| Profilo菊花与剑FotoBlogElenchi | Guida |
|
24/06/2007 少林方丈释永信说佛说了些什么?容易理解吗?我告诉大家,佛所发现的人生真理,非常的简单,甚至简单到我说出来大家都不敢相信。佛自己当初悟出这个真理时也不敢相信,书上说,佛悟道后,不想也不愿把自已悟到的真理传授给别人,怕被别人耻笑。佛所悟的真理,以及49年说法传道的内容,其核心就是五个字:别胡思乱想。做人能做到不胡思乱想,他的内心就会变得清明安祥,烦恼痛苦也随之而去。佛经上所说的四万八千法门,数自己的呼吸也好,观心观空也好,念佛也好,拜佛也好,参话头也好,以及别的,只有一个目的,就是让人做到不胡思乱想。我们禅宗讲明心见性,想通了就好。同样是吃饭,过去是糊里糊涂吃饭,现在是明明白白吃饭;同样是睡觉,过去是七梦八梦睡觉,现在是踏踏实实睡觉。马祖禅师说,饥来吃饭,困来睡觉,就是这个意思。切不要以为,成佛以后就腾云驾雾,万人朝拜,或者其它不着边际的奇迹,那都是妄想,都是外道。
什么是禅?不要胡思乱想就是禅。 佛经上说,人身难得。世俗人生尽管没有意义,但一个人一辈子几十年时间,却是很珍贵的,我们通过学佛,通过努力修行,可以过上与世俗生活方式有别的另一种有意义的人生,那就是成佛。有人可能要说了,佛也是人么?是的,佛也是人,佛是觉悟了的人。所以经上说,众生是未觉的佛,佛是已觉的众生。切不要以为成佛以后,就是坐在大雄宝殿的莲花座上,香绕烟熏,万人朝拜。不是这样的。当年释迦本尊成佛以后,还是风里来雨里去,托钵游化一生。成佛以后,人还是那个人,只是他心理状态发生了根本变化,变得明亮宁静,没有任何困扰,生机勃勃,更有活力。 我们每天忙忙碌碌,上下左右,东张西望,而佛说不定就紧贴着我们背后,在窃笑我们的糊涂,我有时和人开玩笑说,只要我们突然来个急转身,就不定就能和佛撞个满怀。悟道成佛,随时随地都是可能的,古代、现代的禅师们开悟的故事不是很多么?不要把开悟想象成升天成仙 之类的,开悟只是平常事,就象放下肩上的重担一样平常。一个人人品正,一心一意地做人,就自然而然昌盛成佛了。" 我觉得很好理解,挺有道理,莫非我深具慧根? 一切苦恼的来源,往往是想太多了。心魔一除,一切皆可坦然视之 28/12/2005 顾城的几首诗远和近
你 我觉得 -------------------------------------------------------------------------------- 雪人
在你的门前 你拿出一颗棒糖 雪人没有笑 人在哪里
-------------------------------------------------------------------------------- -------------------------------------------------------------------------------- 不要在那里踱步
不要在那里踱步 天黑了 不要在那里踱步 梦太深了 不要在那里踱步 下山吧 不要在那里踱步 告别绝望 不要在那里踱步 灯光
-------------------------------------------------------------------------------- -------------------------------------------------------------------------------- 简历
我是一个悲哀的孩子 我从北方的草滩上 在一片淡漠的烟中 我相信我的听众
-------------------------------------------------------------------------------- -------------------------------------------------------------------------------- 土地是弯曲的
土地是弯曲的 蓝吗?真蓝 还是给我一朵云吧
