本篇文章給大家談?wù)勪摻Y(jié)構(gòu)框架設(shè)計(jì)總結(jié)，以及鋼結(jié)構(gòu)框架結(jié)構(gòu)圖對(duì)應(yīng)的知識(shí)點(diǎn)，希望對(duì)各位有所幫助，不要忘了收藏本站喔，本文目錄一覽：，1、，鋼結(jié)構(gòu)框架支撐體系結(jié)構(gòu)上有何特點(diǎn)，2、，鋼構(gòu)人必讀——鋼結(jié)構(gòu)住宅設(shè)計(jì)的幾點(diǎn)總結(jié)，一般人還不知道，3、，鋼結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)原理和常見(jiàn)錯(cuò)誤做法，鋼框架—支撐體系具有良好的抗震性能和較大的抗側(cè)剛度，交叉支撐是輕型鋼結(jié)構(gòu)建筑中，用于屋頂、側(cè)墻和山墻的標(biāo)準(zhǔn)支撐系統(tǒng)，鋼框架一中心支撐體系是高層鋼結(jié)構(gòu)常用的雙重抗側(cè)力體系的一種，作為一種經(jīng)濟(jì)、綠色、有效的抗震結(jié)構(gòu)體系被應(yīng)用于高層建筑結(jié)構(gòu)中，偏心支撐是相對(duì)于中心支撐而言的，即支撐桿件的
本篇文章給大家談?wù)勪摻Y(jié)構(gòu)框架設(shè)計(jì)總結(jié)，以及鋼結(jié)構(gòu)框架結(jié)構(gòu)圖對(duì)應(yīng)的知識(shí)點(diǎn)，希望對(duì)各位有所幫助，不要忘了收藏本站喔。
本文目錄一覽：
- 1、鋼結(jié)構(gòu)框架支撐體系結(jié)構(gòu)上有何特點(diǎn)
- 2、鋼構(gòu)人必讀——鋼結(jié)構(gòu)住宅設(shè)計(jì)的幾點(diǎn)總結(jié)，一般人還不知道
- 3、鋼結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)原理和常見(jiàn)錯(cuò)誤做法
鋼結(jié)構(gòu)框架支撐體系結(jié)構(gòu)上有何特點(diǎn)
鋼框架—支撐體系具有良好的抗震性能和較大的抗側(cè)剛度。
交叉支撐是輕型鋼結(jié)構(gòu)建筑中，用于屋頂、側(cè)墻和山墻的標(biāo)準(zhǔn)支撐系統(tǒng)。
鋼框架一中心支撐體系是高層鋼結(jié)構(gòu)常用的雙重抗側(cè)力體系的一種，作為一種經(jīng)濟(jì)、綠色、有效的抗震結(jié)構(gòu)體系被應(yīng)用于高層建筑結(jié)構(gòu)中。
偏心支撐是相對(duì)于中心支撐而言的，即支撐桿件的軸線不是與梁和柱的軸線匯交于一點(diǎn)，而是專門(mén)留出一部分梁段作為耗能梁段，多用于抗震設(shè)防烈度較高的地區(qū)。
鋼框架—支撐結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)規(guī)定
1、鋼框架—支撐結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)需要符合國(guó)家現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)的相關(guān)規(guī)定，鋼構(gòu)高層的設(shè)計(jì)還需要符合國(guó)家現(xiàn)行行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《高層民用建筑鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》JGJ99的規(guī)定。
2、鋼構(gòu)高層的中心支撐可以采用：十字交叉斜桿，人字形斜桿、單斜桿和V形斜桿體系；不能采用K形斜桿體系；中心支撐斜桿的軸線需要交匯于框架梁柱的軸線上。
3、偏心支撐框架中的支撐斜桿，需要至少有一端與梁連接，并且在支撐與梁交點(diǎn)與柱之間，或支撐同一跨內(nèi)的另一支撐與梁交點(diǎn)之間形成消能梁段。
4、抗震等級(jí)為四級(jí)時(shí)，支撐可以使用拉桿設(shè)計(jì)，其長(zhǎng)細(xì)比不能大于180;拉桿設(shè)計(jì)的支撐需要同時(shí)設(shè)不同傾斜方向的兩組單斜桿，并且每層不同傾斜方向單斜桿的截面面積在水平方向的投影面積之差不能大于10%。
