本篇文章給大家談?wù)劗愋武摻Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)手冊(cè)，以及異形鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)手冊(cè)電子版對(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、，求助圓管柱與H型鋼外環(huán)加勁節(jié)點(diǎn)做法，2、，鋼結(jié)構(gòu)連接節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)手冊(cè)絕版了，是不適用了還是要出第四版？，3、，主承重鋼梁（工字鋼）長(zhǎng)度不夠可以焊接嗎？
本篇文章給大家談?wù)劗愋武摻Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)手冊(cè)，以及異形鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)手冊(cè)電子版對(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、求助圓管柱與H型鋼外環(huán)加勁節(jié)點(diǎn)做法
- 2、鋼結(jié)構(gòu)連接節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)手冊(cè)絕版了，是不適用了還是要出第四版？
- 3、主承重鋼梁（工字鋼）長(zhǎng)度不夠可以焊接嗎？
- 4、輕型鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)手冊(cè)電子書txt全集下載
- 5、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
求助圓管柱與H型鋼外環(huán)加勁節(jié)點(diǎn)做法
梁位置偏移的外加強(qiáng)環(huán)式鋼結(jié)構(gòu)異形空間節(jié)點(diǎn),由圓鋼管柱、外加強(qiáng)環(huán)板、平行腹板...連接腹板和H型鋼梁腹板用高強(qiáng)螺栓連接,并將外加強(qiáng)環(huán)板與H型鋼梁翼緣采用角焊縫.
鋼結(jié)構(gòu)連接節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)手冊(cè)絕版了，是不適用了還是要出第四版？
原鋼結(jié)構(gòu)連接節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)手冊(cè)應(yīng)該要出新版了異形鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)手冊(cè)，因?yàn)樾?strong>異形鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)手冊(cè)的鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)頒布實(shí)施了，一些新的設(shè)計(jì)方法和理論已經(jīng)在新標(biāo)準(zhǔn)中推出和應(yīng)用，相應(yīng)的，與之配套的鋼結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)手冊(cè)也需要更新。
主承重鋼梁（工字鋼）長(zhǎng)度不夠可以焊接嗎？
地下連續(xù)墻就是預(yù)先進(jìn)行成槽作業(yè)異形鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)手冊(cè)，形成一定長(zhǎng)度異形鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)手冊(cè)的槽段異形鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)手冊(cè)，在槽段內(nèi)吊放鋼筋籠、 澆注砼形成單元墻段，然后將單元墻段連接起來形成一道連續(xù)的地下鋼筋砼墻。地下連續(xù)墻可以在復(fù)雜條件下施工，施工深度大，支護(hù)構(gòu)件承載能力大，防滲性能好，是基坑支護(hù)中最為可靠的支護(hù)方式。尤其在砂層中，要達(dá)到止水效果，必需采用地下連續(xù)墻才是最為可靠的支護(hù)方式。目前，地下連續(xù)墻不僅作為臨時(shí)圍護(hù)結(jié)構(gòu)擋土和止水，同時(shí)還作地下室永久性承重外墻結(jié)構(gòu)的三墻合一的形式。
