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鋼結構廠房設計應注意問題門式輕鋼剛架常見設計質量問題及預防措施

  發表時間:2013年10月19日  點擊數:484 次

  1 門式輕鋼剛架常見設計質量問題及預防措施

  18.9.1梁、柱拼接節點一般按剛接節點計算,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,設計時應注意把節點構造表達清楚,節點構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定,導致大風吸力作用下很 容易失穩破壞,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定的重要措施,有的工程設計把它們取消,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為節省檁條和墻梁而采取連續構件。但其塔接長度不少單位沒有經過試驗確定,而塔接長度和連接難于滿足連續梁的條件。在設計時,要強調若采用連續的檁條和墻梁,其塔接長度要經試驗確定 ,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,可是其柱間支撐仍用直徑不大的圓綱,建議在8度地震區的工程,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向穩定,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鍵問題之一,設計時要與建筑專業配和,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力發生變化,引起附加彎矩。

  鋼梁與鋼柱的連接采用剛性節點。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。

  節點域抗剪不滿足:調整節點域的腹板寬或厚!

  門式剛架連接節點設計請教——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。

  變截面門式剛架構件,當截面高度變化率>60mm/m時,根據規程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高厚比不滿足的情況,可以通過以下任一種方式來進行調整:

  1)調整截面高度變化(如調整梁構件節點位置,增長變化區段),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,一般這種結構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,重要的是構造措施要好,節點要保守,梁柱保證高跨比,撓度控制的嚴一些.重要的是支撐系統,一定要做足,最好算得保守一些,安全第一.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。

  此外,還要根據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,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后按活載輸入.

  《建筑結構荷載規范》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。”從上面的話可以理解到,施工或檢修集中荷載在設計剛架構件時不需考慮,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里面也是這樣規定的。

  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。

  ——虛梁是PKPM 中的一個特定名詞,由于PKPM對面荷載的定義是一個區域,而一個區域應該是由梁圍成的,在PKPM對排架進行三維建模時,由于平面外缺少梁的定義,行不成一個區域,無法進行荷載分布,因此在這兒建立一個虛梁,僅僅只是為了能夠布置荷載,一般我采用的虛梁是圓鋼D12,這樣對結構影響較小,所以虛梁僅僅只是為了布置荷載,及荷載分配,而又不影響結構的,因此虛梁剛度要足夠的小就好了啊。結果不看。

  1、在三維建模的墻面設計中可以方便的輸入人字型柱間支撐;

  2、三維建模僅用于墻面、屋面設計,然后形成pk文件,抽榀到二維建模中運算,三維建模本身不進行梁柱結構計算,所以不存在計算結果的誤差問題;

  3、通過上節點高形成屋面坡度最方便;

  4、三維建模時無法設定鉸接。

  先采用二維建模得出剛架尺寸后再三維建模,方便墻面屋面設計和各種平面布置圖的繪制。

  三維建模本身并不進行梁柱結構計算,三維建模與二維建模相比的優勢是:可以在整體結構中對頂檁、墻檁、抗風柱、水撐、柱撐、抗風柱等進行計算(只需用鼠標點擊構件,然后按其提示輸入一些簡單的設計條件)。

  本人認為,在設計過程中如果考慮在檁條上下翼緣附近均設置拉條,或者采用角鋼代替拉條,是解決檁條下翼緣容易失穩的比較實際可行的方法。這樣不僅能夠極大地增強檁條下翼緣的穩定性,也能很好地提高屋面的整體剛度,對屋面板安裝和正常使用都有很好的作用。本人曾經在實際工程中使用過,效果非常好。

  對于門鋼中的檁條是按拉條設在上面考慮的。而冷彎是按拉條在下面考慮的。

  所以設計人員應比較恒載與風載。進而定拉條的位置。如果風載實在太大大,最好是上下都加了。

  根據鋼梁穩定計算公式鋼梁的側向支撐點既要有一定的側向剛度又要有一定的抗扭剛度,所以拉條設在受壓翼緣防止梁側向扭轉,如果有可靠的抗扭措施,保證檁條不發生扭轉則拉條可只設一道,可上翼緣也可下翼緣。