鋼構(gòu)人必讀——鋼結(jié)構(gòu)住宅設(shè)計(jì)的幾點(diǎn)總結(jié)，一般人還不知道
從設(shè)計(jì)角度分析鋼結(jié)構(gòu)住宅體系的特點(diǎn)，介紹異型鋼柱住宅項(xiàng)目的設(shè)計(jì)思路。針對(duì)框架結(jié)構(gòu)采用不同阻尼比、基礎(chǔ)方案等問(wèn)題進(jìn)行數(shù)據(jù)對(duì)比分析；總結(jié)設(shè)計(jì)中常見(jiàn)問(wèn)題注意事項(xiàng)；對(duì)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)提出不同意見(jiàn)。
一、鋼結(jié)構(gòu)住宅體系選擇
從已建成的鋼結(jié)構(gòu)住宅來(lái)看，主要有：
1）薄壁型鋼組合墻板形式；
2）純框架形式；
3）框架支撐形式；
4）型鋼混凝土組合形式；
5）鋼框架－混凝土抗震墻形式等等。
這些結(jié)構(gòu)形式各有特點(diǎn)，其中薄壁型鋼組合墻板形式特別適宜定型產(chǎn)品，其體系是從墻板結(jié)構(gòu)演變而來(lái)，即將薄壁型鋼柱構(gòu)件按大約600mm 的間距布置形成豎向承重結(jié)構(gòu)、型鋼間設(shè)支撐系統(tǒng)以抵抗水平力，樓板根據(jù)豎向型鋼的位置布置成密肋支撐結(jié)構(gòu)，因上部結(jié)構(gòu)為類墻板結(jié)構(gòu)，其基礎(chǔ)根據(jù)受力情況設(shè)成條形基礎(chǔ)，對(duì)地基要求不高。
薄壁型鋼組合墻板住宅受密布結(jié)構(gòu)的影響，對(duì)開(kāi)間、門(mén)窗洞口、挑出構(gòu)件尺寸均有一定限制。
后面幾種形式可以滿足多高層住宅設(shè)計(jì)要求，但從使用的角度都存在一個(gè)共同問(wèn)題，即梁柱突出對(duì)住宅內(nèi)部觀感的影響。
住宅相對(duì)于其它建筑有其特殊性，辦公、廠房可以采用較為固定柱網(wǎng)，層高也較高，其梁柱所占空間給人的感觀是適宜的，柱網(wǎng)規(guī)則有利于梁的布置。
相反住宅是一個(gè)變化多端的產(chǎn)品，根據(jù)建筑的要求，很少布置出規(guī)則的柱網(wǎng)，房?jī)?nèi)開(kāi)間相對(duì)較小、變化較多，不利于鋼框架布置。
由于鋼材的特點(diǎn)，它在住宅中只能形成框架體系或桁架體系，可以說(shuō)框架體系如果適用于普通住宅，鋼框架必然有其大顯身手的地方，普通框架結(jié)構(gòu)不能解決住宅應(yīng)用問(wèn)題的話，常規(guī)鋼框架體系在普通住宅中應(yīng)用也有相似的弱點(diǎn)。
受短肢剪力墻結(jié)構(gòu)的啟發(fā)，筆者在鋼結(jié)構(gòu)住宅設(shè)計(jì)中將鋼柱設(shè)計(jì)成異型柱形式，以配合建筑變化的要求，圖1 是兩種異型鋼柱截面，根據(jù)建筑墻體厚度減去面層厚度來(lái)設(shè)定翼緣寬度，框架梁與異型鋼柱各個(gè)方向的翼緣剛接，圖2 為相應(yīng)的節(jié)點(diǎn)連接詳圖。
異型鋼柱示意圖
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異型鋼柱梁柱節(jié)點(diǎn)詳圖
某住宅項(xiàng)目三層樣板間設(shè)計(jì)成異型鋼柱純框架結(jié)構(gòu)，建筑采用砌塊隔墻，建成后外部及室內(nèi)觀感均令人滿意，與該住宅成品（混凝土剪力墻結(jié)構(gòu)）實(shí)際效果一致，下圖是樣板間實(shí)景。
在工業(yè)廠房設(shè)計(jì)中經(jīng)常采用異型鋼柱，采用排架受力體系時(shí)，異型鋼柱經(jīng)常設(shè)計(jì)成雙軸對(duì)稱或主受力方向單軸對(duì)稱，廠房縱向采用支撐系統(tǒng)抵抗縱向水平力，系桿、支撐構(gòu)件多連接于異型柱弱軸形心軸上，這樣在結(jié)構(gòu)概念設(shè)計(jì)及采用桿系軟件計(jì)算容易處理。
住宅中應(yīng)用異型鋼柱與廠房設(shè)計(jì)還是有很大區(qū)別的，下圖是廠房梁柱連接方式與住宅梁柱連接方式的簡(jiǎn)單比較
可以看出在住宅中，梁柱的截面形心軸不在同一位置上，不符合常規(guī)設(shè)計(jì)理念，在采用桿系軟件計(jì)算時(shí)無(wú)法解決偏軸問(wèn)題。