-------------------------------------------------------------------------------- -------------------------------------------------------------------------------- 我耕耘
我耕耘 风太大了,风 我播下了心 在我和道路消失之后
-------------------------------------------------------------------------------- 17/12/2005 转援外手记:中国人在非洲(深有同感)援外手记:中国人在非洲
——生活在西非赤道几内亚见闻散记 (作者:荷赛菲娜,摘自中国日报网站)
异形柱框架结构计算模型探讨异形柱框架结构计算模型探讨
郑明星 唐家祥 (华中科技大学土木工程学院 武汉430074) 【摘要】 通过对一个异形柱框架结构工程实例采用PKPM系列程序,选取不同计算模型进行计算对比分析,探索更加接近实际受力情况的计算模型。采用有限元程序分析水平剪力作用下柱本身产生的附加扭转作用产生的水平剪应力,比较与现有规范及地方规程计算结果的差别,得出有益于工程实践的建议,可供设计人员参考。
【关键词】异形柱 计算模型 剪应力 扭矩 DISCUSSION ON THE CACULATING MODEL OF LIHGTWEIGHT FRAMED STRUCTURES WITH SPECIAL-SHAPED R.C. COLUMNS Zheng Mingixng Tang Jiaxiang (Huazhong University of Science and technology Wuhan 430074) Abstract:On the basis of the calculation of lightweight framed structures with special-shaped R.C. columns through different model, explore the best model approaching the real structure, some significative advice were concluded, it can serve as reference for engineering design. Keywords: special-shaped R.C. columns; calculating model; shearing strength;torsion 一、 引言
在大开间住宅建筑中采用轻质墙体的钢筋混凝体异形柱(T形、L形、十形、Z字形)框架结构是增加使用面积、适应功能变化需要的主要途径之一。它与传统结构体系相比,由于肢厚与填充墙基本等厚,解决了普通矩形柱框架结构在房间内露柱造成使用上不便的问题,使用面积相应增加了许多,同时解决了砖混结构超高和大开间要求存在的技术问题,墙体采用轻质保温隔热材料,符合墙体改革方向,近年来受到普遍喜爱并采用。 虽然目前的地方规程[1]对该类结构已有较系统的研究,取得了一系列研究成果。但目前对异形柱框架结构抗震性能问题仍争议较大,规程[1]未对异形柱框架结构在地震作用下产生的柱自生附加扭矩产生的应力作出明确规定,仅从概念上要求结构规则、对称。实际工程中该类结构虽然尚未出现较大的质量事故,但由于该类结构没有经过地震灾害检验,震害资料不足,许多问题还有待探讨,故其抗震性能仍然受到各方质疑,新版的混凝土结构设计规范也没有将其列入其中。 目前通用的计算软件对该结构计算均较粗略。本文试图用几种计算模型来计算同一工程,比较采用不同计算模型的计算结果差异,探讨最为接近真实受力的计算模型,以供工程设计参考。 二、 工程概况
某七度设防地区八层住宅楼,其标准层结构平面布置如图1所示。该工程标准层层高为3.10m,底层为1.0m,填充墙均采用200~250厚加气混凝土砌块。建筑物场地土类别为Ⅱ类场地土。异形柱肢宽为200~250,与墙厚相同,框架梁为200~250×400~500,梁宽与墙肢同宽。 三、 计算模型的选择