地下連續(xù)墻是一幅一幅進(jìn)行施工的，而成槽過程中采用泥漿護(hù)壁，墻幅之間接頭會(huì)附著一部分泥皮。由于泥皮的存在，墻幅之間混凝土就會(huì)形成一定的縫隙，在水土壓力較大的情況下，接縫容易出現(xiàn)滲漏，可以說，墻幅接頭的止水擋土效果決定了地下連續(xù)墻防滲效果。地下連續(xù)墻接頭通常采用的方法為接頭管、工字鋼、十字鋼板等形式。由于墻幅之間接縫的滲漏，通常在墻幅外接頭處采用攪拌樁、旋噴樁封堵，或者在墻幅內(nèi)接頭處預(yù)埋注漿管注漿封堵。
接頭處采用工字鋼連接兩幅墻是普遍采用的一種做法。工字鋼具有一定剛度和強(qiáng)度，能形成兩幅墻較為可靠的連接。但是，工字鋼接頭處會(huì)由于泥漿的繞流并附著于工字鋼上而使后澆注段混凝土與工字鋼之間夾有泥皮。對(duì)于積聚泥皮于工字鋼的問題，工程上一般采用包裹封堵后澆注側(cè)工字鋼，減少泥皮積聚形成，并輔以接頭刷清洗。但是連續(xù)墻墻幅接縫措施仍未將工字鋼接縫有效解決。同時(shí)，對(duì)工字鋼接頭在水土壓力下墻幅產(chǎn)生的差異變形，混凝土收縮也是不可避免的技術(shù)因素。受力變形和砼收縮使得接縫進(jìn)一步加大。在地下連續(xù)墻大于一定深度以后，巨大的水壓力使外側(cè)的水、砂順著接縫帶入基坑內(nèi)，給基坑安全帶來非常大的風(fēng)險(xiǎn)。另外，作為永久結(jié)構(gòu)的主體側(cè)墻，接頭滲漏將會(huì)給建筑物的正常使用帶來許多不便、同時(shí)結(jié)構(gòu)使用耐久性也存在一定隱患。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、止水效果良好的地下連續(xù)墻工字鋼接頭結(jié)構(gòu)。
本發(fā)明要解決的另一技術(shù)問題是提供一種上述結(jié)構(gòu)的施工方法。
本發(fā)明的前一技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的一種地下連續(xù)墻工字鋼接頭結(jié)構(gòu)，包括先行墻幅、后鄰接墻幅、連接在先行墻幅和后鄰接墻幅之間的工字鋼，其中所述的工字鋼與后鄰接墻幅的連接部之間分布有錨筋。
進(jìn)一步的，上述的地下連續(xù)墻工字鋼接頭結(jié)構(gòu)中，所述的工字鋼為非對(duì)稱結(jié)構(gòu)，工字鋼與后鄰接墻幅的連接部比工字鋼與先行墻幅的連接部寬100 300mm。
上述的地下連續(xù)墻工字鋼接頭結(jié)構(gòu)中，所述的工字鋼與后鄰接墻幅一側(cè)的內(nèi)壁設(shè)有至少一條分布有噴孔的灌漿清洗管，用于對(duì)錨筋的清洗和成墻后期的灌漿處理。上述的地下連續(xù)墻工字鋼接頭結(jié)構(gòu)中，所述的錨筋與工字鋼固定連接，錨筋的長(zhǎng)度為100 150mm ；錨筋的分布密度為200 500mmX200 500mm。本發(fā)明的后一技術(shù)方案是這樣的一種地下連續(xù)墻工字鋼接頭結(jié)構(gòu)的施工方法， 包括下述步驟(1)開挖先行墻幅的地面槽；(2)制作先行墻幅的鋼筋籠，并在先行墻幅的鋼筋籠端部設(shè)置工字鋼接頭；(3)在工字鋼內(nèi)側(cè)焊接分布錨筋；(4)吊放先行墻幅的鋼筋籠于先行墻幅的地面槽內(nèi)，并在錨筋外側(cè)與工字鋼內(nèi)側(cè)之間設(shè)置擋泥漿接頭管；( 先行墻幅混凝土澆筑成型；(6)開挖接頭管外側(cè)的后鄰接墻幅的地面槽，并制作后鄰接墻幅的鋼筋籠，然后吊出接頭管，吊放后鄰接墻幅的鋼筋籠于后鄰接墻幅的地面槽內(nèi)，清洗錨筋；(7) 后鄰接墻幅混凝土澆筑成型；(8)循環(huán)步驟( (7)即可形成連續(xù)墻。上述的一種地下連續(xù)墻工字鋼接頭結(jié)構(gòu)的施工方法中，步驟中所述的擋泥漿接頭管為縱向設(shè)置的一根以上圓形管；步驟中所述的擋泥漿接頭管也可以為與工字鋼相適應(yīng)的方形管。