盡管如此，與短肢剪力墻結(jié)構(gòu)相比，筆者認(rèn)為異型柱是在原來(lái)較大的矩形框架柱截面或整片混凝土墻修改為的截面面積較小的異型截面，相應(yīng)地也減少了截面特性，而異型鋼柱是在一個(gè)工字鋼截面上增加一個(gè)T型截面，相應(yīng)地是增加了弱軸方向的截面特性，特別是將鋼梁與鋼柱弱軸的剛性連接節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)化為與柱翼緣連接，優(yōu)于常見(jiàn)設(shè)計(jì)中工字鋼柱在弱軸方向設(shè)外伸連接板的剛性連接，加強(qiáng)了工字鋼柱弱軸穩(wěn)定，對(duì)結(jié)構(gòu)安全是很有利的。
一般認(rèn)為工字鋼柱弱軸剛性連接不可靠，所以在很多構(gòu)造手冊(cè)上建議在弱軸采用鉸接框架加支撐體系或者采用鋼管柱設(shè)計(jì)方案，抗震規(guī)范“柱在兩個(gè)互相垂直的方向都與梁剛接時(shí)，宜采用箱形截面。當(dāng)僅在一個(gè)方向剛接時(shí)，宜采用工字形截面，并將柱腹板置于剛接框架平面內(nèi)?！?/p>
規(guī)范中雖然沒(méi)有明確說(shuō)不可采用工字鋼柱弱軸與鋼梁剛接，但根據(jù)抗震規(guī)范節(jié)點(diǎn)抗震承載力驗(yàn)算要求，弱軸連接一般是無(wú)法滿足相關(guān)條款要求的。
異型工字鋼柱相比箱形柱的節(jié)點(diǎn)加工容易、施工方便節(jié)約鋼材，相比框架支撐體系減少了支撐部分的設(shè)置，從應(yīng)用角度可靈活用于住宅墻體中，滿足建筑師對(duì)住宅內(nèi)無(wú)外露結(jié)構(gòu)構(gòu)件的要求。
筆者認(rèn)為異型鋼柱在結(jié)構(gòu)分析中存在以下問(wèn)題：
1)異型鋼柱全截面受力情況分析，這里主要指在弱軸上增加 T 型構(gòu)件，是否就相應(yīng)的增加了這部分的截面特性，包括 T 型構(gòu)件偏軸遠(yuǎn)近的影響，筆者認(rèn)為鋼柱類型不同，截面特性增加比例也會(huì)不同；
2)異型鋼柱局部穩(wěn)定性計(jì)算，這點(diǎn)可以參考規(guī)范中柱板件寬厚比進(jìn)行控制；
3)梁柱節(jié)點(diǎn)與鋼柱形心軸偏離時(shí)整體受力分析，采用普通桿系計(jì)算軟件是不能解決這個(gè)問(wèn)題的。理想的計(jì)算模型應(yīng)該采用有限元整體建模方式進(jìn)行內(nèi)力分析， 可以解決上述問(wèn)題，但建模工作量太大了。
筆者在設(shè)計(jì)中根據(jù)以下幾個(gè)原則來(lái)確定柱截面：
1）按方鋼管柱方案進(jìn)行結(jié)構(gòu)分析，根據(jù)計(jì)算應(yīng)力比結(jié)果接近 0.9 的情況，選定框架梁截面尺寸，根據(jù)方鋼管截面特性初選 X,Y 方向上工字鋼截面,計(jì)算時(shí)不考慮腹板作用，初步確定異型柱截面；
2）按工字鋼柱方案進(jìn)行結(jié)構(gòu)分析，異型柱 T 型構(gòu)件布置方向，設(shè)柔性支撐代替異型柱中 T 型構(gòu)件在工字鋼弱軸上的剛度影響，按有側(cè)移鋼框架計(jì)算，調(diào)整異型鋼柱中工字鋼截面尺寸；完成后調(diào)整工字鋼及柔性支撐布置方向，驗(yàn)算 T 型構(gòu)件與工字鋼腹板組成的工字鋼截面尺寸；
3）根據(jù)上一步建立的模型，選取工字鋼強(qiáng)軸所在的單榀框架進(jìn)行抗震驗(yàn)算，只參考工字柱強(qiáng)軸應(yīng)力計(jì)算結(jié)果，檢驗(yàn)異型柱單向受力是否滿足；
4）根據(jù)上述計(jì)算結(jié)果，手工核算梁柱節(jié)點(diǎn)處抗震承載能力，基礎(chǔ)設(shè)計(jì)時(shí)考慮偏軸引起的附加彎矩；
5）以普通工字鋼柱和方鋼管柱按無(wú)支撐框架體系分別進(jìn)行正常設(shè)計(jì)，其中鋼梁按設(shè)計(jì)所選截面計(jì)算，根據(jù)合適的計(jì)算結(jié)果，統(tǒng)計(jì)鋼柱用鋼量以控制異型柱用鋼量的上下限。
上述方法沒(méi)有可依據(jù)的計(jì)算公式及條文，對(duì)偏軸引起的附加彎矩對(duì)整體的影響沒(méi)有更多處理，這也是筆者只在二三層住宅設(shè)計(jì)中應(yīng)用，沒(méi)在更高的工程里使用異型鋼柱的原因。筆者提出異型鋼框架方案，希望得到大家的批評(píng)指正。