  見過很多工程中為了工廠加工方便把拉條設置在檁條正中間。也不知道它能防止檁條上翼緣還是下翼緣失穩了。當然只要屋面板不采用隱藏式彩板。在自攻螺絲的緊固下檁條上翼緣肯定不會失穩了。

  Z型檁條搭接的長度最好不小于單跨跨度的10%,且不小于600mm,端跨的檁條搭接長度,可取檁條單跨跨度的20%。

  廠房柱和梁全部出現偏差,有的一兩厘米.——高強螺栓安裝完畢后是不容許再焊接端板的,因為在焊接高溫的影響下,高強螺栓桿受熱伸長,高強螺栓的原有施加的預拉應力將會喪失,這將直接影響連接節點的安全!

  柱子和梁的端板合不上,你可以在兩端板之間加鋼板,然后在端板下面做個小牛腿,然后把高強螺栓改為承壓型的。

  既然基礎無問題原因可能如下:

  1,跨度較大施工程序不對,導致大梁發生扭曲2,材料原因導致大梁變形3,設計原因,計算方法不對,跨度大,撓度大4,制作原因,封頭板焊接角度不對5,跨度大,梁的節多,施工時螺栓的扭矩不符合規范,有緊有松且順次不對,導致梁扭曲或接頭縫隙過大6,他所講基礎無問題是否包括軸線和標高施工原因應及時上隅撐等進行規范化校正;材料設計原因及時加材料補救;制作原因可加墊板等方法補救——實在不行只能運回加工廠

  搖擺柱的鉸接是指剛架平面內的轉動的釋放,而支撐的設置是為了傳遞剛架之間的水平力,跟是不是搖擺柱沒有直接的關系。為了保證廠房的整體穩定性,無論是否是搖擺柱,柱間支撐均不宜省略。

  加否柱間支撐要視情況而定。一般情況下,如搖擺柱平面外連接為鉸接(柱頂及柱腳均為鉸接),則為了不讓搖擺柱形成平面外不穩體系,這時加柱間支撐可形成穩定體系同時也減少了平面外的計算長度,比較經濟。當然如受工藝限制,廠房中部不許設支撐,則在搖擺柱平面外可做成剛架形式(類似于巨型結構的原理通過做兩個柱距相連的水平支撐與邊柱柱間支撐也可達到傳遞水平力的效果,這樣是可以替代柱間支撐作用的),并按剛架的計算長度作為搖擺柱的平面外計算長度進行計算。還有一種比較典型的情況,就是當計算考慮蒙皮效應(蒙皮的剛度應很大)時,可不加柱間支撐,搖擺柱的平面外計算長度可根據有限元分析算,屬于空間范疇,一般程序無法考慮,同時對支撐體系的要求也很大,需根據計算定。

  無墻體就是認為風就是直接吹過去的,沒有受荷當然也不存在體型系數的問題了,屋面的按荷載規范取值就好了.——看來你還沒有弄清輸入吊車荷載的含義,只有噸位是無輸入的!

  在PKPM的STS計算程序中,在吊車荷載數據這一欄目中,“最大輪壓產生的吊車豎向荷載”;

  “最小輪壓產生的吊車豎向荷載”;

  “吊車橫向水平荷載”

  “吊車橋架重量”

  “吊車豎向荷載與左節點的偏心距”

  “吊車豎向荷載與右節點的偏心距”

  吊車橫向水平荷載與節點的垂直距離“前兩項需據產品樣本,經計算求出,如何計算教科書上有。3項與吊勾的類型和噸位有關,是一個%數,據規范確定。4項由樣本查出。5,6項如果執行廠房模數的話,是常數。7項與吊車梁的高度和軌道類型有關。

  ——第1、2、4項準確的說法分別是吊車最大輪壓、最小輪壓、橋架重量在支座處產生的最大反力,需要根據吊車參數、吊車梁跨度等按反力影響線計算得出——sts吊車數據是指針對該榀剛架吊車所產生的最大輪壓,吊車廠家給定的是單個輪壓,sts中需要手工根據吊車影響線計算的最大輪壓輸入,不過新版的sts可以通過程序自動導入!

