導(dǎo)語：如何才能寫好一篇鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)論文，這就需要搜集整理更多的資料和文獻(xiàn)，歡迎閱讀由公文云整理的十篇范文，供你借鑒。

篇1

關(guān)鍵詞：門式剛架鋼結(jié)構(gòu)

一。設(shè)計(jì)方面

1.屋面活荷載取值

框架荷載取0.3kN/m2已經(jīng)沿用多年，但屋面結(jié)構(gòu)，包括屋面板和檁條，其活荷載要提高到0.5kN/m2.《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》規(guī)定不上人屋面的活荷載為0.5kN/m2，但構(gòu)件的荷載面積大于60m2的可乘折減系數(shù)0.6.門式剛架一般符合此條件，所以可用0.3kN/m2，與鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范保持一致。國外這類，要考慮0.15-0.5N/m2的附加荷載，而我們無此規(guī)定，遇到超載情況，就要出安全問題。設(shè)計(jì)時(shí)可適當(dāng)提高至0.5kN/m2.現(xiàn)在有的框架梁太細(xì)，檁條太小，明顯有人為減少荷載情況，應(yīng)特別注意，決不允許在有限的活荷載中“偷工減料”。

2.屋脊垂度要控制

框架斜梁的豎向撓度限值一般情況規(guī)定為1/180，除驗(yàn)算坡面斜梁撓度外，是否要驗(yàn)算跨中下垂度？過去不明確，可能不包括屋脊點(diǎn)垂度?，F(xiàn)在應(yīng)該是計(jì)算的。一般是將構(gòu)件分段，用等截面程序計(jì)算，每段都要計(jì)算水平和豎向位移，不能大于允許值，等于要驗(yàn)算跨中垂度?？缰写苟确从澄菝尕Q向剛度，剛度太小豎向變形就大。要的度本來就小，脊點(diǎn)下垂后引起屋面漏水，是漏水的原因之一。有的工程由于屋面豎向剛度過小，第一榀剛架與山墻間的屋面出現(xiàn)斜坡，使屋面變形。本人有此想法，剛架側(cè)移后，當(dāng)山尖下垂對坡度影響較大時(shí)（例如使坡度小于1/20），要驗(yàn)算山尖垂度，以便對屋面剛度進(jìn)行控制。

3.鋼柱換砼柱

少數(shù)設(shè)計(jì)的門式剛架，采用鋼筋混凝土柱和輕鋼斜梁組成，斜梁用豎放式端板與砼柱中的預(yù)埋螺栓相連，形成剛接，目的是想節(jié)省鋼材和降低造價(jià)。在廠房中，的確是有用砼柱和鋼桁架組成的框架，但此時(shí)梁柱只能鉸接，不能剛接。多高層建筑中，鋼梁與墻的連接也是如此。因?yàn)榛炷潦且环N脆性材料，雖然構(gòu)件可以通過配筋承受彎矩和剪力，但在連接部位，它的抗拉、抗沖切的性能很并，在外力作用下很容易松動(dòng)和破壞。有些設(shè)計(jì)，在門式剛架設(shè)計(jì)好之后，又根據(jù)業(yè)主要求將鋼柱換成砼柱，而梁截面不變。應(yīng)當(dāng)指出，砼柱加鋼梁作成排架是可以的，但將剛架的鋼柱換成砼柱，而鋼梁不變，是不行的。由于連接不同，構(gòu)件內(nèi)力也不同，要的工程斜梁很細(xì)，可能與此有關(guān)。

4.檁條計(jì)算不安全

檁條計(jì)算問題較大。檁要是冷彎薄壁構(gòu)件，受壓板件或壓彎板件的寬厚比大，在受力時(shí)要屈曲，強(qiáng)度計(jì)算應(yīng)采用有效寬度，對原有截面要減弱，不能象熱軋型鋼那樣全截面有效。有效寬度理論是在《冷彎薄壁型鋼構(gòu)件技術(shù)規(guī)范》（GB50018－2002）中講的，有的設(shè)計(jì)人員恐怕還不了解，甚至有些設(shè)計(jì)軟件也未考慮。但是，設(shè)計(jì)光靠軟件不行，還要能判斷。軟件未考慮的，自己要考慮。再有，設(shè)計(jì)人員往往忽略強(qiáng)度計(jì)算要用凈斷面，忽略釘孔減弱。這種減弱，一般達(dá)到6-15%，對小截面窄翼緣的梁影響較大。剛架整體分析采用的是全截面，如果強(qiáng)度計(jì)算不用凈截面，實(shí)際應(yīng)力將高于計(jì)算值?！兑?guī)范》4.1.8、9條規(guī)定：“結(jié)構(gòu)構(gòu)件的受拉強(qiáng)度應(yīng)按凈截面計(jì)算；受壓強(qiáng)度應(yīng)按有效截面計(jì)算；穩(wěn)定性應(yīng)按有效截面計(jì)算。變形和各種穩(wěn)定系數(shù)均可按毛截面計(jì)算”。有的單位看到國外資料中檁條很薄，也想用薄的。國外檁條普遍采用高強(qiáng)度低合金鋼，但我國低合金鋼Q345的沖壓性能不行，只有用Q235的。國外是按有效截面計(jì)算承載力的。如果用Q235的，又想用得薄，計(jì)算時(shí)還不考慮有效截面，荷載稍大時(shí)檁條就要垮。二。施工方面

1.柱子拔出

有的剛架在大風(fēng)時(shí)柱子被拔起，這是實(shí)際中常出現(xiàn)的事故。主要原因不是剛架計(jì)算失誤，而且設(shè)計(jì)柱間支撐時(shí)，未考慮支撐傳給柱腳的拉力。尤其是房屋縱向尺度較小時(shí)，只設(shè)置少量柱間支撐來抵抗縱向風(fēng)荷載，支撐傳給柱腳的拉力很大，而柱腳又沒有采取可靠的抗拔措施，很可能將柱子拔起。，因此，在風(fēng)荷載較大的地區(qū)剛架柱受拉時(shí)，在柱腳應(yīng)考慮抗拔構(gòu)造，例如錨栓端部設(shè)錨板等。

2.沒有柱間支撐

這種情況最近較多，這樣肯定不行。目前沒有任何一本規(guī)范允許不設(shè)支撐。特別是柱間支撐，受力較大，絕不能省略。

3.端板合不上

端板連接是結(jié)構(gòu)的重要部位。由于加工要求不嚴(yán)，而腹板與端板間夾角又，有的工程兩塊端板完全對不上，合不起來。強(qiáng)行用螺栓拉在一起，仍留下很寬縫隙，嚴(yán)懲影響工程質(zhì)量。

4.錨栓不鉛直

框架柱柱腳底板水平度差，錨栓不鉛直，柱子安裝后不在一條直線上，東倒西歪，使房屋外觀很難著，這種情況不少。錨栓安裝應(yīng)堅(jiān)持先將底板用下部調(diào)整螺栓調(diào)平，再用用無收縮砂漿二次灌漿填實(shí)。

5.保溫材吸水超重

有些房屋雪不大就垮了，究其原因，是屋面防水施工太差，雪融化后水逐漸滲入，為保溫村所吸收。今年冬季落雪多次，遷延時(shí)間較長。屋面的設(shè)計(jì)荷載很小時(shí)，當(dāng)吸水量達(dá)至一定程序，超過了結(jié)構(gòu)的承載能力，就要倒塌。

篇2

一般來說，材料的特性是推出新型建筑形式的出發(fā)點(diǎn)。鋼結(jié)構(gòu)是用鋼板、熱軋型鋼或冷加工成型的薄壁型鋼制造而成的。和其它材料的結(jié)構(gòu)相比，鋼結(jié)構(gòu)有如下一些特點(diǎn)。

1.1材料的強(qiáng)度高，塑性和韌性好鋼材和其它建筑材料諸如混凝土、磚石和木材相比，強(qiáng)度要高得多。因此，特別適用于跨度大或荷載很大的構(gòu)件和結(jié)構(gòu)。鋼材還具有塑性和韌性好的特點(diǎn)。塑性好，結(jié)構(gòu)在一般條件下不會(huì)因超載而突然斷裂；韌性好，結(jié)構(gòu)對動(dòng)力荷載的適應(yīng)性強(qiáng)。良好的吸能能力和延性還使鋼結(jié)構(gòu)具有優(yōu)越的抗震性能。另一方面，由于鋼材的強(qiáng)度高，做成的構(gòu)件截面小而壁薄，受壓時(shí)需要滿足穩(wěn)定的要求，強(qiáng)度有時(shí)不能充分發(fā)揮。

1.2材質(zhì)均勻，與力學(xué)計(jì)算的假定比較符合鋼材內(nèi)部組織比較接近于勻質(zhì)和各向同性，而且在一定的應(yīng)力幅度內(nèi)幾乎是完全彈性的。因此，鋼結(jié)構(gòu)的實(shí)際受力情況和工程力學(xué)計(jì)算結(jié)果比較符合。鋼材在冶煉和軋制過程中質(zhì)量可以得到嚴(yán)格控制，材質(zhì)波動(dòng)的范圍小。

1.3鋼結(jié)構(gòu)制造簡便，施工周期短鋼結(jié)構(gòu)所用的材料單純而且是成材，加工比較簡便，并能使用機(jī)械操作，因此，大量的鋼結(jié)構(gòu)一般在專業(yè)化的金屬結(jié)構(gòu)廠做成構(gòu)件，精確度較高。構(gòu)件在工地拼裝，可以采用安設(shè)簡便的普通螺栓和高強(qiáng)度螺栓，有時(shí)還可以在地面拼裝和焊接成較大的單元再行吊裝，以縮短施工周期。此外，對已建成的鋼結(jié)構(gòu)也比較容易進(jìn)行改建和加固，用螺栓連接的結(jié)構(gòu)還可以根據(jù)需要進(jìn)行拆遷。

1.4鋼結(jié)構(gòu)的重量輕鋼材的密度雖比混凝土等建筑材料大，但鋼結(jié)構(gòu)卻比鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)輕，原因是鋼材的強(qiáng)度與密度之比要比混凝土大得多。以同樣的跨度承受同樣荷載，鋼屋架的重量最多不超過鋼筋混凝土屋架的1/3至1/4，冷彎薄壁型鋼屋架甚至接近1/10，為吊裝提供了方便條件。對于需要遠(yuǎn)距離運(yùn)輸?shù)慕Y(jié)構(gòu)，如建造在交通不便的山區(qū)和邊遠(yuǎn)地區(qū)的工程，重量輕也是一個(gè)重要的有利條件。

當(dāng)然任何一種材料都不是十全十美的，鋼材的耐腐蝕性和耐火性就較為欠缺，在對結(jié)構(gòu)進(jìn)行防護(hù)時(shí)費(fèi)用比鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)高。不過在沒有侵蝕性介質(zhì)的一般廠房中，構(gòu)件經(jīng)過徹底除銹并涂上合格的油漆，銹蝕問題也并不嚴(yán)重。近年來出現(xiàn)的耐大氣腐蝕的鋼材具有較好的抗銹性能，已經(jīng)逐步推廣應(yīng)用，并取得了良好的效果。鋼材長期經(jīng)受100℃輻射熱時(shí)，強(qiáng)度沒有多大變化，具有一定的耐熱性能，但溫度達(dá)150℃以上時(shí)，就須用隔熱層加以保護(hù)。鋼材不耐火，重要的結(jié)構(gòu)必須注意采取防火措施。例如，利用蛭石板、蛭石噴涂層或石膏板等加以防護(hù)。

2鋼結(jié)構(gòu)住宅的特點(diǎn)

鋼結(jié)構(gòu)住宅與傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)相比，在使用功能、設(shè)計(jì)、施工以及綜合經(jīng)濟(jì)方面具有優(yōu)勢，主要體現(xiàn)在以下方面。

2.1設(shè)計(jì)制造周期短，設(shè)計(jì)生產(chǎn)一體化現(xiàn)代結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)借助于計(jì)算機(jī)和專業(yè)化結(jié)構(gòu)分析軟件，使得設(shè)計(jì)周期大大縮短，設(shè)計(jì)中的修改和調(diào)整非常方便。同時(shí)，由于鋼結(jié)構(gòu)具有工廠預(yù)制、現(xiàn)場安裝的特點(diǎn)，可以將前期設(shè)計(jì)和現(xiàn)業(yè)的生產(chǎn)手段相結(jié)合，通過網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)和數(shù)控機(jī)床結(jié)合，使設(shè)計(jì)人員在工作室中完成設(shè)計(jì)后，即由工廠的生產(chǎn)線完成產(chǎn)品制作，具有極高的效率和精確度，可以大大減少項(xiàng)目建設(shè)周期。

2.2能夠合理布置功能區(qū)間在居住建筑中，建筑師和居民一直希望能夠有大跨的無豎向結(jié)構(gòu)的空間，這樣，可以根據(jù)需求進(jìn)行靈活隔斷，使室內(nèi)布置呈多樣化。傳統(tǒng)住宅由于所用材料的性質(zhì)，限制了空間布置的自由。

2.3承載強(qiáng)度高，抗震性能優(yōu)越相同的荷載，鋼結(jié)構(gòu)截面最小，相同的截面，鋼結(jié)構(gòu)承載力最大。在抗震設(shè)防區(qū)，鋼筋砼結(jié)構(gòu)有許多不足之處，而鋼結(jié)構(gòu)重量輕，六層輕鋼住宅的重量僅相當(dāng)于四層磚混結(jié)構(gòu)的重量，因此，本身所受的地震作用?。欢?，鋼材具有高延性，有較好的耗能能力，因此，抗震性能好，結(jié)構(gòu)安全度高。

2.4施工方面優(yōu)勢突出現(xiàn)澆砼需要連續(xù)施工，在我國北方地區(qū)受到施工季節(jié)的影響。鋼結(jié)構(gòu)的大部分構(gòu)件在工廠生產(chǎn)，運(yùn)往現(xiàn)場通過焊接或螺栓進(jìn)行整體組裝，可全天候作業(yè)。施工現(xiàn)場作業(yè)量小，減少了施工臨時(shí)用地，與傳統(tǒng)建筑材料相比，對周圍環(huán)境污染小，提高了施工的機(jī)械化水平。

2.5綜合造價(jià)低鋼結(jié)構(gòu)承載力高，可以實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)的大開間布置，構(gòu)件截面小，與砼結(jié)構(gòu)和磚混結(jié)構(gòu)相比，自重比較輕，地基的處理比較容易，可以采用天然基礎(chǔ)型式。由于基礎(chǔ)在工程造價(jià)中占有比重比較大，上部結(jié)構(gòu)重量輕可以降低基礎(chǔ)的造價(jià)，從而減少整個(gè)項(xiàng)目的投資。鋼結(jié)構(gòu)施工機(jī)械化高的特點(diǎn)，從另一方面減少了人工費(fèi)用和模板等其它輔助材料費(fèi)用。