二、設(shè)計(jì)細(xì)節(jié)的問(wèn)題
1、 整體計(jì)算時(shí)選取合適的結(jié)構(gòu)阻尼比根據(jù)抗震規(guī)范要求，除專門(mén)規(guī)定外，建筑結(jié)構(gòu)的阻尼比應(yīng)取0.05，當(dāng)阻尼比不等于0.05時(shí)，地震影響系數(shù)曲線應(yīng)進(jìn)行修正，鋼結(jié)構(gòu)相關(guān)阻尼比選取值見(jiàn)表 1。
表 1 不同結(jié)構(gòu)阻尼比應(yīng)用值
從表 1 中數(shù)據(jù)可以看出，不同的鋼結(jié)構(gòu)體系有不同的地震影響系數(shù)，如果在結(jié)構(gòu)分析時(shí)錯(cuò)誤選擇阻尼比對(duì)設(shè)計(jì)結(jié)果會(huì)產(chǎn)生較大影響,其中鋼管混凝土和鋼-砼混合結(jié)構(gòu)由于是兩種材料共同作用，在選取阻尼比時(shí)，應(yīng)根據(jù)兩種材料應(yīng)用比例綜合考慮阻尼比，結(jié)構(gòu)整體剛度越柔，阻尼比選值越低。
2、剛接柱腳設(shè)計(jì)
常見(jiàn)柱腳分埋入式、外包式、外露式。在住宅設(shè)計(jì)中多采用外露式，相比其它兩種方式，其現(xiàn)場(chǎng)安裝、定位方便。
在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)注意，柱腳的剛度是靠底板的彈性變形或塑性變形來(lái)實(shí)現(xiàn)的，這就意味著整個(gè)結(jié)構(gòu)變形包括鋼結(jié)構(gòu)本身變形及底板受拉變形后引起的整體變形，如在分析內(nèi)力時(shí)視外露式為剛性柱腳，設(shè)計(jì)中要考慮層間位移角限值要有一定的富裕，同時(shí)應(yīng)考慮底層鋼柱彎矩反彎點(diǎn)下移引起的柱頂彎矩增大。
根據(jù)節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)要求，為保證罕遇地震時(shí)不發(fā)生柱腳節(jié)點(diǎn)先于鋼柱破壞，柱腳節(jié)點(diǎn)連接處的極限抗彎承載能力應(yīng)大于 1.2 倍鋼柱的全塑性受彎承載力（Wpnx·f）才可以，常見(jiàn)設(shè)計(jì)方法是根據(jù)柱腳反力來(lái)確定柱腳螺栓直徑、連接焊縫,這樣只能保證柱腳節(jié)點(diǎn)在多遇地震作用下具有一定強(qiáng)度而不破壞，而柱腳彎矩設(shè)計(jì)值所需截面抵抗模量一般小于鋼柱本身截面抵抗模量（Wx），以H628X260X10X14 工字鋼為例，1.2·Wpnx/Wx=1.36 倍，外露式很難保證這項(xiàng)設(shè)計(jì)要求。
而采用其它兩種柱腳方式在轉(zhuǎn)遞鋼柱內(nèi)力時(shí)很容易滿足前項(xiàng)要求，設(shè)計(jì)中傳力明確、計(jì)算容易、構(gòu)造簡(jiǎn)單、節(jié)省鋼材。插入式柱腳構(gòu)造相比埋入式更簡(jiǎn)單，大部分書(shū)籍認(rèn)為可靠性不如埋入式，建議用于單層鋼結(jié)構(gòu)廠房，不適合高層建筑鋼結(jié)構(gòu)。
筆者認(rèn)為在多層建筑鋼結(jié)構(gòu)可以采用，因?yàn)樵谠S多工業(yè)項(xiàng)目中，單層廠房層高多在 10～30m，廠房?jī)?nèi)設(shè)多臺(tái)吊車(chē)及大量檢修平臺(tái)，單柱荷載及地震作用往往大于普通住宅的情況，多層住宅柱腳在概念設(shè)計(jì)和計(jì)算設(shè)計(jì)都滿足規(guī)范要求的情況下，采用插入式是沒(méi)有問(wèn)題的。新鋼結(jié)構(gòu)規(guī)范也增加了插入式柱腳的設(shè)計(jì)和構(gòu)造規(guī)定。
3、樓板設(shè)計(jì)
樓板有預(yù)制樓板、現(xiàn)澆樓板、組合樓板等。采用預(yù)制樓板時(shí)應(yīng)考慮預(yù)制板由于溫度變化、荷載分布等原因，造成樓板接縫處開(kāi)裂形成的單側(cè)翼緣附加彎矩影響，即鋼梁平面內(nèi)整體抗彎應(yīng)力與翼緣平面外抗彎應(yīng)力雙向組合后要滿足折算應(yīng)力限值，有些項(xiàng)目將樓板擱置在下翼緣上尤其要注意這個(gè)問(wèn)題。
