鋼結(jié)構(gòu)廠房設(shè)計(jì)師一個(gè)專業(yè)而嚴(yán)謹(jǐn)?shù)脑O(shè)計(jì)工作,但是對(duì)于部分初學(xué)或者經(jīng)驗(yàn)不足的設(shè)計(jì)師,在測繪鋼結(jié)構(gòu)廠房部分參數(shù)的時(shí)候,是很容易出錯(cuò)的,以下就是總結(jié)的初級(jí)鋼結(jié)構(gòu)廠房設(shè)計(jì)師容易犯的錯(cuò)誤,這樣的錯(cuò)誤是很可能造成重要安全隱患的,一旦校圖的時(shí)候沒有發(fā)現(xiàn),就會(huì)給施工方造成極大的困惑,甚至出現(xiàn)安全事故。
1、工作平臺(tái)上的檢修荷載應(yīng)強(qiáng)調(diào)對(duì)主梁(0.85)和柱(0.75)的折減;
2、鋼結(jié)構(gòu)廠房強(qiáng)度的取值,強(qiáng)度的修正,以及對(duì)于軸心受拉和軸心受壓的構(gòu)件應(yīng)取較厚構(gòu)件的強(qiáng)度;尤其強(qiáng)調(diào)對(duì)接焊縫無墊板時(shí)的修正和單面連接的單角鋼強(qiáng)度(在格構(gòu)式構(gòu)件中驗(yàn)算綴條以及在屋架桁架驗(yàn)算腹桿采用單角鋼時(shí))3、變形和穩(wěn)定、抗剪強(qiáng)度測繪,采用毛截面;抗彎、抗拉、抗壓強(qiáng)度測繪采用凈截面;
4、預(yù)先起拱量的測繪:強(qiáng)調(diào)改善外觀和使用條件與改善外觀條件兩種方式的區(qū)別;
5、在梁的抗彎強(qiáng)度測繪時(shí),塑性截面發(fā)展系數(shù)應(yīng)強(qiáng)調(diào)翼緣自由外伸寬度與厚度的比值應(yīng)控制在一定范圍內(nèi);H 型鋼的表示方面(總高*翼緣總寬*腹板厚度*翼緣厚度),型鋼表示方面,數(shù)字為型鋼的高度。
6、折算應(yīng)力的測繪點(diǎn)應(yīng)取梁的腹板測繪高度邊緣處;對(duì)于局部受壓測繪,集中荷載作用點(diǎn)處如有加勁肋,局部壓應(yīng)力可不驗(yàn)算。故該處的折算應(yīng)力局部壓應(yīng)力可取0。
7、梁的測繪:強(qiáng)度、整體穩(wěn)定、局部穩(wěn)定(腹板、加勁肋的測繪(橫向、縱向、短向,腹板測繪點(diǎn)的選?。?;(內(nèi)力、通用高厚比、臨界應(yīng)力)
8、組合梁腹板考慮屈曲后強(qiáng)度的測繪,梁按全截面有效確定的截面抵抗矩即zui大慣性矩;
9、軸心受壓強(qiáng)度測繪應(yīng)強(qiáng)調(diào)高強(qiáng)螺栓摩擦型連接的測繪(同時(shí)應(yīng)強(qiáng)調(diào)凈截面的影響);軸心受壓穩(wěn)定測繪應(yīng)強(qiáng)調(diào)單軸對(duì)稱截面應(yīng)采用換算長細(xì)比以及對(duì)應(yīng)的測繪高度(支撐設(shè)置的影響);局部穩(wěn)定(翼緣和腹板的測繪),對(duì)于腹板局部穩(wěn)定測繪不符,可通過增設(shè)縱向加勁肋或采取有效腹板截面(僅考慮翼緣與腹板連接部分20tw,即考慮腹板屈曲后的強(qiáng)度)進(jìn)行測繪構(gòu)件的強(qiáng)度和整體穩(wěn)定,而穩(wěn)定系數(shù)仍采用全部截面;同時(shí)強(qiáng)調(diào)受壓構(gòu)件與受彎構(gòu)件穩(wěn)定系數(shù)測繪不同,對(duì)于受壓穩(wěn)定系數(shù)主要由截面形式和長細(xì)比控制(強(qiáng)調(diào)板厚對(duì)截面類別的判定影響),受彎構(gòu)件穩(wěn)定系數(shù)應(yīng)強(qiáng)調(diào)簡化測繪公式及相應(yīng)的修正。