上述的一種地下連續(xù)墻工字鋼接頭結(jié)構(gòu)的施工方法中，步驟(4)還包括在工字鋼與后鄰接墻幅一側(cè)的內(nèi)壁放置灌漿清洗管的過程。本發(fā)明采用上述結(jié)構(gòu)后，與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有下述優(yōu)點(diǎn)(1)通過在工字鋼與后鄰接墻幅的連接部之間設(shè)置錨筋，可以使工字鋼與后鄰接墻幅之間形成有效地連接，并形成防滲性能優(yōu)良的剛性接頭，克服工字鋼與后鄰接墻幅之間因混凝土收縮和受力后產(chǎn)生差異變形帶來的接縫滲漏問題，達(dá)到提高地下連續(xù)墻接縫整體抗?jié)B性能。(2)本發(fā)明的施工方法采取了工字鋼接頭、接頭管及分布錨筋的結(jié)合的施工形式， 具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、造價(jià)便宜、止水效果好、能提高地下連續(xù)墻接縫抗?jié)B能力及防止結(jié)合部滲漏的特點(diǎn)。接頭管的加入的目的在于澆注混凝土?xí)r阻擋泥漿的繞流，錨筋的加入的目的在于防止結(jié)合部位也就是工字鋼、鋼筋籠和接頭管部位的滲漏問題。采用此工藝做出來的連續(xù)墻，基本上100米以上的墻體，都能達(dá)到很好的擋水擋沙作用，防止?jié)B漏。(3)采用了整根的接頭管，具有可以方便操作，節(jié)約時(shí)間及使用效果好的特點(diǎn)。
下面結(jié)合附圖中的實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說明，但并不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明的任何限制。圖1是本發(fā)明具體實(shí)施例1的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本發(fā)明具體實(shí)施例2的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是本發(fā)明具體實(shí)施例3的結(jié)構(gòu)示意圖；圖4是本發(fā)明具體施工方法1的結(jié)構(gòu)示意圖；圖5是本發(fā)明具體施工方法2的結(jié)構(gòu)示意圖。圖中先行墻幅1、后鄰接墻幅2、工字鋼3、錨筋4、灌漿清洗管5、擋泥漿接頭管6。
具體實(shí)施方式
參閱圖1所示，本發(fā)明的一種地下連續(xù)墻工字鋼接頭結(jié)構(gòu)，包括先行墻幅1、后鄰接墻幅2、連接在先行墻幅1和后鄰接墻幅2之間的工字鋼3，本發(fā)明的關(guān)鍵是在工字鋼3 與后鄰接墻幅2的連接部之間分布有錨筋4 ；本實(shí)施例中的工字鋼3為非對(duì)稱結(jié)構(gòu)，工字鋼 3與后鄰接墻幅2的連接部比工字鋼3與先行墻幅1的連接部寬100 300mm，這樣更有利于分布設(shè)置錨筋4，增強(qiáng)連接效果，提高地下連續(xù)墻的接頭防滲性能。本發(fā)明中的錨筋4與工字鋼3可以通過焊接形成固定連接，錨筋4的長(zhǎng)度可以根據(jù)需要采用100 150mm ；錨筋 4的分布密度也應(yīng)根據(jù)需要(如連續(xù)墻的深度)在200 500mmX200 500mm之間選擇， 即相鄰錨筋4之間的間隔距離為200 500mm。
實(shí)施例2
參閱圖2所示，本發(fā)明的另一種地下連續(xù)墻工字鋼接頭結(jié)構(gòu)，與實(shí)施例1基本相同，不同處是在工字鋼3與后鄰接墻幅2 —側(cè)的內(nèi)壁設(shè)有兩條分布有噴孔的灌漿清洗管5， 用于對(duì)錨筋4的采用高壓水進(jìn)行清洗和成墻后期采用高壓漿進(jìn)行灌漿處理，便于施工和成墻后期的接頭防滲處理。
實(shí)施例3
參閱圖3所示，為本發(fā)明的另一種地下連續(xù)墻工字鋼接頭結(jié)構(gòu)，與實(shí)施例1基本相同，不同處是連接先行墻幅1和后鄰接墻幅2之間的工字鋼3為異形接頭，其實(shí)施效果與實(shí)施例1基本相同。
實(shí)施例4
參閱圖4所示，為本發(fā)明具體施工方式之一，具體包括下述步驟
(1)開挖先行墻幅1的地面槽；
(2)制作先行墻幅的鋼筋籠，并在先行墻幅1的鋼筋籠端部設(shè)置工字鋼3接頭；