壓型鋼板組合樓蓋在鋼結(jié)構(gòu)住宅中應(yīng)用很多，整體分析時(shí)要考慮組合板的各向異性對(duì)框架梁的影響，包括根據(jù)樓板設(shè)置情況確定連續(xù)板或簡(jiǎn)支板、傳力路徑是單向還是雙向、組合鋼梁是按強(qiáng)邊還是弱邊組合造成的剛度差異；樓板設(shè)計(jì)時(shí)要避免集中單向布置樓板，使結(jié)構(gòu)體系形成橫向或縱向承重，做到合理布置組合樓板，盡量形成雙向承重結(jié)構(gòu)。
4、梁柱剛性連接設(shè)計(jì)
梁柱間剛性連接計(jì)算可按常用設(shè)計(jì)法或全截面受彎設(shè)計(jì)法進(jìn)行，當(dāng)鋼梁翼緣的抗彎承載力大于整個(gè)截面承載力的 70％時(shí)，可采用常用設(shè)計(jì)法進(jìn)行設(shè)計(jì)，小于 70％時(shí)，應(yīng)采用全截面抗彎設(shè)計(jì)法，在住宅設(shè)計(jì)中，鋼梁多屬于前者，常用設(shè)計(jì)法計(jì)算原則為翼緣和腹板分別承擔(dān)彎矩和剪力，普遍認(rèn)為計(jì)算容易，結(jié)果偏于安全。
事實(shí)上根據(jù)多高層房屋鋼結(jié)構(gòu)梁柱剛性連接節(jié)點(diǎn)的抗震設(shè)計(jì)和多高層房屋鋼結(jié)構(gòu)梁柱剛性節(jié)點(diǎn)的設(shè)計(jì)，不做任何處理的將鋼梁與鋼柱進(jìn)行栓焊等強(qiáng)連接是很難達(dá)到強(qiáng)節(jié)點(diǎn)弱桿件的設(shè)計(jì)要求，對(duì)加強(qiáng)式節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)有設(shè)計(jì)及構(gòu)造詳細(xì)說(shuō)明。
具體做法主要有三種方式：梁端翼緣加焊楔形蓋板、梁端底部加腋、犬骨式連接。通過(guò)筆者在實(shí)際應(yīng)用后認(rèn)為，三者都存在增加施工難度的問(wèn)題。第四種方式：梁端翼緣加寬方式，但在標(biāo)準(zhǔn)圖集中不作為主推形式介紹，當(dāng)建筑對(duì)梁寬沒(méi)有要求的情況下，這種連接方式最為實(shí)用、便捷。
三、設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)的問(wèn)題
1．“輕型”鋼結(jié)構(gòu)概念問(wèn)題
近年來(lái)因“輕型門(mén)式剛架房屋”的出現(xiàn)，在許多設(shè)計(jì)人包括結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員的頭腦中形成一種輕（質(zhì)量）鋼材概念，一遇到附屬建筑設(shè)施或看似不重要的結(jié)構(gòu)時(shí)就提出用“輕鋼”來(lái)解決，卻不注重該部分對(duì)主體結(jié)構(gòu)的效應(yīng)分析，事實(shí)上結(jié)構(gòu)概念設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)清楚，“輕型”實(shí)際上是指結(jié)構(gòu)承受相對(duì)較輕的荷載，住宅設(shè)計(jì)中不會(huì)因?yàn)椴捎娩摻Y(jié)構(gòu)而減少荷載使用標(biāo)準(zhǔn)，結(jié)構(gòu)體系無(wú)論采用鋼還是混凝土，構(gòu)件效應(yīng)分析是沒(méi)有原則上區(qū)別的。
2．多高層鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)區(qū)別
根據(jù)規(guī)范有關(guān)條文，包括鋼結(jié)構(gòu)抗震調(diào)整系數(shù)，框架柱長(zhǎng)細(xì)比，框架構(gòu)件寬厚比等控制條款，均以 12 層作為區(qū)分點(diǎn)，因此可以理解為高層鋼結(jié)構(gòu)是指 12 層以上的建筑物。高規(guī)中高層是指 10 層及 10 層以上或房屋高度超過(guò) 28m 的建筑，這其中包括混合結(jié)構(gòu)，再參考國(guó)外部分國(guó)家高層起始高度多設(shè)在 25～30 米或 8 至 11 層。
