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門式剛架輕型房屋鋼結(jié)構(gòu)設計及施工中的幾點體會

2006-11-19 22:32    【  【打印】【我要糾錯】

  一。設計方面

  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)設計規(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)設計規(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。設計時可適當提高至0.5kN/m2.現(xiàn)在有的框架梁太細,檁條太小,明顯有人為減少荷載情況,應特別注意,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,除驗算坡面斜梁撓度外,是否要驗算跨中下垂度?過去不明確,可能不包括屋脊點垂度。現(xiàn)在應該是計算的。一般是將構(gòu)件分段,用等截面程序計算,每段都要計算水平和豎向位移,不能大于允許值,等于要驗算跨中垂度。跨中垂度反映屋面豎向剛度,剛度太小豎向變形就大。要的度本來就小,脊點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,當山尖下垂對坡度影響較大時(例如使坡度小于1/20),要驗算山尖垂度,以便對屋面剛度進行控制。

  3.鋼柱換砼柱

  少數(shù)設計的門式剛架,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埋螺栓相連,形成剛接,目的是想節(jié)省鋼材和降低造價。在廠房中,的確是有用砼柱和鋼桁架組成的框架,但此時梁柱只能鉸接,不能剛接。多高層建筑中,鋼梁與墻的連接也是如此。因為混凝土是一種脆性材料,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和破壞。有些設計,在門式剛架設計好之后,又根據(jù)業(yè)主要求將鋼柱換成砼柱,而梁截面不變。應當指出,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,可能與此有關。

  4.檁條計算不安全

  檁條計算問題較大。檁要是冷彎薄壁構(gòu)件,受壓板件或壓彎板件的寬厚比大,在受力時要屈曲,強度計算應采用有效寬度,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)件技術規(guī)范》(GB50018 -2002)中講的,有的設計人員恐怕還不了解,甚至有些設計軟件也未考慮。但是,設計光靠軟件不行,還要能判斷。軟件未考慮的,自己要考慮。再有,設計人員往往忽略強度計算要用凈斷面,忽略釘孔減弱。這種減弱,一般達到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,如果強度計算不用凈截面,實際應力將高于計算值!兑(guī)范》4.1.8、9條規(guī)定:“結(jié)構(gòu)構(gòu)件的受拉強度應按凈截面計算;受壓強度應按有效截面計算;穩(wěn)定性應按有效截面計算。變形和各種穩(wěn)定系數(shù)均可按毛截面計算”。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算承載力的。如果用Q235的,又想用得薄,計算時還不考慮有效截面,荷載稍大時檁條就要垮。

  二。施工方面

  1.柱子拔出

  有的剛架在大風時柱子被拔起,這是實際中常出現(xiàn)的事故。主要原因不是剛架計算失誤,而且設計柱間支撐時,未考慮支撐傳給柱腳的拉力。尤其是房屋縱向尺度較小時,只設置少量柱間支撐來抵抗縱向風荷載,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,在風荷載較大的地區(qū)剛架柱受拉時,在柱腳應考慮抗拔構(gòu)造,例如錨栓端部設錨板等。

  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,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。強行用螺栓拉在一起,仍留下很寬縫隙,嚴懲影響工程質(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。錨栓安裝應堅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。

  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,遷延時間較長。屋面的設計荷載很小時,當吸水量達至一定程序,超過了結(jié)構(gòu)的承載能力,就要倒塌。

  6.保溫材料安裝混亂

  保溫材料一般采用玻璃棉,其厚度根據(jù)熱功計算確定。正規(guī)做法是采用背面帶鋁箔隔汽層的玻璃棉,有的不用鋁箔,用牛皮紙,我不清楚牛皮紙是否可作隔汽層,如果可以,也比不用任何隔汽層好。防止冷凝水向室內(nèi)滴水,是房屋的使用要求之一。有人以為鋁箔只是為了美觀,或承受拉力,實際上它的主要作用是作隔汽層。承受懸掛時的拉力還可以用玻璃纖維布或鋼絲網(wǎng)。現(xiàn)在看到有些工程,玻璃棉不用任何隔汽層。另外,當采用內(nèi)層鋼板吊頂時,不是將保溫卷材壓在檁條上,而是為了施工方便,將保溫材剪斷,放在檁條之間的吊頂上,形成冷橋。某工程在這樣處理的同時,又將吊頂鋼板搭接方向弄反。加之,冬季混凝土地坪施工作業(yè)時,將周邊門窗關閉,由于室內(nèi)外溫差大,大量水汽在屋頂凝集,由吊頂鋼板搭接處流下,形成了“外面不下里面下”的狀況,使工程不能交工。經(jīng)驗告訴我們,當保溫卷材有隔汽層并保持接縫處密封時,卷材是干燥的,無隔汽層時卷材是濕的。在水份的長期浸泡下,隨著時間的推移,保溫棉將被逐漸壓實,最終失去應有的保溫作用,因此安裝方法是否正確,關系很大。

  以上幾點是在輕鋼結(jié)構(gòu)設計及施工中發(fā)現(xiàn)問題總結(jié)而得,希望能與大家共同交流,取得一致意見。

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