(3)在工字鋼3內(nèi)側(cè)焊接分布錨筋4 ；
(4)吊放先行墻幅1的鋼筋籠于先行墻幅1的地面槽內(nèi)，并在錨筋4外側(cè)與工字鋼 3內(nèi)側(cè)之間設(shè)置擋泥漿接頭管6，擋泥漿接頭管6為縱向設(shè)置的三根圓形管；
(5)先行墻幅1混凝土澆筑成型；
(6)開挖接頭管6外側(cè)的后鄰接墻幅2的地面槽，并制作后鄰接墻幅2的鋼筋籠， 然后吊出接頭管6，吊放后鄰接墻幅2的鋼筋籠于后鄰接墻幅2的地面槽內(nèi)，用高壓水清洗錨筋4;
(7)后鄰接墻幅2混凝土澆筑成型；
(8)循環(huán)步驟(2) (7)即可形成連續(xù)墻。
實(shí)施例5
參閱圖5所示，為本發(fā)明的另一種施工方法，其與實(shí)施例4施工方法基本相同，不同的是步驟4中所述的擋泥漿接頭管6為與工字鋼3相適應(yīng)的方形管，當(dāng)然也可以采用外側(cè)大內(nèi)側(cè)小的梯形管；并且，步驟(4)還包括在工字鋼3與后鄰接墻幅2—側(cè)的內(nèi)壁放置灌漿清洗管5的過程。
本發(fā)明也可以按傳統(tǒng)的沙包擋漿方式進(jìn)行施工，總之，上述具體實(shí)施方式
為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，并不能對(duì)本發(fā)明進(jìn)行限定，其他的任何未背離本發(fā)明的技術(shù)方案而所做的改變或其它等效的置換方式，都包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種地下連續(xù)墻工字鋼接頭結(jié)構(gòu)，包括先行墻幅(1)、后鄰接墻幅O)、連接在先行墻幅(1)和后鄰接墻幅(2)之間的工字鋼(3)，其特征在于，所述的工字鋼(3)與后鄰接墻幅O)的連接部之間分布有錨筋G)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的地下連續(xù)墻工字鋼接頭結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述的工字鋼(3) 為非對(duì)稱結(jié)構(gòu)，工字鋼(3)與后鄰接墻幅O)的連接部比工字鋼(3)與先行墻幅(1)的連接部寬100 300mm。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的地下連續(xù)墻工字鋼接頭結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述的工字鋼(3)與后鄰接墻幅( 一側(cè)的內(nèi)壁設(shè)有至少一條分布有噴孔的灌漿清洗管(5)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的地下連續(xù)墻工字鋼接頭結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述的錨筋(4)與工字鋼(3)固定連接，錨筋(4)的長(zhǎng)度為100 150mm；錨筋(4)的分布密度為200 500mmX200 500mm。
5.根據(jù)權(quán)利要3所述的地下連續(xù)墻工字鋼接頭結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述的錨筋(4)與工字鋼(3)固定連接，錨筋⑷的長(zhǎng)度為100 150mm;錨筋(4)的分布密度為200 500mmX200 500mm。
6.權(quán)利要求1所述地下連續(xù)墻工字鋼接頭結(jié)構(gòu)的施工方法，其特征在于包括下述步驟(1)開挖先行墻幅⑴的地面槽；(2)制作先行墻幅的鋼筋籠，并在先行墻幅⑴的鋼筋籠端部設(shè)置工字鋼( 接頭；C3)在工字鋼(3)內(nèi)側(cè)焊接分布錨筋； (4)吊放先行墻幅(1)的鋼筋籠于先行墻幅(1)的地面槽內(nèi)，并在錨筋(4)外側(cè)與工字鋼(3)內(nèi)側(cè)之間設(shè)置擋泥漿接頭管(6) ； (5)先行墻幅(1)混凝土澆筑成型；(6)開挖接頭管(6)外側(cè)的后鄰接墻幅(2)的地面槽，并制作后鄰接墻幅(2)的鋼筋籠，然后吊出接頭管(6)，吊放后鄰接墻幅O)的鋼筋籠于后鄰接墻幅O)的地面槽內(nèi)，清洗錨筋； (7)后鄰接墻幅( 混凝土澆筑成型；(8)循環(huán)步驟(2) (7)即可形成連續(xù)墻。
