筆者在設(shè)計中根據(jù)以下幾個原則來確定柱截面:
1)按方鋼管柱方案進行結(jié)構(gòu)分析,根據(jù)計算應(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,計算時不考慮腹板作用,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,選取工字鋼強軸所在的單榀框架進行抗震驗算,只參考工字柱強軸應(yīng)力計算結(jié)果,檢驗異型柱單向受力是否滿足;
4)根據(jù)上述計算結(jié)果,手工核算梁柱節(jié)點處抗震承載能力,基礎(chǔ)設(shè)計時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行正常設(shè)計,其中鋼梁按設(shè)計所選截面計算,根據(jù)合適的計算結(jié)果,統(tǒng)計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)的計算公式及條文,對偏軸引起的附加彎矩對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指正。
二、設(shè)計細節(jié)的問題
1、 整體計算時選取合適的結(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,當阻尼比不等于0.05時,地震影響系數(shù)曲線應(yīng)進行修正,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)分析時錯誤選擇阻尼比對設(shè)計結(jié)果會產(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,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。
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梁柱剛性連接設(shè)計
梁柱間剛性連接計算可按常用設(shè)計法或全截面受彎設(shè)計法進行,當鋼梁翼緣的抗彎承載力大于整個截面承載力的 70%時,可采用常用設(shè)計法進行設(shè)計,小于 70%時,應(yīng)采用全截面抗彎設(shè)計法,在住宅設(shè)計中,鋼梁多屬于前者,常用設(shè)計法計算原則為翼緣和腹板分別承擔彎矩和剪力,普遍認為計算容易,結(jié)果偏于安全。事實上根據(jù)多高層房屋鋼結(jié)構(gòu)梁柱剛性連接節(jié)點的抗震設(shè)計和多高層房屋鋼結(jié)構(gòu)梁柱剛性節(jié)點的設(shè)計,不做任何處理的將鋼梁與鋼柱進行栓焊等強連接是很難達到強節(jié)點弱桿件的設(shè)計要求,對加強式節(jié)點設(shè)計有設(shè)計及構(gòu)造詳細說明,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。通過筆者在實際應(yīng)用后認為,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,但在標準圖集中不作為主推形式介紹,當建筑對梁寬沒有要求的情況下,這種連接方式為實用、便捷。
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鍍鋁鋅鎂GLX合金鍍層系統(tǒng)采用世界上批量生產(chǎn)的所有熱浸鍍鋅鋼板中的技術(shù),其獨特性已經(jīng)獲得認證,并于2013年取得中國國內(nèi)專利證書(ZL 2013 1 0314043.2),同時于2013年相繼在韓國、澳大利亞、臺灣取得專利證書。
鍍鋁鋅鎂采用韓國KS D3033標準,是將鋁鋅硅鎂合金化后,熱浸鍍在鋼板上的合金,鍍層由55%鋁、43.4%鋅和鎂(鎂約1-2%)、1.6%硅組成。
含鎂鍍層促進白鈉鎂礬(Simonkolleite-Zn(OH)8Cl2H2O)的生成,穩(wěn)定的白鈉鎂礬在鍍層表面形成一層薄膜,大大延緩了鋁和鋅合金鍍層的腐蝕反應(yīng),同時提高鍍層中的MgZn2、Mg2Si金屬間化合物,發(fā)揮優(yōu)秀的耐腐蝕性。當然Mg的含量越高,原板狀態(tài)下的耐腐蝕性就越高,但是Mg的增加會導(dǎo)致合金層硬度的增加。在切割時可能會引起鍍金層變硬、涂膜層裂紋。因為裂紋導(dǎo)致水分浸潤,反而會加重腐蝕。研究院研究,Mg的含量維持在1.6%的水平,產(chǎn)品耐腐蝕性和加工性會呈現(xiàn)狀態(tài)。
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簡介性能
鍍鋁鋼板是鋁硅合金鍍層的鋼板,其中鋁含量為90%,硅10%。
型號一般為:SA1C,SA1D,SA1E
產(chǎn)地:浦項、東部、新日鐵、寶鋼
1、鍍鋁鋼板的耐熱性能遠比鍍鋅鋼板、冷軋鋼板優(yōu) 越。由于鋼板基材和鍍層組織的特定組合,形成一種鐵鋁合金,使鍍鋁板具有的耐高溫性。在約450℃時,可保證極高的反射率。在約550度以下予以長時 間使用也幾乎不發(fā)生變化,仍保持其美麗的光澤,但超過約600度的高溫時,由于鐵鋁的相互擴散而合金化,表層由灰色逐漸變成深顏色,但金屬層的融點很高, 即或超過鋁的融點,它也不融化析出。鍍鋁鋼板的耐熱性能(500-600℃)與不銹鋼板幾乎相同,而比冷軋鋼板優(yōu)秀20倍以上。
2、綠色環(huán)保性能
鍍鋁鋼板的鍍鋁層是由鋁、硅和鐵元素組成。經(jīng)日本屬下的一些機構(gòu)檢測證實,未化學(xué)鈍化的鍍鋁鋼板符合食品衛(wèi)生法,對人體的健康無害,可直接應(yīng)用于食品加工。許多專業(yè)團體的測試報告證明其對人體無害屬環(huán)保產(chǎn)品。鍍鋁板完全可以循環(huán)利用。
3、鍍鋁鋼板是一種以冷軋鋼板為基材,經(jīng)過連續(xù)熱浸鍍加工,表面鍍層為鋁硅合金的鋼板。