  ——先計算行車梁,再計算結構。

  確定吊車廠家的,按廠家的數據計算行車梁;沒有定廠家的,新STS里可直接導入數據計算。在輸出的文件后有:“最大輪壓產生的吊車豎向荷載”:“最小輪壓產生的吊車豎向荷載”:“吊車橫向水平荷載” “吊車橋架重量” .計算結構輸入吊車荷載時,導入此四項數據。“吊車豎向荷載與左節點的偏心距” ,“吊車豎向荷載與右節點的偏心距” 為行車梁中心線到柱中心線的距離。吊車橫向水平荷載與節點的垂直距離“為牛腿面到軌道頂的距離。另外在牛腿處需增加因行車梁軌道等自重產生的一個恒載值。

  STS數據庫的吊車數據好像都是橋式吊車的,沒有梁式吊車。若是手動或電動的梁式吊車采用此數據算出來的可能偏大。

  ——剛接手一個工業廠房,邊柱高38米,跨度56米,柱距6米,設2臺35噸吊車,啟吊高度28米,輕屋面,輕墻面。我想初步設計方案如下:用格構式柱,屋面采用網架。請問這樣的結構用STS如何建模?

  ——用“排架”模塊,屋面網架可以假設為無限剛,立柱用實腹柱就可以,35T不算大。注意規范(立柱用GB50017;網架用3D3S軟件吧,規范用網架規程)的以及風荷載體型系數選取。網架支座鉸接。最好先用3D3S計算出支座受力,然后到STS用“排架”計算。

  關于普鋼廠房結構布置的問題——現在在做一個50t吊車中級工作制,單跨36m,不知道在結構布置和鋼柱截面類型方面都有哪些要求,是不是要十字柱,還是H型柱就行,是不是交叉支撐都要用H型鋼的,對牛腿這塊還有沒有什么要求?

  ——個人認為50噸吊車是個分界線,柱子采用實腹或格構均可,一般情況下,如果是單跨可考慮采用格構柱,這樣位移比較容易滿足,如果是多跨可考慮采用實腹,因為實腹加工比較簡單,位移較單跨容易控制。用鋼量相差不多。

  ——50t吊車中級工作制的設計應叢以下幾方面著重注意:

  1、梁柱的強度、整體穩定、局部穩定等(翼緣寬厚比、腹板高厚比、長細比等)。

  2、吊車梁的計算注意應考慮疲勞計算。

  3、屋面水平支撐的布置應合理,同時應布置縱向支撐系統,以保證縱向的整體穩定性。

  4、屋面的梁的撓度應稍嚴格一些(一般按1/250控制)

  5、柱間支撐的布置、伸縮縫應符合規定。

  6、應考慮地震的作用。

  7、應考慮走道板及吊車的檢修梯。

  結構廠房磚墻圍護問題——我做了一個單廠,采用磚砌維護。由于要維護整體穩定性,要在鋼柱根磚墻之間設拉結筋。我沒有找到圖集或者規范,只找到混凝土柱的,上面說間距500,但當時我認為鋼柱上隨便施焊,且距離太小,可能會造成柱子的強度減小。就勉強采用了1000,可是審圖公司不同意,他們說必須500.我猜測他們也是用的混凝土柱的規范。請前輩告訴我怎么辦采取什么措施才行。非得500嗎?會造成鋼柱的強度的降低嗎?

  ——應該是500,你是不是把應力控制到105%啊,這么害怕焊接削弱柱強度。正常使用狀態下墻體對柱有利(就觀測結果和使用效果而言)。

  ——磚維護屬于自承重墻,驗算高厚比就可以了。與柱的拉結一般間距為500,主要加強墻體的面外剛度,有利于地震作用下的墻體穩定。

  砼柱+鋼屋架,砼柱建模如何考慮鋼屋架——砼柱上架鋼屋架的結構,下面的砼柱在空間建模時如何考慮鋼屋架?