3鋼結(jié)構(gòu)住宅的設(shè)計(jì)思路

3.1判斷結(jié)構(gòu)是否適合用鋼結(jié)構(gòu)鋼結(jié)構(gòu)通常用于高層、大跨度、體型復(fù)雜、荷載或吊車起重量大、有較大振動(dòng)、高溫車間、密封性要求高、要求能活動(dòng)或經(jīng)常裝拆的結(jié)構(gòu)。

3.2結(jié)構(gòu)選型與結(jié)構(gòu)布置在鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的整個(gè)過程中都應(yīng)該被強(qiáng)調(diào)的是“概念設(shè)計(jì)”，它在結(jié)構(gòu)選型與布置階段尤其重要.對一些難以作出精確理性分析或規(guī)范未規(guī)定的問題，可依據(jù)從整體結(jié)構(gòu)體系與分體系之間的力學(xué)關(guān)系、破壞機(jī)理、震害、試驗(yàn)現(xiàn)象和工程經(jīng)驗(yàn)所獲得的設(shè)計(jì)思想，從全局的角度來確定控制結(jié)構(gòu)的布置及細(xì)部措施。運(yùn)用概念設(shè)計(jì)可以在早期迅速、有效地進(jìn)行構(gòu)思、比較與選擇。所得結(jié)構(gòu)方案往往易于手算、概念清晰、定性正確，并可避免結(jié)構(gòu)分析階段不必要的繁瑣運(yùn)算。

3.3預(yù)估截面結(jié)構(gòu)布置結(jié)束后，需對構(gòu)件截面作初步估算。主要是梁柱和支撐等的斷面形狀與尺寸的假定。

鋼梁可選擇槽鋼、軋制或焊接H型鋼截面等。根據(jù)荷載與支座情況，其截面高度通常在跨度的1/20~1/50之間選擇。翼緣寬度根據(jù)梁間側(cè)向支撐的間距按l/b限值確定時(shí)，可回避鋼梁的整體穩(wěn)定的復(fù)雜計(jì)算，這種方法很受歡迎。確定了截面高度和翼緣寬度后，其板件厚度可按規(guī)范中局部穩(wěn)定的構(gòu)造規(guī)定預(yù)估。

柱截面按長細(xì)比預(yù)估，通常50<λ<150，簡單選擇值在100附近。根據(jù)軸心受壓、雙向受彎或單向受彎的不同，可選擇鋼管或H型鋼截面等。

3.4結(jié)構(gòu)分析目前鋼結(jié)構(gòu)實(shí)際設(shè)計(jì)中，結(jié)構(gòu)分析通常為線彈性分析，條件允許時(shí)考慮P-Δ，p-δ。

新近的一些有限元軟件可以部分考慮幾何非線性及鋼材的彈塑性能，這為更精確的分析結(jié)構(gòu)提供了條件。

3.5構(gòu)件設(shè)計(jì)構(gòu)件的設(shè)計(jì)首先是材料的選擇。通常主結(jié)構(gòu)使用單一鋼種以便于工程管理。經(jīng)濟(jì)考慮，也可以選擇不同強(qiáng)度鋼材的組合截面。構(gòu)件設(shè)計(jì)中，現(xiàn)行規(guī)范使用的是彈塑性的方法來驗(yàn)算截面，這和結(jié)構(gòu)內(nèi)力計(jì)算的彈性方法并不匹配，當(dāng)前的結(jié)構(gòu)軟件，都提供截面驗(yàn)算的后處理功能。由于程序技術(shù)的進(jìn)步，一些軟件可以將驗(yàn)算時(shí)不通過的構(gòu)件，從給定的截面庫里選擇加大一級，并自動(dòng)重新分析驗(yàn)算，直至通過，如sap2000等。這是常說的截面優(yōu)化設(shè)計(jì)功能之一。它減少了結(jié)構(gòu)師的很多工作量。

3.6節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)連接節(jié)點(diǎn)的設(shè)計(jì)是鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中重要的內(nèi)容之一。在結(jié)構(gòu)分析前，就應(yīng)該對節(jié)點(diǎn)的形式有充分思考與確定，常常出現(xiàn)的一種情況是，最終設(shè)計(jì)的節(jié)點(diǎn)與結(jié)構(gòu)分析模型中使用的形式不完全一致，這必須避免.按傳力特性不同，節(jié)點(diǎn)分剛接，鉸接和半剛接。

3.7圖紙編制鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)出圖分設(shè)計(jì)圖和施工詳圖兩階段，設(shè)計(jì)圖為設(shè)計(jì)單位提供，施工詳圖通常由鋼結(jié)構(gòu)制造公司根據(jù)設(shè)計(jì)圖編制，有時(shí)也會(huì)由設(shè)計(jì)單位代為編制。由于近年鋼結(jié)構(gòu)項(xiàng)目增多和設(shè)計(jì)院鋼結(jié)構(gòu)工程師缺乏的矛盾，有設(shè)計(jì)能力的鋼結(jié)構(gòu)公司參與設(shè)計(jì)圖編制的情況也很普遍。

設(shè)計(jì)圖及施工詳圖的內(nèi)容表達(dá)方法及出圖深度的控制，目前比較混亂，各個(gè)設(shè)計(jì)單位之間及其與鋼結(jié)構(gòu)公司之間不盡相同。初學(xué)者可參考他人的優(yōu)秀設(shè)計(jì)并參考相關(guān)的工具書，并依據(jù)規(guī)范規(guī)定編制。

篇3

近年來,隨著我國改革開放的不斷深入,經(jīng)濟(jì)建設(shè)得到了迅速的發(fā)展,伴隨而起的廣告業(yè)也日益興旺。因而,在廣告牌結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中,對其造型、規(guī)模及效益等方面的要求也不斷提高。大型廣告牌屬永久性建筑物,其位置一般處在公共場所、繁華鬧市地帶,并且多數(shù)是建在已建建筑群中,因此,在滿足廣告效果的前提下,其結(jié)構(gòu)的平安性尤其重要。另外,其基礎(chǔ)工程的施工一般受鄰近已建建筑物的制約影響比較大。本文根據(jù)某火車站站前廣場兩側(cè)的廣告牌結(jié)構(gòu)工程設(shè)計(jì)及實(shí)際施工的經(jīng)驗(yàn),對大型鋼結(jié)構(gòu)廣告牌結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和施工特征作一些探索。

工程概況該廣告牌位于某火車站站前廣場東西兩側(cè)花壇內(nèi),花壇寬為3m,其一側(cè)為混凝土澆筑的廣場,另一側(cè)為素混凝土路面。根據(jù)現(xiàn)場鉆探資料,工程場地的土層自上而下分為三層摘要:表層為填土(Qm1),層厚為2.5～2.7m,含碎磚塊、塊石及有機(jī)質(zhì)等,其靜力觸探比貫入阻力PS=0.83～3.65MPa,承載力fk=60～80kPa,壓縮模量ES=3.0～3.5MPa,該層填土土質(zhì)松軟,結(jié)構(gòu)松散,軟硬不均,強(qiáng)度低,未經(jīng)處理不宜作建筑物的基礎(chǔ)持力層;第二層為粉質(zhì)粘土(Qm1+p1),層厚為0.3～2.0m,含少量的氧化鐵,其靜力觸探比貫入阻力PS=0.83～1.85MPa,承載力fk=90～150kPa,壓縮模量ES=4.5～6.8MPa;第三層為粘土(Qm1+p1),位于離地面4m以下,該層未鉆穿,土質(zhì)呈硬塑狀態(tài),含大量的氧化鐵及鐵錳結(jié)核,其靜力觸探比貫入阻力PS=3.48～5.10MPa,承載力fk=250～360kPa,壓縮模量ES=10.5～15.0MPa,該層粘土分布面廣,厚度大,強(qiáng)度高,是良好的基礎(chǔ)持力層。工程場地內(nèi)的地下水類型主要為埋藏于表層填土中的上層滯水,地下水主要受大氣降水及地表水入滲補(bǔ)給,水位、水量均受氣候變化影響。

網(wǎng)易設(shè)計(jì)要求該廣告牌由18m高的獨(dú)立鋼柱離地面12m后撐起6×18m的矩形鋼結(jié)構(gòu)廣告燈箱。該地區(qū)基本風(fēng)壓為w=0.3kN/m2,地震設(shè)防裂度為7度。

廣告牌結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

網(wǎng)易結(jié)構(gòu)型式的選擇獨(dú)立鋼柱大型鋼結(jié)構(gòu)廣告牌的主體結(jié)構(gòu),目前常采用的形式有兩種摘要:一種為T型,其主骨架由一根獨(dú)立鋼柱和上部一根橫向主梁呈T型焊接而成,該體系主體結(jié)構(gòu)受力明確,計(jì)算簡單,由立柱頂上焊接一根橫梁形成固結(jié)于地基上的T形剛架結(jié)構(gòu)體系,廣告燈箱面板通過各掛件及斜撐和T形剛架結(jié)構(gòu)相連。另一種為桁架式,其主骨架由一根獨(dú)立鋼柱和上部幾道相互平行的橫向主梁焊接而成,主梁之間由水平及斜向支撐連接,形成空間桁架體系,廣告燈箱直接掛靠在主骨架上。

網(wǎng)易經(jīng)過比選,該廣告牌結(jié)構(gòu)型式采用桁架式。其理由是摘要:第一,廣告牌結(jié)構(gòu)的控制設(shè)計(jì)荷載是風(fēng)載,風(fēng)壓直接功能在面板上,再由面板傳至骨架,此時(shí),在不同高程上的幾道主梁可把風(fēng)載較均勻地傳至立柱,因而可減小主梁和立柱連接處的應(yīng)力集中;其次,平行式桁架結(jié)構(gòu)主梁采用槽鋼,使結(jié)構(gòu)外形平整,便于廣告面板掛靠,并可加強(qiáng)面板和主骨架的連接,從而減小了面板的變形,以確保廣告面的感觀效果;第三,平行式桁架結(jié)構(gòu),可在每道主梁高程設(shè)置內(nèi)檢修梯,這樣給結(jié)構(gòu)的維護(hù)、檢修及掛、卸廣告布帶來了極大的方便,且保證了操作人員的人身平安;除此之外,平行式桁架結(jié)構(gòu),形式簡潔、美觀,受力明確,節(jié)點(diǎn)構(gòu)造簡單,施工方便,從而能保證施工質(zhì)量。

網(wǎng)易結(jié)構(gòu)布置本工程采用獨(dú)立鋼結(jié)構(gòu)圓柱,通過節(jié)點(diǎn)板在三個(gè)不同高程搭焊三道橫向主梁,主梁之間設(shè)置橫隔梁和斜向支撐,形成空間桁架受力體系,主、橫梁間距主要考慮廣告面板骨架網(wǎng)格的布置,并使面板骨架節(jié)點(diǎn)和主骨架節(jié)點(diǎn)相一致,以加強(qiáng)面板和主骨架的連接。廣告牌面板的自身骨架掛焊在主體結(jié)構(gòu)上,形成整體上部結(jié)構(gòu)。主梁選用槽鋼,其他構(gòu)件均選用角鋼,型號按構(gòu)件的強(qiáng)度和變形條件選取。鋼立柱截面的選取,除考慮其強(qiáng)度及穩(wěn)定性外,還要綜合考慮廣告牌整體尺寸協(xié)調(diào)及美觀等方面的因素。

結(jié)構(gòu)分析

網(wǎng)易荷載和荷載組合結(jié)構(gòu)承受的主要荷載有摘要:1)自重;2)風(fēng)荷載;3)溫度荷載;4)檢修活載;5)地震荷載。

網(wǎng)易荷載組合有三類摘要:1)基本組合;2)非凡組合;3)施工吊裝。

網(wǎng)易應(yīng)力分析由于鋼立柱為壓彎構(gòu)件,其承載力取決于柱的長細(xì)比、支承條件、截面尺寸以及功能于柱上的荷載等,計(jì)算表明,鋼立柱的承載力一般由穩(wěn)定控制。上部結(jié)構(gòu)的主梁可簡化為剛結(jié)或鉸結(jié)在鋼立柱上的懸臂結(jié)構(gòu),主梁之間由橫梁及斜撐鉸結(jié)形成空間平行組合桁架。內(nèi)力計(jì)算采用有限元程序在計(jì)算機(jī)上完成。根據(jù)鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)理論,對接焊縫在截面不減小的情況下,其強(qiáng)度可達(dá)到母材的強(qiáng)度,因而無需驗(yàn)算焊縫應(yīng)力,但應(yīng)嚴(yán)格檢查焊縫質(zhì)量及飽滿度。上部桁架桿件間的連接主要是角焊縫焊縫承受桿件間的應(yīng)力傳遞,其受力大小已由上部結(jié)構(gòu)計(jì)算得出,對廣告牌之類結(jié)構(gòu),上部結(jié)構(gòu)桿件受力一般不大,為施焊方便,可用圍焊,并統(tǒng)一取焊腳尺寸為hf=10mm,可滿足規(guī)范要求;但對廣告牌面板骨架和主骨架掛點(diǎn)處焊接須逐一核算。

變位控制

網(wǎng)易廣告牌立柱高18m,在水平風(fēng)載功能下會(huì)產(chǎn)生順風(fēng)向水平位移,上部結(jié)構(gòu)為懸臂桁架,在風(fēng)載及自重功能下,懸臂端部也會(huì)產(chǎn)生相應(yīng)的變位,假如這些變位過大,將直接影響到廣告牌的使用及感觀效果,重要的是,這些變位還將引起附加內(nèi)力,增大結(jié)構(gòu)內(nèi)部的應(yīng)力,降低結(jié)構(gòu)的平安性,為此,在廣告牌設(shè)計(jì)中應(yīng)嚴(yán)格限制變位。根據(jù)《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》(GBJ17%26amp;#0;88)的規(guī)定,廣告牌水平向設(shè)計(jì)變位應(yīng)控制在10mm以內(nèi)為宜。

基礎(chǔ)工程設(shè)計(jì)

網(wǎng)易基礎(chǔ)型式及布置作為該類型廣告牌的基礎(chǔ)型式主要有兩種摘要:一種是平衡重力式,即上部荷載主要由大體積基礎(chǔ)重力來平衡,開挖方量大,混凝土用量也較多,但施工簡單,節(jié)省鋼材,適宜在土質(zhì)松軟且有開闊的施工場地時(shí)利用。另一種為樁基式,其中又以擴(kuò)孔樁為主,該類基礎(chǔ)可在施工場地受限的情況下采用,其優(yōu)點(diǎn)是基礎(chǔ)施工場面很小,混凝土用量僅為平衡重力式基礎(chǔ)的三分之一左右,但施工難度略有增大。

