鋼結(jié)構(gòu)的鋼材選用
(1)質(zhì)量等級的選擇
一般非焊接的鋼結(jié)構(gòu)可選用A級鋼;
焊接鋼結(jié)構(gòu),靜載作用時應(yīng)選用B級鋼;
焊接鋼結(jié)構(gòu),動載作用時,應(yīng)根據(jù)結(jié)構(gòu)所處環(huán)境溫度,選用C,D,E級的或特級鋼,務(wù)必使鋼材的脆性轉(zhuǎn)換溫度低于結(jié)構(gòu)所處環(huán)境溫度。
對于有層狀撕裂受力的結(jié)構(gòu)部位的較厚鋼板,應(yīng)有抗層狀撕裂的要求。
對節(jié)點構(gòu)造及受力狀況復(fù)雜、工作環(huán)境條件惡劣的重型焊接鋼結(jié)構(gòu),應(yīng)提高對鋼材質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的要求。
重要鋼結(jié)構(gòu)鋼材的質(zhì)量等級選擇宜提高。
(2)強度等級的選用
普通鋼結(jié)構(gòu)鋼材的強度等級常常選為Q235或 Q345;
重型、超重型鋼結(jié)構(gòu)鋼材的強度等級可選為Q345,Q390,Q420或更高強度等級的特種鋼材;
冷彎薄壁輕型鋼結(jié)構(gòu),非焊接時可用A級,焊接時應(yīng)用B級鋼;一般可選用強度等級為Q235或Q345鋼;
超輕型鋼結(jié)構(gòu)及用于屋面、墻面的壓型板的彩色涂層鋼板可選用強度等級與Q235或 Q345相當(dāng)?shù)匿摬模划?dāng)鎖縫連接時應(yīng)有良好的冷彎性能,必要時可補做多層卷筒壓扁無損傷合格試驗;當(dāng)為壓扣連接時宜選較高強度級別和韌性好的鋼材。
從結(jié)構(gòu)計算和構(gòu)造上滿足規(guī)范要求
(A)從結(jié)構(gòu)計算角度,看結(jié)構(gòu)計算應(yīng)注意的問題:
1、避免荷載計算的錯誤。諸如漏算或少算荷載、活荷載折減不當(dāng)、建筑物用料與實際計算不符,基礎(chǔ)底板上多算或少算土重。
2、底框砌體結(jié)構(gòu)驗算時就應(yīng)注意:①底部剪力法僅適用于剛度比較均勻的多層結(jié)構(gòu),對具有薄弱層的底層框架混合結(jié)構(gòu),應(yīng)考慮塑性變形集中的影響,通常對底層地震剪力乘以1.2-1.5的增大系數(shù)。②底層框架混合結(jié)構(gòu)的剪力分配不能簡單地按框架抗震墻的方法。因為底框架結(jié)構(gòu)中只有底層框架抗震墻,應(yīng)采用雙保險的方法,抗震墻承擔(dān)全部剪力,框架按剛度比例承擔(dān)剪力。剛度計算時,框架不折減,抗震墻折減到彈性剛度的20%-30%。③應(yīng)考慮底層框架柱中地震作用產(chǎn)生傾覆力矩所引起的附加軸力。
3、避免樓板計算中不正確方法。①連續(xù)板計算不能簡單地用單向板計算方法代替。②雙向板查表計算時,不能忽略材料泊松比的影響,否則,由于跨中彎矩未進(jìn)行調(diào)整,將使計算值偏小。
4、以電算結(jié)果的正確性不能作出鴿蝗評價。目前結(jié)構(gòu)計算大多采用結(jié)構(gòu)設(shè)計計算程序進(jìn)行計算,如何對計算結(jié)果進(jìn)行分析、評價,是一個非常重要的方面。必須根據(jù)工程設(shè)計的經(jīng)驗對計算結(jié)果進(jìn)行分析、判斷,根據(jù)其正確與否,決定能否作為施工圖設(shè)計的依據(jù)。
(B)從構(gòu)造角度看應(yīng)注意的問題:
1、注意構(gòu)件最大配筋率和最小配筋率的限值。尤其是在抗震設(shè)計中既要保證建筑結(jié)構(gòu)在地震發(fā)生時具有一定的延性,又必須滿足最小配筋的要求。