7.根據(jù)權(quán)利要6所述的方法，其特征在于，步驟(4)中所述的擋泥漿接頭管(6)為縱向設(shè)置的一根以上圓形管。
8.根據(jù)權(quán)利要6所述的方法，其特征在于，步驟(4)中所述的擋泥漿接頭管(6)為與工字鋼(3)相適應(yīng)的方形管。
9.根據(jù)權(quán)利要6所述的方法，其特征在于，步驟(4)還包括在工字鋼(3)與后鄰接墻幅 (2) 一側(cè)的內(nèi)壁放置灌漿清洗管(5)的過程。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種地下連續(xù)墻的鋼接頭結(jié)構(gòu)及其施工方法，屬于地下連續(xù)墻技術(shù)領(lǐng)域，旨在提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、止水效果良好的地下連續(xù)墻的鋼接頭結(jié)構(gòu)；其技術(shù)要點(diǎn)包括先行墻幅、后鄰接墻幅、連接在先行墻幅和后鄰接墻幅之間的工字鋼，其中所述的工字鋼與后鄰接墻幅的連接部之間分布有錨筋；施工方法主要包括(1)開挖先行墻幅的地面槽；(2)制作先行墻幅的鋼筋籠，并在先行墻幅的鋼筋籠端部設(shè)置工字鋼接頭；(3)設(shè)置錨筋；(4)吊放鋼筋籠，在錨筋外側(cè)設(shè)置擋泥漿接頭管；(5)混凝土澆筑成型；(6)開挖后鄰接墻幅地面槽，制作鋼筋籠，吊出接頭管，吊放鋼筋籠清洗錨筋；(7)混凝土澆筑成型；(8)循環(huán)步驟(2)～(7)即可形成連續(xù)墻。
輕型鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)手冊(cè)電子書txt全集下載
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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)方案等問題進(jìn)行數(shù)據(jù)對(duì)比分析；總結(jié)設(shè)計(jì)中常見問題注意事項(xiàng)；對(duì)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)提出不同意見。
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，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)開間、門窗洞口、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)無法解決偏軸問題。
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)范中雖然沒有明確說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，常見設(shè)計(jì)方法是根據(jù)柱腳反力來確定柱腳螺栓直徑、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，采用插入式是沒有問題的。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)的問題
1．“輕型”鋼結(jié)構(gòu)概念問題
近年來因“輕型門式剛架房屋”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)體系無論采用鋼還是混凝土，構(gòu)件效應(yīng)分析是沒有原則上區(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 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 已說明，筆者認(rèn)為此區(qū)分過于寬泛，舉例說明一下：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)需要來確定，根據(jù)條文說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，我們已經(jīng)深刻感覺到這種應(yīng)用變化。
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