现在一般的结构计算程序如TBSA5.0中由于无法直接定义异形柱,故大多数设计人员在设计异形柱框架结构时,大都将异形柱按等面积或等刚度换算成矩形柱计算,或按采用薄壁杆件单元的剪力墙模型进行计算,但这三种计算方法均与异形柱框架结构实际受力情况相差较远,产生的误差无法得知。 在PKPM系列程序[1]中已经加入了异形柱的计算,该程序对异形柱取如图2所示的局部坐标。在计算异形柱的刚度时,以其主形心的主轴坐标为参考点,即要求出异形柱主形心惯性矩,与之相连的梁的刚度也均向异形柱主形心迭加。这样计算得到的结构的刚度较以往用等面积或等刚度换算法精确。 图1标准层结构平面示意图 现对该工程用该程序采用以下几种计算模型进行对比分析: 1、采用TAT程序中"形心长度的梁"模型及"带刚域的梁"模型计算 由于异形柱框架结构是空间工作的结构,不能用平面框架模型来计算分析,故需用TAT来计算。该程序对异形柱取图3计算模型进行分析。 "形心长度的梁"模型即当用户输入异形柱后,如果认为与该异形柱相连的梁与其形心相连,那么在计算此梁时,就以两端异形柱的形心为准,在计算梁刚度时就会以两端形心长度L2为准。 "带刚域的梁"模型即如果异形柱考虑梁的刚域,则按L1来计算梁长刚度,这样梁的计算长度变短,从而提高了结构的刚度。 图2异形柱的局部坐标 图3异形柱结构梁计算长度示意图 2、采用SATWE程序加"刚梁单元"模型计算 由于实际结构中,框架梁并未直接通过异形柱的形心,故我们在SATWE程序中设置了一刚臂单元,该单元无自重,刚度无穷大,让该单元一端通过柱截面形心,而另一端与框架梁相连,结构计算模型如图4所示。这样使得结构传力更加接近实际受力状况。 3、采用SATWE程序中"墙元"模型计算 把异形柱作为剪力墙输入,用SATWE计算。由于SATWE采用空间有限元壳元模型分析,剪力墙存在平面外刚度,较采用薄壁杆件单元的TAT及TBSA精确。但是该模型无法考虑由于剪力墙输入时两方向重合部分带来的计算误差。 图4异形柱框架带刚梁计算示意图 以上四种模型均采用振型分解反应谱法计算,认为楼板在自身平面内刚度无穷大,各层内所有柱均有相同的平动和转动。同时考虑了平扭耦连计算整体结构的扭转效应,这样由于水平合力作用线不经过楼层平面的刚度中心产生而产生的扭矩由各框架水平剪力的合力矩平衡。内力组合的方法均采用完全二次型组合CQC法,结构布置、荷载及各计算参数取值均完全相同。但TAT和SATWE程序均忽略框架柱本身受到的扭矩。 四、 角柱内力
依上所述,"形心长度的梁"与"带刚域的梁"、"刚梁单元"、"空间有限元壳元的剪力墙单元"模型会得到不同的计算结果。 几种不同计算模型得到的最大层间位移均发生在第三层,取第三层的角柱内力进行分析。如表1所示。可以看出,采用SATWE程序加"刚梁单元"的计算模式得出的自振周期最小,水平地震反应最大,角柱内力最大。 表1 计算模型 TAT(形心长度的梁) TAT(带刚域的梁) SATWE(加刚梁单元) SATWE(空间有限元壳元的剪力墙单元) 自振周期T1(S) 1.3089 1.1517 1.1453 1.2435 最大层间位移 1/ 951 1/1082 1/1058 1/1154 Y方向水平地震作用下角柱29第三层的内 力 N(KN) 70.7 74.7 86.3 Vx(KN) 8.5 9.0 10.1 Vy(KN) -13.7 -14.8 -16.9 Mx-top(KN.m) 20.8 22.9 26.2 My-top(KN.m) 12.8 13.7 15.4 五、 剪应力分析