由此看來(lái)我國(guó)的多層鋼結(jié)構(gòu)適用范圍要高于普通結(jié)構(gòu)，也高于國(guó)外標(biāo)準(zhǔn)。多高層鋼結(jié)構(gòu)不僅構(gòu)造不同，相關(guān)抗震調(diào)系數(shù)也不同，限值差別太大，在前面表 1 已說(shuō)明，筆者認(rèn)為此區(qū)分過(guò)于寬泛，舉例說(shuō)明一下：層高平均 4m，12 層建筑物高度 48米，是高規(guī)中 28 米限值的 1.7 倍，這就產(chǎn)生下面的問(wèn)題，在混合結(jié)構(gòu)中，混凝土結(jié)構(gòu)應(yīng)按高規(guī)構(gòu)造設(shè)計(jì)，鋼結(jié)構(gòu)可以按多層構(gòu)造設(shè)計(jì)，執(zhí)行了兩種標(biāo)準(zhǔn)。
3、《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》
對(duì)住宅結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)指導(dǎo)作用不大新版規(guī)范延續(xù)了工業(yè)建筑鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)指導(dǎo)思想，例如在變形允許值按廠房構(gòu)件進(jìn)行分類，對(duì)民用建筑構(gòu)件不做細(xì)分；溫度區(qū)段設(shè)置要求以排架結(jié)構(gòu)方式進(jìn)行劃分而不考慮縱橫向承重體系、鋼混組合結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)來(lái)區(qū)分，特別是強(qiáng)制性條文第 8.1.4 條“結(jié)構(gòu)應(yīng)根據(jù)其形式、組成和荷載的不同情況，設(shè)置可靠的支撐系統(tǒng)。
在建筑物的每一個(gè)溫度區(qū)段或分區(qū)建設(shè)的區(qū)端中，應(yīng)分別設(shè)置獨(dú)立的空間穩(wěn)定的支撐系統(tǒng)?！睆奈淖稚侠斫?，鋼結(jié)構(gòu)不應(yīng)該采用無(wú)支撐的純框架結(jié)構(gòu)，這顯然與實(shí)際應(yīng)用不符，設(shè)置支撐與否應(yīng)以結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)需要來(lái)確定，根據(jù)條文說(shuō)明也可以知道這是一個(gè)原則規(guī)定，但作為強(qiáng)制性條文，必須嚴(yán)格執(zhí)行值得商榷，民用建筑在使用要求上不同于工業(yè)建筑，包括一些結(jié)構(gòu)體系也存在差異，應(yīng)區(qū)別對(duì)待。
相比其他規(guī)范不斷完善抗震部分內(nèi)容，新版只在總則中提到應(yīng)符合相關(guān)抗震規(guī)范的規(guī)定，似乎抗震設(shè)計(jì)在鋼結(jié)構(gòu)中并不重要，實(shí)際上在北嶺和阪神地震后，國(guó)外開(kāi)始紛紛重視鋼結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)的研究，國(guó)內(nèi)也有很多文章介紹，應(yīng)該有很多成果可以總結(jié)成文的。我國(guó)抗震規(guī)范規(guī)定應(yīng)根據(jù)抗震設(shè)防烈度采取不同的抗震措施，而鋼結(jié)構(gòu)抗震要求卻沒(méi)有任何區(qū)別也是不妥的。
四、設(shè)計(jì)鋼結(jié)構(gòu)住宅應(yīng)尊重住宅使用的根本要求
鋼結(jié)構(gòu)住宅是今后發(fā)展的一個(gè)重要方向，但鋼結(jié)構(gòu)僅僅是建筑中承重體系、服務(wù)部分，它不是建筑使用中的主要成分，鋼結(jié)構(gòu)住宅設(shè)計(jì)首先要遵循住宅建筑設(shè)計(jì)的一般原則，然后才是發(fā)揮鋼結(jié)構(gòu)的優(yōu)勢(shì)，單純突出鋼結(jié)構(gòu)而不考慮生活的舒適性、不能滿足人文要求的鋼結(jié)構(gòu)住宅項(xiàng)目是沒(méi)有市場(chǎng)的。