10、格構(gòu)式構(gòu)件的軸心受壓測繪,對(duì)實(shí)軸測繪時(shí)與實(shí)腹式類似,而對(duì)虛軸須采用換算長細(xì)比;綴條、綴板的測繪(軸心受壓、線剛度以及連接焊縫的測繪),強(qiáng)調(diào)分肢的長細(xì)比測繪(分肢測繪長度應(yīng)強(qiáng)調(diào)綴板與分肢的連接方式是焊縫還是螺栓的影響)和構(gòu)件繞虛軸的測繪;同時(shí)強(qiáng)調(diào)綴板有線剛度要求,即同一截面上的綴板線剛度要大于分肢線剛度的6 倍;
11、用填板連接而成的雙角鋼或雙槽鋼構(gòu)件,可按實(shí)腹式構(gòu)件進(jìn)行測繪,但填板間的距離應(yīng)滿足要求(受壓40i,兩個(gè)側(cè)向支撐點(diǎn)間填板間數(shù)不得少于2 個(gè);受拉80i;i 為分肢回轉(zhuǎn)半徑);12、軸心受壓構(gòu)件支撐構(gòu)件的軸力測繪(支撐點(diǎn)位置,單根柱或多根柱、支撐道數(shù))
13、實(shí)腹式單向彎曲壓彎構(gòu)件的整體穩(wěn)定測繪:彎矩作用平面內(nèi)的測繪(等效彎矩系數(shù)的測繪,對(duì)于單軸對(duì)稱截面構(gòu)件,尚須對(duì)無翼緣一側(cè)進(jìn)行測繪);彎矩作用平面外的測繪;實(shí)腹式雙向彎曲壓彎構(gòu)件的整體穩(wěn)定測繪,兩個(gè)方向均應(yīng)進(jìn)行測繪;格構(gòu)式構(gòu)件與實(shí)腹式類似(彎矩繞虛軸,平面內(nèi)整體穩(wěn)定測繪,其長細(xì)比應(yīng)采用換算長細(xì)比求穩(wěn)定系數(shù),對(duì)于平面外穩(wěn)定,僅需對(duì)分肢構(gòu)件按軸心受力構(gòu)件考慮,而對(duì)于雙向壓彎構(gòu)件,分肢的測繪按實(shí)腹式單向彎曲壓彎構(gòu)件的整體穩(wěn)定考慮,強(qiáng)調(diào)測繪長度以及分肢軸力和彎矩的取值)
14、構(gòu)件的測繪長度:桁架與框架結(jié)構(gòu)(強(qiáng)調(diào)搖擺柱的修正及對(duì)應(yīng)梁的遠(yuǎn)端鉸接修正)、有支撐與無支撐的區(qū)別,橫梁的測繪剛度的修正:軸心壓力較大,遠(yuǎn)端的節(jié)點(diǎn)連接);對(duì)于在強(qiáng)軸方向即x 軸有支撐,則是減小弱軸方向即y 軸方向的測繪長度。強(qiáng)調(diào)對(duì)于屋架上雙腳鋼組合的T型截面強(qiáng)軸(x 軸)和弱軸(y 軸)對(duì)應(yīng)的測繪長度求解,強(qiáng)調(diào)支撐設(shè)置的平面對(duì)其影響。通常y方向大于x 方向,強(qiáng)調(diào)對(duì)于排架柱和框架柱的拉彎和壓彎測繪,應(yīng)強(qiáng)調(diào)彎矩作用平面內(nèi)和彎矩作用平面外所對(duì)應(yīng)的是否有支撐,而相應(yīng)影響的有無側(cè)移及測繪長度,如對(duì)于排架結(jié)構(gòu),往往在縱向設(shè)置支撐,則在縱向?yàn)闊o側(cè)移而橫向有側(cè)移,強(qiáng)弱支撐框架的驗(yàn)算:強(qiáng)調(diào)支撐在單位側(cè)傾角產(chǎn)生的水平力。