網(wǎng)易由于本廣告牌建在某火車站站前廣場兩側(cè)花壇內(nèi),花壇寬僅3m,若放坡開挖基坑,勢必破壞兩側(cè)的廣場混凝土地坪和水泥混凝土路面,其修復(fù)工程造價(jià)可觀,還可能破壞地下埋管,經(jīng)綜合比較,選用了人工挖孔擴(kuò)底樁基礎(chǔ),使基坑開挖只限在花壇內(nèi)進(jìn)行。為了減小孔壁支護(hù)的困難,基礎(chǔ)上部4m深范圍內(nèi)(表層填土和第二層粉質(zhì)粘土)不擴(kuò)孔,采用直徑為1.5m的圓孔;從4m深以下(第三層粘土)開始擴(kuò)孔,以增大基底的受荷面積,來滿足地基承載力要求。基底采用方形,尺寸為3×3m,總孔深為6m,基礎(chǔ)底下設(shè)置十字正交齒墻,以增強(qiáng)基礎(chǔ)的抗扭和抗剪切能力。樁基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)計(jì)算在樁基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)計(jì)算中,采用C法和m法兩種計(jì)算方法。結(jié)果表明,兩種方法計(jì)算結(jié)果比較一致,樁身最大彎矩出現(xiàn)在距地面62mm(m法為82mm)處,樁頂最大水平位移為4.86mm(m法為4.78mm)。樁身材料強(qiáng)度和配筋計(jì)算,按一般鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的偏心受壓構(gòu)件進(jìn)行。基礎(chǔ)設(shè)計(jì)須考慮軸力、彎矩、扭矩等不同組合的功能,以保證基礎(chǔ)本身的強(qiáng)度、剛度及地基的承載力和抗剪強(qiáng)度均滿足規(guī)范要求。

施工工藝

網(wǎng)易基礎(chǔ)工程根據(jù)現(xiàn)場地形、地質(zhì)條件,本基礎(chǔ)采用人工挖孔擴(kuò)底樁,基礎(chǔ)底面置于第三層粘土中?；娱_挖時(shí),采用孔壁支護(hù)和排水辦法,以確保樁孔成形和施工人員的人身平安?；娱_挖完成并經(jīng)驗(yàn)槽后,馬上鋪設(shè)100mm厚碎石墊層,吊放鋼筋骨架,并及時(shí)澆筑基礎(chǔ)混凝土,預(yù)埋錨固螺栓,鋪設(shè)基礎(chǔ)頂部鋼筋加強(qiáng)網(wǎng),在澆至設(shè)計(jì)標(biāo)高時(shí),其頂面需用20mm厚1摘要:3水泥砂漿找平,然后加蓋螺栓定位及墊座鋼板。待基礎(chǔ)混凝土養(yǎng)護(hù)到規(guī)定齡期,需對預(yù)埋螺栓進(jìn)行抗拔試驗(yàn),以確認(rèn)螺栓的抗拔承載力是否滿足設(shè)計(jì)要求。鋼結(jié)構(gòu)工程所有鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件的連接均采用焊接,上部結(jié)構(gòu)均采用工廠化生產(chǎn)。鋼柱用鋼板在工廠卷焊而成,上部桁架結(jié)構(gòu)可在工廠拼焊;當(dāng)梁柱主骨架焊接完成,形成整體上部結(jié)構(gòu)時(shí),應(yīng)做適當(dāng)?shù)募虞d試驗(yàn),以驗(yàn)證焊縫的質(zhì)量和主骨架的強(qiáng)度;廣告牌面板骨架和鍍鋅鐵皮面板拼接好后,可在地面直接掛焊到主骨架上,以便校正面板表面的不平整度,控制上部結(jié)構(gòu)整體外觀效果。吊裝定位廣告牌的立柱和上部結(jié)構(gòu)在工廠制成后,運(yùn)往現(xiàn)場進(jìn)行整體對接。在地面形成的整體廣告牌,可用兩臺吊車從頂、底兩個(gè)吊位進(jìn)行整體起吊安裝,在廣告吊裝就位后,用兩臺經(jīng)緯儀從相互垂直的兩個(gè)方向進(jìn)行糾斜、定位。每個(gè)方向的垂直度宜控制在h/2000(h為廣告牌高度)以內(nèi),且小于20mm。螺栓定位緊固后,宜在適當(dāng)時(shí)機(jī),澆筑素混凝土密封,以防螺栓外露銹蝕。本文提及的廣告牌建成后,經(jīng)過數(shù)次臺風(fēng)考驗(yàn),其垂直度和變位均滿足規(guī)定要求,而其總造價(jià)比同類廣告牌節(jié)省了20%,現(xiàn)已投入商業(yè)使用。

結(jié)束語

網(wǎng)易大型鋼結(jié)構(gòu)廣告牌是在改革開放的經(jīng)濟(jì)大潮中產(chǎn)生的新型結(jié)構(gòu)物,具有較強(qiáng)的生命力。大型鋼結(jié)構(gòu)廣告牌的上部結(jié)構(gòu)構(gòu)件尺寸,主要受變形、穩(wěn)定和外觀效果控制。對受已建建筑物約束的大型鋼結(jié)構(gòu)廣告牌,挖孔樁基礎(chǔ)是比較平安且經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)形式之一。

篇4

土木工程專業(yè)方向的本科畢業(yè)設(shè)計(jì)，多以民用或工業(yè)建筑為背景。在題目設(shè)置上，常以某一具體工程為題材，圍繞建筑功能、結(jié)構(gòu)計(jì)算和設(shè)計(jì)，以及基礎(chǔ)或施工組織設(shè)計(jì)等內(nèi)容而進(jìn)行。在上述設(shè)計(jì)內(nèi)容中，又常以結(jié)構(gòu)計(jì)算和設(shè)計(jì)為主，通常時(shí)間安排為8周左右:建筑約4周;基礎(chǔ)或施工組織設(shè)計(jì)約2周。在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)部分，學(xué)生將進(jìn)行結(jié)構(gòu)布置、荷載匯集、結(jié)構(gòu)建模和計(jì)算、構(gòu)件和節(jié)點(diǎn)等設(shè)計(jì)，并在此基礎(chǔ)上書寫計(jì)算書和繪制圖紙等?？梢姡?jīng)此系統(tǒng)訓(xùn)練后，學(xué)生可對某一題目下的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過程有完整的了解，有利于學(xué)生今后更好地處理與設(shè)計(jì)題目類似的工程問題。在高層鋼結(jié)構(gòu)畢業(yè)設(shè)計(jì)的指導(dǎo)工作中，筆者的體會(huì)是學(xué)生能否得到感興趣的設(shè)計(jì)題目，以及如何設(shè)置題目和適時(shí)更新內(nèi)容及要求，是關(guān)系到畢業(yè)設(shè)計(jì)能否收到預(yù)期效果的首要問題。

(一)題目的設(shè)置應(yīng)有助于教學(xué)相長

畢業(yè)設(shè)計(jì)內(nèi)容的設(shè)置除了應(yīng)密切結(jié)合指導(dǎo)教師的科研項(xiàng)目外，還應(yīng)結(jié)合指導(dǎo)教師的專業(yè)特長，這樣教師對學(xué)生的指導(dǎo)才能高效。例如，筆者從攻讀博士學(xué)位開始，就從事新型高層鋼結(jié)構(gòu)體系及抗震性能等方面的研究。留校后，承擔(dān)了研究生選修課高層建筑鋼結(jié)構(gòu)課程的教學(xué)工作，負(fù)責(zé)講授高層鋼結(jié)構(gòu)的制作和安裝，以及新型抗側(cè)力和耗能構(gòu)件在高層鋼結(jié)構(gòu)的應(yīng)用等內(nèi)容。以上研究和教學(xué)工作均為指導(dǎo)采用新型結(jié)構(gòu)體系的高層鋼結(jié)構(gòu)畢業(yè)設(shè)計(jì)奠定了基礎(chǔ)。同時(shí)，通過給學(xué)生答疑，筆者感到，雖然學(xué)生的著眼點(diǎn)不同，但多數(shù)問題是圍繞設(shè)計(jì)任務(wù)提出來的，一些問題也是指導(dǎo)教師尚未涉及而想弄明白的問題。因此，教師愿意投入時(shí)間去研究問題，這樣既解決了學(xué)生的疑惑，也有利于指導(dǎo)教師提高自身的專業(yè)技能。

(二)設(shè)計(jì)題目的指定應(yīng)兼顧學(xué)生的興趣

目前，學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì)的題目，大體上是由學(xué)院統(tǒng)一指定的。這樣做是為了避免學(xué)生“偏科”，即避免一些設(shè)計(jì)題目出現(xiàn)無學(xué)生選擇的窘境。但是，高層鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)題目與其他題目一樣，也僅是提升學(xué)生在一個(gè)專業(yè)方向上的理論水平和技能。而且相當(dāng)多的設(shè)計(jì)院在未來一定時(shí)期內(nèi)仍主要是開展量大面廣的混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。因此，由學(xué)院指定畢業(yè)設(shè)計(jì)題目的方式無法完全滿足學(xué)生的專業(yè)設(shè)計(jì)興趣和愛好，使真正對鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)有興趣的學(xué)生又得不到應(yīng)有的鍛煉。倘若學(xué)生對指定的題目毫無興趣，畢業(yè)設(shè)計(jì)就可能收效甚微。其實(shí)，每個(gè)學(xué)生經(jīng)過3年多的學(xué)習(xí)，基本已有感興趣的專業(yè)方向，畢業(yè)設(shè)計(jì)題目應(yīng)結(jié)合學(xué)生畢業(yè)后的就業(yè)方向或深造計(jì)劃，并綜合考慮學(xué)生自己的興趣、能力和未來發(fā)展等因素來選擇建議。題目指定要有適當(dāng)?shù)撵`活性，給學(xué)生一定的選題權(quán)利，可列出每年開設(shè)的所有題目，讓學(xué)生提前自愿申報(bào)2～3個(gè)題目，然后綜合分組。這種適當(dāng)考慮學(xué)生興趣的選題做法將使學(xué)生對畢業(yè)設(shè)計(jì)更有積極性，收效可能更好。

(三)設(shè)計(jì)內(nèi)容應(yīng)結(jié)合專業(yè)最新發(fā)展而適時(shí)更新

為避免多年使用同一設(shè)計(jì)題目可能出現(xiàn)的抄襲現(xiàn)象，指導(dǎo)教師有必要適時(shí)更換設(shè)計(jì)內(nèi)容和要求。鑒于目前設(shè)計(jì)院或施工單位“以高層設(shè)計(jì)為主流”的情況，應(yīng)結(jié)合高層建筑的實(shí)際工程應(yīng)用，增加新型結(jié)構(gòu)體系的設(shè)計(jì)內(nèi)容，以縮短學(xué)生就業(yè)后的工作適應(yīng)期。對高層鋼結(jié)構(gòu)，應(yīng)要求學(xué)生掌握目前比較流行的結(jié)構(gòu)形式、計(jì)算方法和構(gòu)造要求。因此，筆者在設(shè)計(jì)任務(wù)書中鼓勵(lì)學(xué)生應(yīng)用新型的抗側(cè)力構(gòu)件和新型的結(jié)構(gòu)體系作為設(shè)計(jì)任務(wù)。除了采用傳統(tǒng)的純鋼中心支撐，推薦采用新型的墻板內(nèi)置無粘結(jié)鋼支撐或桿狀防屈曲支撐(BucklingRestrainedBrace)代替?zhèn)鹘y(tǒng)的純鋼支撐。除了中心支撐，也鼓勵(lì)采用偏心支撐和鋼板剪力墻等抗側(cè)力構(gòu)件。例如，在2014年的畢業(yè)設(shè)計(jì)中，一名學(xué)生自愿嘗試采用偏心支撐鋼框架結(jié)構(gòu)形式，通過努力，圓滿完成了設(shè)計(jì)任務(wù)，最終取得了較好成績。

二、積極有效的師生互動(dòng)是畢業(yè)設(shè)計(jì)取得實(shí)效的基石

(一)注重培養(yǎng)學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)的能力

對20多層的高層建筑鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，要求學(xué)生學(xué)習(xí)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法和設(shè)計(jì)軟件的使用，進(jìn)行結(jié)構(gòu)建模、內(nèi)力分析和設(shè)計(jì)，這樣的工作不僅量大而且有難度。建議教師提前布置和安排任務(wù)，給學(xué)生自學(xué)的機(jī)會(huì)和時(shí)間。以結(jié)構(gòu)建模和分析為例，筆者一開始便盡早安排學(xué)生安裝和學(xué)習(xí)使用結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)軟件ETABS，這樣學(xué)生在做荷載匯集等準(zhǔn)備工作之余，就可以有針對性地查閱和學(xué)習(xí)該軟件的使用說明等資料，到建模和分析環(huán)節(jié)時(shí)，學(xué)生就可以建立結(jié)構(gòu)模型。為學(xué)生自學(xué)軟件后建立的結(jié)構(gòu)模型。應(yīng)當(dāng)注意的是，雖然大多數(shù)學(xué)生之前并未有建立復(fù)雜結(jié)構(gòu)模型的經(jīng)驗(yàn)，也可能因此而心生畏懼，指導(dǎo)教師應(yīng)強(qiáng)調(diào)學(xué)習(xí)和使用通用軟件的必要性，讓學(xué)生明白學(xué)好一個(gè)軟件對將來應(yīng)用其他類似設(shè)計(jì)軟件也有很好的借鑒作用。教師要耐心引導(dǎo)和鼓勵(lì)，培養(yǎng)學(xué)生的興趣和自信心。可要求學(xué)生先簡后繁，積累經(jīng)驗(yàn)。學(xué)生消除畏懼心理后，建模和設(shè)計(jì)操作就會(huì)逐漸得心應(yīng)手，在實(shí)踐中熟能生巧。有的學(xué)生在熟練使用軟件后甚至主動(dòng)去鉆研軟件內(nèi)的參數(shù)和求解設(shè)置等功能，提高了對理論知識的歸納消化和應(yīng)用能力。

(二)營造積極的心理互動(dòng)氛圍

結(jié)構(gòu)方案的確定以及結(jié)構(gòu)建模、分析和設(shè)計(jì)等，這些任務(wù)一環(huán)緊扣一環(huán)，教師應(yīng)在各階段工作中嚴(yán)格檢查，認(rèn)真引導(dǎo)和解惑。以建模和分析為例，因大部分學(xué)生是初次接觸大型設(shè)計(jì)軟件和設(shè)計(jì)規(guī)范等，面對陌生的軟件以及系數(shù)重重的設(shè)計(jì)公式，要在短時(shí)間內(nèi)掌握并熟練應(yīng)用軟件進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，有較大難度。特別是對這些軟件在內(nèi)部分析環(huán)節(jié)可能存在的一些缺陷，指導(dǎo)教師必須強(qiáng)調(diào)指出，以免學(xué)生誤入歧途而影響進(jìn)度。因此，指導(dǎo)教師應(yīng)對軟件的一些關(guān)鍵環(huán)節(jié)有使用經(jīng)驗(yàn)，并能做出正確的判斷，才能引導(dǎo)學(xué)生去認(rèn)真求證，加深理解。這樣也才可能幫助學(xué)生較快熟悉設(shè)計(jì)過程，培養(yǎng)學(xué)生的自信心和學(xué)習(xí)興趣。畢業(yè)設(shè)計(jì)為師生提供了長達(dá)一學(xué)期的交流互動(dòng)機(jī)會(huì)，教師應(yīng)在指導(dǎo)工作中傾注熱情，與學(xué)生積極互動(dòng)，這樣不僅能使任務(wù)完成得更加高效，而且也有利于學(xué)生的全面發(fā)展。教師不僅要關(guān)注學(xué)生的專業(yè)訓(xùn)練，也要不失時(shí)機(jī)地對學(xué)生進(jìn)行職業(yè)道德的言傳身教，引導(dǎo)學(xué)生帶著問題去思考和討論，啟迪學(xué)生的智慧，充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性和主動(dòng)性。