對(duì)于鋼結(jié)構(gòu)住宅不能因?yàn)橐茝V鋼材在建筑中的應(yīng)用而簡(jiǎn)單、強(qiáng)行在住宅結(jié)構(gòu)中使用，這樣作對(duì)推廣鋼結(jié)構(gòu)住宅沒(méi)有實(shí)際意義。相對(duì)而言公建、體育場(chǎng)館、工業(yè)廠房等是鋼結(jié)構(gòu)在建筑中最能發(fā)揮其特長(zhǎng)的領(lǐng)域，近年來(lái)，我們已經(jīng)深刻感覺(jué)到這種應(yīng)用變化。
鋼結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)原理和常見(jiàn)錯(cuò)誤做法
鋼結(jié)構(gòu)是主要由鋼制材料組成的結(jié)構(gòu)，是主要的建筑結(jié)構(gòu)類型之一。結(jié)構(gòu)主要由型鋼和鋼板等制成的鋼梁、鋼柱、鋼桁架等構(gòu)件組成，各構(gòu)件或部件之間通常采用焊縫、螺栓或鉚釘連接。因其自重較輕，且施工簡(jiǎn)便，廣泛應(yīng)用于大型廠房、場(chǎng)館、超高層等領(lǐng)域。
鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理
(1) 將預(yù)埋的插筋清理干凈，按1：6調(diào)整其保護(hù)層厚度符合規(guī)范要求。先綁2～4根豎筋，并畫(huà)好橫筋分擋標(biāo)志，然后在下部及齊胸處綁兩根橫筋定位，并畫(huà)好豎筋分檔標(biāo)志。一般情況橫筋在外，豎筋在里，所以先綁豎筋后綁橫筋，橫豎筋的間距及位置應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求。
(2) 墻筋為雙向受力鋼筋，所有鋼筋交叉點(diǎn)應(yīng)逐點(diǎn)綁扎，豎筋搭接范圍內(nèi)，水平筋不少于三道。橫豎筋搭接長(zhǎng)度和搭接位置，符合設(shè)計(jì)圖紙和施工規(guī)范要求。
(3) 雙排鋼筋之間應(yīng)綁間距支撐和拉筋，以固定鋼筋間距和保護(hù)層厚度。支撐或拉筋可用φ6和φ8鋼筋制作，間距600mm左右，用以保證雙排鋼筋之間的距離。
(4) 在墻筋的外側(cè)應(yīng)綁扎或安裝墊塊，以保證鋼筋保護(hù)層厚度。
(5) 為保證門(mén)窗洞口標(biāo)高位置正確，在洞口豎筋上畫(huà)出標(biāo)高線。門(mén)窗洞口要按設(shè)計(jì)要求綁扎過(guò)梁鋼筋，錨入墻內(nèi)長(zhǎng)度要符合設(shè)計(jì)及規(guī)范要求。
(6) 各連接點(diǎn)的抗震構(gòu)造鋼筋及錨固長(zhǎng)度，均應(yīng)按設(shè)計(jì)要求進(jìn)行綁扎。
(7) 配合其他工程安裝預(yù)埋管件、預(yù)留洞口等，其位置、標(biāo)高均應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求。
2、頂板鋼筋綁扎
(1) 清理模板上的雜物，用墨斗彈出主筋，分布筋間距。
(2) 按設(shè)計(jì)要求，先擺放受力主筋，后放分布筋。綁扎板底鋼筋一般用順扣或八字扣，除外圍兩根筋的相交點(diǎn)全部綁扎外，其余各點(diǎn)可交錯(cuò)綁扎(雙向板相交點(diǎn)須全部綁扎)。如板為雙層鋼筋，兩層筋之間須加鋼筋馬凳，以確保上部鋼筋的位置。
(3) 板底鋼筋綁扎完畢后，及時(shí)進(jìn)行水電管路的敷設(shè)和各種埋件的預(yù)埋工作。
(4) 水電預(yù)埋工作完成后，及時(shí)進(jìn)行鋼筋蓋鐵的綁扎工作。綁扎時(shí)要掛線綁扎，保證蓋鐵兩端成行成線。蓋鐵與鋼筋相交點(diǎn)必須全部綁扎。
(5) 鋼筋綁扎完畢后，及時(shí)進(jìn)行鋼筋保護(hù)層墊塊和蓋鐵馬凳的安裝工作。墊塊厚度等于保護(hù)層厚度，如設(shè)計(jì)無(wú)要求時(shí)為15mm。鋼筋的錨固長(zhǎng)度應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求。
常見(jiàn)錯(cuò)誤做法總結(jié)于下：