但以上计算模型由于均忽略了柱本身的扭转的影响,故都未能输出在水平地震作用下柱端扭矩及由此产生的剪应力大小。而国家规范及地方规程中均未对L型截面异形柱的受扭计算作出规定,故在此采用有限元程序分析水平剪力作用下柱本身产生的附加扭转作用产生的水平剪应力。 为考虑柱自身扭转影响对柱截面上水平剪应力的作用,取一层柱进行分析,用SAP92程序建立如图5所示的计算模型。边界条件为下端完全固接,上端各节点仅允许水平方向位移和转动,约束竖向变形。高度为标准层层高。该模型与文献[4]中试验模型相似。 水平力大小Fx 和Fy取自SATWE程序加"刚梁单元"计算模型得到的结果。Fx =Vx=10.1KN,Fy=Vy=-16.9K N。水平力作用线认为与框架梁中心线相同,较符合实际受力情况。 计算得到的水平剪应力分别如图6、图7所示。 图5 有限元分析模型 图6 X方向水平剪应力(N/m2) 图7 Y方向水平剪应力(N/m2) 有限元分析结果与按现行规程不考虑柱自身扭转产生的剪应力比较如表2所示。可见L形柱在双向水平力作用下扭转效应明显,产生的最大水平剪应力约为不考虑扭转时的1.5倍左右。 表2 有限元计算最大水平剪应力 V/bh0(h0为验算方向墙肢的有效高度) X方向水平剪应力 1.4×105 (N/m2) 8.5×104(N/m2) Y方向水平剪应力 -2.0×105 (N/m2) -1.4×105 (N/m2) 五、 结果与结论建议
1、以上计算结果显示,不同模型计算结果略有差别。TAT程序的计算模型认为框架梁直接与异形柱形心相连,与实际情况有差别。TAT程序中"形心长度的梁"计算模型自振周期偏小,地震反应相对较小,计算结果偏于不安全。采用壳元的剪力墙单元计算模型无法考虑墙体重叠部分影响产生的误差无法得知,且其输出的结果为每段墙肢的内力,配筋构造为剪力墙的构造,无法应用于工程实际,其周期及层间位移仅能作为设计参考。采用SATWE程序加"刚梁"单元的计算模型得出的自振周期最小,水平地震反应最大。其传力路径也最为接近实际受力情况,建议设计中按此模型计算。 2、由于异形柱框架结构梁柱节点较矩形柱框架结构弱,本文所述的"刚梁"作用,不能仅由梁柱节点提供,柱边楼板也参与了一定的传力作用。文献[3] 以低周反复荷载模拟地震力试验表明:水平荷载作用下,空间框架结构的楼板沿梁边缘较早开裂,破坏时板顶、板底已有明显的通长裂缝,也说明异形柱框架结构梁柱边楼板对节点传力起到一定作用。故建议柱边楼板局部加强,配置一定数量加强筋,以防止柱边楼板开裂,让柱边楼板与梁柱节点共同工作,符合构件节点的破坏不应先于其连接的构件的抗震设计原则。 3、异形柱框架结构楼板在框架整体协同工作中起到的作用较矩形柱框架结构强,故建议采用整体现浇楼面结构,在楼梯间及开较大洞口部位设置矩形柱,角柱为异形柱时角柱边楼板不宜开洞。 4、由于角柱多为L形柱,在单向地震作用下,角柱受到双向水平力的作用,由此产生的剪应力还伴随较明显的附加扭转作用,而L形柱的附加扭矩相对T形及十字形柱明显,故在实际工程设计中对异形柱特别是角柱仅考虑其受剪力作用是偏于不安全的。有限元分析表明其内折角还伴有明显的应力集中现象。故在设计中应适当加强其抗剪及抗扭承载力。建议将L形角柱抗震等级按规范提高一级设计。 5、采用基础隔震技术可以让隔震层消耗大部分地震能量,能将对异形柱框架结构不利的水平地震反应减小60%左右,整个结构的扭转反应降低得更多,这样可以有效减小地震作用下异形柱产生的水平剪力,异形柱自身的附加扭矩也相应减小。此方法从另一个角度来改善该类结构的抗震性能,也是值得探讨的思路之一。 参 考 文 献 1. 天津市标准.大开间住宅钢筋混凝土异形柱框轻结构技术规程(DB29-16-98). 2. PKPM系列程序帮助文件. 3. 郑建岚,罗素蓉.异形柱框架结构的试验研究.工业建筑.2000,(1). 4. 林宗凡,吴善能.L形截面柱的合理配筋方式.工业建筑,1999,(2). 轻钢结构设计若干问题探讨(我刚发表的《钢结构》第四期欢迎指教)轻钢结构设计若干问题探讨 郑明星 陈京芳 (中国轻工业武汉设计工程有限责任公司 武汉 430060) 摘要 本文针对门式刚架轻型房屋钢结构设计中遇到的关于结构方案、选材、节点构造、支撑、基础、安装等若干方面的问题进行了综合论述,并给出建议的设计。 关键词 门式刚架 节点 支撑 基础