15、連接測繪,焊縫的尺寸限制,螺栓zui小布置要求;工字型(T 字型)截面對(duì)接焊縫受彎測繪采用折算應(yīng)力評(píng)價(jià);角焊縫應(yīng)強(qiáng)調(diào)正焊縫(作用力垂直于焊縫方向,提高系數(shù))和側(cè)面焊縫(測繪長度不宜大于60hf)的測繪不同,角焊縫長度不得小于8hf 和40mm,;對(duì)于對(duì)接焊縫在受彎矩時(shí),有效焊縫的慣性矩應(yīng)強(qiáng)調(diào)扣除無引弧板的焊縫長度(每條焊縫均應(yīng)扣除2t);對(duì)于角焊縫的慣性矩及面積,應(yīng)在焊縫端部扣除hf,焊縫拐角處不需進(jìn)行扣除(即焊縫長度的測繪在端部若轉(zhuǎn)角處有焊縫則不需減hf),而焊縫寬度取有效寬度進(jìn)行測繪面積及慣性矩(he=0.7hf),同時(shí)應(yīng)強(qiáng)調(diào)參與測繪的焊縫條數(shù),不能遺漏;強(qiáng)調(diào)單角鋼焊縫連接,驗(yàn)算焊縫強(qiáng)度應(yīng)乘以0.85系數(shù)。強(qiáng)調(diào)加勁肋的傳遞荷載路徑(強(qiáng)調(diào)頂緊(承壓測繪)與采用焊縫(正面角焊縫)傳遞的區(qū)別)。
16、螺栓受剪的測繪:普通螺栓取受剪承載力(剪切面數(shù))和承壓面承載力(zui小承壓厚度,按受力方向進(jìn)行考慮)的較小值;高強(qiáng)螺栓承壓型強(qiáng)調(diào)剪切面的位置(栓桿或螺紋處),普通螺栓取栓桿直徑;高強(qiáng)螺栓摩擦型直接與摩擦面和預(yù)拉力有關(guān);螺栓群的受力測繪,強(qiáng)調(diào)連接長度對(duì)軸心受力的修正(強(qiáng)調(diào)連接長度的測繪,僅在螺栓群受剪測繪中體現(xiàn)),以及螺栓數(shù)量的增加修正(如填板、單面連接、短角鋼連接以及鉚釘鉚合總厚度),螺栓受拉測繪取螺紋處有效截面;在驗(yàn)算螺栓連接強(qiáng)度后,還需驗(yàn)算連接鋼板及連接板的強(qiáng)度(取連接鋼板和連接板zui小凈截面,同時(shí)強(qiáng)調(diào)折線面的考慮,以及角鋼zui小凈截面的測繪,將角鋼展開成平面進(jìn)行測繪);
17、螺栓群偏心受拉測繪,普通螺栓群先按小偏心受拉(假定中和軸在螺栓群中心處,且zui下排螺栓受拉力而非壓力)測繪,若不滿足,則按大偏心受拉測繪(假定中和軸在zui外排螺栓的中心線上,即用力的平衡進(jìn)行求解螺栓的力),高強(qiáng)螺栓按小偏心受拉測繪,而純受彎構(gòu)件則按大偏心受拉構(gòu)件測繪;強(qiáng)調(diào)梁柱連接,支托的作用可用來承擔(dān)梁傳遞過來的剪力;
18、鋼—砼組合結(jié)構(gòu),在進(jìn)行強(qiáng)度、抗裂、變形測繪時(shí),不考慮粱托的作用;對(duì)于負(fù)彎矩區(qū)測繪,應(yīng)強(qiáng)調(diào)組合梁塑性中和軸的求解;抗剪連接件的測繪應(yīng)強(qiáng)調(diào)連接件承載力的修正;
19、組合梁撓度的測繪,應(yīng)強(qiáng)調(diào)標(biāo)準(zhǔn)組合與準(zhǔn)永久組合換算截面慣性矩的求解(不考慮壓型鋼板的貢獻(xiàn))以及對(duì)剛度的折減;組合板的測繪,壓型鋼板混凝土中有效高度的確定,在進(jìn)行抗彎承載力測繪時(shí),應(yīng)將混凝土抗壓強(qiáng)度和壓型鋼板鋼材強(qiáng)度乘0.8 折減系數(shù),并對(duì)自振頻率要求不得小于15Hz;