1.暗梁當(dāng)樓面梁使用。這是最常見(jiàn)的錯(cuò)誤。暗梁之所以不能當(dāng)樓面梁是因?yàn)槠鋭偠炔粔?，荷載不能按自己設(shè)想的方式傳遞，即樓面荷載—板—暗梁—柱的傳遞方式幾乎是不可能的。這樣將大大低估板的內(nèi)力。我個(gè)人認(rèn)為，根據(jù)內(nèi)力按最短距離傳遞的原則，用暗梁代替梁只有在板受集中力時(shí)，在集中力處沿板的最短方向(雙向板沿兩個(gè)垂直方向)設(shè)置暗梁，可以認(rèn)為集中力由暗梁承受以滿足抗彎強(qiáng)度和裂縫要求，此時(shí)板的計(jì)算跨度絕對(duì)不能按支承于暗梁來(lái)考慮。但很多時(shí)候，這種做法也沒(méi)有必要，直接加大板的受力鋼筋即可，除非因抗剪(沖切)需要箍筋而使用暗梁。
2.與上一個(gè)問(wèn)題相對(duì)應(yīng)的是，在剛度發(fā)生較大突變(增加)處，應(yīng)視為梁。典型的問(wèn)題是不同高程的板之間出現(xiàn)的錯(cuò)臺(tái)，錯(cuò)臺(tái)本身平面外剛度比較大，而板的`平面外剛度較小，不管你是否愿意，板上的荷載都要傳遞到錯(cuò)臺(tái)上，因此應(yīng)當(dāng)按梁來(lái)設(shè)計(jì)，尤其是抗剪鋼筋應(yīng)滿足要求。地下通道、車(chē)站遇到的這種情況較多，其荷載又比較大，但大多數(shù)人對(duì)錯(cuò)臺(tái)的處理卻非常草率，這很令人擔(dān)憂。
3.框架結(jié)構(gòu)形成事實(shí)上的鉸接。最常見(jiàn)的是梁剛度比柱大的多，使柱對(duì)梁的約束作用較弱，形成事實(shí)上的鉸。這樣減少了超靜定次數(shù)，于抗震不利，也難以形成“強(qiáng)柱弱梁”。 坂神地震時(shí)，地鐵車(chē)站柱的破壞相當(dāng)嚴(yán)重，也提醒我們不能忽視這個(gè)問(wèn)題。地鐵車(chē)站頂?shù)装蹇煽醋鞣ぐ?，其梁的剛度?dāng)然大于柱，但中板處不宜將梁的剛度做得較大。另外，地下工程如通道、涵洞、地鐵車(chē)站等，有時(shí)不小心也容易作成剛度較大的頂?shù)装搴蛣偠容^小的側(cè)墻，這樣橫剖面就形成鉸接的四邊形，兩側(cè)墻土壓力相差較大時(shí)很容易失穩(wěn)，也不利于抗震。
4.板墻受力鋼筋置于分布鋼筋的內(nèi)側(cè)。很多人總把分布鋼筋想象成類似梁的箍筋，因此配筋不小心就這樣倒置。分布鋼筋的作用在于固定受力鋼筋位置，傳遞受力及防止溫度收縮裂縫，它不需要象梁柱箍筋那樣外包以防止鋼筋受壓向外鼓出，更重要的是，板墻截面高度較小，為增加有效高度發(fā)揮受力筋作用，一般情況下應(yīng)當(dāng)外置受力鋼筋。某些特殊情況，如地下連續(xù)墻，由于施工方便原因可犧牲板有效高度，將受力鋼筋內(nèi)置。
5.在緊靠柱的位置框架梁上搭梁。由于緊靠柱支承的位置，框架梁的轉(zhuǎn)動(dòng)受到約束，當(dāng)其上所搭的梁荷載較大時(shí)，將產(chǎn)生很大的扭矩，使框架梁的配筋變得困難。某些設(shè)計(jì)人員將此處框架梁與搭接梁的連接看作鉸接，這是很不安全的，因?yàn)榱旱乃苄宰冃文芰τ邢蕖?/p>
6.板鋼筋不伸入上翻梁受力鋼筋之上。這在地面上結(jié)構(gòu)中還不容易出現(xiàn)，但在地下工程中，由于結(jié)構(gòu)形式不夠直觀，稍有疏忽就會(huì)犯錯(cuò)。最常見(jiàn)的是通道入口處頂板有一道收口的橫梁，其底部順板向下傾斜，形成不規(guī)則的梁。多數(shù)人配筋將此梁受力鋼筋仍然沿水平方向布置，板的縱向鋼筋則從下側(cè)錨入梁內(nèi)。地下工程沒(méi)有完全的分布鋼筋，在這個(gè)橫梁處，板的縱向鋼筋實(shí)際上是受力鋼筋，不但要按受力鋼筋錨固，還應(yīng)當(dāng)在梁受力鋼筋之上。另外，很多人認(rèn)為此梁受力小，因而配筋馬虎。實(shí)際上，此梁由于單邊受力，有一定的扭矩，配筋應(yīng)考慮板上荷載傳遞到此梁上。
7.地鐵車(chē)站不計(jì)中板開(kāi)洞。由于開(kāi)洞的影響比較難算，也由于部分人對(duì)開(kāi)洞影響沒(méi)有當(dāng)成一回事，因而計(jì)算時(shí)都加以忽略。當(dāng)開(kāi)洞較小時(shí)，這樣也許沒(méi)有多大影響，但地鐵車(chē)站有時(shí)在中板沿橫向平行布置三排樓、扶梯，嚴(yán)重削弱該處樓板剛度，雖然洞邊有加強(qiáng)的梁，但梁高受到限制，中板厚度通常都為400～500，因此不足以彌補(bǔ)其剛度的損失。至于加暗梁來(lái)加強(qiáng)洞口，更不能彌補(bǔ)計(jì)算模式與實(shí)際不符的不足。
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