三、畢業(yè)設(shè)計(jì)應(yīng)適當(dāng)增加針對性實(shí)習(xí)

與單純課堂教學(xué)相比，畢業(yè)設(shè)計(jì)屬于實(shí)踐環(huán)節(jié)。但若不加以恰當(dāng)引導(dǎo)，相當(dāng)多的學(xué)生的畢業(yè)設(shè)計(jì)僅僅是對參考書等資料的簡單模仿。因此，在畢業(yè)設(shè)計(jì)過程中，應(yīng)通過小組或個(gè)人(以整個(gè)年級為單位的統(tǒng)一畢業(yè)實(shí)習(xí)，針對性不強(qiáng))的實(shí)習(xí)活動(dòng)，例如參觀鋼結(jié)構(gòu)工程或鋼構(gòu)件制作等，夯實(shí)書本所學(xué)知識，拓寬知識面，使學(xué)生獲得真實(shí)感受。此外，通過實(shí)習(xí)，還可消除學(xué)生不切實(shí)際的想法和由此導(dǎo)致的誤差或錯(cuò)誤，有助于學(xué)生深入思考，以開展更加符合實(shí)際應(yīng)用需求的理性創(chuàng)作。

(一)參觀鋼結(jié)構(gòu)工程和鋼結(jié)構(gòu)安裝

應(yīng)組織學(xué)生參觀正在建設(shè)的高層鋼結(jié)構(gòu)工程。因?yàn)閺氖┕ぶ斜┞兜匿摴羌?，學(xué)生可以清楚地觀看構(gòu)件和節(jié)點(diǎn)的加工和連接做法。實(shí)地考察如不可行時(shí)，也應(yīng)提供必要的實(shí)錄視頻、圖形資料和講解，以加深學(xué)生的理解。還可以推薦一些好的參考書和期刊，例如《鋼結(jié)構(gòu)進(jìn)展與市場》和《建筑結(jié)構(gòu)》等，幫助學(xué)生了解新型鋼結(jié)構(gòu)工程和建造技術(shù)。此類資料圖文并茂，是本科生很好的課外讀物。另外，因高層建筑鋼結(jié)構(gòu)一些基本的構(gòu)造和連接做法等，在低層和多層鋼結(jié)構(gòu)中也有體現(xiàn)。因此，也可組織學(xué)生考察當(dāng)?shù)匾恍┰诮ǖ亩鄬由踔羻螌愉摻Y(jié)構(gòu)工程，例如施工現(xiàn)場的焊縫和螺栓連接等。通過接觸實(shí)際工程，增強(qiáng)學(xué)生的認(rèn)知能力。

(二)參觀鋼結(jié)構(gòu)加工廠和鋼構(gòu)件制作

在實(shí)習(xí)中，還可組織學(xué)生參觀鋼構(gòu)件加工廠等。隨著新材料和新工藝的快速發(fā)展，目前鋼結(jié)構(gòu)中的大型構(gòu)件的加工制作方法和質(zhì)量控制技術(shù)等都有革新，書本上的知識也非常有限。必要的學(xué)習(xí)參觀有利于學(xué)生拓展知識面，幫助他們更好地理解和繪制施工圖。指導(dǎo)教師可組織學(xué)生參觀了解鋼構(gòu)件的生產(chǎn)過程。例如，參觀工廠的焊接、刨邊和鉆孔等相關(guān)工藝流程等，并做好有針對性的實(shí)地講解，有利于學(xué)生對重要概念的理解和對書本知識的消化。

四、考核應(yīng)以學(xué)生實(shí)質(zhì)性的進(jìn)步為依據(jù)

(一)注重形式，更追求質(zhì)量

學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)要求學(xué)生完成不少于9張的1號圖紙，有些學(xué)生甚至能提供多達(dá)14張或者更多的圖紙。誠然，為確保培養(yǎng)質(zhì)量，數(shù)量上的要求是必要的，但任務(wù)完成的質(zhì)量更為重要。筆者曾在一次鋼結(jié)構(gòu)畢業(yè)設(shè)計(jì)的答辯中發(fā)現(xiàn)，能夠提供十多張圖紙的學(xué)生，計(jì)算書雖然寫的很飽滿，但是連一個(gè)常用角焊縫的符號代表什么意思也回答不上來。可見，依葫蘆畫瓢的做法，在本科畢業(yè)設(shè)計(jì)中依然存在。再以結(jié)構(gòu)施工圖的繪制為例，在堅(jiān)持部分圖紙必須手繪完成這一傳統(tǒng)做法的基礎(chǔ)上，為了提高學(xué)生應(yīng)用計(jì)算機(jī)作圖的能力，目前鼓勵(lì)采用計(jì)算機(jī)繪圖。但應(yīng)強(qiáng)調(diào)的是，計(jì)算機(jī)作圖應(yīng)讓學(xué)生利用Auto-CAD軟件親手繪制，不能依靠設(shè)計(jì)軟件和繪圖軟件等自動(dòng)出圖。雖然從表現(xiàn)形式上看，自動(dòng)出圖比學(xué)生親手繪圖的圖面更美觀和全面，但這樣會(huì)使學(xué)生過分依賴軟件而使其基本技能得不到應(yīng)有的訓(xùn)練，導(dǎo)致學(xué)生對設(shè)計(jì)理論不熟悉，不能提高識圖和繪圖能力，并且也難以準(zhǔn)確把握和判斷其設(shè)計(jì)結(jié)果。因此，教師在畢業(yè)設(shè)計(jì)過程中應(yīng)時(shí)刻提醒學(xué)生，在寫計(jì)算書或繪圖時(shí)，每寫一句，每畫一筆，都要弄清楚為什么，真正弄懂了才算得上學(xué)有所獲。

(二)綜合平時(shí)表現(xiàn)全面評價(jià)

篇5

關(guān)鍵詞：門式鋼架; 基礎(chǔ)；節(jié)點(diǎn); 支撐

中圖分類號：TU391文獻(xiàn)標(biāo)識碼： A

引言

從傳統(tǒng)意義上來說，輕質(zhì)鋼結(jié)構(gòu)都是一些小角鋼和圓鋼組成的鋼架或小型或小跨度屋架結(jié)構(gòu)，一般是用作倉庫或小型的廠房。隨著新型鋼材的出現(xiàn)，相繼出現(xiàn)了冷彎薄壁型鋼和彩色壓型鋼板，這使得輕型鋼結(jié)構(gòu)發(fā)生了根本性的變革。這種新型的鋼材不僅具有傳統(tǒng)鋼結(jié)構(gòu)的優(yōu)勢，對于輕的優(yōu)勢很是明顯，具體優(yōu)勢表現(xiàn)在：造型新穎，即外觀造型輕巧美觀，對于建筑的表現(xiàn)力強(qiáng)，對于一些單多層工業(yè)、民用建筑和大中小跨度尤為適合，同時(shí)可以配合間距柱網(wǎng)，使得布置更加靈活；勞動(dòng)強(qiáng)度比較輕，即在施工時(shí)可以使用小型機(jī)吊裝，這樣降低了勞動(dòng)強(qiáng)度，減少了施工時(shí)間；構(gòu)件輕，即通過設(shè)計(jì)后，這種高強(qiáng)度鋼材承受相同重量時(shí)截面積小，用鋼量相對較低；恒荷載較輕，即由于鋼材較輕，所以恒載荷和地震作用減少明顯，同時(shí)對地基的要求也較低。

此外，輕型鋼結(jié)構(gòu)符合環(huán)保和可持續(xù)發(fā)展的要求，還可以代替磚石和木材結(jié)構(gòu)。但是輕型鋼材是一種技術(shù)新、科技含量高的材料，所以對于施工和設(shè)計(jì)人員的要求就相對較高，還要進(jìn)行一些專業(yè)的培訓(xùn)。這樣一來，在生產(chǎn)線的建立上就會(huì)投入很大。此外，這種剛才還需要防火和防腐的處理。

大概在20世紀(jì)初期才開始形成裝配式輕質(zhì)鋼房屋體系，當(dāng)時(shí)主要應(yīng)用于車庫的建設(shè)。到了20年代，定型化生產(chǎn)的廠房開始出現(xiàn)在人民的視野。在二戰(zhàn)期間，輕質(zhì)鋼房屋的建設(shè)如噴井之勢飛速發(fā)展，那是多用于軍事飛機(jī)庫的建設(shè)。二戰(zhàn)結(jié)束后，面臨著重建的問題，輕質(zhì)鋼房屋需求量更大，這進(jìn)一步的刺激了輕質(zhì)鋼房屋的發(fā)展。到40年代時(shí)，門式鋼結(jié)構(gòu)開始出現(xiàn)，60年代得到了大批量的應(yīng)用。就目前來講，一些發(fā)達(dá)國家也是使用輕質(zhì)鋼結(jié)構(gòu)進(jìn)行建設(shè)。美國在門式鋼架上的設(shè)計(jì)不僅在理論上，而且在制造工藝上都比較先進(jìn)。

2.門式鋼架房屋機(jī)構(gòu)存在的問題

2.1 屋面活荷載取值

根據(jù)2008年《門式鋼架輕型房屋鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》的規(guī)定：在使用壓型鋼板輕型房屋時(shí)，按照水平投影的面積來算，在屋內(nèi)的豎向均布活載的標(biāo)準(zhǔn)值應(yīng)為0.5kN/m2。但是并不是所有都是這個(gè)要求，當(dāng)鋼架構(gòu)件的受荷水平投影的面積是60m2時(shí)，豎向均布活載的標(biāo)準(zhǔn)值為0.3kN/m2。對于載荷效應(yīng)來說，必須符合以下原則：a、將雪載荷、積灰載荷或屋面均布載荷同時(shí)考慮，得到最大值；b、雪載荷和屋面均布載荷不能同時(shí)考慮，把兩者比較選出最大值；c、當(dāng)使用多臺吊車時(shí)，應(yīng)當(dāng)符合《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》的國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定來執(zhí)行；d、不能把地震作用和風(fēng)載荷同時(shí)考慮；e、由施工或者檢修帶來的載荷不和屋面材料及檁條自重以外的其它荷載一塊考慮。在應(yīng)對各種載荷的計(jì)算時(shí)，應(yīng)該把各種載荷按照載荷的組合原則進(jìn)行計(jì)算，這樣能夠避免因重復(fù)計(jì)算帶來的浪費(fèi)問題。

2.2 斜梁設(shè)計(jì)時(shí),計(jì)算長度取值的問題:

a、對于屋面坡度較小的情況，根據(jù)GB50018的規(guī)定，在鋼架平面內(nèi)計(jì)算其強(qiáng)度時(shí)，按照壓彎構(gòu)件計(jì)算。但是對斜梁軸力小的情況時(shí)，把鋼架的計(jì)算長度近似為豎向支撐點(diǎn)間的距離。b、對于屋面坡度較大的情況，不論是在鋼架的平面內(nèi)還是在平面外，軸力的穩(wěn)定性都不能被忽略；c、從原則上來講，平面外計(jì)算長度一般是側(cè)向支撐點(diǎn)間的距離。但是，鋼梁的上下翼的邊緣都會(huì)有約束，一般有以下約束：①屋面系桿的支撐系統(tǒng)對其的約束作用；②檁條和屋面板對上翼緣約束作用；③檁條和隅撐的共同作用對下翼邊緣的約束。在計(jì)算時(shí)，我們一般把隅撐的設(shè)置作為鋼梁平面外長度，并不是將檁條的間距作為鋼梁平面外長度。然而，隅撐的位置設(shè)置又得根據(jù)鋼梁平面外長度作為量度。然而有些設(shè)計(jì)師將鋼梁的平面外長度定位3m，但是在制造的過程中卻省去了隅撐位置，最終造成了整個(gè)設(shè)計(jì)具有安全隱患。

2.3 構(gòu)件的撓度問題

根據(jù)門式鋼架規(guī)程的規(guī)定，當(dāng)鋼架斜梁只用于支撐冷彎型鋼檁條和壓型鋼板屋面時(shí)，則鋼架構(gòu)件的豎向撓度限制是L/180；對于有吊頂?shù)臉?gòu)件，豎向撓度限制是L/240；對于有懸掛起重機(jī)的構(gòu)件，豎向撓度限制取L/400。對于具有一定載荷并且跨度較大的輕型鋼結(jié)構(gòu)廠房的設(shè)計(jì)，撓度值將控制著構(gòu)件的截面積的大小。很多的設(shè)計(jì)師在進(jìn)行這方面的設(shè)計(jì)時(shí)，往往會(huì)忽略撓度對結(jié)構(gòu)的控制，僅僅為了能夠滿足強(qiáng)度的設(shè)計(jì)做法是不對的。然而，在實(shí)際應(yīng)用中，梁撓度的影響是非常大的，它不僅會(huì)影響到建筑物的正常使用，還會(huì)造成屋內(nèi)積水，甚至出現(xiàn)漏水的情況，這些都會(huì)加大屋面的載荷，給整個(gè)結(jié)構(gòu)帶來很大的安全隱患。我們可以加設(shè)搖擺柱的方法來應(yīng)對那些跨度大、撓度難控制的鋼架，這樣做可以使撓度起不到控制的作用，而且還能把因撓度控制造成的截面過大的問題降到最低。

2.4 鋼梁高厚比問題

門式鋼架一般都是全鋼結(jié)構(gòu)的，由于檐口位置和鋼柱的連接位置的彎矩較大，所以一般將鋼梁做成變截面型鋼梁。由于使用了這種變截面的鋼梁，所以在設(shè)計(jì)的過程中可能會(huì)造成高厚比招標(biāo)的問題，所以對設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)的就算需要最終檢查。根據(jù)2008年版CECS102:第6.1.1條規(guī)定，對于腹板高度的變化高于60mm/m時(shí)，將不考慮受剪板幅屈曲后強(qiáng)度對腹板高度比的控制，所以計(jì)算時(shí)不能將幅屈曲后強(qiáng)度考慮進(jìn)去。具體的解決辦法如下：a、可以在構(gòu)件的腹板設(shè)置一個(gè)橫向加勁肋，這樣做可以更加不考慮屈曲后強(qiáng)度，還可以提高其容許的高厚比；b、為了滿足高厚比，可以增加腹板的厚度，但是這樣可能會(huì)較大的使用鋼量；c、通過調(diào)節(jié)構(gòu)件端部的高度和調(diào)整梁的變截面長度來使腹板的高度變化不超過60mm/m。