summarY of SOME PROBLEMS IN STRUCTURE design of LIGHT STEEL STRUCTUR Zheng Mingxing Chen Jingfang (CHINA Light Industry Wuhan Design Engineering CO.,Ltd Wuhan 430060) ABSTARCT The paper make a summary of some problems in structure design of light-weight buildings with gabled frames,such as structure layout、materials、jionts、bracing system、foundation etc. Finally it proposes optimal design method. KEY WORDS gabled frames jionts brace foundation
随着我国经济技术飞速发展,建筑技术水平的提高,轻钢厂房日益得到普及。但目前对轻钢结构的设计不如钢筋混凝土结构那样成熟,各个钢结构厂家在许多问题的处理上都不尽相同。本文针对笔者在日常设计工作中遇到的一些问题进行一下总结,并给出一些设计建议,以供同行参考。 1 方案优选 1.1结构形式 目前应用最多的结构形式为门式刚架,但应注意的是《门式刚架轻型房屋钢结构技术规程》(CECS102:2002)(以下简称《规程》)[1]应用的范围是起重量不大于20t的A1~A5工作级别的桥式吊车。当吊车吨位较大时,虽然有不少成功的设计范例,但笔者认为并不太经济,此时刚架侧移是梁柱截面的控制因素,采用实腹式钢柱将使得柱截面非常大,体现不出轻钢结构的经济优势。这时可考虑采用格构式钢柱、混凝土柱或钢管混凝土格构式柱[2],屋面体系不变。当采用混凝土柱时,应注意综合比较施工工期对综合成本的影响。当刚架跨度较大时,同样采用普通实腹式钢梁则不太经济,且变形不易控制,可采用预应力格构式刚架、索支承式门式刚架等多种形式。 1.2伸缩缝设置 《规程》规定,纵向温度区段长度不大于300m,横向温度区段不大于150m。房屋的温度区段应按规范规定设置独立的空间稳定的支撑体系。当纵向需要设置伸缩缝时,应优先采用在檩条螺栓连接处采用长圆孔的方法,并使该处屋面板在构造上允许胀缩。当横向需要设置伸缩缝时,应通过计算温度应力比较是否设置双柱的经济性。 1.3最优柱距及最优跨度[3] 对于门式刚架结构,在满足工艺布置要求的前提下,最优柱距和最优跨度的问题是方案设计中应充分考虑的,许多文献已做了充分论证。一般的规律是:当荷载较大(包括屋面吊挂荷载及吊车荷载)时,柱距可取小些,建议为6~7m;刚架跨度宜取24~30m。反之荷载较大时则应加大柱距,宜为8~9m;刚架跨度宜取18~21m。 2 材料选择 2.1钢材选用 一般认为,当计算所需梁柱截面由强度控制时,可优先选用较高强度等级的钢材。但当结构由变形或稳定控制时,则应优先选用较低强度等级的钢材。由于目前钢材市场价格波动较大,设计人员应充分了解各种型号钢材市场价格后,进行优化设计。 《规程》规定,门式刚架、吊车梁和焊接的檩条、墙梁等构件宜采用Q235B或Q345A及以上等级的钢。实际上,当Q235附加冷弯试验合格的保证及核算碳当量满足要求后,是可以用于不承受低温环境和动荷载较大的结构。 2.2焊接材料选用 设计者一般只需根据母材的种类选择与其匹配的相同等级焊条或焊丝、焊剂即可,无需给出具体的牌号。但直接承受动力荷载的焊接连接或重要的厚板焊接宜选用低氢型焊条,如E4315、E4316、E5015、E5016等。 2.3螺栓选用 对于钢结构主材的连接,一般采用高强度螺栓(8.8S或10.9S)。应该注意,设计中应仅指定螺栓的性能等级和连接材料的摩擦系数即可。承压型或摩擦型只是抗剪连接的两种形式,大六角头或扭剪型高强度螺栓都可以用于这两种连接,不能混淆两个概念。目前设计一般用摩擦型连接,其剪切变形比承压型连接小,这种连接使得结构刚度较大。实际上在低烈度地震区,当吊车荷载不大或没有吊车、风荷载较小、变形不大的情况下可优先选用承压型连接,不仅能大大减少螺栓用量,而且连接处构件接触面仅需清除油污及浮锈,不必强调抗滑移系数和扭矩两个系数的检验。地脚螺栓一般采用C级螺栓。 