  ——若用PKPM可用虛梁模擬。虛梁的作用;

  1.分割房間以傳遞鋼屋架承受的面荷載。

  2.可在虛梁上加集中荷載。

  3.模擬鋼屋架的軸向水平剛度。

  鋼結構廠房磚砌內隔墻穩定計算問題——現手頭設計這樣一個工程,廠房長73.1m,寬47.3,柱距7.2m,檐口5.2m,雙坡屋面,有中柱,半跨23.65m,現場復合屋面,磚砌外墻、內隔墻,在驗算高厚比是有疑問,還望高手指點,1.在計算外墻高厚比時,以柱距7.2m為橫墻間距(顯然是剛性方案)計算,但是剛架是否能作為外墻的橫墻,門鋼與砌體規范是不一樣的,本設計鋼柱柱腳是鉸接,柱頂側移按照門鋼規范控制(1/240),但是砌體規范4.2.2要求作為橫墻條件是最大側移

  2.最麻煩是有一道內隔墻,在兩品剛架之間的三分之一處,一直砌到內屋面板底,s=47.3m,只能是彈性方案,理論計算很難滿足,別人告訴我,按照抗風柱間距加構造柱,3.6m處加一道圈梁,磚墻頂部加一道圈梁,構造柱頂用彈簧板與屋面系桿連接,這種方式是否合理?我想知道中間3.6m處加的圈梁是否能磚墻的計算高度減半?我認為磚墻加壁柱、加構造柱不能改變整面磚墻的計算高度,靠磚墻加壁柱、加構造柱來保證墻體穩定是不夠經濟的,保證穩定最重要的方式是控制橫墻間距,——問題一;

  1.參見《砌體結構設計規范》6.1.2.1 .當b/s≥1/30時,圈梁可視作壁柱間墻或構造間墻的不動鉸支點(b為圈梁寬度).圈梁寬為240,  240X30=7200 ,即可加圈梁來減少墻的計算高度.

  2.柱頂側移按照門鋼規范控制(1/240),與砌體結構剛度不協調.可用剛體轉動的方法設計,將外墻設計成依附于鋼柱的一快剛體.不做外墻條基,外墻重量由地基梁承擔.地基梁座于鋼柱牛腿上.這樣就釋放了墻體與地面的轉角.

  3.宜沿鋼柱做構造柱,增強墻體與鋼柱的整體性(拉筋連接),以利于抗震.問題二;

  1.做鋼筋混凝土壁柱,壁柱柱腳應剛接,既應做獨立基礎,壁柱施工完后,再砌墻.

  2.鋼筋混凝土壁柱與屋面鋼結構,用彈簧板連接,傳遞水平力,釋放垂直位移.

  3.墻頂應做壓梁.壓梁與屋面鋼結構要有適當的間隙.門剛推薦輕質(柔性)墻板作維護,是有道理的.避免了主體結構與維護結構剛度不協調的矛盾.

  混凝土柱上加鋼屋架梁, 推力解決?

  如果鋼屋架梁指的是H型鋼,有如下幾種處理;

  1.鋼梁兩端加張緊拉條,且有豎向拉條與橫向拉條連接2.鋼梁支座與混凝土柱連接處的螺栓孔作成長圓孔。

  混凝土柱為脆性材料,而鋼梁為柔性材料,如何做成剛接?做成鉸接比較合適。

  30米跨度,15米高。原設計用鋼屋架,鋼砼柱已經做完,甲方非要改鋼梁。只好做個2米高的門式剛架,柱腳鉸接,經計算,柱頭在水平力的作用下位移過大,只好加上個水平拉桿,經計算須用36圓鋼,施工難度太大,后改為24.5的油浸鋼絲繩,上完恒載后拉了7噸的預應力。

  原則上來說,鋼梁水平力不能有,否則,推力混凝土懸臂柱難以承受。

  1.假如水平推力2噸,柱高7米,則彎矩140kn.m,試想要多大配筋。400X400的砼柱,單側也得配3@25(沒好好算,估的);