2.5 結(jié)構(gòu)形式及布置方面

對于門式鋼結(jié)構(gòu)房屋，冷彎薄壁型鋼檁條和壓型鋼板屋面板作為屋蓋和外墻最合適，而變截面實(shí)腹鋼架作為主鋼架最合適。同時(shí)我們還可以根據(jù)載荷、跨度和高度的不同，而采用等截面或變截面的焊接工字型或軋制H型的截面來設(shè)計(jì)門式鋼架的柱和梁。在設(shè)計(jì)吊車梁時(shí)，最好把等截面作為門式鋼架的柱。對于門式鋼架的柱腳，我們通常采用支撐設(shè)計(jì)來鉸接，一般用一對或兩對螺栓作為平板支座。這樣設(shè)計(jì)柱腳鉸接，不僅可以避免彎矩過大的問題，而且還可以減少基礎(chǔ)混凝土的造價(jià)問題。鋼接柱腳通常用于有吊車的廠房，這樣設(shè)計(jì)有利于吊車的平穩(wěn)運(yùn)作。采用一些隔熱卷材作保溫層和隔熱層，還可以用具有隔熱效果的板材做屋面來解決對房屋或廠房的隔熱要求。

2.6 屋蓋鉸接問題

在進(jìn)行鋼結(jié)構(gòu)屋蓋廠房的設(shè)計(jì)中，有些設(shè)計(jì)人員會(huì)把鋼梁和砼柱相連接的位置用剛接的計(jì)算方法來計(jì)算，所以在施工之后，連接處的受力是不是真正的剛接，這會(huì)帶來很大的安全隱患。為了安全起見，我們把砼柱面和鋼梁的鏈接用鉸接的形式來計(jì)算。

2.7 抽柱問題

有時(shí)由于空間原因，在某些廠房的設(shè)計(jì)中往往采用抽柱的屋架形式，即通過一些托或支撐來架梁。有些設(shè)計(jì)人員在對抽柱進(jìn)行計(jì)算時(shí)，認(rèn)為抽柱榀屋架就是直接把標(biāo)準(zhǔn)榀屋架刪掉柱子，然后加上托梁和鉸接的接點(diǎn)這么簡單。如此做法會(huì)出現(xiàn)梁截面嚴(yán)重不足的現(xiàn)象，這是由于彎矩是靠鋼梁在檐口的鋼柱約束傳遞的，而對于托梁，托梁和屋面梁是按鉸接的形式受力的，所以這樣會(huì)造成屋脊的彎矩最大，而截面卻最小的問題。此外，在對抽柱屋架進(jìn)行計(jì)算時(shí)，托梁對屋架的彈性約束是必須要考慮的，具體的說就是把托梁和屋面梁的連接作為彈性支座，然后計(jì)算其對鋼梁的約束作用，并非是簡單的按照鉸接來進(jìn)行計(jì)算。對廠房的抽柱計(jì)算時(shí)，建議從整體上把握，利用整體建模計(jì)算，結(jié)構(gòu)的受力情況，最后選出最優(yōu)截面。

2.8 有吊車設(shè)計(jì)圖紙的標(biāo)識問題

對于有吊車的廠房設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)的圖紙中不僅要有構(gòu)架的設(shè)計(jì)，還要表明吊車的型號、臺數(shù)、吊重重量和跨度能數(shù)據(jù)。防止因?yàn)闃?biāo)注不明確帶來安全隱患的問題。

2.9 其他

除以上問題外，可能還會(huì)有焊縫質(zhì)量、涂裝、保溫隔熱防水的問題。其中，《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》中對焊縫質(zhì)量做出了明確規(guī)定，值得注意的是要把評定等級，檢驗(yàn)等級和焊縫質(zhì)量等級區(qū)分開來。對于涂裝，對于鋼材都需要做一些防火或防銹涂層，《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》( GBJ16—87)第 7.2.8 條做出了規(guī)定。對于保溫隔熱防水問題，室內(nèi)的溫度要求可能會(huì)比較高，所以要對冷橋接點(diǎn)做一些處理，例如選用一些高檔保溫材料能夠較好的減輕結(jié)露和冷凝的現(xiàn)象。

3. 結(jié)語

由于現(xiàn)階段鋼結(jié)構(gòu)廠房的日益增多和廣泛使用，對其安全問題提出了更高的要求。所以在門式鋼架設(shè)計(jì)中要避免以上問題的同時(shí)，做到規(guī)范、實(shí)用和美觀相結(jié)合。

參考文獻(xiàn)

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篇6

關(guān)鍵詞：鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)；受力分析；壓型鋼板

工程概況

本工程為廣州亞運(yùn)城電動(dòng)汽車充電站，建筑面積431.7m2，使用年限為50年，火災(zāi)危險(xiǎn)性為戊類；耐火等級為一級；抗震設(shè)防烈度為七度，地震設(shè)計(jì)基本加速度：0.1g，Ⅱ類場地土類別，設(shè)計(jì)地震分組為第一組，場地設(shè)計(jì)特征周期值為0.35s。該工程的結(jié)構(gòu)形式為鋼結(jié)構(gòu)，圍護(hù)結(jié)構(gòu)采用3mm氟碳鋁板，該工程效果圖如圖1所示。

圖1廣州亞運(yùn)城電動(dòng)汽車充電站效果圖

荷載取值

（1）恒荷載選取。本工程的屋面恒荷載包括屋面壓型鋁板自重、玻璃纖維棉自重、不銹鋼絲網(wǎng)自重、鋼架自重、檢修馬道及天花自重、設(shè)備的懸掛荷載以及弧型鋼板墻面自重等，經(jīng)計(jì)算本鋼結(jié)構(gòu)屋蓋自重為1.5kN/m2；樓面恒荷載包括鍍鋅樓承板自重，鋼筋混凝土自重，裝修貼磚自重等，經(jīng)計(jì)算本鋼結(jié)構(gòu)樓面恒載為4.0kN/m2。

（2）活荷載選取。在作本鋼結(jié)構(gòu)工程整體計(jì)算時(shí)，屋面按不上人的輕鋼屋面取0.5kN/m2的均布活載；樓面取2.5kN/m2的均布活載。

（3）風(fēng)荷載選取。荷載規(guī)范中的基本風(fēng)壓是按10m高50年一遇10min平均最大風(fēng)速確定的，根據(jù)當(dāng)?shù)氐幕撅L(fēng)壓選取為0.6kN/m2。

鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

3.1材質(zhì)

鋼結(jié)構(gòu)工程設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)表明，一般鋼結(jié)構(gòu)所采用的鋼材如用低合金結(jié)構(gòu)鋼則鋼構(gòu)件的強(qiáng)度、穩(wěn)定、撓度等將較均衡地得以發(fā)揮。因此，本鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中所有主受力鋼構(gòu)件包括熱軋鋼管或直縫電焊鋼管、熱軋H型鋼或焊接H型鋼、焊接箱型截面鋼均采用Q235B鋼。Q235B鋼應(yīng)滿足《低合金高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼》(GB1591-1994)的規(guī)定，無縫鋼管或結(jié)構(gòu)用電焊鋼管應(yīng)滿足現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)(GB8162-87標(biāo)準(zhǔn))和(YB242-263標(biāo)準(zhǔn))中的有關(guān)規(guī)定。所有預(yù)埋件（板）均采用Q235B。當(dāng)鋼板厚度大于40mm時(shí)，應(yīng)符合Z15級的斷面收縮指標(biāo)和含硫量不超過0.01％的要求，另外鋼材的材料成分還應(yīng)符合表1規(guī)定。

表1鋼材化學(xué)成分規(guī)定

3.2屋蓋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

屋蓋底為25×25Φ1.0的不銹鋼絲網(wǎng)，然后上鋪50mm的玻璃纖維棉，上鋪1.2mm暗扣型壓型高強(qiáng)鋁合金板，支座為帶隔熱墊的高強(qiáng)鋁合金支座，該支座支承在200x150x5.0鍍鋅方管上。

3.3一層鋼樓層結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

（1）經(jīng)計(jì)算，一層鋼梁采用HN400x200b；鋼柱采用HW350x350b，鋼材均為Q235B。另外，在所有弧梁及1軸右側(cè)兩弧線上柱均設(shè)置橫向加勁肋-10@1500。對于樓承板則采用板厚為1.2mm的YX50-250-750壓型鋼板，如圖1所示，栓釘長度為90mm，鋼材材質(zhì)Q235B。樓承板周邊的邊模采用1.5mm鋼板，邊模與鋼梁焊接。樓層板鋼筋保護(hù)層厚度為15m，混凝土采用≥C30，鋼筋采用一級鋼筋。

（2）樓板栓釘布置方式如下：1）每波谷數(shù)量依次以2件、1件交錯(cuò)布置，方向與次梁垂直；2）必須保證平臺周邊每波谷皆為2件；3）樓承板橫向接口處為每波谷2件。

（3）樓承板在施工過程中可根據(jù)需要現(xiàn)場切割，同時(shí)在施工時(shí)在樓承板搭接處用自攻釘固定，間距小于900mm。邊模懸挑凈長度>200mm時(shí),施工時(shí)需加臨時(shí)支撐，邊模在鋼梁上的支撐長度≥60mm，同時(shí)樓承板上澆注砼時(shí)應(yīng)加臨時(shí)支撐。

圖2樓板大樣圖

3.4節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)

（1）柱接頭。柱的工地接頭一般采用腹板高強(qiáng)度螺栓連接，翼板用全熔透坡口連接。當(dāng)腹板較厚螺栓用量較多時(shí)，可采用焊接。

（2）梁與柱的剛接一般采用框架梁懸臂段與柱剛性連接，懸臂梁段與柱預(yù)先全焊接連接，梁的現(xiàn)場拼接采用翼緣焊接腹板螺栓連接或全部螺栓連接。

4 鋼結(jié)構(gòu)的制作、運(yùn)輸與安裝

（1）鋼結(jié)構(gòu)的放樣、號料、切割、矯正、成型、邊緣加工、制孔、組裝均應(yīng)滿足《鋼結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》（GB50205-2001）的要求；熱軋鋼的下料宜采用鋸切；高強(qiáng)螺栓的制孔應(yīng)滿足《鋼結(jié)構(gòu)高強(qiáng)度螺栓連接的設(shè)計(jì)，施工及驗(yàn)收規(guī)程》（JGJ82-91）的要求，需對構(gòu)件摩擦面進(jìn)行處理，并作抗滑系數(shù)檢驗(yàn)。

（2）平板間焊接采用CO2氣體保護(hù)焊，CO2氣體純度不應(yīng)低于99.5％（體積法），氣焊水量不應(yīng)大于0.005％（重量法）。

（3）焊接H型鋼的上下翼緣板和腹板應(yīng)采用半自動(dòng)或自動(dòng)氣割機(jī)進(jìn)行切割，切割面的質(zhì)量及制作要求應(yīng)遵循GB50205－2001規(guī)定。

（4）構(gòu)件制作、組裝、安裝時(shí)應(yīng)制定合理的焊接順序，必要時(shí)采取有效技術(shù)措施，減少焊接變形及焊接應(yīng)力。

（5）鋼結(jié)構(gòu)涂層完畢，應(yīng)在構(gòu)件明顯部位應(yīng)制構(gòu)件編號。編號應(yīng)與施工圖構(gòu)件編號一致，重大構(gòu)件還應(yīng)標(biāo)明重量、重心位置和定位標(biāo)記。

（6）本鋼結(jié)構(gòu)外形允許誤差最大值：拼接單元節(jié)點(diǎn)偏移為5.0mm；梁上頂面標(biāo)高為5.0mm；梁長度（L為跨度）為L/2000或15.0mm；相鄰支座高差為 5.0mm；節(jié)點(diǎn)處桿件軸線交點(diǎn)錯(cuò)位為3.0mm。

鋼結(jié)構(gòu)的防腐除銹和涂裝

（1）鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件應(yīng)進(jìn)行拋丸除銹處理，修補(bǔ)時(shí)可采用手工機(jī)械除銹，除銹等級應(yīng)達(dá)到《涂裝前鋼材表面銹蝕等級和除銹等級》 (GB8923-88)中的Sa2.5級和St3級。

（2）地腳螺栓和底板禁止涂漆，鋼構(gòu)件工地連接接頭的高強(qiáng)螺栓接觸面及現(xiàn)場焊縫兩側(cè)50mm范圍內(nèi)安裝之前不涂漆。待安裝完畢后，未刷底漆的部分及補(bǔ)焊擦傷、脫漆處均應(yīng)補(bǔ)刷底漆兩道。

（3）鋼結(jié)構(gòu)涂裝技術(shù)要求見表2所示。

表2鋼結(jié)構(gòu)涂裝技術(shù)要求

鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)體會(huì)

通過廣州亞運(yùn)城電動(dòng)汽車充電站鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，筆者結(jié)合實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)以及該工程設(shè)計(jì)實(shí)例，積累了一些鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方面的心得，現(xiàn)總結(jié)如下：

（1）本鋼結(jié)構(gòu)屋蓋設(shè)計(jì)采用單層暗扣型壓型鋁板，由于這種板型能夠考慮彩板坡向的熱脹冷縮，工程上應(yīng)用很廣。由于暗扣板在支座處能夠產(chǎn)生縱向滑移，冷斷橋支座在檁條上方可以轉(zhuǎn)動(dòng)，可忽略連跨高肋版型對支座位移的有限限制，設(shè)計(jì)時(shí)可以認(rèn)為檁條上翼緣穩(wěn)定性不能由屋面板保證，拉條設(shè)置位置則可以設(shè)置在控制組合下檁條受壓側(cè)45mm處。

（2）弧形屋面拉條應(yīng)弧向分區(qū)張拉。拉條在弧面張緊將使檁條產(chǎn)生向心撓曲，撓曲同時(shí)，拉條將會(huì)松弛，使張拉剛度削弱，不能作為檁條側(cè)向支撐點(diǎn)，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)該沿弧向分區(qū)張拉，弧面分割成若干平面張緊拉條，考慮到變坡度，宜采用雙層拉條。

（3）雪壓或者風(fēng)壓很大時(shí)，通過山墻邊區(qū)和角區(qū)的板帶受力最大，其邊跨撓度、邊跨強(qiáng)度和第二板支強(qiáng)度控制，不得不加大板厚、采用高強(qiáng)板材或者選用高肋板型。工程中最流行的橫向鎖縫連接和暗扣做法導(dǎo)致板材強(qiáng)度不能過高。所以，減小板帶端跨跨度（檁條間距）可以降低造價(jià)提高儲(chǔ)備。

結(jié)論

結(jié)合廣州亞運(yùn)城汽車充電站的鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)實(shí)例以及筆者鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，介紹了廣州亞運(yùn)城汽車充電站鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，對該建筑物鋼結(jié)構(gòu)屋蓋設(shè)計(jì)、節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)等方面進(jìn)行了探討，同時(shí)提出了筆者在鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方面應(yīng)注意的問題，可為同類鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)提供參考借鑒。