当有必要时可以推荐大六角头或扭剪型高强度螺栓,也可由施工单位自行选择。扭剪型高强度螺栓相对大六角头螺栓而言,有紧固简单、便于检查是否有露拧或欠拧的优点,但耗材略多,预拉力值离散较大,需使用专用的电动扳手,扭剪型高强度螺栓目前我国只有10.9S。 3 节点选择 3.1梁柱连接 《规程》将端板连接作为主要的梁柱连接和拼接节点形式,主要有外伸式、平板式、外伸式加肋等几种形式。加劲肋能明显改善螺栓的拉力分布状态,使受拉翼缘两侧螺栓均匀受力,从而大大提高了节点的抗弯能力,有效减少螺栓数量和端板厚度,故一般应优先选用外伸式加肋的节点。 边柱与梁连接节点有端板竖放、平放或斜放三种形式。在可能的情况下应优先选用端板平放以减小节点设计剪力,同时柱能在安装时起到临时支座的作用。当节点弯矩较大时可采用端板斜放或竖放以增大力臂,但端板斜放时对加工精度要求较高,且应注意安装空间的问题。 中柱与梁的连接一般可采用铰接处理,但当跨中反弯矩很大或需控制水平位移时此处可设计为刚接。将端板平放与梁的下翼缘连接,受力合理,也便于加工安装。 梁中间拼接位置应尽量选在弯矩和剪力较小处,同时应便于下料制作及安装,每段长度宜为5~11m。 3.2柱脚连接 对于无吊车或吊车荷载较小时,柱脚可采用铰接。当吊车荷载较大时,柱脚铰接无法满足刚架侧移限值,此时应采用刚接。 柱脚铰接时锚栓可设置为一对或两对,通常为方便刚架安装,可设置两对锚栓。 当有吨位较大的重型工作制的吊车时应采用带靴梁的柱脚构造。 《钢结构设计规范》GB50017-2003(以下简称《规范》)[4]规定:柱脚锚栓不能用以承受柱脚底部的水平反力,此水平反力由底板与混凝土基础间的摩擦力(摩擦系数取可0.4)或设置抗剪键承受。抗剪键一般采用钢板或槽钢,在混凝土柱顶预留抗剪键的坑位,但该做法存在后浇层不易浇筑密实的问题。笔者认为采用如图1[5]所示构造更为合理。
图1 基础顶面抗剪键构造 3.3抗风柱 抗风柱与刚架梁的连接形式建议采用弹簧板连接,构造如图2所示。在抗风柱的顶端设置弹簧板与刚架梁下翼缘相连。弹簧板由一块钢板折叠而成,竖向刚度很弱,上部的钢架梁可以自由变形,节点不传递竖向力。水平方向弹簧板不容易发生变形,刚度很大,能够保证水平荷载的传递。该构造有利于端跨屋面梁与中间梁的变形协调。
图2 弹簧板连接节点 抗风柱柱脚与基础连接建议采用铰接,有利于基础设计。 当有夹层时,同样存在变形协调的问题,故抗风柱下部与钢梁建议采用铰接,上部建议也采用弹簧板连接。 4 支撑体系、檩条、墙梁及计算分析 当没有吊车时,支撑体系一般采用由张紧的圆钢组成的柔性支撑。建议采用花兰螺栓,虽然较圆钢支撑端部用螺母张紧的做法增加少量费用,但能有效地消除支撑松驰引起的负而影响。当有吊车时,下柱支撑应采用刚性支撑,一般由钢管或角钢组成。 计算中应注意平面外计算长度的问题,通常梁和边柱的平面外计算长度由受压翼缘的隅撑间距决定,中柱的计算长度为柱间系杆距离决定。而中柱设置系杆往往受到厂房使用功能的限制,在可能的情况下,,梁柱截面尽量不要由平面外稳定控制,否则设计一般会不太经济。在有些屋脊处有通风气楼的厂房,此处没有檩条,应设置相应的压杆以减小平面外计算长度。刚性系杆大小应通过稳定验算决定,或参照图集02SG518-1选取。 《规程》规定檩条的下翼缘在风吸力组合作用下受压时,拉条宜在檩条的上、下翼缘附近适当布置。而对拉条的位置《规程》并没有给出更加具体的设置方法,目前对此争论较多。比较稳妥的做法是设置双层拉条,但习惯做法是仅在檩条的上翼缘附近设置拉条。当檩条在风吸力组合作用下下翼缘受压时,可通过其稳定计算满足即可。此时檩条下翼缘侧向计算长度取其跨度。但墙梁在风吸力作用下如此计算,其稳定将成为控制截面的唯一因素,按此设计是极不经济的。有些地方用如图3所示做法,笔者认为是较为合理经济的。