20、混合結(jié)構(gòu)(多遇地震作用下的阻尼系數(shù)可取0.04),型鋼混凝土柱軸壓比測繪應(yīng)考慮混凝土和型鋼的強(qiáng)度,強(qiáng)調(diào)與鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的不同,軸壓比可用來求解型鋼的面積;
21、鋼結(jié)構(gòu)廠房的疲勞測繪,對(duì)于往復(fù)承受動(dòng)力荷載需要進(jìn)行此項(xiàng)測繪,采用容許應(yīng)力幅法,應(yīng)力按彈性狀況測繪;測繪時(shí)應(yīng)強(qiáng)調(diào)測繪點(diǎn)的位置(焊縫(16 項(xiàng)第8 類)、其他均為主體金屬)、受力方式、施工方式等;荷載采用標(biāo)準(zhǔn)值,且不需考慮動(dòng)力系數(shù);在疲勞驗(yàn)算時(shí),不能忽略在基本組合下的強(qiáng)度驗(yàn)算;疲勞測繪主要針對(duì)動(dòng)力部分(即重力荷載可不考慮),組合工字梁翼緣與腹板的焊縫測繪見規(guī)范7.3.1 條;
22、塑性設(shè)計(jì):材料要求,構(gòu)造要求,允許長細(xì)比,構(gòu)件承載測繪(塑性慣性矩,即指塑性中和軸上下部分對(duì)中和軸的面積矩,對(duì)工字型截面包含翼緣和腹板),對(duì)于壓彎構(gòu)件,包含平面內(nèi)穩(wěn)定、平面外穩(wěn)定(需根據(jù)側(cè)向支撐點(diǎn)和彎矩進(jìn)行分段測繪,長細(xì)比根據(jù)側(cè)向支撐點(diǎn)的分段進(jìn)行確定)測繪,而對(duì)于彎曲構(gòu)件僅有平面內(nèi)測繪;平面外的側(cè)向支撐點(diǎn)間距即為測繪區(qū)段的測繪長度。
23、鋼管結(jié)構(gòu)測繪:構(gòu)造要求(外徑與壁厚之比),焊縫長度測繪(分圓管與圓管、矩形管與矩形管,矩形管與圓管三種形式),桿件承載力的測繪:應(yīng)考慮節(jié)點(diǎn)管的截面形狀(分圓管與圓管、矩形管與矩形管,矩形管與圓管三種形式),節(jié)點(diǎn)形式(X、T 或Y、TT、K、KK),支管的受力狀態(tài)(受壓、受拉)。
24、對(duì)于壓彎構(gòu)件,應(yīng)驗(yàn)算彎矩作用平面內(nèi)、彎矩作用平面外穩(wěn)定,對(duì)單軸對(duì)稱截面,驗(yàn)算彎矩作用平面內(nèi)穩(wěn)定時(shí),對(duì)于翼緣受壓時(shí),還應(yīng)驗(yàn)算另一側(cè)的腹板端點(diǎn)。
25、節(jié)點(diǎn)板的驗(yàn)算,應(yīng)強(qiáng)調(diào)板件有效寬度的測繪(鋼結(jié)構(gòu)廠房設(shè)計(jì)規(guī)范,7.5.2);
26、部分焊透的對(duì)接焊縫按角焊縫進(jìn)行測繪,應(yīng)根據(jù)焊縫的坡口形式(V 單邊雙邊,K,J,U)確定焊縫的有效寬度,熔合線處的焊縫截面邊長等于或接近zui短距離s 時(shí),抗剪強(qiáng)度應(yīng)乘以0.9。
以上者26條算是比較常見的,鋼結(jié)構(gòu)廠房設(shè)計(jì)工作除了專業(yè),嚴(yán)謹(jǐn)也是很重要的一個(gè)特點(diǎn),建議鋼結(jié)構(gòu)廠房工程的設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)還是采用老帶新的組成進(jìn)行,后期做好嚴(yán)格的圖紙校對(duì),降低問題!
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