參考文獻(xiàn)：

[1] 廖旭釗．廣州新白云國際機(jī)場指廊鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)[C]．第十七屆全國高層建筑結(jié)構(gòu)學(xué)術(shù)會(huì)議論文，2002．

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關(guān)鍵詞：建筑鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)注意問題

中圖分類號：TU2文獻(xiàn)標(biāo)識碼： A

前言

在進(jìn)行建筑鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的時(shí)候，會(huì)受到很多因素的影響，建筑鋼結(jié)構(gòu)在設(shè)計(jì)的時(shí)候，要滿足建筑的要求，不能對建筑設(shè)計(jì)進(jìn)行破壞，同時(shí)鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的能力范圍也是建筑設(shè)計(jì)的上限，就是建筑設(shè)計(jì)不能超出鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的能力范圍，在安全和合理方面要達(dá)到要求，建筑設(shè)計(jì)是否能夠得到實(shí)現(xiàn)離不開鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。

一、鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)遵循的原則

1. 保證結(jié)構(gòu)的整體性。鋼結(jié)構(gòu)的整體性，能保障建筑耐用的年限增加，且殘值率為 0. 2，設(shè)計(jì)者必須明確各類外力從作用點(diǎn)到基礎(chǔ)的傳遞路徑和傳遞過程產(chǎn)生的效應(yīng)，有關(guān)構(gòu)件如何既分工又協(xié)同的工作。

2.設(shè)計(jì)必須體現(xiàn)計(jì)算和構(gòu)造的一致性。根據(jù)房屋建筑的荷載特點(diǎn)及其力學(xué)行為，尤其是對地震荷載的反應(yīng)，都要達(dá)到預(yù)期的效果。

3.鋼結(jié)構(gòu)住宅一般不超過 12 層，否則不規(guī)則的布置在地震時(shí)容易遭到損壞。

二、建筑鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)注意的問題

1.鋼結(jié)構(gòu)的選型和布置

高層建筑鋼結(jié)構(gòu)體系一般分為四類，通常情況下是根據(jù)其側(cè)力不同來劃分的。在實(shí)際的工作中，鋼結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)主要是概念設(shè)計(jì)，應(yīng)該綜合考慮建筑的條件、荷載能力、使用功能、制作安裝、材料使用等影響因素，選擇抗震或抗火性能良好的切實(shí)可行的結(jié)構(gòu)體系。還要通過鋼材結(jié)構(gòu)的優(yōu)勢、細(xì)節(jié)、力學(xué)關(guān)系的對比來實(shí)際考察。另外，鋼結(jié)構(gòu)的布置要依據(jù)體系的特點(diǎn)以及具體使用情況和性質(zhì)綜合考慮。通常情況下，既要保證鋼結(jié)構(gòu)的剛度，又要確保鋼結(jié)構(gòu)的受力分布均勻，還要最大限度減少建筑的扭轉(zhuǎn)效應(yīng)，保證各層的抗側(cè)力強(qiáng)度。在施工的時(shí)候，要滿足建筑的各項(xiàng)使用功能和要求。

2. 鋼結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性設(shè)計(jì)應(yīng)注意的問題

隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的飛速發(fā)展，鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中已大量運(yùn)用計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)，市面上針對鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的商用軟件也涌現(xiàn)了很多。鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員通過軟件對荷載進(jìn)行布置，結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性計(jì)算、強(qiáng)度計(jì)算則交由計(jì)算機(jī)自動(dòng)完成。在進(jìn)行穩(wěn)定性計(jì)算的時(shí)候，為簡化計(jì)算，通常的做法是將結(jié)構(gòu)的標(biāo)高按一定規(guī)范轉(zhuǎn)化成相應(yīng)荷載進(jìn)行設(shè)計(jì)，其余部分計(jì)算也是交由計(jì)算機(jī)完成。

2.1目前，隨著科技的發(fā)展，鋼結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性研究有了較大進(jìn)展，但是仍然存在一些問題

1）目前，在網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的研究中，用的最廣泛的工具為梁-柱單元理論，但該理論難以表現(xiàn)軸力的大小跟彎矩的耦合效應(yīng)。為此，有學(xué)者致力于該理論的修正工作。

2）在進(jìn)行大跨度結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，通常采取的做法是把整體穩(wěn)定和局部穩(wěn)定統(tǒng)一考慮，取穩(wěn)定安全系數(shù)。在這一做法中，沒有反應(yīng)整體穩(wěn)定和局部穩(wěn)定的內(nèi)在聯(lián)系。設(shè)計(jì)者不能知其然而不知其所以然，對于這些影響鋼結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的因素要搞清來源，要了解其分類。

3）物理、幾何不確定性。包括極限應(yīng)力、材料的彈性模量、切變模量等；構(gòu)件的長寬比、截面形狀、受力狀態(tài)、截面面積和尺寸。

4）統(tǒng)計(jì)的不確定性。統(tǒng)計(jì)原理基于大量的數(shù)據(jù)支撐，從而建立相應(yīng)的數(shù)據(jù)函數(shù)模型。由于工程中數(shù)據(jù)的獲得存在一定難度，就會(huì)導(dǎo)致統(tǒng)計(jì)信息的缺乏，產(chǎn)生不確定性。

5）模型的不確定性。在進(jìn)行結(jié)構(gòu)的分析之前，需要在相應(yīng)的假設(shè)基礎(chǔ)上，利用邊界條件等條件建立數(shù)學(xué)模型。由于前提假設(shè)的缺陷和人類現(xiàn)階段理論的不完整性，往往造成所建立的模型存在不確定性。

以上所述都是影響鋼結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的隨機(jī)因素，鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)理論的發(fā)展離不開我們對這些因素的研究。

2.2鋼結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)

1）受彎鋼構(gòu)件的板件局部穩(wěn)定，可以通過幾種方式實(shí)現(xiàn)：①限制板件寬厚比，在發(fā)生屈曲破壞前使構(gòu)件達(dá)到極限承載力；②使板件在構(gòu)件發(fā)生破壞前發(fā)生屈曲破壞，在利用其屈曲后的狀態(tài)來提高整個(gè)構(gòu)件的承載能力；③對量的局部失穩(wěn)情況，通過設(shè)置加筋肋加以解決。

2）軸心受壓構(gòu)件和壓彎構(gòu)件局部穩(wěn)定的控制方式。翼緣尺寸和腹板高度要做好計(jì)算，以此控制軸心受壓構(gòu)件和壓彎構(gòu)件局部穩(wěn)定；若遇到圓管截面的受壓構(gòu)件，則可以通過控制外徑與壁厚之比來實(shí)現(xiàn)。

3.樓面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

在建筑施工中，使用的施工材料不同，會(huì)導(dǎo)致建筑在使用的時(shí)候也是不同的，鋼結(jié)構(gòu)的房屋和混凝土結(jié)構(gòu)的房屋在溫度伸縮縫區(qū)段長度上是有很大的差別的。通常混凝土結(jié)構(gòu)的溫度伸縮縫是較短的。鋼結(jié)構(gòu)框架的房屋在進(jìn)行樓板施工的時(shí)候，通常會(huì)采用現(xiàn)澆混凝土施工的方式來進(jìn)行施工，這樣是為了避免在施工中出現(xiàn)樓板開裂的情況，在進(jìn)行施工的時(shí)候可以在混凝土結(jié)構(gòu)中預(yù)留溫度伸縮縫。在進(jìn)行施工的時(shí)候，采用設(shè)置后澆帶施工也是可以減小混凝土溫度變化出現(xiàn)裂縫的有效措施。在樓板施工中使用壓型鋼板進(jìn)行施工也是可以的，但是一定要滿足構(gòu)造的要求，同時(shí)在鋼梁上要進(jìn)行焊接。同時(shí)在進(jìn)行施工時(shí)，連接措施也是保證混凝土和壓型鋼板可以順利進(jìn)行施工的重要保證。在進(jìn)行施工的時(shí)候，很多的壓型鋼板在規(guī)格上具有一定的限制，因此在施工中要根據(jù)施工的具體情況來決定是否使用。

4.網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的計(jì)算

設(shè)計(jì)人員在進(jìn)行設(shè)計(jì)的時(shí)候，通常是將網(wǎng)架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和下部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)分開來計(jì)算的。在進(jìn)行計(jì)算的時(shí)候，要先假定網(wǎng)架支座的剛度是無窮大的，而且要假定所有的支座在剛度上都是相同的，然后進(jìn)行下部結(jié)構(gòu)的計(jì)算。但是在實(shí)際的工作中，下部結(jié)構(gòu)的形式通常都是以住或者是梁的形式體現(xiàn)的，這種結(jié)構(gòu)形式在剛度上非常有限的，通常剛度也是存在著很大差異的。網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)可以避免工程施工中出現(xiàn)過多的事故，同時(shí)也是為了更好的保證建筑在使用的時(shí)候不出現(xiàn)事故。網(wǎng)架結(jié)構(gòu)在計(jì)算的時(shí)候?qū)︿摬牡倪x擇也是非常重要的，同時(shí)在選擇鋼材的時(shí)候一定要保證鋼材的彈性非常好。

三、鋼結(jié)構(gòu)計(jì)算長度系數(shù)的確定

對于一些大跨空間結(jié)構(gòu)桿件的計(jì)算長度系數(shù)取值，目前研究領(lǐng)域沒有明確規(guī)定，更缺乏計(jì)算方法的支持。因而在實(shí)際工程中，鋼結(jié)構(gòu)計(jì)算長度系數(shù)往往較難計(jì)算。筆者在實(shí)際工作中發(fā)現(xiàn)，反彎點(diǎn)法可以較準(zhǔn)確地確定計(jì)算長度系數(shù)，使設(shè)計(jì)工作便捷。具體方法如下。

豎向荷載為主時(shí)，在框架分析得到的彎矩圖里，框架柱腳彎矩和柱頂?shù)膹澗胤较蚴窍喾吹?，一正一?fù)經(jīng)過零，零點(diǎn)位置叫反彎點(diǎn)，反彎點(diǎn)都位于柱中點(diǎn)附近。反彎點(diǎn)法是一種手工計(jì)算的簡化近似計(jì)算方法之一種，適用于規(guī)則框架。就是利用這個(gè)（反彎點(diǎn)都位于柱中點(diǎn)附近）特性，設(shè)每層柱子中點(diǎn)彎矩為零，把多層框架截成每層的計(jì)算簡圖來計(jì)算。由于約束條件是多種多樣的，有時(shí)很難在變形曲線上表示出反彎點(diǎn)之間的距離。反彎點(diǎn)法主要包括以下幾個(gè)步驟：反彎點(diǎn)位置的確定；柱的側(cè)移剛度的確定；各柱剪力的分配；柱端彎矩的計(jì)算；梁端彎矩的計(jì)算；梁的剪力的計(jì)算。

結(jié)束語

在建筑工程中，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是非常重要的組成部分，是進(jìn)行建筑工程施工的重要保證。在進(jìn)行鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的時(shí)候，要對不同的鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)出現(xiàn)的問題進(jìn)行分析，使以后的鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作可以得到更好的發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

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篇8

關(guān)鍵詞:鋼結(jié)構(gòu);穩(wěn)定性設(shè)計(jì);細(xì)部構(gòu)造

中圖分類號：TU37文獻(xiàn)標(biāo)識碼： A 文章編號：

穩(wěn)定性是鋼結(jié)構(gòu)工程設(shè)計(jì)中需要重點(diǎn)考慮的內(nèi)容之一,現(xiàn)實(shí)生活中因鋼結(jié)構(gòu)失穩(wěn)造成的工程事故案例也較多,如美國哈特福特城的體育館平面92m×110m的網(wǎng)架結(jié)構(gòu),突然于1978年墜落地面,原因是由于壓桿屈曲失穩(wěn); 1988年我國也曾發(fā)生13·2m×18·0m鋼網(wǎng)架因腹桿穩(wěn)定不足在施工過程中塌落的事故; 2010年1月3日下午,昆明新機(jī)場38m鋼結(jié)構(gòu)橋跨突然垮塌,造成7人死亡、8人重傷、26人輕傷,原因是橋下鋼結(jié)構(gòu)支撐體系突然失穩(wěn), 8m高的橋面隨即垮塌下來。從上述案例可以看出,鋼結(jié)構(gòu)失穩(wěn)破壞的原因通常是其結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不合理,存在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)缺陷所致,要從根本上杜絕此類事故的發(fā)生,鋼結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性設(shè)計(jì)是關(guān)鍵。

1鋼結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性設(shè)計(jì)的概念

1·1強(qiáng)度與穩(wěn)定的區(qū)別強(qiáng)度是指結(jié)構(gòu)或者單個(gè)構(gòu)件在穩(wěn)定平衡狀態(tài)下由荷載所引起的最大應(yīng)力(或內(nèi)力)是否超過建筑材料的極限強(qiáng)度,因此它是一個(gè)應(yīng)力問題。極限強(qiáng)度的取值因材料的特性不同而異,對鋼材是取它的屈服點(diǎn)。穩(wěn)定主要是找出外部荷載與結(jié)構(gòu)內(nèi)部抵抗力間不穩(wěn)定的平衡狀態(tài),即變形開始急劇增長而需設(shè)法避免進(jìn)入的狀態(tài),因此它是一個(gè)變形問題。例如軸壓柱,當(dāng)失穩(wěn)時(shí)柱的側(cè)向撓度使柱中增加很大的附加彎矩,從而柱子的破壞荷載可以遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于它的軸壓強(qiáng)度,此時(shí),失穩(wěn)是柱子破壞的主要原因。

1·2鋼結(jié)構(gòu)失穩(wěn)的分類1)有平衡分岔的穩(wěn)定問題(分支點(diǎn)失穩(wěn))。完善直桿軸心受壓時(shí)的屈曲和平板中面受壓時(shí)的屈曲均屬于這一類。2)無平衡分岔的穩(wěn)定問題(極值點(diǎn)失穩(wěn))。由建筑鋼材做成的偏心受壓構(gòu)件,在塑性發(fā)展到一定程度時(shí)喪失穩(wěn)定的能力,屬于這一類。3)跳躍失穩(wěn)是一種不同于以上兩種類型的穩(wěn)定問題,它是在喪失穩(wěn)定平衡之后跳躍到另一個(gè)穩(wěn)定平衡狀態(tài)。

2鋼結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性設(shè)計(jì)的原則

2·1鋼結(jié)構(gòu)布置必須考慮整個(gè)體系以及組成部分的穩(wěn)定性要求目前鋼結(jié)構(gòu)大多數(shù)是按照平面體系來設(shè)計(jì)的,如桁架和框架。保證這些平面結(jié)構(gòu)不出現(xiàn)平面外失穩(wěn),需要從結(jié)構(gòu)整體布置來解決,如增加必要的支撐構(gòu)件等。要求平面結(jié)構(gòu)構(gòu)件的平面穩(wěn)定計(jì)算需與結(jié)構(gòu)布置相一致。