2、嚴(yán)格按照規(guī)范要求,保證鋼筋在各個部位所需滿足的錨固、延伸和搭接長度,材料選用也必須滿足強度要求。
3、為了防止屋面溫度應(yīng)力引起的墻體開裂,必須采取有效的通風(fēng)融熱措施。
4、按抗震構(gòu)造要求設(shè)置的構(gòu)造柱,應(yīng)在整個建筑物高度內(nèi)上下對準(zhǔn)貫通,上至女兒墻壓頂,下至淺于500毫米基礎(chǔ)圈梁,或伸入室外地面以下500毫米,構(gòu)造柱與圈梁、樓板和墻體的拉接必須符合規(guī)范要求。
綜上所述,通過對各類常見結(jié)構(gòu)錯誤問題的分析,可以加強結(jié)構(gòu)設(shè)計人員對常見結(jié)構(gòu)設(shè)計錯誤的辨別能力,提高對結(jié)構(gòu)設(shè)計通病的防治能力,使住宅的結(jié)構(gòu)設(shè)計工作做行更安全、更合理。
結(jié)構(gòu)設(shè)計人員應(yīng)該及早介入建筑的概念設(shè)計
建筑的概念設(shè)計在整個設(shè)計過程了起著舉足輕重的作用,一幢建筑物的設(shè)計,如果沒有事先經(jīng)過全盤正確的概念設(shè)計,以后的計算模式再準(zhǔn)確、計算再精確、配筋再合理,也不可能是一個經(jīng)濟、合理的優(yōu)秀設(shè)計工程。
根據(jù)最新的地震區(qū)域劃分和規(guī)定,上海的設(shè)防烈度規(guī)定為7度(局部6度)。住宅設(shè)計無論是多層磚混或和框架剪力墻結(jié)構(gòu),都不同于以往的靜力設(shè)計,必須從抗震的角度,采用二階段設(shè)計來實現(xiàn)三個水準(zhǔn)的設(shè)防要求。為此,結(jié)構(gòu)設(shè)計人員必須及早介入建筑結(jié)構(gòu)的概念設(shè)計,否則,將會導(dǎo)致建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的不合理,給以后的結(jié)構(gòu)設(shè)計帶來難度。為在建筑物的方案設(shè)計階段正確把握建筑結(jié)構(gòu)的概念設(shè)計,應(yīng)對不同形式的住宅建筑,掌握各自概念設(shè)計中容易疏忽的要點:
1、對一般多層砌住宅結(jié)構(gòu),應(yīng)按《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》(GBJ11-89)要求做到:優(yōu)先采用橫墻承重或縱橫墻共同承重的結(jié)構(gòu)體系:縱橫墻的布置宜均勻?qū)ΨQ,沿平面內(nèi)宜對齊,沿豎向應(yīng)上下連續(xù);樓梯間不宜設(shè)置在房屋的盡端和轉(zhuǎn)角處;
不宜采用無錨固的鋼筋砼預(yù)制挑檐。
2、對鋼筋砼多、高層結(jié)構(gòu)住宅,力求做到:
(1)結(jié)構(gòu)布置應(yīng)盡量采用規(guī)則結(jié)構(gòu)。對復(fù)雜結(jié)構(gòu),可以設(shè)置防震縫,把它分割成各自規(guī)則的結(jié)構(gòu)單元,結(jié)構(gòu)布置以少設(shè)縫為宜,一旦設(shè)縫,則應(yīng)使防震縫的設(shè)置與伸縮縫、沉降縫相統(tǒng)一;
(2)框架與抗震墻等抗側(cè)力結(jié)構(gòu)應(yīng)雙向布置,以便各自承擔(dān)來自平行于該抗側(cè)力結(jié)構(gòu)平面方向的地震力;
(3)框剪體系的各抗側(cè)力結(jié)構(gòu)要形成空間共同工作狀態(tài),除了控制抗震墻之間樓、屋蓋的長寬比及保證抗震墻本身的剛度外,還需采取措施,保證樓、屋蓋的整體性及其與抗震墻的可靠連接。