  2.一般,鋼梁與柱頂用螺栓連接;考慮抗拔是主要的。

  3.水平力可以靠橢圓空釋放,雖然水平力還會有一點,但好很多。

  4.要做得嚴格,應該節點處設置圓鋼做成輥軸的支座。

  5.如果要剛接,也是可以的,只是螺栓可能稍多一些;梁斷面也必須根據剛接設計了。

  一個38m跨度的鋼梁,混凝土柱結構,本人采取下弦下折的屋架形式,但又不是屋架,本人建議你看看工業建筑的一篇有關下弦下折的鋼屋架文章——一端平板支座,一端橡膠支座。

  對于跨度較小的此種輕鋼屋蓋可以做成簡支梁,簡支梁下翼緣拉平,上翼緣根據屋面坡度調節(一般屋面坡度要做的小的點),這樣還可以便于梁下吊頂。

  我做36M的鋼屋蓋時候,是采用兩端滑動(長圓孔25X60)處理的,長圓孔的長度必須考慮大于總的位移的1/2,否則錨栓易被剪斷(只有兩個)。屋架間的水平剛性系桿很重要。

  鋼梁下加一短鋼柱, 鋼柱與混凝土柱鉸接與鋼梁剛接—— 我亦處理過這類問題,跨度為27米,有吊車,如果用簡支或鉸接,則很難滿足變形的需要,我們是采用剛接,工程實踐也可以,只是施工上有些難度而已,不能把問題絕對化。節點處理上,我們參考了勁性(鋼骨)砼的有關規程。建成后使用效果也不錯,需要改進的是,如何使節點的設計能便于施工。

  我看到此論題很有興趣。論點有幾條:

  1,剛接;

  2,鉸接;

  3,一端鉸支,一端按滑動鉸;

  在這里講一件我親身經歷的此連接的工程實例。供大家在設計中參考。

  1974年我在北京一個長途汽車站的工地現場進行指揮鋼屋架的安裝作業。工藝如下:

  1,鋼屋架吊裝就位。初步連接螺栓(此時螺栓不緊);

  2,對鋼屋架位置進行調整(對十字線);

  3,用兩組杉搞在鋼屋架上弦進行臨時固定(此時吊勾不松。);

  4,用線墜檢查鋼屋架的垂直度。用兩組杉搞進行調整鋼屋架的垂直度。

  5,緊固鋼屋架的地腳螺栓;

  6,焊接;

  7,履帶吊變幅,松鉤(此時只能變幅,如松鉤則履帶吊大臂由于會彈作用,將鋼屋架拉偏);

  8,安裝各類支承;

  9,吊裝大型屋面板。

  就這樣完成了兩榀鋼屋架(一個節間)的安裝作業。這時設計院的同志來了。說這樣不行。設計是一端鉸支,一端按滑動鉸支座的。可是我們當時執行不了此設計。按此設計作業。鋼屋架在安裝中非常不穩定,很危險!最后商量還按原安裝工藝執行。

  以后我在設計鋼屋架和柱子時。將安裝工藝因素考慮進去。使鋼屋架的理論受力狀態與實際接近。

  1.在兩個腳支座處加個拉桿,不美觀,但很多業主還是接受了。

  2.加一小截鋼柱,與梁鋼接,這樣可以把水平推力轉化為彎矩由剛接節點吃掉大部分。

  3.最好的方法,與第一點類似,而且我在ABC,扎米爾的手冊上都見過——把簡支梁的下翼緣拉成水平就行了,這樣理論上是有水平推力的,但大家想一想,這個下翼緣與第1點的圓鋼拉桿可以起到相同的作用呀!實際是沒有推力的。如果下翼緣向下變截面并且低于了兩邊的鉸支座,效果相同的。

  別光看軟件的設計反力。

  1 與鋼結構有關的幾個比較實用的問題——在以前的工程中遇到以下幾個問題,請各位高手發表意見:

  1. 鋼結構廠房屋面z型連續檁條的計算及搭接所需的長度?

  2. 吊車梁牛腿彈簧墊板何時與牛腿焊接?

  3. 當地基持力層較深時有什么處理方法?