2·2結(jié)構(gòu)計(jì)算簡圖需與實(shí)用計(jì)算方法所依據(jù)的簡圖一致當(dāng)設(shè)計(jì)單層或多層框架結(jié)構(gòu)時(shí),通常不做框架穩(wěn)定分析而只做框架柱的穩(wěn)定計(jì)算。采用這種方法計(jì)算框架柱穩(wěn)定時(shí)用到的柱計(jì)算長度系數(shù),應(yīng)通過框架整體穩(wěn)定分析得出,使柱穩(wěn)定計(jì)算等效于框架穩(wěn)定計(jì)算?！朵摻Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50017-2003)對單層或多層框架給出的柱計(jì)算長度系數(shù)采用了5條基本假定,其中包括:“框架中的所有柱子是同時(shí)喪失穩(wěn)定的,即各柱同時(shí)達(dá)到其臨界荷載”,按照這條假定,框架各柱的穩(wěn)定參數(shù)、桿件穩(wěn)定計(jì)算的常用方法,是依據(jù)一定的簡化假設(shè)或者典型情況得出的,設(shè)計(jì)者需確認(rèn)所設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)符合這些假設(shè)時(shí)才能正確應(yīng)用。

2·3鋼結(jié)構(gòu)的細(xì)部構(gòu)造設(shè)計(jì)與構(gòu)件的穩(wěn)定計(jì)算應(yīng)一致保證鋼結(jié)構(gòu)的細(xì)部構(gòu)造設(shè)計(jì)與構(gòu)件的穩(wěn)定計(jì)算相符合,是鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中需要高度注意的問題。對要求傳遞彎矩和不傳遞彎矩的節(jié)點(diǎn)連接,應(yīng)分別賦與它足夠的剛度和柔度,對桁架節(jié)點(diǎn)應(yīng)盡量減少桿件偏心。但是,當(dāng)涉及穩(wěn)定性能時(shí),構(gòu)造上時(shí)常有不同于強(qiáng)度的要求或特殊考慮。例如,簡支梁就抗彎強(qiáng)度來說,對不動(dòng)鉸支座的要求僅僅是阻止位移,同時(shí)允許在平面內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)。然而在解決梁整體穩(wěn)定時(shí)上述要求就不夠了,支座還需能夠阻止梁繞縱軸扭轉(zhuǎn),同時(shí)允許梁在平面內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)和梁端截面自由翹曲,以符合穩(wěn)定分析所采取的邊界條件。

鋼結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的分析方法

鋼結(jié)構(gòu)穩(wěn)定問題的分析都是針對在外荷載作用下結(jié)構(gòu)存在變形的條件下進(jìn)行的,此變形應(yīng)該與所研究的結(jié)構(gòu)或構(gòu)件失穩(wěn)時(shí)出現(xiàn)的變形相對應(yīng)。結(jié)構(gòu)變形與荷載之間呈非線性關(guān)系,穩(wěn)定計(jì)算屬于非線性幾何問題,采用的是二階分析方法。穩(wěn)定計(jì)算所確定的不論是屈曲荷載還是極限荷載,都可視為所計(jì)算的結(jié)構(gòu)或構(gòu)件的穩(wěn)定承載力。

3·1靜力法靜力法即靜力平衡法,是根據(jù)已發(fā)生了微小變形后結(jié)構(gòu)的受力條件建立平衡微分方程,然后解出臨界荷載。在建立平衡微分方程時(shí)遵循如下基本假定:1)構(gòu)件是等截面直桿。2)壓力始終沿構(gòu)件原來軸線作用。3)材料符合胡克定律,即應(yīng)力與應(yīng)變成線性關(guān)系。4)構(gòu)件符合平截面假定,即構(gòu)件變形前的平截面在變形后仍為平截面。5)構(gòu)件的彎曲變形是微小的,曲率可以近似地用撓度函數(shù)的二階導(dǎo)數(shù)表示。根據(jù)以上假定條件可建立平衡微分方程,代入相應(yīng)的邊界條件,即可解得兩端鉸支的軸壓構(gòu)件的臨界荷載。

3·2能量法能量法是求解穩(wěn)定承載力的一種近似方法,通過能量守恒原理和勢能駐值原理求解臨界荷載。1)能量守恒原理求解臨界荷載。保守體系處在平衡狀態(tài)時(shí),貯存在結(jié)構(gòu)體系中的應(yīng)變能等于外力所做的功,即能量守恒原理。其臨界狀態(tài)的能量關(guān)系為:ΔU =ΔW式中ΔU———指應(yīng)變能的增量;ΔW———指外力功的增量。由能量守恒原理可建立平衡微分方程。2)勢能駐值原理求解臨界荷載。勢能駐值原理指:受外力作用的結(jié)構(gòu),當(dāng)位移有微小變化而總勢能不變,即總勢能有駐值時(shí),結(jié)構(gòu)處于平衡狀態(tài)。表達(dá)式為:dΠ=dU-dW =0式中dU———指虛位移引起的結(jié)構(gòu)內(nèi)應(yīng)變能的變化,它總是正值;dW———指外力在虛位移上作的功。

3·3動(dòng)力法處于平衡狀態(tài)的結(jié)構(gòu)體系,如果施加微小干擾使其發(fā)生振動(dòng),這時(shí)結(jié)構(gòu)的變形和振動(dòng)加速度都和已經(jīng)作用在結(jié)構(gòu)上的荷載有關(guān)。當(dāng)荷載小于穩(wěn)定的極限荷載值時(shí),加速度和變形的方向相反,因此干擾撤去后,運(yùn)動(dòng)趨于靜止,結(jié)構(gòu)的平衡狀態(tài)是穩(wěn)定的;當(dāng)荷載大于穩(wěn)定的極限荷載值時(shí),加速度和變形的方向相同,即使撤去干擾,運(yùn)動(dòng)仍是發(fā)散的,因此結(jié)構(gòu)的平衡狀態(tài)是不穩(wěn)定的。臨界狀態(tài)的荷載即為結(jié)構(gòu)的屈曲荷載,可由結(jié)構(gòu)的振動(dòng)頻率為零的條件解得。

4鋼結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性設(shè)計(jì)的幾點(diǎn)體會(huì)

1)目前鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)多借助鋼結(jié)構(gòu)計(jì)算機(jī)軟件進(jìn)行結(jié)構(gòu)受力計(jì)算,結(jié)構(gòu)和構(gòu)件的平面內(nèi)強(qiáng)度及整體穩(wěn)定計(jì)算可依靠程序自動(dòng)完成,結(jié)構(gòu)和構(gòu)件的平面外強(qiáng)度及穩(wěn)定計(jì)算,需要設(shè)計(jì)者另做分析、計(jì)算和設(shè)計(jì)。此時(shí)可將整個(gè)結(jié)構(gòu)按標(biāo)高分解成多個(gè)不同布置形式的結(jié)構(gòu)體系,在不同的水平荷載作用下,進(jìn)行結(jié)構(gòu)體系的強(qiáng)度和穩(wěn)定計(jì)算。2)受彎鋼構(gòu)件的板件局部穩(wěn)定有兩種方式:一是以屈曲為承載能力的極限狀態(tài),并通過對板件寬厚比的限制,使之不在構(gòu)件整體失效前屈曲;二是允許板件在構(gòu)件整體失效前屈曲,并利用其屈曲后強(qiáng)度,構(gòu)件的承載能力由局部屈曲后的有效截面確定。對于不考慮屈曲后強(qiáng)度的梁局部穩(wěn)定,可對梁設(shè)置橫向或縱向加勁肋,以解決梁的局部穩(wěn)定問題,加勁肋按《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50017 -2003)規(guī)定設(shè)置;對于組合梁腹板考慮屈曲后強(qiáng)度的計(jì)算按《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50017-2003)第4·4規(guī)定執(zhí)行。3)軸心受壓構(gòu)件和壓彎構(gòu)件局部穩(wěn)定有兩種方式:一是控制翼緣板自由外伸寬度與其厚度之比;二是控制腹板計(jì)算高度與其厚度之比。對于圓管截面的受壓構(gòu)件,應(yīng)控制外徑與壁厚之比,加勁肋按《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50017-2003)第5·4規(guī)定設(shè)置。

5結(jié)語

鋼結(jié)構(gòu)因具有自重輕、強(qiáng)度高、工業(yè)化程度高等優(yōu)點(diǎn),在建筑工程中得到了廣泛的應(yīng)用,相信通過加強(qiáng)對結(jié)構(gòu)的整體穩(wěn)定、局部穩(wěn)定以及平面外穩(wěn)定的設(shè)計(jì),克服結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)缺陷,其應(yīng)用的領(lǐng)域會(huì)越來越廣泛。

參考文獻(xiàn):

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【關(guān)鍵詞】鋼結(jié)構(gòu)，超高層建筑，施工技術(shù)，特點(diǎn)，環(huán)節(jié)探討

中圖分類號：TU391 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：

一.前言

在很長的一段時(shí)期，我國的建筑行業(yè)多采取的是鋼筋混泥土的建筑結(jié)構(gòu)，但隨著土木工程和新的力學(xué)體系，新的設(shè)計(jì)方法出現(xiàn)，經(jīng)過時(shí)間見證，鋼筋混泥土的結(jié)構(gòu)在超高層建筑中，有著明顯的缺陷，那就是自重很大，于是，更多的設(shè)計(jì)師和建造師便開始尋找新的建筑結(jié)構(gòu)來更好的實(shí)施對建筑的設(shè)計(jì)施工。終于，經(jīng)過無數(shù)次的實(shí)驗(yàn)和實(shí)踐的檢驗(yàn)，最終選用了強(qiáng)度很大的鋼材來實(shí)施結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，甚至演變成為全鋼的建筑結(jié)構(gòu)。直到目前為止，全鋼結(jié)構(gòu)的建筑已經(jīng)成為一種建筑風(fēng)潮，不僅大大推進(jìn)了我國建筑設(shè)計(jì)施工的發(fā)展，更大大提升了建筑的整體質(zhì)量。

二.鋼結(jié)構(gòu)超高層建筑施工概述

1.工程實(shí)例分析

中關(guān)村金融中心工程地處北京市中關(guān)村科技園區(qū)的最核心位置，為北京西部最高建筑(總高度150m)，國際甲級寫字樓。工程由塔樓、配樓、連廊3部分組成，總建筑面積111 818平方米。其中塔樓地下4層、地上35層，總建筑面積79 012平方米，總檐高150m，為全鋼結(jié)構(gòu)。

工程項(xiàng)目部組建了最強(qiáng)的管理團(tuán)隊(duì)，通過精心組織、精心施工，攻克了一道道技術(shù)難關(guān)。用6個(gè)月的時(shí)間完成了約15 000t鋼結(jié)構(gòu)安裝施工任務(wù)，月施工最快完成9層；采用CO：氣體保護(hù)半自動(dòng)焊完成了超厚鋼板焊接的施工(最厚達(dá)100mm)，整個(gè)工程的焊縫100％超聲波探傷，100％合格，一次探傷合格率達(dá)98％；在鋼結(jié)構(gòu)吊裝方面，經(jīng)過項(xiàng)目技術(shù)人員不斷探索與總結(jié)，解決了超高層鋼結(jié)構(gòu)空間定位及折線形鋼結(jié)構(gòu)箱型柱吊裝技術(shù)問題，且整體垂直度最大偏差9mm。

本工程由于設(shè)計(jì)的特殊性，無法選用內(nèi)爬式塔吊，根據(jù)工程的地理位置、結(jié)構(gòu)形式及大量的特殊構(gòu)件選擇2臺大型附著式塔吊，一臺K80／115與一臺36B，分別布置在塔樓的西側(cè)與東側(cè)，不僅滿足了所有構(gòu)件的垂直運(yùn)輸，而且為大量超重、超高及偏心構(gòu)件的吊裝創(chuàng)造了條件。K80／115附著式塔吊在國內(nèi)尚屬首次使用，可借鑒的成熟經(jīng)驗(yàn)不多。施工中通過不斷的摸索，很好地解決了塔吊的組裝、頂升及施工工效等方面的難題，為工程的順利進(jìn)行創(chuàng)造了條件，塔吊平面布置如圖1。

2.超高層建筑結(jié)構(gòu)體系簡析

每一種類型的建筑都有著不同的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要求，先要綜合考慮到建筑的主要用途，是民用還是商業(yè)，或者生產(chǎn)車間；再結(jié)合從實(shí)地勘察來的關(guān)于建筑要求的高度，地基的抗震烈度相關(guān)參數(shù)和數(shù)據(jù)，嚴(yán)格遵守我國建筑設(shè)計(jì)規(guī)范的安全可靠性原則，進(jìn)行合理科學(xué)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，并選擇符合設(shè)計(jì)方案的高層結(jié)構(gòu)建筑體系。目前，我國的高層建筑結(jié)構(gòu)體系一般有框架結(jié)構(gòu)體系、剪力墻結(jié)構(gòu)體系、框架—剪力墻結(jié)構(gòu)體系、框—筒結(jié)構(gòu)體系、筒中筒結(jié)構(gòu)體系、束筒結(jié)構(gòu)體系等可以供選擇。

3.鋼超高結(jié)構(gòu)的建筑體系在設(shè)計(jì)施工的特點(diǎn)。

全鋼結(jié)構(gòu)的建筑體系在設(shè)計(jì)施工中有著很強(qiáng)的專業(yè)性和技術(shù)性要求，作為一種新型的建筑設(shè)計(jì)體系，有著自己的嚴(yán)格的設(shè)計(jì)施工要求，從地質(zhì)地形的勘察測量，到對各種鋼材料的選擇運(yùn)用，整體的框架的搭建，各部分大小構(gòu)件的設(shè)計(jì)剪裁，到實(shí)地的施工安裝，一直到后期的質(zhì)量管理，質(zhì)量的全面監(jiān)控，及其對整體工程的保養(yǎng)維護(hù)，都是一個(gè)緊密結(jié)合的過程，對施工方的設(shè)計(jì)水平、技術(shù)能力、專業(yè)水平、管理能力等一系列綜合能力提出了挑戰(zhàn)。

一般而言，全鋼結(jié)構(gòu)建筑設(shè)計(jì)施工有著自己特性，加強(qiáng)對各種特點(diǎn)的研究，有助于正確的施工，減少失誤。

首先，工序繁多。高層施工，立體施工，相互交叉施工，這是全鋼高層建筑施工的第一特點(diǎn)，也是施工的難點(diǎn)之一，必須做好全面細(xì)致的科學(xué)設(shè)計(jì)，統(tǒng)籌安排，從設(shè)計(jì)施工到施工人員的安全保護(hù)，都要有著極其高的標(biāo)準(zhǔn)和要求。

其次，全鋼結(jié)構(gòu)施工多半位于高空，空間狹小，但由于工序繁多，需要準(zhǔn)備的各種部件和施工器械品種繁多，操作人員的空間移動(dòng)位置小，安全保障難度高，對眾多的零部件和施工的構(gòu)件無處安放，對升降傳輸速度安全性有著高端要求。