图3 拉条大样 当屋脊及檐口处采用双檩时,当核算满足受压稳定要求后,可以取消此处的刚性系杆,让檩条做为传递纵向水平力的压杆,但在有垂直支撑处建议仍设置刚性系杆。 鉴于采用扣合式屋面板时,屋面板不能作为檩条的侧向支承,檩条应根据不同情况分别按不同方法进行计算。规程对各种情况做了较为详细的规定,设计中应注意区分。 5 基础设计[6] 轻钢结构基础设计中,由于结构自重太轻,造成基础反力竖向荷载太小,水平荷载往往成为控制基础大小的因素。此时基础偏心过大,对基础设计造成一定困难。规范中并没有对工业厂房偏心做出具体限制。但由于偏心荷载作用下基础底面反力的不均匀性,可能使基础发生倾斜,甚至会影响厂房的正常使用,特别是带有吊车的工业厂房。有关文献[6]对基底土压力分布作以下限制,可供设计参考: a.对于fak<180kN/m2、吊车起重量大于75t的单层厂房柱基,或对于fak<105kN/m2、吊车起重量大于15t的露天跨柱基,要求Pmin/ Pmax≥0.25,其中fak为地基承载力特征值; b.对于承受一般吊车荷载的柱基,要求Pmin≥0,即不出现基础底面与地基脱离。要满足此条件,偏心距e最大为b/6。 c.对于仅有风荷载而无吊车荷载的柱基,允许基础底面不完全与地基接触,但接触部分长度与基础长度之比≥0.75;同时,还应验算基础底板受拉一边在底板自重及上部土的重力荷载作用下的抗弯强度。 为满足以上设计原则,解决的方法有:增加基础压重,增加埋深,采用偏心基础,采用桩基等。在实际设计中应经过充分比较分析后确定选用哪种方法。 6 其他 6.1焊缝质量[7] 《规范》第7.1.1条已对焊缝质量等级做出明确规定,避免了设计中的某些模糊认识。但应注意焊缝质量等级和检验等级、评定等级几个概念的区别。焊缝质量等级分一、二、三级,检验等级分A、B、C三级,评定等级分Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ四个级别。检验等级就是检验方法,全焊透的一、二级焊缝应采用超声波探伤进行内部缺陷的检验,一级焊缝探伤比例为100%,二级焊缝为20%。对于建筑钢结构目前我国超声波探伤的检验等级都是B级。当检验等级确定以后,根据检测出来的结构进行等级分类,即评定等级,一、二级质量等级焊缝对应的评定等级分别为Ⅱ、Ⅲ级。设计中不能将符号写错,否则将引起检验上的争议。 6.2涂装 承重构件的钢材表面除锈等级一般为Sa2.5级。Sa*是喷射或抛射(喷砂仅为其中一种)的等级要求,共四级。手工和动力工具除锈等级只有St2、St3两种。喷射有利于钢材与涂料的粘接,还可消除部分残余应力,应优先选用。 防锈涂层由底漆、中间漆、面漆组成,涂料应与除锈等级相匹配,并应指定涂膜厚度。 防火应根据建筑物耐火等级及构件耐火时限选用相应的防火涂料及做法。而根据《建筑设计防火规范》[8]第7.2.8条,对于二级耐火等级的丁(戊)类厂房的梁柱可采用无保护层的金属结构,此时可不做防火涂层。 6.3保温隔热防水 对于室内湿度和温度要求较高的厂房,如印刷厂等,应对建筑物的冷桥节点作相应处理,选用挤塑泡沫板等高档保温材料,能较好等减轻冷凝、结露等现象。 为保证屋面较好的防水效果,宜优先选用锁缝屋面和暗扣屋面。 7总结 门式刚架轻型房屋钢结构在我国应用已经比较广泛,技术日趋成熟,但需要完善和研究的问题仍较多。只有充分理解该类结构的设计概念,才能在使得结构设计既经济合理,又安全可靠,不留隐患,在市场竞争中立于不败之地。
参考文献 1.CECS102:2002 门式刚架轻型房屋钢结构技术规程 2.林红.钢管混凝土格构式柱节点连接计算.钢结构,2003(6).vol.18,No.68,P36~P39. 3.王元清,王春光.门式刚架轻型钢结构工业厂房最优柱距研究.工业建筑,1999(6).P49~P51. 4.GB 50017-2003 钢结构设计规范 5.轻型钢结构设计指南(实例与图集)》编辑委员会.《轻型钢结构设计指南(实例与图集)》.北京:中国建筑工业出版社,2000年12月. P100. 6.王元清,王春光,袁英战.门式刚架轻型钢结构工业厂房基础设计与研究.建筑结构,2000(4).P16~P19. 7. 姜德进.钢结构设计中若干问题的辩正 .钢结构,2003(2).vol.18,No.64,P55~P58. 8. GBJ 16-87 建筑设计防火规范 老子道德经第一章 |
|
|