  4. 門式鋼架中夾層的設計:

  a. 用pkpm軟件計算時,如何建模計算?

  b. 其計算結果中為什么有時會出現“柱超筋”?

  c. 樓板配筋計算:有壓型鋼板與無壓型鋼板時計算的區別及構造要求?

  d. 組合梁中剪力釘是否可以等同與栓釘直徑的短鋼筋來代替?若可,是用圓鋼還是螺紋鋼?若用彎筋,其彎起方向及構造有何要求?e. 簡支鋼梁的設計是否考慮剪力釘的作用(無壓型鋼板時)?

  5. 鋼結構廠房中防火墻的設計問題:防火墻是否可以用壓型鋼板墻體?在鋼結構廠房中常用何種防火墻(磚墻、砌塊墻、壓型板輕質墻體)?防火墻是否需要出屋面?若出,有何要求?其與屋面的節點做法?

  6. 若設計抗震縫或沉降縫的兩邊柱為雙柱式,請問其柱的基礎如何設計?

  7. 墻面隅撐的設置是否能有效減少柱的平面外計算長度?墻面隅撐需要滿足那些要求?其設置間距以多少為宜?減少柱的平面外計算長度常用的方法有那些?平常在鋼結構廠房的設計中,結構安全是以平面內控還是平面外控?

  8. 多高層框架結構設計及三維建模和應注意的問題?

  9. 門式鋼架支撐系統:柱間支撐(有吊車、無吊車)、門式支撐、屋面水平支撐、系桿(剛性、柔性)、墻架的計算要點(即荷載的統計、內力的分配路徑等)?

  10. 吊車梁制動板在構造上是否有寬度要求?

  11. 門式鋼架無法設計柱間支撐時,如何處理,其計算過程如何?

  12. 天溝排水的計算,落水管直徑的選用?

  13. 抗風柱的剛接、鉸接分別適用于什么場合?

  14. 吊車及吊車梁部分:

  a. 進行疲勞計算時,應力循環次數的計算方法?

  b. 橋式吊車和梁式吊車式怎樣定義的?A1~A8工作制級別是否針對橋式吊車而言?單梁吊車是否可用于重級工作制級別中?

  15. 廠房通風、采光要求及滿足其要求而采取的措施?

  16. 車間廠房保溫要求的取值,采用多厚的玻璃絲棉及泡沫可滿足其要求?

  17. 與吊車梁有關的螺栓用高強螺栓還是普通螺栓,這與吊車的噸位有關系還是與工作制的級別有關系?okok.org 18. 帶有天窗的鋼架用PKPM建模的時候天窗架是否建上,如果建上,則輸入風荷載的時候如果按照門規的風荷載體型系數,則此系數應如何選取?

  1.第2個:吊車梁牛腿彈簧墊板在安裝柱間支撐的柱子上與牛腿焊接;

  2.第3個:當地基持力層較深時可以采用端承樁或摩擦樁基礎;

  3.第4個:

  a.兩種建立模型方法:(1)先計算二層的門剛架,然后按三維建立一層的鋼框架,然后把門剛架柱底控制內力按節點荷載加在一層的柱頭上;(2)先按三維建立一層的鋼框架,然后抽取一榀框架再轉到門剛里面建立整個的平面門式剛架,在門剛里面可以隨意畫線建立模型,建議門剛架(包括一層鋼柱和柱腳)和一層的平臺結構分開出圖,這樣工作量要少的多;

  b.“柱超筋”可能是總信息中框架選項你沒有選成鋼框架;

  c.壓型鋼板既可以作為樓板的正筋使用,厚度應該在1.0mm以上,這樣樓板底部的配筋就少些,也可以只作為模板使用,厚度的選擇滿足構造即可,樓板配筋和不使用樓承板是一樣的,只是加快了施工速度;

  d.組合梁中剪力釘不可以用等同與栓釘直徑的短鋼筋來代替,可以用槽鋼和彎起鋼筋代替,在<<鋼結構設計手冊>>的組合結構章節中有詳細的介紹;

  e.簡支鋼梁的設計可以考慮剪力釘的作用,可作為組合結構來計算,計算方法參見<<鋼結構設計手冊>>中的組合結構,但兩端鉸接的框架梁按組合結構來分析十分困難,所以我是一般不考慮;