最后，工程進(jìn)度控制難度大。高空作業(yè)，超高的施工標(biāo)準(zhǔn)，嚴(yán)格的施工規(guī)范，高端的材料處理，科學(xué)的安裝，合理安全的拆遷等一系列鞏固都受到了各種因素的影響，比如材料的質(zhì)量，各種構(gòu)件的傳送，自然氣候因素，焊接技術(shù)等各個(gè)方面。

三.鋼結(jié)構(gòu)建筑的施工技術(shù)操作

1.要做好施工前的各種準(zhǔn)備。

首先，要經(jīng)過實(shí)地勘察測量得到準(zhǔn)確的各種數(shù)據(jù)，結(jié)合雙方的建設(shè)協(xié)議，綜合考慮各種影響因素，做出科學(xué)合理的工程設(shè)計(jì)，制定施工標(biāo)準(zhǔn)和施工規(guī)范，嚴(yán)格實(shí)行權(quán)責(zé)制度，做到目標(biāo)明確，權(quán)責(zé)分明。

其次，在施工前要做好各種物料、裝吊設(shè)備的準(zhǔn)備和檢測，保證施工要用到的各種機(jī)械設(shè)備夠足夠齊全，且都能夠保持正常運(yùn)行狀態(tài)，同時(shí)，要做好對施工人員的培訓(xùn)，加強(qiáng)對相關(guān)技術(shù)的掌握，提高對各種機(jī)械的操控熟練程度，加強(qiáng)心理素質(zhì)的測驗(yàn)和鍛煉。

最后，要對即將施工的場地做出清理，對周邊的人員和物品進(jìn)行分離，同時(shí)，將各種即將用到的機(jī)械設(shè)備運(yùn)輸?shù)浆F(xiàn)場合理布置。

2.以全鋼結(jié)構(gòu)施工中的鋼柱安裝為例做出簡單技術(shù)分析

鋼柱在整個(gè)全鋼結(jié)構(gòu)體系中起著重要的支撐作用，其安裝關(guān)系到整個(gè)建筑的穩(wěn)定和安全。因此，筆者將全鋼結(jié)構(gòu)施工的鋼柱安裝為例，探究其施工方法和施工技術(shù)，保證鋼柱安裝的質(zhì)量。

節(jié)柱的標(biāo)高具有及其重要的作用，如果出現(xiàn)差錯(cuò)，要做到隨時(shí)隨地科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)修改，同時(shí)，要密切和節(jié)柱的軸線檢驗(yàn)，以保證二者之間的精確，為鋼柱的安裝做好準(zhǔn)備。

在進(jìn)行鋼柱安裝高空作業(yè)之時(shí)，要將鋼爬梯等各種需要的施工構(gòu)件準(zhǔn)備好，并放到鋼柱上。進(jìn)行對鋼柱的最后檢查，看看鋼柱的生產(chǎn)廠家生產(chǎn)的臨時(shí)連接板是否穩(wěn)定？若符合標(biāo)準(zhǔn)，則可以根據(jù)相關(guān)安裝標(biāo)準(zhǔn)，采用螺栓開始固定，以保證施工時(shí)候隨時(shí)應(yīng)用。采用起吊設(shè)備，進(jìn)行兩點(diǎn)連接，同時(shí)起吊，于此，對鋼柱的安裝已初步完成。

3.鋼柱安裝質(zhì)量受到的影響因素

(一)安裝上存在著誤差。主要由安裝過程中碰撞及鋼柱本身幾何尺寸偏差引起，也包括校正過程中測量人員操作誤差，須通過加強(qiáng)施工管理進(jìn)行保證。

(二)焊接上存在著變形。鋼梁施焊后，焊縫橫向收縮變形對鋼柱垂直度影響很大，由于本工程焊縫較厚，所以累計(jì)誤差的影響比較大。因此，加強(qiáng)對焊接質(zhì)量的監(jiān)控，刻不容緩。

(三)大自然的日照溫差。日照溫差引起的偏差與柱子的細(xì)長比、溫度差成正比。一年四季的溫度變化會(huì)使鋼結(jié)構(gòu)產(chǎn)生較大的變形，尤其是夏季，在太陽光照射下，向陽面的膨脹量較大，故鋼柱便向背向陽光的一面傾斜。

(四)纜風(fēng)繩松緊不當(dāng)。嚴(yán)禁利用攬風(fēng)繩強(qiáng)行改變柱子垂偏值。此種做法，既不科學(xué)又不安全，難以對施工的質(zhì)量產(chǎn)生積極意義。

四.關(guān)于鋼結(jié)構(gòu)超高建筑施工中的協(xié)調(diào)管理

1.進(jìn)行施工人員的安全管理，由于全鋼超高層的施工，都是立體高層施工，人員之間的上下空間重疊厲害，對各個(gè)樓層建設(shè)時(shí)期，要分開時(shí)段，實(shí)施分開分時(shí)段施工，避免高空墜物，同時(shí)，要加強(qiáng)施工人員上下運(yùn)輸和用電用火的監(jiān)控。

2.對各種機(jī)械進(jìn)行統(tǒng)一安排，嚴(yán)格按照施工程序進(jìn)行，統(tǒng)一調(diào)度，統(tǒng)一進(jìn)度，在使用高峰期，可以實(shí)時(shí)流水線作業(yè)或者是倒班制，提高機(jī)械的使用效率。

3.加強(qiáng)施工平面的管理。由于全鋼超高層施工施工場地面向空中，施工場地受到限制，平面狹小，缺乏一定的空間擺放材料和施工器械，而在施工過程中，總會(huì)有大量的構(gòu)件和設(shè)備進(jìn)出。因此，要根據(jù)施工設(shè)計(jì)規(guī)范，隨時(shí)進(jìn)行場地的協(xié)調(diào)，對材料，設(shè)備的運(yùn)輸，擺放，加強(qiáng)管理監(jiān)督，實(shí)施規(guī)范化擺放器械，保證場地的有序性。

五.結(jié)束語

鋼超高結(jié)構(gòu)建筑的施工具有極大的技術(shù)性和挑戰(zhàn)性，施工單位必須做好科學(xué)合理的設(shè)計(jì)，設(shè)定嚴(yán)格科學(xué)的施工規(guī)范，并精心準(zhǔn)備施工所用各種器械設(shè)備，加強(qiáng)對施工人員的培訓(xùn)，提高整個(gè)施工隊(duì)伍的技術(shù)能力和綜合素質(zhì)。在施工時(shí)候既要保證施工進(jìn)度，控制施工質(zhì)量，又要結(jié)合施工的實(shí)際情況，從全局出發(fā)，統(tǒng)籌全局，兼顧細(xì)節(jié)，保證施工的科學(xué)合理性，保證整個(gè)全鋼結(jié)構(gòu)超高層施工的安全穩(wěn)定，優(yōu)質(zhì)高效。為推動(dòng)我國建筑業(yè)的進(jìn)步，經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，人們生活水平的提高，做出貢獻(xiàn)。

參考文獻(xiàn)：

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篇10

關(guān)鍵詞: 豎縫抗剪抗剪承載力栓釘接合面

中圖分類號：TU37文獻(xiàn)標(biāo)識碼： A

0 引言

鋼管混凝土邊框剪力墻結(jié)構(gòu)是一種新型鋼-混凝土組合剪力墻，即利用抗剪連接鍵將鋼管混凝土邊框和剪力墻進(jìn)行可靠連接。接合面連接的好壞是關(guān)系結(jié)構(gòu)整體抗震性和穩(wěn)定性的關(guān)鍵問題，目前國內(nèi)外對該類結(jié)構(gòu)豎縫抗震性能的研究并不多，各國規(guī)范對其抗剪強(qiáng)度的計(jì)算采用不同的破壞機(jī)理。

1 抗剪承載力計(jì)算公式

1.1栓釘連接件抗剪承載力計(jì)算公式

抗剪連接件的形式很多，一般按照變形能力可分為剛性連接件和柔性連接件兩大類。目前最常用的抗剪連接件是栓釘，對栓釘抗剪連接承載力的計(jì)算研究的比較多，但是各國對其計(jì)算公式?jīng)]有形成統(tǒng)一。

加拿大《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》SI6.1-1974規(guī)定

≤448Ast

日本規(guī)范亦采用式(1)，但規(guī)定Ec和fc的適用范圍為500～900 MPa，這是偏于保守。

Eurocode 4規(guī)定:當(dāng)hst/dst≥4(hst和dst分別表示栓釘?shù)母叨群椭睆?時(shí)，有

≤0.64Astfu

其中，Ast表示栓釘桿的橫截面面積，Ec表示混凝土的彈性模量，fck表示混凝土圓柱體抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值(=0.83fcu)，fu為栓釘?shù)臉O限抗拉強(qiáng)度。

美國鋼筋混凝土房屋建筑規(guī)范（ACI318-83）基于摩剪理論給出保守計(jì)算公式

其中：Ac為抗剪混凝土面積；K1為系數(shù)，普通混凝土K1等于2.81MPa，全輕骨料混凝土K1等于1.41 MPa，輕砂混凝土K1等于1.76 MPa。

中國學(xué)者聶建國、沈聚敏、崔玉萍、胡夏閩等人對栓釘抗剪連接件進(jìn)行了研究并取得一些成果。這些成果為制定我國《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》中有關(guān)剪力連接件計(jì)算的條文提供了依據(jù)。

《鋼-混凝土組合結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)程》(1997修訂稿)規(guī)定，當(dāng)hst/dst≥4.0時(shí)，有

≤0.7Astf

其中，Ast表示栓釘桿的橫截面面積，Ec表示混凝土的彈性模量，fc表示混凝土軸心抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值，f表示栓釘抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值

我國現(xiàn)行的GB50017-2002鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范對鋼-混凝土組合梁設(shè)計(jì)條文進(jìn)行了較大改進(jìn)，其中給出的栓釘承載力公式為:

≤0.7Astfλ

其中，λ為栓釘材料抗拉強(qiáng)度最大值與屈服值之比，f表示栓釘抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值。

本次試驗(yàn)栓釘?shù)挠?jì)算荷載采用美國鋼筋混凝土房屋建筑規(guī)范（ACI318-83）。

1.2銷鍵抗剪承載力計(jì)算公式

接縫處承載力驗(yàn)算還需包括抗剪銷鍵的焊縫強(qiáng)度驗(yàn)算和混凝土的局部承壓驗(yàn)算，焊縫在剪力作用下按純剪切考慮，可按現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50017的規(guī)定計(jì)算；驗(yàn)算抗剪銷鍵上混凝土的受壓承載力時(shí)，局部承壓混凝土的垂直抗壓強(qiáng)度可取1.5fc。

2 試驗(yàn)概述

本試驗(yàn)共設(shè)計(jì)了5個(gè)試件，試件的配置方式是根據(jù)栓釘?shù)呐滗撀试?%左右進(jìn)行設(shè)計(jì)。因此在試件配置時(shí)選擇6個(gè)栓釘（1.32%）和4個(gè)栓釘（0.88%）。試驗(yàn)中鋼管采用120mm*120mm*4mm的普通Q345級方鋼管； 銷鍵為直徑20mm的螺紋鋼筋加工而成，長100mm，豎向間距225mm，焊接在鋼管壁上；栓釘為ML15標(biāo)準(zhǔn)尺寸，直徑13mm，長80mm，在豎向接合面上的水平間距均為60mm，豎向間距為200mm或250mm。通過栓釘抗拉強(qiáng)度試驗(yàn)得到栓釘抗拉強(qiáng)度為355.78Mpa。

試件墻體部分采用C30自密實(shí)混凝土，經(jīng)過試配最終確定配合比比值為：0.41:1: 2.54:2.75。鋼管內(nèi)部混凝土為C50自密實(shí)混凝土，其配合比比值為：0.22:1:1.13:1.22。

本次試驗(yàn)用MTS作動(dòng)器完成，加載點(diǎn)取在鋼管與混凝土結(jié)合部鋼管壁上，管壁上焊接30*120*15mm厚的鋼條，以保證直剪面發(fā)生直剪破壞。試驗(yàn)采用國內(nèi)外常用的擬靜力加載方案以模擬地震作用，即對試件施加低周反復(fù)荷載直至破壞。

3 計(jì)算結(jié)果分析

本次試驗(yàn)試件破壞形式全部為混凝土破壞，栓釘未剪斷。本次試驗(yàn)試驗(yàn)結(jié)果與各國規(guī)范計(jì)算值的比較見表1。

表1 豎縫抗剪試驗(yàn)值與各國規(guī)范計(jì)算值的對比

注：試件編號中“6S2P”是指6個(gè)栓釘和2個(gè)銷鍵的組合連接方式，SP是指Shear Performance。

通過比較發(fā)現(xiàn)各國規(guī)范計(jì)算值均高于試驗(yàn)結(jié)果，原因有以下幾點(diǎn)：

1）本次試驗(yàn)的栓釘為直剪破壞，與推出試驗(yàn)相似，各國規(guī)范是對組合梁中栓釘連接件的規(guī)定，而國內(nèi)外的研究都表明，推出試驗(yàn)得到的栓釘抗剪承載力比組合梁中栓釘?shù)膶?shí)際抗剪承載力要低。

2）由于栓釘布置較密集，在試驗(yàn)時(shí)出現(xiàn)群釘效應(yīng)導(dǎo)致每根焊釘承載力比普通單釘承載力要小。

4 抗剪承載力計(jì)算

各國的規(guī)范中有關(guān)于栓釘抗剪承載力的計(jì)算公式，但是對栓釘和銷鍵組合抗剪的計(jì)算公式未見報(bào)道，因此，在研究國內(nèi)外相關(guān)規(guī)范基礎(chǔ)上，提出栓釘和銷鍵組合抗剪承載力計(jì)算公式：

（1）

式中：

Ast是栓釘?shù)臋M截面面積，Ec是混凝土的彈性模量，fck是混凝土圓柱體抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值，l是抗剪銷鍵長度，d為抗剪銷鍵高度，fc是混凝土抗壓設(shè)計(jì)強(qiáng)度，α為局部承壓有效面積調(diào)整系數(shù)，建議取0.9。

表2 試件抗剪承載力實(shí)測值和計(jì)算值

按該計(jì)算公式（1）得出各試件的豎向接合面抗剪承載力計(jì)算值和實(shí)測值見表2，計(jì)算值和實(shí)測值吻合較好，試件SP-6S和SP-6S2P相對誤差略微偏大原因可能是公式（1）中關(guān)于栓釘抗剪承載力計(jì)算的理論值偏大造成的。

結(jié)論

（1）鋼管混凝土邊框與墻板豎向接合面采用栓釘和銷鍵的組合連接方式能夠保證剪力有效傳遞，且能夠保證接縫的穩(wěn)定性。

（2）本次試驗(yàn)試件的破壞形式與推出試驗(yàn)相似，且試件的實(shí)際壓力值均低于各國規(guī)范的計(jì)算值。

（3）對于采用栓釘和銷鍵組合連接方式的構(gòu)件，按照公式（1）進(jìn)行計(jì)算，其計(jì)算值與實(shí)測值吻合良好，可以應(yīng)用到工程設(shè)計(jì)中。

參考文獻(xiàn)

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