯框架的计算方法,同时也有钢框架独立单元应加支撑的规定;加不加支撑,应考虑建筑使用功能要求,只要满足层间侧移指标和强度指标则完全可以不设支撑,但是用钢量会增加(尤其在高烈度区),从技术经济方面考虑,建议一般要加支撑。

4、钢框架梁刚度放大系数:钢框架梁刚度放大系数和钢筋混凝土框架梁刚度放大系数一样,都是考虑混凝土板对框架刚度的贡献,但放大系数的考虑是有条件的:采用考虑楼板面外刚度的计算模型、直接承受动力荷载、没有加足够的抗剪件、进行弹塑性分析时放大系数均取1,也就是不考虑放大系数;其他情况可以考虑

5、柱脚不包裹混凝土:钢结构设计规范8.9.3条规定:“柱脚在地面以下

的部分应采用强度等级较低的混凝土包裹(保护层厚度不宜小于50mm),并应使包裹的混凝土高出地面不小于150mm。当柱脚底面在地面以上时,柱脚底面应高出地面不小于100mm。”主要是考虑耐久性的强制性条文。

6、钢结构焊缝等级提高、焊脚尺寸大、焊缝长度超长:钢结构焊接连接既要考虑安全,还要兼顾经济、施工难度、残余应力存在,钢结构设计规范第7.1.1条明确了一二级焊缝的使用范围,对于其他大量施焊部位均可采用三级焊缝。

7、单层或多高层框架等截面柱,在框架平面内计算长度 1)计算长度等于该层柱高度乘以计算长度系数 L0=μL 2)柱计算长度系数确定

A:当按考虑二阶效应且在每层柱顶附加假想水平力(符合规范第3.2.8条要求)时,μ=1.0

B、当为强支撑框架(符合规范第5.3.2条要求)或层间位移比小于1/1000的高层纯框架或有支撑剪力墙框架(高钢规第6.3.2条),按无侧移框架计算长度系数μ≤1.0

C:层间位移比不小于1/1000的高层纯框架或有支撑剪力墙框架,按有侧移框架计算长度系数 μ≥1.0

D:当为弱支撑单多层框架时,按无侧移框架和有侧移框架分别计算框架柱的计算长度系数,然后对框架柱稳定系数进行修正

E、注意有摇摆柱时的增大系数规范5.3.6条。 8.4大跨度房屋钢结构 1、 结构体系及支撑布置

1)在大跨度房屋钢结构中,一般网架及网壳结构属于空间受力的结构体系,结构的选型及杆件的布置应保证结构为几何不变,同时,还必须保证结构的整体稳定性。

2)普通工业厂房及轻型门式刚架结构一般为平面受力结构体系。为了保证结构体系的空间稳定性,支撑系统的布置是关键。因此,审查重点是屋盖结构支撑系统和柱间支撑系统的布置是否合理、是否能保证整个结构体系的稳定性。同

时,墙架系统的设置及构造处理亦应具有合理性。 2、 大跨度钢结构力学模型的建立

网架与网壳结构中,当采用不同的节点形式或者不同的节点连接构造时,其计算模型应有所不同。此外,当进行有限元分析时,对支座约束的处理必须与力学模型相符。对轻型屋面结构,还应注意验算在风吸力的作用下,网架与网壳结构中的杆件若产生反号,侧拉杆的长细比应按压杆长细比控制。 3、 普通工业厂房的审查要点

1)普通工业厂房中框架梁、柱计算长度的选取应符合钢结构设计规范第5.3节要求;各构件长细比限值应根据设计条件分别满足钢结构设计规范和抗震设计规范的要求;构件的强度、整体稳定、局部稳定及刚度计算应满足规范要求。非抗震及抗震区均应满足构件局部尺寸限值的要求。

2)普通厂房结构体系中的檩条、墙架系统的布置以及与主框架连接节点的构造应合理。梁与柱的连接节点、拼接节点以及柱脚与基础的连接节点设计和连接构造应合理,并满足规范条文的要求。

3)柱高度确定和计算长度确定(基础刚性固定) A、等截面柱高度确定

屋架和柱铰接时:等于柱脚底面至铰接点之间的高度。

屋架和柱刚接时:当屋架下弦处设有纵向水平支撑时,不论屋架为上升

式或下降式,均取屋架下弦重心线至柱脚底面之间的高度;当仅设屋架上弦纵向水平支撑时,不论屋架为上升式或下降式,均取屋架上弦重心线至柱脚底面之间的高度。(当屋面可假定为平面内刚性时,始终认为屋面处有纵向水平支撑)

B、变截面柱高度确定

变截面柱下部各段等于各段高度; 变截面上段柱高度确定:

屋架和柱铰接时:等于肩梁顶面至铰接点之间的高度。

屋架和柱刚接时:当屋架下弦处设有纵向水平支撑时,不论屋架为上升

式或下降式,均取屋架下弦重心线至肩梁顶面之间的高度;当仅设屋架上弦纵向水平支撑时,不论屋架为上升式或下降式,均取屋架上弦重心线至肩梁顶面之间

的高度。(当屋面可假定为平面内刚性时,始终认为屋面处有纵向水平支撑)

C、计算长度等于柱高度乘以计算长度系数 L0=μL

D:根据铰接和刚接情况按规范附表计算下段柱的计算长度系数,然后计算上段、中段的计算长度系数。注意计算长度系数的折减规范5.3.4表、有摇摆柱时的增大系数规范5.3.6条。

4、 门式刚架轻型房屋钢结构审查要点

1)门式刚架轻型房屋钢结构适应性:门式刚架规程第1.0.2条

2)门式刚架轻型房屋钢结构极限状态设计应符合门式刚架规程第3.1.3条、荷载作用应符合门式刚架规程第3.2节要求(应注意:屋面均布活荷载取0.3KN/M2时,应只有一个活荷载;当两个及以上活荷载参与组合时,屋面均布活荷载仍应取0.5KN/M2)、材料抗力取值及折减系数应符合门式刚架规程第3.3.2条的规定、变形及构造要求符合门式刚架规程第3.5节的规定(应注意:变形应与使用状态想适应,如有刚性管道穿过的厂房应更严限制变形限值)。

3)结构布置

门式刚架是否设置了支撑体系,在设置柱间支撑的开间是否同时设置了屋盖横向水平支撑;当支撑体系设置在第二开间时,第一开间的相应位置是否设置了刚性系杆;刚架转折处(边柱柱项和屋脊处)及多跨房屋相应位置的中间柱顶,是否沿房屋纵向全长设置了刚性系杆;屋盖横向水平支撑的竖腹杆是否按刚性系杆设置并满足承载力要求;当柱间支撑采用园钢时,是否设置了拉紧装置。

屋盖是否设置了支撑体系;当支撑为园钢时,是否设置了拉紧装置。 当坡屋面檩条跨度大于4.0m时,是否按规范规定在檩条间设置了拉条(包括斜拉条和撑杆);墙梁亦宜参照上述要求设置拉条。

在刚架横梁的受压翼缘及刚架柱顶内侧翼缘受压区,是否按规范规定设置了隅掌。

4)经常出现的问题

a、山墙采用砌体墙,极难与刚架变形协调

b、工字截面构件腹板的受剪板幅,高度变化超过60mm/m。不符合门式刚架规程第6.1.1条第6款的规定。

c、隅撑设置位置与计算假定不符且有隅撑的檩条仍开长圆螺栓孔与刚架梁连接(PKPM默认为3米)

d、屋面水平支撑跨不设柱间支撑,采用钢筋作水平支撑时未设置收紧装置。


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