  4.第5個:鋼結構廠房中防火墻用耐火磚砌成即可,防火等級較高的廠房(關于廠房防火等級的分類可參見<<建筑設計防火規范>>)需要出屋面,并且還要出墻體,兩邊的窗戶的間距也有嚴格的要求,防火等級較低的廠房的廠房防火墻可以用防火卷簾門.5.第6個:如果兩邊的地耐力差別不是太大,兩個鋼柱的基礎可以設計成一體的,差別太大的話,兩個基礎應該分開,只要是怕基礎受不了不均勻沉降產生裂縫,不均勻沉降對輕鋼結構影響不是很大,可以把兩個鋼柱之間的距離設的大一點,以使兩個基礎不重疊;

  6.第7個:墻面隅撐能有效減少柱的平面外計算長度,鋼柱設置隅撐,兩個隅撐.隅撐與柱底或柱頂之間的距離就是柱的平面外計算長度,設置間距與檁條的設置有關,減少柱的平面外計算長度常用的方法我只知道用隅撐,平面外控只要是保證柱子象扭轉之類的大的變形,平面內控主要是防止鋼板局部屈曲;

  7.第8個:多高層框架結構設計主要看整個結構的平面扭轉系數是不是1,結構平面是不是規整,最好是矩形,周期分布是不是有規律,節點是否滿足,鋼柱的長細比和鋼梁的撓度以及層間位移等.8.第9個:門式鋼架支撐系統基本上是固定不變的,柱間支撐有吊車時采用角鋼或方管做,主要看組成支撐的角鋼或方管按壓彎構件設計,柱間支撐和屋面水平支撐應該布置在同一位置,以便傳遞水平力到基礎和組成幾何不變體系,兩個柱間支撐的間距有嚴格的要求,建議多看一些相關的專業書,系桿一般都是剛性的;

  9.第11個:如果無法設置剪刀撐可以做門式支撐,如果連門式支撐都不能設置可以在兩個剛架間設置縱向剛架,見門剛規程頁18;

  10.第12個:天溝排水量計算見附件計算程序(下載的別人的),一般情況下計算滿足了是不夠的,在北方,排水管經常被冰或樹葉雜物堵住,應及時清理天溝,有條件的話可以在天溝下設一暖水管以便天溝里的冰雪融化;

  11.第13個:抗風柱柱腳可以剛接也可以鉸接,鉸接的時候基礎較小,但柱頂與鋼梁連接最好是鉸接.

  12.第14個:b.在吊車使用頻率不高的情況下,1~10噸時吊車可以做成單梁式的,10~25噸可以做成雙梁式的,再大的噸位一般都是橋式的,可參見吊車生產廠家的樣本,梁式的吊車自重輕,輪壓小,剛架節省材料,橋式的自重大,輪壓大,剛架的用鋼量很大,并且吊車要做制動板等一些構造措施;A1~A8工作制級別應該是按工作頻率來劃分的,梁式一般為A3~A5,重級工作制的吊車應該有特殊的要求,很遺憾,我到現在也沒遇到重級工作制的吊車.

  13.第15個:廠房通風一般是有有害氣體的車間要求多長時間把廠房內的空氣換一遍,可采用自然通風器或動力通風氣,產品說明中有每小時的換風量,計算出廠房的體積相除就可以得出;采光要求主要是窗戶面積與廠房面積的比值,不滿足的情況下可以在屋面加采光帶.

  14.第16個:這是熱工計算的問題,搞水暖的應該都會計算.

  15.第17個:吊車梁有關的螺栓一般采用高級別普通螺栓,因為吊車梁要承受動力荷載,但制動板和吊車梁連接采用高強螺栓;

  16.第18個: 帶有天窗的鋼架用PKPM建模的時候可以建上,風荷載體型系數應該按<<荷載規范>>取值,也可以把天窗的柱底反力按節點荷載加在剛架上,風荷載體型系數就好取值了.

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